Пилотный карбоновый полигон в России: анализ состояния почв и запасы углерода в лесной растительности

Ирина Николаевна Курганова; Валентин Овидиович  Лопес де Гереню; Сергей Леонидович  Ипп; Владимир Владимирович  Каганов; Дмитрий Александрович Хорошаев; Дмитрий Иосифович Рухович; Юрий Витальевич  Сумин; Николай Дмитриевич  Дурманов; Яков Викторович  Кузяков

doi:10.31251/pos.v5i2.169

Авторы

Ирина Николаевна Курганова ФГБУН ФИЦ ПНЦБИ Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ул. Институтская, 2а, г. Пущино, 142290, Россия
Валентин Овидиович Лопес де Гереню ФГБУН ФИЦ ПНЦБИ Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ул. Институтская, 2а, г. Пущино, 142290, Россия
Сергей Леонидович Ипп ООО «Контролтугоу.Ру», ул Шаболовка, д. 31, стр. 11, этаж 4, помещение 1-15, г. Москва, 115162, Россия
Владимир Владимирович Каганов ФГБУН Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, ул. Профсоюзная, 84/32, стр. 14, г. Москва, 117997, Россия
Дмитрий Александрович Хорошаев ФГБУН ФИЦ ПНЦБИ Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ул. Институтская, 2а, г. Пущино, 142290, Россия
Дмитрий Иосифович Рухович ФГБНУ Почвенный Институт им. В.В. Докучаева, Пыжевский пер., д. 7, стр. 2, г. Москва, 119017, Россия
Юрий Витальевич Сумин ООО «Контролтугоу.Ру», ул Шаболовка, д. 31, стр. 11, этаж 4, помещение 1-15, г. Москва, 115162, Россия
Николай Дмитриевич Дурманов ООО «Контролтугоу.Ру», ул Шаболовка, д. 31, стр. 11, этаж 4, помещение 1-15, г. Москва, 115162, Россия
Яков Викторович Кузяков Университет Георга Аугуста, Бузгенвег, 2, г. Гёттинген, 37077, Германия

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v5i2.169

Ключевые слова:

карбоновый полигон; лесные и сельскохозяйственные земли; дерново-подзолистая почва; запасы углерода и азота; микробные свойства; запасы углерода в лесной растительности

Аннотация

Цель исследования: характеристика почв и определение запасов углерода в лесной растительности на территории пилотного карбонового полигона «Угра».

Место и время проведения. Калужская область, Национальный парк Угра, март-октябрь 2020 г.

Методология. Исследования проводили на почвах разного землепользования: современная пашня, залежные почвы под луговой растительностью, молодые лесные участки 25–30-летнего возраста и смешанный лес (75–80 лет). Образцы почв отбирали из 4 прикопок и одного разреза, заложенных на 2–4 отдельных участках каждого типа землепользования из слоя 0–50 см с шагом 10 см. Определяли содержание общего углерода (С) и общего азота (N), отношение С/N. Поскольку в дерново-подзолистых почвах карбонаты отсутствуют, то содержание общего С можно принять равным содержанию органического С (Сорг). Учитывая плотность почвы, была выполнена оценка запасов С_орг и N в слоях 0–20 и 0–50 см. В слое 0–20 см определяли гранулометрический состав, величину рН(КCl), наименьшую влагоёмкость и микробную активность (скорость базального дыхания, БД и содержание углерода микробной биомассы, С_мик). На лесных участках, на основе данных лесотаксационного учёта, были оценены запасы углерода в фитомассе и мортмассе (сухостой деревьев).

Основные результаты. Дерново-подзолистые почвы Карбонового полигона «Угра» характеризуются супесчаным гранулометрическим составом и слабокислой (пашня и залежи) или кислой (лесные участки) реакцией. Микробная активность почв в слое 0–20 см убывает в следующем ряду: залежь под луговой растительностью > 25–30-летние лесные насаждения > пашня > смешанный лес. Показано, что варьирование скорости БД на 86–90% определялось содержанием С_мик в почве. Максимальные запасы С_орг в слое 0–50 см характерны для почв пашни (65,4 ± 4,4 т С/га), а минимальные (41,4 ± 0,4 т С/га) — для почв 25–30-летних лесных участков. Соотношение С/N в слое 0–10 см изученных почв варьирует от 8,9 до 17,6 и зависит от состава растительного опада, поступающего на поверхность почвы. Основным пулом С в лесных экосистемах, независимо от их возраста, является фитомасса древесных растений. Её запасы в лесных насаждениях 25–30‑летнего возраста и смешанного леса превосходят суммарные запасы С_орг в 50-см слое почв в 1,6 и 4 раза, соответственно. Общие запасы С в смешанном лесу в 3 раза выше, чем в древостоях 25–30‑летнего возраста.

Заключение. Запасы С и состояние почв Карбонового полигона «Угра» зависят от типа современного землепользования, который, в свою очередь, определяет характер поступающих в почву растительных остатков. Это является причиной наиболее отчётливых различий изученных почв по содержанию С_орг и N, отношению C/N и микробным характеристикам почв. Возраст лесных насаждений является ключевым фактором, определяющим суммарные запасы С в почве и фитомассе.