ИСТИНА

Живая фаза почвы (микроорганизмы и макрофауна) являются важной составляющей цикла органического углерода. Дыхание почвы характеризует всю совокупность биохимических и физических процессов, которые, в конечном счете, приводят к выделению СО2. Целью исследования являлось определение биологической активности дерново-подзолистых почв полигона «Чашниково» и дальнейшая оценка пулов и потоков углерода. Отбор проб проводился в июле-августе 2023 года на территории лесной экосистемы карбонового полигона «Чашниково» в Солнечногорском районе Московской области. Преобладающий тип леса: Ельник с березой кислично-волосистоосоковый (Betuleto-Piceetum oxalidoso-pilosae carecosum), возраст елей – 70 лет. Было исследовано 5 опытных площадок, каждая включала 1 почвенный разрез и 2 прикопки. Отбор и анализ микробиологических образцов и почвенно-зоологических проб проводили в соответствии с «Методическими рекомендациями по отбору образцов и проб для оценки динамики запасов углерода в лесных, тундровых и степных экосистемах в рамках реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ» (ВИП ГЗ)». В анализ микробиологических образцов входило определение базального дыхания (БД) и субстрат-индуцированного дыхания (СИД) методом газовой хроматографии. Также был рассчитан микробный метаболический коэффициент qCO2. Анализ почвенно-зоологических проб заключался в определении видового состава, численности и биомассы дождевых червей на пробных участках, а также определение их принадлежности к той или иной морфоэкологической группе. На территории полигона «Чашниково» базальное дыхание (БД) подстилок колеблется от 7,05 до 36,56 мкг С-СО2∙г-1∙ч-1 при естественной влажности, при этом наибольших значений показатель достигает на пробной площади 5, а наименьших – на пробной площади 2. Величины субстрат-индуцированного дыхания (СИД) меняются от 17,59 до 66,50 мкг С-СО2∙г-1∙ч-1, наблюдается тенденция к росту показателя от 1 до 5 площадки. Запасы Cмик в подстилках составляют от 1,32 до 4,57 мг/г при естественной влажности, а qCO2 составляет – 2,35 до 13,06 мкг C-CO2∙мг-1 Смик∙ч-1. Таким образом, для подстилок из Чашниково характерна высокая интенсивность микробного разложения органического вещества. В почвенном профиле показатели базального дыхания аэробных гетеротрофных микроорганизмов снижаются от в среднем 0,42 мкг С-СО2∙г-1∙ч-1 в верхних горизонтах A до 0,07 мкг С-СО2∙г-1∙ч-1 в нижних горизонтах. Наибольшие значения БД по всему профилю наблюдаются для почв пробной площадки 4, также для нее, площадки 2 и прикопок площадки 5 отмечаются относительно более высокие показатели БД в горизонте AE и более плавное снижение их по профилю. СИД снижается по профилю от 4,75 до 0,36 мкг С-СО2∙г-1∙ч-1, то есть градиент оказывается более сильным, чем для БД. qCO2 для большинства почвенных образцов составляет 0,6-3,5 мкг C-CO2∙мг-1 Смик∙ч-1, в среднем – 2,6. Для профильного распределения характерно возрастание вниз по профилю, часто с локальным минимумом в горизонте AE. В горизонтах B показатель достигает крайне высоких значений 10-13 мкг C-CO2∙мг-1 Смик∙ч-1, а микробные сообщества почти не откликаются на внесение дополнительного источника легкодоступного углерода, демонстрируя отсутствие пула покоящихся форм микроорганизмов и высокие удельные затраты энергии на поддержание существующей биомассы. Полученные результаты соотносятся с исследованиями в подобной природной зоне. Анализ почвенно-зоологических проб показал следующее: средняя численность дождевых червей составила 57 экз./м2, а средняя биомасса – 50 г/м2. Среди люмбрицид были обнаружены три вида – почвенно-подстилочный вид Lumbricus rubellus, собственно- почвенный вид Aporrectodea cаliginosa caliginosa и норный вид Lumbricus terrestris. Подстилочных дождевых червей среди проб не было найдено. По численности преобладала группа собственно-почвенных дождевых червей: максимальное значение 112 экз./м2, среднее – 36 экз./м2, максимальная биомасса составила 71,9 г/м2, среднее – 26,9 г/м2. Численность почвенно-подстилочных дождевых червей в среднем составила 17 экз./м2, что в 2,1 раза ниже численности почвенных червей (36,3 экз./м2) и в 5 раз выше численности норных червей (3,2 экз./м2). Биомасса почвенно-подстилочных дождевых червей составила 9,4 г/м2, что в 1,5 раза ниже биомассы норных дождевых червей (13,7 г/м2), и почти в 3 раза ниже биомассы почвенных червей (27 г/м2). В целом, выявленные значения не противоречат известным данным для выбранной природной зоны, с учетом указанного срока отбора проб. Таким образом, полученные результаты могут являться важной частью системы мониторинга динамики почвенных пулов и потоков углерода в лесных экосистемах. Работа выполнена в рамках реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения "Разработка системы наземного и дистанционного мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации, обеспечение создания системы учета данных о потоках климатически активных веществ и бюджете углерода в лесах и других наземных экологических системах» (рег. № 123030300031-6).