Soil respiration in middle-taiga spruce forests of the Mezen-Vychegodskaya plain (Komi Republic)

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Studies of soil respiration (Rs) were carried out in mid-taiga spruce forests of mixed herb-blackberry and sphagnum. The dynamics of Rs from May to October are shown. Soil temperature has a positive effect on Rs, while its moisture has a negative effect. A reliable relationship between Rs and air temperature was noted, while there was no relationship with precipitation. The amount of carbon efflux the atmosphere with Rs (C-CO₂) was calculated based on the soil temperature dynamics of the studied forests and the air temperature at the meteorological station. Using air temperature as a predictor in a mathematical model describing the change in soil respiration over time leads to an overestimation of the C-CO₂ flux. A conclusion was made about the applicability of data sets obtained at the meteorological station for assessing soil respiration in the warm period of the year.

全文:

受限制的访问

作者简介

A. Osipov

Institute of Biology, Komi Scientific Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: osipov@ib.komisc.ru
俄罗斯联邦, 167982 Syktyvkar

R. Gulyaev

Institute of Biology, Komi Scientific Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: osipov@ib.komisc.ru
俄罗斯联邦, 167982 Syktyvkar

M. Kuznetsov

Institute of Biology, Komi Scientific Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: osipov@ib.komisc.ru
俄罗斯联邦, 167982 Syktyvkar

参考

  1. Лукина Н.В. Глобальные вызовы и лесные экосистемы // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90. № 6. С. 528–532. https://doi.org/10.31857/S0869587320060080
  2. Pan Y., Birdsey R.A., Phillips O.L. et al. The enduring world forest carbon sink // Nature. 2024. V. 631. P. 563–569. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07602-x
  3. Кудеяров В.Н., Курганова И.Н. Дыхание почв России: анализ базы данных, многолетний мониторинг, моделирование, общие оценки // Почвоведение. 2005. № 9. С. 1112–1121.
  4. Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Краев Г.Н. Динамика бюджета углерода лесов России за два последних десятилетия // Лесоведение. 2011. № 6. С. 16–28.
  5. Schaphoff S., Reyer C.P.O., Schepaschenko D. et al. Tamm Review: Observed and projected climate change impacts on Russia’s forests and its carbon balance // Forest Ecology and Management. 2016. V. 361. P. 432–444. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.11.043
  6. Mukhortova L., Schepaschenko D., Moltchanova E. et al. Respiration of Russian soils: Climatic drivers and response to climate change // Science of the Total Environment. 2021. V. 785. Art. 147314. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147314
  7. Загирова С.В., Осипов А.Ф., Кузнецов М.А., Мигловец М.Н. Экосистемные потоки и почвенная эмиссия CO₂ в еловом насаждении средней тайги при дефиците осадков в период вегетации // Метеорология и гидрология. 2025 (В печати).
  8. Bond-Lamberty B., Ballantyne A., Berryman E. et al. Twenty years of progress, challenges, and opportunities in measuring and understanding soil respiration // Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 2024.V. 129. Art. e2023JG007637. https://doi.org/10.1029/2023JG007637
  9. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Хорошаев Д.А. и др. Анализ многолетней динамики дыхания почв в лесном и луговом ценозах Приокско-Террасного биосферного заповедника в свете современных климатических трендов // Почвоведение. 2020. № 10. С. 1220–1236. https://doi.org/10.31857/S0032180X20100111
  10. Кадулин М.С., Копцик Г.Н. Изменения потока диоксида углерода из почв лесных экосистем под воздействием техногенного загрязнения в Кольской субарктике // Почвоведение. 2021. № 10. С. 1281–1292. https://doi.org/10.31857/S0032180X21100075
  11. Мошкина Е.В., Бахмет О.Н., Медведева М.В. и др. Пространственно-временна́я динамика биологической активности почв в фитогенном поле сосны обыкновенной в средней тайге Карелии // Лесоведение. 2022. № 4. С. 351–363. https://doi.org/10.31857/S0024114822040076
  12. Осипов А.Ф. Влияние лесорастительных условий на эмиссию CO₂ с поверхности почвы среднетаежных сосняков Республики Коми // Лесоведение. 2023. № 4. С. 369–378. https://doi.org/10.31857/S0024114823040071
  13. Карелин Д.В., Почикалов А.В., Замолодчиков Д.Г., Гитарский М.Л. Факторы пространственно-временно́й изменчивости потоков CO₂ из почв южно-таежного ельника на Валдае // Лесоведение. 2014. № 4. С. 56–66.
  14. Ivanov D., Tatarinov F., Kurbatova J. Soil respiration in paludified forests of European Russia // Journal of Forest Research. 2020. V. 31. P. 1939–1948. https://doi.org/10.1007/s11676-019-00963-4
  15. Сморкалов И.А., Воробейчик Е.Л. Влияние отдельных деревьев на дыхание почвы лесных экосистем в условиях промышленного загрязнения // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1116–1127. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600403
  16. Гончарова О.Ю., Матышак Г.В., Тимофеева М.В. и др. Эмиссия CO₂ почвами экотонной зоны севера Западной Сибири // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1034–1048. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600336
  17. Makhnykina A.V., Vaganov E.A., Panov A.V. et al. The pulses of soil CO₂ emission in response to rainfall events in central Siberia: revisiting the overall frost-free season CO₂ flux // Forests. 2024. V. 15. Art. 355. https://doi.org/10.3390/f15020355
  18. Иванов А.В., Замолодчиков Д.Г., Сало М.А. и др. Дыхание почв лесных экосистем юга Дальнего Востока // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1023–1033. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600397
  19. Kurganova I.N., Karelin D.V., Kotlyakov V.M. et al. A pilot national network for monitoring soil respiration in Russia: first results and prospects of development // Doklady Earth Sciences. 2024. V. 519. Part 1. P. 1947–1954. https://doi.org/10.1134/S1028334X24603377
  20. Jian J., Bahn M., Wang C. et al. Prediction of annual soil respiration from its flux at mean annual temperature // Agricultural and Forest Meteorology. 2020. V. 287. Art. 107961. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2020.107961
  21. Мониторинг потоков парниковых газов / Под ред. Замолодчикова Д.Г., Карелина Д.В., Гитарского М.Л., Блинова В.Г. Саратов: Амирит, 2017. 279 с.
  22. Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб.: Наука, 2006. 337 с.
  23. Машика А.В. Эмиссия диоксида углерода с поверхности подзолистой почвы // Почвоведение. 2006. № 12. С. 1457–1463.
  24. Кузнецов М.А. Выделение CO₂ с поверхности почвы в ельнике чернично-сфагновом // Углерод в лесных и болотных экосистемах особо охраняемых природных территорий Республики Коми / Отв. ред. Бобкова К.С., Загирова С.В. Сыктывкар: ИБ Коми НЦ УрО РАН, 2014. С. 87–94.
  25. Осипов А.Ф., Старцев В.В., Дымов А.А. Влияние сплошной рубки на эмиссию CO₂ с поверхности подзолистой почвы среднетаежного хвойно-лиственного насаждения (Республика Коми) // Почвоведение. 2024. № 5. С. 728–737. https://doi.org/10.31857/S0032180X24050066
  26. Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера. СПб.: Наука, 2001. 278 с.
  27. http://www.pogodaiklimat.ru/
  28. http://aisori-m.meteo.ru/waisori/
  29. https://rp5.ru/
  30. Pavelka M., Acosta M., Marek M.V. et al. Dependence of the Q₁₀ values on the depth of the soil temperature measuring point // Plant and Soil. 2007. V. 292. P. 171–179. https://doi.org/10.1007/s11104-007-9213-9
  31. Бобкова К.С. Биологическая продуктивность хвойных лесов Европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1987. 156 с.
  32. Kukumägi M., Ostonen I., Uri V. et al. Variation of soil respiration and its components in hemiboreal Norway spruce stands of different ages // Plant and Soil. 2017. V. 414. P. 265–280. https://doi.org/10.1007/s11104-016-3133-5
  33. Матышак Г.В., Чуванов С.В., Гончарова О.Ю. и др. Влияние влажности на эмиссию CO₂ из почв бугристых торфяников севера Западной Сибири // Почвоведение. 2023. № 4. С. 450–463. https://doi.org/10.31857/S0032180X22600810

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Average monthly values of CO₂ flux from the soil surface of spruce forests during the warm period: error bars – error of the mean; the same letters indicate months between which there is no interannual difference.

下载 (463KB)
索引源数据
3. Fig. 2. C-CO₂ flow from the soil of spruce forests during the warm period, calculated based on soil temperature measurements at the site (Tp) and air temperature measurements at the weather station (Tv): 1 – mixed-herb-blueberry spruce forest, 2 – sphagnum spruce forest.

下载 (78KB)
索引源数据
4. Fig. 3. C-CO₂ flux from spruce soil by month, calculated based on soil temperature measurements at the site (Tp) and air temperature measurements at the weather station (Tv).

下载 (488KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025