Оценка влияния температуры на скорость разложения растений-торфообразователей в условиях длительного модельного эксперимента

Лилия Гарифулловна Никонова; Ирина Николаевна Курганова; Валентин Овидиович Лопес де Гереню; Василий Анатольевич Жмурин; Евгения Александровна Головацкая

doi:10.31251/pos.v1i4.42

Авторы

Лилия Гарифулловна Никонова ФГБУН Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, проспект Академический 10/3, г. Томск, 634055, Россия
Ирина Николаевна Курганова Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ул. Институтская, д. 2 кор.2, г. Пущино, Московская область, 142290, Россия
Валентин Овидиович Лопес де Гереню Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ул. Институтская, д. 2 кор.2, г. Пущино, Московская область, 142290, Россия
Василий Анатольевич Жмурин Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ул. Институтская, д. 2 кор.2, г. Пущино, Московская область, 142290, Россия
Евгения Александровна Головацкая ФГБУН Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, проспект Академический 10/3, г. Томск, 634055, Россия

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v1i4.42

Ключевые слова:

торфяные олиготрофные почвы, гистосоли, интенсивность выделения СО2, Sphagnum fuscum, Chamaedaphne calyculata, Eriophorum vaginatum, гидротермические условия, деструкция органического вещества

Аннотация

Цель исследования: количественная оценка влияния температуры на скорость разложения современных растений-торфообразователей олиготрофных болот южно-таежной подзоны Западной Сибири в условиях длительного модельного эксперимента.

Место и время проведения. Образцы основных растений-торфообразователей (листья кустарничка Chamaedaphne cаlyculata Moench., ветошь травянистого растения Eriophorum vaginatum L., очес мха Sphagnum fuscum Klinggr.) были отобраны в сентябре 2017 года на территории стационара «Васюганье» (ИМКЭС СО РАН) на олиготрофном болоте «Бакчарское» (Бакчарский район, Томская область, 56° 26′ с.ш., 84° 50′ в.д.). Лабораторный эксперимент по оценке динамики скорости разложения растительных субстратов проводился с ноября 2017 г. по апрель 2018 г.

Методология. Скорость разложения растительного опада основных растений-торфообразователей (DecR, мкг С/г субстрата/час) оценивали в рамках 6-ти месячного лабораторного эксперимента по интенсивности выделения С(СО₂) при 2, 12 и 22^оС. Влажность растительных проб соответствовала 90% их водоудерживающей способности. Определение скорости выделения СО₂, проводили 3-5 раз в неделю в течение первого месяца эксперимента и 1 раз в неделю – все последующее время. Влияние температуры на величину DecR оценивали с помощью температурного коэффициента Q₁₀.

Основные результаты. Наибольшая интенсивность выделения С(СО₂) из всех растительных образцов при 22^оС фиксировалась в первые 2-3 недели проведения эксперимента, а при 2^оС максимальные значения интенсивности выделения С(СО₂) наблюдались только спустя 1-2 недели после начала инкубирования образцов. Самые значительные потери C(CO₂) за 6 месяцев эксперимента демонстрировали Chamaedaphne calyculata при 22^оС и Eriophorum vaginatum при 12^оС (21% и 23% соответственно). Самые высокие значения температурного коэффициента Q₁₀ выявлены для Eriophorum vaginatum в диапазоне температур 2-12^оС, а для Chamaedaphne саlyculata - в интервале 12-22^оС.

Заключение. Температура и вид растительного субстрата оказывают значительное влияние на скорость разложения растений-торфообразователей. При влажности, соответствующей 90% водоудерживающей способности, все растительные образцы за исключением Eriophorum vaginatum характеризовались наиболее высокими суммарными потерями С(СО₂) (за все время эксперимента) при температуре 22^оС. Образцы Sphagnum fuscum демонстрировали самую высокую устойчивость к разложению. Величина температурного коэффициента Q₁₀ также зависела от вида растительного образца и температурного интервала, для которого выполнялся расчет.