Пространственно-временной анализ почвенных показателей углеродного цикла в постагрогенных экосистемах южного Подмосковья

Анастасия Игоревна Романова; Виктория Александровна Маханцева; Татьяна Николаевна Лебедева; Татьяна Юрьевна Волкова; Анна Ивановна Журавлева; Екатерина Сергеевна Митрохина; Ирина Николаевна Курганова; Кристина Викторовна Иващенко

doi:10.31251/pos.v7i3.261

Авторы

Анастасия Игоревна Романова Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», ул. Институтская, д. 2, корпус 2, г. Пущино, Московская обл., 142290, Россия
Виктория Александровна Маханцева
Татьяна Николаевна Лебедева
Татьяна Юрьевна Волкова
Анна Ивановна Журавлева
Екатерина Сергеевна Митрохина
Ирина Николаевна Курганова
Кристина Викторовна Иващенко

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v7i3.261

Ключевые слова:

пашня; залежь; запасы углерода; запасы микробной биомассы, базальное дыхание.

Аннотация

Цель исследования. Анализ пространственно-временного изменения содержания, запасов общего углерода (С) и углерода микробной биомассы (С_мик), скорости базального дыхания (БД), доступности органического вещества для микробного разложения (БД:С) в пахотных и постагрогенных серых почвах южного Подмосковья.

Место и время проведения. Московская область, г. Пущино, опытно-полевая станция Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, июнь 2023 г.

Методы. Исследования проводили на почвах разного типа землепользования: пашня, залежь под луговой растительностью и залежь под молодым берёзовым лесом. Для каждого типа землепользования были выполнены геоботанические описания и отобраны почвенные образцы из верхней части профиля (0‒30 см с шагом 5 см) в четырёх пространственно-удалённых точках. В почвенных образцах определили содержание и запасы С и С_мик, отношение С:N, скорость БД и доступность органического вещества для микробного разложения (БД:С).

Основные результаты. После 9 лет параллельного функционирования агроценоза и постагрогенных экосистем максимальные запасы общего углерода в почвенном слое 0–30 см характерны для залежи под молодым берёзовым лесом (72 т С га^-1), а минимальные (45 т С га^-1) – для пашни. Актуальная скорость накопления общего углерода в почвах залежей может составлять 0,9 и 2,4 т С га^-1 год^-1 для лугового разнотравья и молодого леса, соответственно. Соотношение С:N в почвах залежей за 9-летний период увеличилось в 1,2–1,5 раза в слое 0–5 см. С глубиной отношение С:N снижалось. Отмечено уменьшение скорости базального дыхания почвы в слое 0–10 см в ряду: залежь под луговым разнотравьем ˃ залежь под молодым берёзовым лесом ˃ пашня. Выявлена тенденция увеличения БД:С в верхнем слое (0–5 см) почв пашни и залежи под луговым разнотравьем в 1,2 раза за наблюдаемый период (от 49 до 60 мкг С г^-1 С ч^-1 и от 52 до 67 мкг С г^-1 С ч^-1 , соответственно). Для залежи под молодым берёзовым лесом показана обратная тенденция – уменьшение БД:С в 1,9 раза (от 74 до 39 мкг С г^-1 С ч^-1).

Заключение. Конверсия пахотных почв в залежи, занятые луговой или молодой лесной растительностью, как в хроноряду, так и во времени приводит к накоплению общего углерода, что наиболее заметно в верхней части почвенного профиля (слой 0‒5 см).