Учёные выясняют, как мхи помогают сибирским лесам переживать пожары и вырубки
Углеродный баланс леса определяется тем, сколько углекислого газа поглощается и сколько выделяется обратно в атмосферу. Почвенное дыхание является одним из источников потерь углерода в лесной экосистеме. Но эта способность сильно зависит от стабильности экосистем. Такие нарушения, как пожары и рубки, нарушают состояние почвы и влияют на скорость выделения углерода.
Учёные Красноярского научного центра СО РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета и Университета штата Северная Каролина (США) определили, как пожары и вырубки влияют на выделение углекислого газа из почвы в сосновых лесах центральной тайги Сибири.
Специалисты измерили «дыхание» почвы - выделение углекислого газа в процессе жизнедеятельности корней растений и почвенных микроорганизмов. Это естественная часть углеродного цикла леса: растения поглощают углекислый газ из атмосферы, а почва возвращает часть углерода обратно в виде углекислого газа.
Когда экосистема здорова, эти процессы находятся в равновесии. Снижение почвенного дыхания после пожара или вырубки говорит о том, что пострадали корни растений, микроорганизмы и органический слой почвы. По выделению углекислого газа из почвы можно оценить, насколько сильно нарушение повлияло на состояние лесной экосистемы.
Оказалось, что пожар сильнее всего сказывается на участках с лишайниками. Даже через шесть лет после пожара выделение углекислого газа из почвы там было примерно на 75 процентов ниже, чем в ненарушенном лесу. В целом на всех нарушенных участках с преобладанием лишайников сезонный поток углерода оставался как минимум в два раза ниже, чем в ненарушенном лесу.
Для участков с зелёными мхами наиболее разрушительной оказалась сплошная вырубка: после нее выделение углерода снижалось примерно на 40 – 60 процентов. Сфагновые мхи одинаково реагировали и на пожар, и на вырубку. После пожара в участках со сфагнумом выход углерода был на 40 процентов ниже, чем в ненарушенном лесу, а при сочетании пожара и вырубки снижение в среднем достигало 62 процентов.
Моховые участки в целом оказались более устойчивыми к нарушениям, чем лишайниковые. Специалисты считают, что причиной такого поведения является, в частности, способность мхов удерживать больше влаги и сохранять более благоприятные условия для почвенных процессов.
На участках со мхами почва была более влажной, а моховой покров - более плотным. Это могло смягчить последствия нарушений, сохранить биологическую активность почвы и быстрее способствовать восстановлению.
«Наша работа показала, что последствия лесных нарушений нельзя оценивать только по площади пожара или вырубки. Важны и особенности самого леса. В том числе тип напочвенного покрова, который играет важную роль в устойчивости экосистемы к нарушениям. Это необходимо учитывать при оценке состояния и восстановления сибирских лесов. Лесные пожары и вырубка лесов становятся всё более частыми и масштабными, представляя значительную угрозу для повседневной жизни человека и изменяя экологические процессы и запасы углерода. В будущих работах мы планируем масштабировать наши исследования. Наши данные помогут в разработке лесоклиматических проектов, направленных на устойчивое использование ресурсов и сохранение углеродного баланса», - комментирует одна из авторов исследования, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института леса имени В. Н. Сукачева Анастасия Махныкина.
Полученные данные имеют прямое отношение к современной ситуации в Сибири, особенно в Красноярском крае, где лесные пожары и вырубки являются основными разрушительными факторами. За последнее десятилетие от огня пострадало 6 миллионов гектаров сибирских лесов - вдвое больше, чем за предыдущее десятилетие, а на долю региона приходится 10 процентов общенационального объёма заготовки древесины.
Гость (премодерация)
Войти