Запасы органического углерода в лесных почвах Северной Монголии
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-2-169-176Ключевые слова:
почва лесной зоны, органический углерод, запас углерода, экспозиция склона, Cеверная МонголияАннотация
Запасы органического углерода в почве и их изменение в региональном и большем пространственном масштабе имеют решающее значение для оценки их глобальной инвертации в почвах и прогнозирования дальнейших изменений. Цель работы – оценить запасы органического углерода в почвах бореальных лесов северной Монголии. Исследование проводилось в лесах Булган, сэленгэ и тув аймаков с использованием полностью рандомизированного метода отбора пробных площадей. Для лабораторных анализов было отобрано 900 почвенных образцов на 60 пробных площадях. на каждой пробной площади заложен почвенный профиль глубиной 30 см с взятием об-разцов из трех слоев почвы: 0...5, 5...15 и 15...30 см. Результаты исследования показали значительное отличие в запасах органического углерода в почвах не только между аймаками, но и внутри каждого аймака. Более высокие показатели отмечены в лесных почвах сэленгийского аймака (123,5±14,85 т/га), самые низкие – в почвах тув аймака (51,13±7,8 т/га). обнаружено заметно меньше органического углерода в почвах бореальных лесов Монголии по сравнению с азиатской частью России, включая сибирь и Дальний восток, что может быть вызвано частым дефицитом воды и географическим расположением монгольских бореальных лесов, граничащих с засушливыми степями Центральной Азии. Установлено, что накопление органического углерода в почвах бореальных лесов Монголии в значительной степени связано с их расположением на горных склонах и распределением осадков по территории. Более высокое количество органического углерода в почвах обнаружено на северных склонах, в более пониженных местах с малыми склонами и возвышенностью. Следовательно, влагообеспеченность в основном определяет характер распределения запасов органического углеро-да в почвах бореальных лесов северной Монголии.
Для цитирования: Tungalag М., Gerelbaatar S., Lobanov A.I. Organic Carbon Stocks in the Forest Soils of Northern Mongolia // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 169–176. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-169-176
Скачивания
Библиографические ссылки
Бобкова К.С., Галенко Э.П., Тужилкина В.В., Осипов А.Ф., Кузнецов М.А. Роль бореальных лесов Европейского Севера России в регулировании углеродного баланса северного полушария // Управленческие аспекты развития северных территорий России: материалы всерос. науч. конф. (с междунар. участием). Сыктывкар: КРАГСИУ, 2015. Ч. 3. с. 36–41. [Bobkova K.S., Galenko E.P., Tuzhilkina V.V., Osipov A.F., Kuznetsov M.A. The Role of Boreal Forests of the European North of Russia in Carbon Balance Regulation of the Northern Hemisphere. Management Aspects of Development of the Northern Territories of Russia. Proceedings of the All-Russian Scientific Conference with International Participation. Syktyvkar, KRASSA Publ., 2015, part 3, pp. 36–41].
Ваганов Е.А., Ведрова Э.Ф., Верховец С.В., Ефремов С.П., Ефремова Т.Т., Круглов В.Б., Онучин А.А., Сухинин А.И., Шибистова О.Б. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода // сиб. экол. журн. 2005. т. 12, № 4. с. 631–650. [Vaganov E.A., Vedrova E.F., Verkhovets S.V., Efremov S.P., Efremova T.T., Kruglov V.B., Onuchin A.A., Sukhinin A.I., Shibistova O.B. Forests and Swamps of Siberia in the Global Carbon Cycle. Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal [Contemporary Problems of Ecology], 2005, vol. 12, no. 4, pp. 631–650].
Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Честных О.В. Динамика баланса углерода в лесах федеральных округов Российской Федерации // вопр. лесн. науки. 2018. т. 1(1). с. 1–24. [Zamolodchikov D.G., Grabowsky V.I., Chestnykh O.V. Dynamics of Carbon Budget in Forests of Federal Districts of Russian Federation. Voprosy lesnoy nau-ki[Forest Science Issues], 2018, vol. 1(1), pp. 1–24.]. DOI: 10.31509/2658-607X-2018-1-1-1-24
Ball D.F. Loss-on-Ignition as an Estimate of Organic Matter and Organic Carbon in Non-Calcareous Soils. Journal of Soil Science, 1964, vol. 15, iss. 1, pp. 84–92. DOI: 10.1111/j.1365-2389.1964.tb00247.x
Bayat A.T. Carbon Stock in an Apennine Beach Forest. MSC Thesis, Geo-Informa-tion Science and Earth Observation. Enschede, Netherlands, University of Twente, 2011. 54 p.
Berg E.E., Henry J.D., Fastie C.L., De Volder A.D., Matsuoka S.M. Spruce BeetleOutbreaks on the Kenai Peninsula, Alaska, and Kluane National Park and Reserve, Yukon Territory: Relationship to Summer Temperatures and Regional Differences in Disturbance Re-gimes. Forest Ecology and Management, 2006, vol. 227, iss. 3, pp. 219–232. DOI: 10.1016/j.foreco.2006.02.038
Carvalhais N., Forkel M., Khomik M., Bellarby J., Jung M., Migliavacca M. et al. Global Covariation of Carbon Turnover Times with Climate in Terrestrial Ecosystems. Na-ture, 2014, vol. 514, pp. 213–217. DOI: 10.1038/nature13731
Chapin F.S., Sturm M., Serreze M.C., McFadden J.P., Key J.R., Lloyd A.H. et al. Role of Land-Surface Changes in Arctic Summer Warming. Science, 2005, vol. 310, iss. 5748, pp. 657–660. DOI: 10.1126/science.1117368
Ciais P., Sabine C. et al. Carbon and Other Biogeochemical Cycles. Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Ed. by T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung et al. Cambridge, Cambridge University Press, 2013, pp. 465–570.
Dolman A.J., Shvidenko A., Schepaschenko D., Ciais P., Tchebakova N., Chen T. et al. An Estimate of the Terrestrial Carbon Budget of Russia Using Inventory-Based, Eddy Covariance and Inversion Method. Biogeosciences, 2012, vol. 9, iss. 12, pp. 5323–5340. DOI: 10.5194/bg-9-5323-2012
Dulamsuren C., Hauk M., Leuschner C. Seedling Emergence and Establishment of Pinus sylvestrisin the Mongolian Forest-Steppe Ecotone. Plant Ecology, 2013, vol. 214, iss. 1, pp. 139–152. DOI: 10.1007/s11258-012-0152-z
Feyissa A., Soromessa T., Argaw M. Forest Carbon Stocks and Variations along Altitudinal Gradients in Egdu Forest: Implications of Managing Forests for Climate Change Mitigation. Science, Technology and Arts Research Journal, 2013, vol. 2, no. 4, pp. 40–46. DOI: 10.4314/star.v2i4.8
Hancock G.R., Murphy D., Evans K.G. Hillslope and Catchment Scale Soil Organic Carbon Concentration: An Assessment of the Role of Geomorphology and Soil Erosion in an Undisturbed Environment. Geoderma, 2010, vol. 155, iss. 1-2, pp. 36–45. DOI: 10.1016/j.geoderma.2009.11.021
Heiri O., Lotter A.F., Lemcke G. Loss on Ignition as a Method for Esti-mating Organic and Carbonate Content in Sediments: Reproducibility and Com-parability of Results. Journal of Paleolimnology, 2001, vol. 25, pp. 101–110. DOI: 10.1023/A:1008119611481
Karjalainen T., Richards G. Definitions and Methodological Options to Inventory Emissions from Direct Human-Induced Degradation of Forest and Devegetation of Other Vegetation Types. IPCC Report. Ed. by J. Penman, M. Gytarsky, T. Hiraishi, T. Krug, D. Kruger, R. Pipatti et al. Japan, IGES, 2003. 32 p.
Kirschbaum M.U.F. Will Changes in Soil Organic Carbon Act as a Positive or Negative Feedback on Global Warming? Biogeochemistry, 2000, vol. 48, iss. 1, pp. 21–51. DOI: 10.1023/A:1006238902976
Köchy M., Hiederer R., Freibauer A. Global Distribution of Soil Organic Carbon – Part 1: Masses and Frequency Distributions of SOC Stocks for the Tropics, Permafrost Regions, Wetlands, and the World. Soil, 2015, vol. 1, iss. 1, pp. 351–365. DOI: 10.5194/soil-1-351-2015
Kurz W.A., Dymond C.C., Stinson G., Rampley G.J., Neilson E.T., Carroll A.L. et al. Mountain Pine Beetle and Forest Carbon Feedback to Climate Change. Nature, 2008, vol. 452, pp. 987–990. DOI: 10.1038/nature06777
Lee X., Huang Y., Huang D., Hu L., Feng Z., Cheng J. et al. Variation of Soil Organic Carbon and Its Major Constraints in East Central Asia. PLoS ONE, 2016, vol. 11(3), art. e0150709. DOI: 10.1371/journal.pone.0150709
Mühlenberg M., Appelfelder H., Hoffmann H., Ayush E., Wilson K.J. Structure of the Montane Taiga Forests of West Khentii, Northern Mongolia. Journal of Forest Science, 2012, vol. 58, pp. 45–56. DOI: 10.17221/97/2010-JFS
Mukhortova L., Schepaschenko D., Shvidenko A., McCallum I., Kraxnerb F. Soil Contribution to Carbon Budget of Russian Forests. Agricultural and Forest Meteorology, 2015, vol. 200, pp. 97–108. DOI: 10.1016/j.agrformet.2014.09.017
MPNFI Mongolian Multipurpose National Forest Inventory Report (2014–2016). Ulaanbaatar, Ministry of Nature and Environment, 2016. 126 p.
Myhre G., Shindell D. et al. Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. Cli-mate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Ed. by T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung et al. Cambridge, Cambridge Uni-versity Press, 2013, pp. 659–740.
Pan Y., Birdsey R.A., Fang J., Houghton R., Kauppi P.E., Kurz W.A. et al. A Large and Persistent Carbon Sink in the Worldʼs Forests. Science, 2011, vol. 333, iss. 6045, pp. 988–993. DOI: 10.1126/science.1201609
Rogers B.M., Soja A.J., Goulden M.L., Randerson J.T. Influence Of Tree Species on Continental Differences in Boreal Fires and Climate Feedbacks. Nature Geoscience, 2015, vol. 8, pp. 228–234. DOI: 10.1038/ngeo2352
Soja A.J., Shugart H.H., Sukhinin A., Conard S., Stackhouse Jr. P.W. Satellite-Derived Mean Fire Return Intervals as Indicators of Change in Siberia (1995–2002). Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2006, vol. 11, iss. 1, pp. 75–96. DOI: 10.1007/s11027-006-1009-3
Trahan M.W., Schubert B.A. Temperature-Induced Water Stress in High-Latitude Forests in Response to Natural and Anthropogenic Warming. Global Change Biology, 2016, vol. 22, iss. 2, pp. 782–791. DOI: 10.1111/gcb.13121
Trumbore S.E., Harden J.W. Accumulation and Turnover of Carbon in Soils of the BOREAS Northern Study Area. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 1997, vol. 102, iss. D24, pp. 28817–28830. DOI: 10.1029/97JD02231
Ugawa S., Takahashi M., Morisada K., Takeuchi M., Matsuura Y., Yoshina-ga S. et al. Carbon Stocks of Dead Wood, Litter, and Soil in the Forest Sector of Japan: General Description of the National Forest Soil Carbon Inventory. Bull FFPRI, 2012, vol. 11, pp. 207–221.
Walker X.J., Mack M.C., Johnstone J.F. Stable Carbon Isotope Analysis Reveals Widespread Drought Stress in Boreal Black Spruce Forests. Global Change Biology, 2015, vol. 21, iss. 8, pp. 3102–3113. DOI: 10.1111/gcb.12893
Yohannes H., Soromessa T., Argaw M. Carbon Stock Analysis along Slope and Slope Aspect Gradient in Gedo Forest: Implications for Climate Change Mitigation. Journal of Earth Science and Climate Change, 2015, vol. 6(9), art. 305. DOI: 10.4172/2157-7617.1000305
Zhu M., Feng Q., Zhang M., Liu W., Qin Y., Deo R.C. et al. Effects of Topography on Soil Organic Carbon Stocks in Grasslands of a Semiarid Alpine Region, Northwestern China. Journal of Soils and Sediments, 2019, vol. 19, pp. 1640–1650. DOI: 10.1007/s11368-018-2203-0
