Трансплантация почвенных монолитов как метод изучения динамики эмиссии углекислого газа из почв труднодоступных экосистем

Анастасия Евгеньевна Зеленцова; Егор Анатольевич Дюкарев

doi:10.31251/pos.v9i2.353

Авторы

Анастасия Евгеньевна Зеленцова ФГБУН Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, г. Томск, Россия https://orcid.org/0009-0009-5992-9635
Егор Анатольевич Дюкарев ФГБУН Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, г. Томск, Россия; ФГБУ ВО «Югорский государственный университет», г. Ханты-Мансийск, Россия https://orcid.org/0000-0002-7019-4459

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v9i2.353

Ключевые слова:

эмиссия углекислого газа; почвы; экосистемы; почвенный углерод; C/N.

Аннотация

Цель исследования. Провести анализ динамики эмиссии углекислого газа (CO₂) из почв после трансплантации почвенных монолитов, изучить вклад различных факторов (тип экосистемы, влажность и температура поверхности почвы) и оценить применимость метода для мониторинга почвенного дыхания.

Место и время проведения. Исследования проводили на территории геофизической обсерватории Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН в 2024-2025 гг.

Методы. В почве определяли содержание общего и водорастворимого углерода и азота, а также актуальную кислотность. Измерение эмиссии CO₂ из почв проводили камерным методом.

Основные результаты. Интенсивность эмиссии углекислого газа из почвенных монолитов изменялась в зависимости от места их отбора. Наибольшая эмиссия углекислого газа (2,94 ± 1,00 г CO₂/м²⋅ч) наблюдалась в почвенном монолите пробной площадки (ПП) Коломино (ненарушенная экосистема). В монолитах, отобранных из инвазионно-нарушенного кедровника, потоки были почти в 2 раза ниже: ПП Ипатово 1,77 ± 0,66 г CO₂/м²⋅ч, ПП Лучаново 2025 1,45 ± 0,52 г CO₂/м²⋅ч. Почвенное дыхание ПП Вырубки составило 0,73 ± 0,31 г CO₂/м²⋅ч. Корреляционный анализ показал сильную положительную связь эмиссии CO₂ с температурой почвы (r = 0,78–0,97) и вариабельную реакцию на влажность в зависимости от типа нарушения.

Заключение. Метод трансплантации почвенных монолитов позволяет сравнивать почвы разной степени нарушенности при идентичных климатических параметрах, что исключает влияние внешних факторов на результаты. Синхронность измерений обеспечивает возможность исследования пробных площадок в течение одного дня, минимизируя временные вариации метеорологических условий. Однако метод трансплантации почвенных образцов целесообразно использовать исключительно для сравнительного анализа интенсивности почвенного дыхания в различных экосистемах при стандартизированных климатических условиях с целью идентификации лимитирующих факторов; его применение для количественной оценки реальных потоков CO₂ требует дополнительной валидации.