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 https://orcid.org/0000-0001-7242-4660
Виктория Александровна Маханцева https://orcid.org/0000-0001-5252-391X
Татьяна Николаевна Лебедева https://orcid.org/0000-0001-6588-778X
Татьяна Юрьевна Волкова https://orcid.org/0009-0007-8734-9676
Анна Ивановна Журавлева https://orcid.org/0000-0002-3007-7880
Екатерина Сергеевна Митрохина https://orcid.org/0009-0006-4805-8692
Ирина Николаевна Курганова https://orcid.org/0000-0001-5875-0718
Кристина Викторовна Иващенко https://orcid.org/0000-0001-8397-158X

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).