Поэтому целью работы стала оценка роли процессов почвенного дыхания среднетаежных экосистем Средней Сибири в глобальной циркуляции углекислого газа.

Аннотация работы

Термин «дыхание почвы» (или почвенное «дыхание») вошел в употребление как один из показателей почвенного газообмена. Стремление отразить разные стороны многосложного природного процесса образования и выделения, перемешивания, перемещения и поглощения газов внутри почвы и их обмен с атмосферой привело к использованию одного и того же термина в разных аспектах. Им обозначают ритмичный воздухообмен между почвой и атмосферой, происходящий под влиянием изменений температуры почвы и атмосферного давления, суммарное выделение углекислого газа с поверхности почвы (эмиссия), микробиологическую (биохимическую, биологическую) активность почвы, скорость минерализации почвенного органического вещества (Толковый словарь..., 1975; Быков, 1988). В нашей работе под почвенным «дыханием» мы будем понимать эмиссию углекислого газа, которая выделяется с определенной поверхности почвы за промежуток времени.

Почвенное «дыхание» вместе с фотосинтезом и дыханием живых организмов играет определяющую роль в создании и поддержании состава приземного слоя атмосферного воздуха, а через него и атмосферы в целом. Количество поступающего посредством дыхания почвы CO2 в 10 раз больше, чем в результате сжигания ископаемого топлива. Количество CO2, поступающего в результате глобального процесса почвенного дыхания, составляет около 68 Pg C⋅a-1, уступая только валовой первичной продуктивности (GPP), которая фиксируется на уровне 100-120 Pg C⋅a-1 (L.Sun, T. Hu and etc., 2014).

Почвенный покров планеты выполняет множественные экологические функции в биосфере, поддерживая постоянное взаимодействие, обмен веществом и энергией между атмосферой, поверхностными водами и литосферой. Современные экологические проблемы, одна из которых накопление парниковых газов в атмосфере и связанные с этим изменения окружающей среды и климата, поставили перед обществом ряд практических и научных задач. Почва, в современном понимании, является динамическим, многофазным биокосным элементом биосферы, находящимся в постоянной взаимосвязи и взаимодействии с геологическими породами, природными водами и атмосферой. Почвенное «дыхание» составляет одно из звеньев в цепи глобального биогеохимического круговорота углерода и кислорода. Слабая изученность функции почвенного газообмена, как на уровне отдельных структурных элементов – биогеоценозов, так и на уровне биогеосферы, делает совершенно необходимыми исследования в этой области.

Существует много доказательств, свидетельствующих о том, что потепление увеличивает величину почвенного дыхания, противоречивые сообщения продолжают накапливаться. Например, Yuste и др. (2010) наблюдали снижение температурной чувствительности (Q10) в отсутствие лабильного С, а метаболизм микробного сообщества был активирован в холодных метеоусловиях (акклиматизации в холоду). Выводы, которые не согласуются с общепринятыми наблюдениями на сегодняшний день. Таким образом, понимание механизмов и факторов, контролирующих динамику органического углерода почв в каждом лесном биоме важно для выявления и расширения территорий, являющихся естественными резервуарами углерода С для смягчение последствий изменения климата (S. Lu, S. Katahata and etc., 2014).

Поэтому целью работы стала оценка роли процессов почвенного дыхания среднетаежных экосистем Средней Сибири в глобальной циркуляции углекислого газа.

В ходе изучения процессов почвенного дыхания на территории Средней Сибири будет поставлен ряд экспериментов по выявлению некоторых специфических реакций (процессов), характерных для нашего района исследований, выделение факторов среды лимитирующих ход данного процесса. Также планируется проведение работ по сравнительному анализу данных, полученных в наших широтах для таежных экосистемах, с данными по почвенному дыханию, полученных с других территорий.