Почва лесная: Почвы лесной зоны | izi.TRAVEL

горно-лесная почва

Зонн С. В. Горно-лесные почвы Северо-Западного Кавказа. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1950.[ …]

Разрезы, вскрывающие лесные почвы, заложены в верхней, средней и нижней частях горных склонов, а также у их подножия. Они сформированы на кислых (кварцитах, гранитах, гранито-гнейсах и гранодиоритах) и основных (змеевиках и серпентинитах) почвообразующих породах и преимущественно под преобладающими здесь сосновыми лесами (хотя отдельные разрезы закладывались также и под пологом еловых, березовых или смешанных лесов) и представлены в основном разной степени развитости бурыми горно-лесными почвами, реже -серыми горно-лесными почвами (Фирсова и др., 1978).[ …]

Бук требователен к богатству почв и достигает наивысшей производительности на лессовидных суглинках, в особенности, карбонатных. Успешно развивается он и на дерново-карбонатных, горно-лесных почвах, даже небольшой мощности, лежащих на карбонатных и бескарбонатных горных породах, встречается и на речном аллювии рек. Снижает производительность на глауконитовых песках или песках, подстилаемых карбонатными породами. На чистых кварцевых песках встречается редко и лишь в виде подлеска.[ …]

Восточные Карпаты. Почвообразование в горных районах Восточных Карпат протекает в условиях мягкого влажного климата. Здесь под пологом широколиственных лесов, состоящих из дуба, граба и бука, формируются бурые горно-лесные почвы, среди которых встречаются как оподзоленные, так и неоподзоленные разновидности. Бурые лесные почвы составляют основной фон почвенного покрова Восточных Карпат. Небольшую площадь занимают горные подзолистые почвы, развитые под хвойными лесами, располагающимися в верхней части лесного пояса. Выше лесного пояса (1800—2000 м) отдельными массивами встречаются горно-луговые почвы.[ …]

В степной и лесостепной зонах бореального пояса формируются горно-каштановые, горные черноземы и серые горно-лесные почвы.[ …]

Более высокие части гор (2000—2800 м) заняты луговолесным поясом, в котором формируются горные черноземы под луговыми степями, черно-бурые (бурые) почвы орехоплодных лесов и горно-лесные почвы еловых лесов и арчевников. На высоте 2800—3500 м преобладают горные почвы субальпийского пояса, среди которых широко распространены горно-луговые, горно-лугово-степные и лугово-черноземовидные почвы.[ …]

В центральной и наиболее высокой части Южного Урала и в районах хребта Урал-Тау преобладают горно-подзолистые, а на Зилаирском плато серые горно-лесные почвы. Почвы Южного Урала в агрохимическом отношении изучены слабо. Механический состав их весьма разнообразен и зависит от характера почвообразующих пород. Агрохимические показатели варьируют в широких пределах: содержание гумуса от 3 до 12% и более, pH солевой вытяжки 4,2-5,0; сумма поглощенных оснований от 9 до 45 мг-экв на 100 г почвы. Подвижность основных питательных веществ очень низкая. Содержание подвижного фосфора, например, в отдельных образцах не превышает 2,0-3,0 мг на 100 г почвы (Усманов, 1962; Бурангулова и др., 1969).[ …]

Золотун В.П., Кухтеева K.M. Палеопочвы и уточнение датировки курганов эпохи энеолита-бронзы в степях Украины // Сов. археология. 1986. № 1. Зонн С.В. Горно-лесные почвы Северо-Западного Кавказа.[ …]

Подветренные склоны гор, напротив, очень сухи, здесь формируются аридные спектры вертикальных почвенных зон, в составе которых мало или совсем нет горных лесных почв и преобладают горные пустынные, горные степные и горно-лугово-степные почвы с более резкими переходами между зонами и подзонами.[ …]

В почвенно-растительном покрове Большого Кавказа отчетливо проявляется вертикальная зональность. Предкавказские черноземы с их разнотравной и лугово-степной растительностью уже в предгорных районах, в их наиболее высоких участках, сменяются горно-лесными почвами и горными черноземами, на которых произрастают широколиственные, преимущественно дубовые леса, в более высоких зонах—буковые леса. Горные долины покрыты сосновыми лесами. Верхняя граница леса на северных склонах Большого Кавказа проходит на высоте 2000—2200 м. Выше начинаются субальпийские и альпийские горно-луговые почвы, покрытые луговой растительностью. [ …]

В случае солонца отклонение вызвано тем, что кальций раствора легко обменивается на натрий, находящийся в поглощенном состоянии. Ошибка, вызванная изменением концентрации кальция в растворе, не компенсируется неполнотой вытеснения натрия. Для бурой горно-лесной почвы отклонение вызвано тем, что барий вытесняет водород энергичнее, чем кальций. Кроме того, здесь так же, как и в предыдущем случае, не сбалансированы ошибки, связанные с уменьшением концентрации кальция в растворе. По этим причинам для почв, содержащих в обменном состоянии помимо калбция и магния также и другие катионы (натрий, водород), радиоактивный метод не пригоден.[ …]

Как видно из данных табл. 4, величины емкости по радиоактивному методу несколько ниже по сравнению с данными, полученными по методу Бобко-Аскинази. Это вполне понятно, если учесть, что величины емкости по кальцию также обычно бывают ниже, чем по барию, как это имеет место в методе Бобко-Аскинази. В двух случаях имеются значительные отклонения от метода Бобко-Аскинази: для солонца и бурой горно-лесной почвы, Для солонца данные завышены, а для горно-лесной — занижены. [ …]

Серые лесные почвы :: Татарская энциклопедия TATARICA

Сформировались под лиственными и хвойно-лиственными лесами, в основном на карбонатных породах в условиях континентального климата при периодически промывном водном режиме.

Особенностями условий почвообразования являются большая масса опада, высокая зольность органических остатков и обогащенность их основаниями.

Образование серых лесных почв происходит под влиянием двух основных, взаимно противоположных процессов – подзолообразовательного, который протекает в более слабой форме вследствие особенностей увлажнения, меньшей насыщенности материнских пород кальцием и магнием, и более выраженного дернового, сопровождаемого накоплением гумуса, элементов питания растений и созданием водопрочной структуры в верхнем слое почвы.

Профиль серой лесной почвы мощностью под лесом до 150 см, на пашне до 200 см состоит из следующих горизонтов: А₀ – лесная подстилка; А₁ – гумусовый горизонт, цвет от светло-серого до темно-серого, структура мелкокомковатая; А₁А₂ – гумусово-элювиальный горизонт, структура ореховатая, на гранях структурных отдельностей белесая присыпка кремнезема; А₂В – оподзоленный переходный горизонт, более темноокрашенный, структура плитчато-ореховатая или ореховатая; В – иллювиальный горизонт, темно-бурый или темно-коричневый, структура крупноореховатая, книзу – призматическая, с глянцевыми корочками и натеками, верхняя часть горизонта с заметной присыпкой кремнезема; С – материнская порода, имеются скопления карбонатов в виде прожилок и журавчиков.

Серые лесные почвы в зависимости от мощности гумусового горизонта и его окраски, содержания гумуса, степени оподзоленности подразделяют на светло-серые (А₁ до 20 см, гумуса менее 3%), серые (до 25 см, 3–5%) и темно-серые (до 35 см, более 5%). В РТ серые лесные почвы занимают 2511,3 тысяч га (37% общей площади РТ).

Распространены в Предкамье, на севере Предволжья, в юго-западных, центральных и северо-восточных частях Закамья.

Свыше 43% почв – светло-серые, 33% – серые, 24% – темно-серые. Материнскими породами для них являются лёссовидные суглинки, делювиальные суглинки и глины, элювиальные отложения пестроцветных пермских образований. В последнем случае гумусовый горизонт приобретает коричневый оттенок (ранее такие почвы выделялись в самостоятельный тип коричнево-серых лесных почв).

Серые лесные почвы приурочены к хорошо дренированным плоским водоразделам и их пологим и слабопокатым склонам, обычно в их верхней части – светло-серые, в нижней – темно-серые почвы. Характеризуются значительным содержанием гумуса, элементов зольного питания растений, слабокислой реакцией, благоприятными тепловым и водным режимами, высокой биологической активностью.

Свыше 64% серых лесных почв используются на пашне. Возделываются озимые и яровые зерновые, кормовые, технические, овощные, плодовые культуры.

Около 23% почв находятся под лесными угодьями; благоприятны для высокопродуктивных дубрав.

Для повышения плодородия серой лесной почвы применяют органические и минеральные удобрения, проводят известкование.

Снижение дыхания лесной почвы в ответ на осаждение азота

1. Дэвидсон, Э. А. Вклад азота навоза и удобрений в атмосферный закись азота с 1860 года. Nature Geosci. 2 , 659–662 (2009).

   Google Scholar

2. Denman, K.L. et al. в IPCC Climate Change 2007: The Physical Science Basis (под редакцией Соломона, С. и др.), 499–587 (Cambridge Univ. Press, 2007).

   Google Scholar

3. Galloway, J. N. et al. Круговороты азота: прошлое, настоящее и будущее. Биогеохимия 70 , 153–226 (2004).

   Google Scholar

4. Dentener, F. et al. Осаждение азота и серы в региональном и глобальном масштабах: мультимодельная оценка. Глоб. Биогеохим. Циклы 20 , GB4003 (2006).

   Google Scholar

5. Lamarque, J. F. et al. Оценка будущих отложений азота и обратной связи углеродного цикла с использованием мультимодельного подхода: анализ отложений азота. Ж. Геофиз. Рез. 110 , D19303 (2005 г.).

   Google Scholar

6. Абер, Дж. Д., Надельхоффер, К. Дж., Стейдлер, П. и Мелилло, Дж. М. Насыщение азотом в северных лесных экосистемах. Bioscience 39 , 378–386 (1989).

   Google Scholar

7. Vitousek, P. M. et al. Антропогенное изменение глобального азотного цикла: источники и последствия. Экол. заявл. 7 , 737–750 (1997).

   Google Scholar

8. Маскелл, Л. К., Смарт, С. М., Буллок, Дж. М., Томпсон, К. и Стивенс, К. Дж. Осаждение азота вызывает широкомасштабную потерю видового богатства в британских средах обитания. Глоб. Изменить биол. 16 , 671–679 (2010).

   Google Scholar

9. де Врис В., ван дер Салм К., Рейндс Г. Дж. и Эрисман Дж. В. Потоки элементов через европейские лесные экосистемы и их взаимосвязь с характеристиками насаждений и участков. Окружающая среда. Загрязн. 148 , 501–513 (2007).

   Google Scholar

10. Дайз, Н. Б., Ротвелл, Дж. Дж., Гаучи, В., ван дер Салм, К., и де Врис, В. Прогноз выщелачивания растворенного неорганического азота в европейских лесах с использованием двух независимых баз данных. Науч. Общая окружающая среда. 407 , 1798–1808 (2009 г.).

    Google Scholar

11. Хёгберг, П., Фан, Х. Б., Квист, М., Бинкли, Д. и Тамм, К. О. Рост деревьев и подкисление почвы в ответ на 30-летнюю экспериментальную азотную нагрузку на бореальные леса. Глоб. Изменить биол. 12 , 489–499 (2006).

    Google Scholar

12. Рей, Д. С., Дентенер, Ф., Смит, П., Грейс, Дж. и Фили, Р. А. Глобальное осаждение азота и поглотители углерода. Природа Геофизика. 1 , 430–437 (2008).

    Google Scholar

13. Ciais, P. et al. Накопление углерода в европейских лесах. Природа Геофизика. 1 , 425–429 (2008).

    Google Scholar

14. Pregitzer, K.S., Burton, A.J., Zak, D.R. & Talhelm, A.F. Имитация хронического осаждения азота увеличивает накопление углерода в северных лесах умеренного пояса. Глоб. Изменить биол. 14 , 142–153 (2008).

    Google Scholar

15. Thomas, R. Q., Canham, C. D., Weathers, K. C. & Goodale, C. L. Увеличение запасов углерода в деревьях в ответ на осаждение азота в США. Природа Геофизика. 3 , 13–17 (2010).

    Google Scholar

16. Маньяни, Ф. и др. Человеческий след в углеродном цикле умеренных и бореальных лесов. Природа 447 , 848–850 (2007).

    Google Scholar

17. де Врис, В. и др. Экологически неправдоподобная углеродная реакция? Природа 451 , E1–E3 (2008).

    Google Scholar

18. Sutton, M.A. et al. Неопределенности в отношении взаимосвязи между осаждением атмосферного азота и связыванием углерода лесами. Глоб. Изменить биол. 14 , 2057–2063 (2008 г.).

    Google Scholar

19. Janssens, I.A. & Luyssaert, S. Углеродный бонус Nitrogen. Природа Геофизика. 2 , 318–319 (2009).

    Google Scholar

20. Эльвир, Дж. А., Вирсма, Г. Б., Уайт, А. С. и Фернандес, И. Дж. Влияние хронической обработки сульфатом аммония на прирост базовой площади красной ели и сахарного клена в водоразделе Медвежьего ручья в штате Мэн. Кан. Дж. Форест Рез. 33 , 862–869 (2003).

    Google Scholar

21. Олссон, П. , Линдер, С., Гислер, Р. и Хогберг, П. Удобрение бореальных лесов снижает как автотрофное, так и гетеротрофное дыхание почвы. Глоб. Изменить биол. 11 , 1745–1753 (2005).

    Google Scholar

22. Hyvönen, R. et al. Вероятное воздействие повышенного [CO2], осаждения азота, повышенной температуры и управления на поглощение углерода в умеренных и бореальных лесных экосистемах: обзор литературы. Новый Фитол. 173 , 463–480 (2007).

    Google Scholar

23. Туман, К. Влияние добавленного азота на скорость разложения органического вещества. биол. 63 , 433–462 (1988).

    Google Scholar

24. Берг, Б. и Матцнер, Э. Влияние осаждения азота на разложение растительной подстилки и органического вещества почвы в лесных системах. Окружающая среда. Ред. 5 , 1–25 (1997).

    Google Scholar

25. Мелилло, Дж. М., Абер, Дж. Д. и Мураторе, Дж. Ф. Контроль азота и лигнина в динамике разложения древесной подстилки. Экология 63 , 621–626 (1982).

    Google Scholar

26. Абер, Дж. Д. и Мелилло, Дж. М. Разложение подстилки — измерение относительного вклада органического вещества и азота в лесные почвы. Кан. Дж. Бот. 58 , 416–421 (1980).

    Google Scholar

27. Свифт, М. Дж., Хил, О. В. и Андерсон, Дж. М. (ред.) Разложение в наземных экосистемах (Blackwell Scientific, 1979).

    Google Scholar

28. McClauherty, C. & Berg, B. Концентрации целлюлозы, лигнина и азота как факторы, регулирующие скорость на поздних стадиях разложения лесной подстилки. Педобиология 30 , 101–112 (1987).

    Google Scholar

29. Кнорр, М., Фрей, С. Д. и Кертис, П. С. Добавление азота и разложение подстилки: метаанализ. Экология 86 , 3252–3257 (2005).

    Google Scholar

30. Розенберг М.С., Адамс Д.К. и Гуревич Дж. Metawin: статистическое программное обеспечение для метаанализа (Sinauer Associates Inc., 2000).

    Google Scholar

31. Хэнсон, П. Дж., Эдвардс, Н. Т., Гартен, С. Т. и Эндрюс, Дж. А. Разделение микробного вклада корней и почвы в дыхание почвы: обзор методов и наблюдений. Биогеохимия 48 , 115–146 (2000).

    Google Scholar

32. Субке, Дж. А., Инглима, И. и Котруфо, М. Ф. Тенденции и методологическое влияние на распределение выбросов CO2 из почвы: метааналитический обзор. Глоб. Изменить биол. 12 , 921–943 (2006).

    Google Scholar

33. Kutsch, W., Bahn, M. & Heinemeyer, A. (eds) Динамика углерода в почве: интегрированная методология (Cambridge Univ. Press, 2009).

    Google Scholar

34. Экблад, А. и Хёгберг, П. Естественное содержание С-13 в CO2, выдыхаемом из лесных почв, показывает скорость связи между фотосинтезом деревьев и корневым дыханием. Экология 127 , 305–308 (2001).

    Google Scholar

35. Сэмпсон, Д. А., Янссенс, И. А., Юсте, Дж. К. и Сеулеманс, Р. Базальные уровни дыхания почвы коррелируют с фотосинтезом в смешанном лесу умеренного пояса. Глоб. Изменить биол. 13 , 2008–2017 (2007).

    Google Scholar

36. Högberg, P. et al. Крупномасштабное опоясывание леса показывает, что текущий фотосинтез управляет дыханием почвы. Природа 411 , 789–792 (2001).

    Google Scholar

37. Fontaine, S. et al. Стабильность органического углерода в глубоких слоях почвы контролируется поступлением свежего углерода. Природа 450 , 277–280 (2007).

    Google Scholar

38. Cheng, W. & Johnson, D.W. Повышенное содержание CO2, ризосферные процессы и разложение органического вещества почвы. Растительная почва 202 , 167–174 (1998).

    Google Scholar

39. Кузяков Ю. Обзор: Факторы, влияющие на эффекты ризосферного прайминга. J. Питательные вещества для растений. Почвовед. 165 , 382–396 (2002).

    Google Scholar

40. Мартикайнен П. Дж., Аарнио Т., Таавицайнен В. М., Пайвинен Л. и Салонен К. Минерализация углерода и азота в образцах почвы, взятых из 3 удобренных сосновых насаждений — долгосрочные последствия. Растительная почва 114 , 99–106 (1989).

    Google Scholar

41. Огрен Г. И., Босатта Э. и Мэджилл А. Х. Объединение теории и эксперимента для понимания влияния неорганического азота на разложение подстилки. Экология 128 , 94–98 (2001).

    Google Scholar

42. Орен, Р. и др. Плодородие почвы ограничивает поглощение углерода лесными экосистемами в атмосфере, обогащенной СО2. Природа 411 , 469–472 (2001).

    Google Scholar

43. Бутнор, Дж. Р., Джонсен, К. Х., Орен, Р. и Катул, Г. Г. Снижение дыхания лесной подстилки путем внесения удобрений как на обогащенных диоксидом углерода, так и на эталонных 17-летних насаждениях сосны лоблолли. Глоб. Изменить биол. 9 , 849–861 (2003).

    Google Scholar

44. Ceulemans, R. & Mousseau, M. Тэнсли обзор № 71 — Воздействие повышенного содержания CO2 в атмосфере на древесные растения. Новый Фитол. 127 , 425–446 (1994).

    Google Scholar

45. де Врис, В. и др. Влияние осаждения азота на поглощение углерода европейскими лесами и вересковыми пустошами. Лесной экол. Управление 258 , 1814–1823 (2009).

    Google Scholar

46. Hyvönen, R. et al. Влияние долгосрочного добавления азота на запасы углерода в деревьях и почвах в северной Европе. Биогеохимия 89 , 121–137 (2008).

    Google Scholar

47. Треседер, К. К. Добавление азота и микробная биомасса: метаанализ исследований экосистем. Экол. лат. 11 , 1111–1120 (2008 г.).

    Google Scholar

48. Литтон, С. М., Райч, Дж. В. и Райан, М. Г. Распределение углерода в лесных экосистемах. Глоб. Изменить биол. 13 , 2089–2109 (2007).

    Google Scholar

49. Треседер, К. К. Метаанализ реакции микоризы на азот, фосфор и атмосферный СО2 в полевых исследованиях. Новый Фитол. 164 , 347–355 (2004).

    Google Scholar

50. Хёгберг, М. Н., Баат, Э., Нордгрен, А., Арнебрант, К. и Хогберг, П. Контрастное влияние доступности азота на снабжение растений углеродом микоризных грибов и сапротрофов — гипотеза, основанная на полевых наблюдениях в северных широтах. лес. Новый Фитол. 160 , 225–238 (2003).

    Google Scholar

51. Рулинг, А. и Тайлер, Г. Воздействие имитации осаждения азота на лесную подстилку на макрогрибковую флору буковых лесов. Ambio 20 , 261–263 (1991).

    Google Scholar

52. Tietema, A. Динамика микробного углерода и азота в материале подстилки хвойных лесов, собранном вдоль европейского градиента осаждения азота. Лесная экол. Управление 101 , 29–36 (1998).

    Google Scholar

53. Эгертон-Уорбертон, Л. М. и Аллен, Э. Б. Сдвиги в сообществах арбускулярной микоризы вдоль градиента антропогенного осаждения азота. Экол. заявл. 10 , 484–496 (2000).

    Google Scholar

54. Johnson, N.C. Может ли удобрение почвы отбирать менее мутуалистическую микоризу. Экол. заявл. 3 , 749–757 (1993).

    Google Scholar

55. ван Дипен, Л. Т. А., Лиллесков, Э. А., Прегитцер, К. С. и Миллер, Р. М. Снижение численности арбускулярных микоризных грибов в северных лиственных лесах, подвергающихся постоянному воздействию азотных добавок. Новый Фитол. 176 , 175–183 (2007).

    Google Scholar

56. Phillips, R. P. & Fahey, T. J. Влияние удобрений на тонкокорневую биомассу, ризосферные микробы и дыхательные потоки в лиственных лесных почвах. Новый Фитол. 176 , 655–664 (2007).

    Google Scholar

57. Гадгил, Р. Л. и Гадгил, П. Д. Микориза и разложение подстилки. Природа 233 , 133 (1971).

    Google Scholar

58. Högberg, M.N. & Högberg, P. Экстраматричный эктомикоризный мицелий составляет одну треть микробной биомассы и производит вместе с ассоциированными корнями половину растворенного органического углерода в лесной почве. Новый Фитол. 154 , 791–795 (2002).

    Google Scholar

59. van Groenigen, K.J. et al. Взаимодействие элементов ограничивает накопление углерода в почве. Проц. Натл акад. науч. США 103 , 6571–6574 (2006 г.).

    Google Scholar

60. Hoosbeek, M. R. et al. Больше нового углерода в минеральной почве насаждений тополя при обогащении углеродом в свободном воздухе (POPFACE): Причина повышенного праймирующего эффекта? Глоб. Биогеохим. Циклы 18 , GB1040 (2004).

    Google Scholar

61. Ву Дж., Брукс П. К. и Дженкинсон Д. С. Формирование и разрушение микробной биомассы при разложении глюкозы и райграса в почве. Почвенный биол. Биохим. 25 , 1435–1441 (1993).

    Google Scholar

62. Кузяков Ю. , Фридель Дж. К. и Стар К. Обзор механизмов и количественная оценка эффектов прайминга. Почвенная биол. Биохим. 32 , 1485–1498 (2000).

    Google Scholar

63. Фонтейн С., Барду Г., Аббади Л. и Мариотти А. Поступление углерода в почву может снизить содержание углерода в почве. Экол. лат. 7 , 314–320 (2004).

    Google Scholar

64. Субке, Дж. А. и др. Обратная связь между разложением хвои и активностью ризосферы. Oecologia 139 , 551–559 (2004).

    Google Scholar

65. Меркс, Р., Дейкстра, А., Денхартог, А. и Ванвин, Дж. А. Производство корневого материала и связанный с ним микробный рост в почве при различных уровнях питательных веществ. биол. Ферт. Почвы 5 , 126–132 (1987).

    Google Scholar

66. Леккеркерк Л. , Лундквист Х., Огрен Г.И., Экбом Г. и Босатта Э. Разложение гетерогенных субстратов — экспериментальное исследование гипотезы о субстрате и микробных свойствах. Почвенная биол. Биохим. 22 , 161–167 (1990).

    Google Scholar

67. Liljeroth, E., Vanveen, J. A. & Miller, H. J. Ассимиляционная транслокация в ризосферу двух линий пшеницы и последующее использование ризосферными микроорганизмами при двух концентрациях азота в почве. Почвенный биол. Биохим. 22 , 1015–1021 (1990).

    Google Scholar

68. Mangenot, F. & Reymond, G. Populations microbiennes des bois. V. Влияние quelques sources de carbone et d’azote на разложение науки. Преподобный генерал-бот. 70 , 107–129 (1963).

    Google Scholar

69. Комптон, Дж. Э. , Ватруд, Л. С., Портеус, Л. А. и ДеГруд, С. Реакция микробной биомассы почвы и состава сообщества на хронические добавки азота в Гарвардском лесу. Лесная экол. Управление 196 , 143–158 (2004).

    Google Scholar

70. Фрей, С. Д., Кнорр, М., Паррент, Дж. Л. и Симпсон, Р. Т. Хроническое обогащение азотом влияет на структуру и функцию микробного сообщества почвы в лиственных и сосновых лесах умеренного пояса. Лесной экол. Управление 196 , 159–171 (2004).

    Google Scholar

71. Фэн, X. Дж., Симпсон, А. Дж., Уилсон, К. П., Уильямс, Д. Д. и Симпсон, М. Дж. Повышенное связывание углерода кутикулой и окисление лигнина в ответ на потепление почвы. Природа Геофизика. 1 , 836–839 (2008).

    Google Scholar

72. Синсабо, Р. Л., Галло, М. Э., Лаубер, К., Уолдроп, М. П. и Зак, Д. Р. Активность внеклеточных ферментов и динамика органического вещества почвы для северных лиственных лесов, получающих моделируемое осаждение азота. Биогеохимия 75 , 201–215 (2005).

    Google Scholar

73. Килер, Б. Л., Хобби, С. Э. и Келлог, Л. Э. Влияние длительного добавления азота на активность микробных ферментов на восьми лесных и пастбищных участках: последствия для подстилки и разложения органического вещества почвы. Экосистемы 12 , 1–15 (2009).

    Google Scholar

74. Каррейро, М. М., Синсабо, Р. Л., Реперт, Д. А. и Паркхерст, Д. Ф. Сдвиг микробных ферментов объясняет реакцию разложения подстилки на моделируемое осаждение азота. Экология 81 , 2359–2365 (2000).

    Google Scholar

75. Сьоберг, Г. , Нильссон, С. И., Перссон, Т. и Карлссон, П. Разложение гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина в разлагающемся опаде хвои ели по отношению к N. Почвенная биол. Биохим. 36 , 1761–1768 (2004).

    Google Scholar

76. ДеФорест, Дж. Л., Зак, Д. Р., Прегитцер, К. С. и Бертон, А. Дж. Атмосферное отложение нитратов и микробная деградация целлобиозы и ванилина в северном лиственном лесу. Почвенный биол. Биохим. 36 , 965–971 (2004).

    Google Scholar

77. Сайя-Корк, К. Р., Синсабо, Р. Л. и Зак, Д. Р. Влияние длительного осаждения азота на активность внеклеточных ферментов в лесной почве Acer saccharum. Почвенный биол. Биохим. 34 , 1309–1315 (2002).

    Google Scholar

78. Keyser, P., Kirk, T.K. & Zeikus, JG. Лигнинолитическая ферментная система phanerochaete-chrysosporium — синтезирована в отсутствие лигнина в ответ на азотное голодание. J. Бактериол. 135 , 790–797 (1978).

    Google Scholar

79. Tien, M. & Myer, S.B. Отбор и характеристика мутантов phanerochaete-chrysosporium, проявляющих лигнинолитическую активность в условиях, богатых питательными веществами. Заяв. Окружающая среда. микробиол. 56 , 2540–2544 (1990).

    Google Scholar

80. Уолдроп, М. П. и Зак, Д. Р. Реакция активности окислительных ферментов на осаждение азота влияет на концентрацию растворенного органического углерода в почве. Экосистемы 9 , 921–933 (2006).

    Google Scholar

81. ДеФорест, Дж. Л., Зак, Д. Р., Прегитцер, К. С. и Бертон, А. Дж. Отложение нитратов в атмосфере, состав микробного сообщества и активность ферментов в северных лиственных лесах. Почвоведение. соц. Являюсь. J. 68 , 132–138 (2004).

    Google Scholar

82. Оадес, Дж. М. Органическое вещество почвы и структурная стабильность — механизмы и последствия для управления. Растительная почва 76 , 319–337 (1984).

    Google Scholar

83. Торн К. А., Микита М. А. Фиксация аммиака гуминовыми веществами — ЯМР-исследование N-15 и С-13. науч. Общая окружающая среда. 113 , 67–87 (1992).

    Google Scholar

84. Нёммик, Х. и Вахтрас, К. Удержание и фиксация аммония и аммиака в почвах. Монографии по агрономии 22 , 123–171 (1982).

    Google Scholar

85. Burdon, J. Реалистичны ли традиционные представления о структуре гуминовых веществ? Почвоведение. 166 , 752–769 (2001).

    Google Scholar

86. Клинтон, П. В., Ньюман, Р. Х. и Аллен, Р. Б. Иммобилизация N-15 в лесной подстилке изучена с помощью спектроскопии ЯМР N-15 CPMAS. Евро. J. Почвоведение. 46 , 551–556 (1995).

    Google Scholar

87. Абер, Дж. и др. Насыщение азотом в лесных экосистемах умеренного пояса — пересмотр гипотез. Bioscience 48 , 921–934 (1998).

    Google Scholar

88. Sutton, R. & Sposito, G. Молекулярная структура гумусовых веществ почвы: новый взгляд. Окружающая среда. науч. Технол. 39 , 9009–9015 (2005 г.).

    Google Scholar

89. Bowden, R.D., Davidson, E., Savage, K., Arabia, C. & Steudler, P. Постоянное добавление азота снижает общее дыхание почвы и микробное дыхание в лесных почвах умеренного пояса в Гарвардском лесу. Лесной экол. Управление 196 , 43–56 (2004).

    Google Scholar

90. Schulze, E.D. et al. Значение метана и закиси азота для наземного баланса парниковых газов в Европе. Природа Геофизика. 2 , 842–850 (2009).

    Google Scholar

91. Janssens, I.A. et al. Производительность затмевает температуру в определении дыхания почвы и экосистем в европейских лесах. Глоб. Изменить биол. 7 , 269–278 (2001).

    Google Scholar

92. Ciais, P. et al. Общеевропейское снижение первичной продуктивности, вызванное жарой и засухой в 2003 г. Природа 437 , 529–533 (2005).

    Google Scholar

93. Luyssaert, S. et al. Баланс CO2 бореальных, умеренных и тропических лесов, полученный из глобальной базы данных. Глоб. Изменить биол. 13 , 2509–2537 (2007).

    Google Scholar

94. Reichstein, M. et al. Снижение продуктивности экосистемы и дыхания во время климатической аномалии в Европе летом 2003 г.: совместная колонна потоков, анализ дистанционного зондирования и моделирования. Глоб. Изменить биол. 13 , 634–651 (2007).

    Google Scholar

95. Piao, S.L. et al. Чистые потери диоксида углерода северными экосистемами в ответ на осеннее потепление. Природа 451 , 49–52 (2008).

    Google Scholar

96. Шульце, Э. Д., Орен, Р. и Ланге, О. Л. в процессах, ведущих к упадку лесов Vol. 77 (редакторы Шульце, Э.Д., Ланге, О.Л. и Орен, Р.) 460–468 (Спрингер, 1989).

    Google Scholar

97. Браун, С. , Томас, В. Ф. Д., Квайринг, Р. и Флакигер, В. Окружающая среда. Загрязн. 10.1016/j.envpol.2009.11.030 (в печати).

98. Мэтсон, П. А., Макдауэлл, У. Х., Таунсенд, А. Р. и Витоусек, П. М. Глобализация осаждения N: последствия для экосистемы в тропической среде. Биогеохимия 46 , 67–83 (1999).

    Google Scholar

99. Бонан, Г. Углеродный цикл: изменение удобрения. Природа Геофизика. 1 , 645–646 (2008).

    Google Scholar

100. Zaehle, S., Friedlingstein, P. & Friend, A.D. Обратные связи с земным азотом могут ускорить изменение климата в будущем. Геофиз. Рез. лат. 37 , L01401 (2010).

     Google Scholar

Загрузить ссылки

Лесной почве потребуются десятилетия или столетия, чтобы восстановиться после пожаров и вырубки леса

Пожары в Черную субботу 2009 года сожгли 437 000 гектаров Виктории, включая десятки тысяч гектаров леса рябины.

По мере того, как мы приближаемся к десятой годовщине этих пожаров, нам напоминают об их наследии тысячи высоких «скелетов» рябины, все еще стоящих по всему ландшафту. Большинство из них разбросаны среди мозаики восстанавливающегося леса, включая участки, отрастающие после вырубки.

Читать далее:
Объяснение комиксов: в лесных гигантах обитают тысячи животных (так почему же мы продолжаем их вырубать?)

Но хотя мы можем отслеживать очевидные видимые разрушения от огня и лесозаготовок, мы очень мало знаем о том, что происходит под землей.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, мы изучили, как пожары и вырубка леса повлияли на лесные почвы. К нашему удивлению, мы обнаружили, что восстановление почв может занять до 80 лет.

Лесозаготовка среди обгоревших остатков рябины после пожаров 2009 года.
Дэвид Блэр, автор предоставил

Десятилетия ущерба

Почвы играют решающую роль в лесах. Они являются основой почти всей земной жизни и влияют на рост и выживание растений, сообщества полезных грибов и бактерий и циклы основных питательных веществ (включая хранение огромного количества углерода).

Чтобы проверить влияние серьезных и интенсивных нарушений, таких как пожары и вырубка леса, мы сравнили основные параметры почвы (например, питательные вещества, необходимые растениям для роста) в лесах с разной историей. Сюда входили старые леса, нетронутые с 1850-х годов, леса, сожженные крупными пожарами в 1939, 1983 и 2009 гг., леса, которые были вырублены сплошной рубкой в ​​1980-х или 2009–2010 годах или вырублены в 2009–2010 годах после пожаров в Черную субботу.

Мы обнаружили значительное воздействие на лесные почвы с выраженным снижением основных питательных веществ в почве, таких как доступный фосфор и нитраты.

Шокирующим открытием стало то, как долго продолжались эти воздействия: не менее 80 лет после пожара и не менее 30 лет после сплошной рубки леса (при которой вся растительность на участке удаляется с использованием тяжелой техники).

Однако последствия нарушения почвы могут сохраняться гораздо дольше, чем 80 лет. Во время пожара температура почвы может превышать 500 ℃, что может привести к потере питательных веществ и долговременным структурным изменениям почвы.

Мы обнаружили, что частота пожаров также является ключевым фактором. Например, леса, которые горели дважды с 1850 года, имели значительно более низкие показатели органического углерода, доступного фосфора, серы и нитратов по сравнению с лесами, которые сгорели один раз.

Участки, на которых проводились сплошные рубки, также имели значительно более низкие уровни органического углерода, нитратов и доступного фосфора по сравнению с непрорубленными участками. Вырубка Clearfell включает в себя удаление с участка всех коммерчески ценных деревьев, большинство из которых используются для производства бумаги. Оставшийся после рубки мусор (корни деревьев, боковые ветки, подлесок) затем сжигают, а место вырубки зашивают семенами рябины, чтобы запустить процесс регенерации.

Огонь важен для естественных циклов роста наших лесов, но он меняет состав почвы.
Дэвид Линденмайер, автор предоставил

Лесозаготовки усугубляют ущерб

Воздействие рубок на лесные почвы отличается от воздействия пожаров из-за сочетания высокой интенсивности расчистки леса машинами и послерубочного «подсечного» сжигания остатков на земле. Это может привести к обнажению лесной подстилки, уплотнению почвы, истощению питательных веществ в почве и выбросу большого количества углекислого газа в атмосферу.

Прогнозируемый в будущем рост числа, частоты, интенсивности и масштабов пожаров в рябиновых лесах в сочетании с продолжающимися рубками, вероятно, приведет к дальнейшему снижению содержания питательных веществ в почве в долгосрочной перспективе. Такое воздействие на почву имеет значение в рябиновых лесах, поскольку 98,8% леса уже сожжены или вырублены и имеют возраст 80 лет или меньше.

Чтобы сохранить жизненно важную роль, которую почвы играют в экосистемах, такие как хранение углерода и поддержка роста растений, землеустроители должны учитывать последствия текущих и будущих нарушений лесных почв при планировании использования или защиты земли.