Эмиссия СО2, микробная биомасса и базальное дыхание чернозема при различном землепользовании

В черноземе под степной растительностью, лесом (дубрава), в чистом пару (территория заповедника) и в урбаноземе города Курск (Курская область) изучали взаимосвязь эмиссии СО2 из почвы и ее микробиологических показателей. Измерения эмиссии СО2 с поверхности почвы (ЭМпов) и из двух нижележащих слоев почвы (глубина 10 и 20 см, ЭМ10, ЭМ20) проводили ежемесячно (май–октябрь), одновременно регистрировали температуру и влажность почвы. В отобранных образцах почвы слоев 0–10, 10–20, 20–30 см (всего 360) измеряли микробиологические показатели (углерод микробной биомассы (Смик), базальное дыхание). Химические свойства почвы (содержание Сорг общего С, N, Р, К, Са; рН) определяли в образцах, отобранных в июле. Показано, что ЭМпов степи составила в среднем 24 г СО2/(м2 сут), леса, города и пара – в 1.6, 1.5 и 6 раза меньше соответственно. ЭМ10 и ЭМ20 леса оказалась в среднем в 2 раза больше таковой с поверхности, пара и города – примерно одинаковой, а степи – на 34% меньше. Эмиссия СО2 из почвы изученных экосистем за наблюдаемый период слабо зависела от ее температуры и влажности. Смик и базальное дыхание почвы (0–10 см) ненарушенных экосистем (степи, леса) в среднем в 3–5 и 2–4 раза, соответственно, превышали таковые нарушенных (пара, города). Показана положительная корреляция ЭМпов изученных экосистем с Смик и базальным дыханием (0–10 см, r = 0.56 и 0.74 соответственно). ЭМпов чернозема разного землепользования за вегетационный период на 78% была обусловлена их базальным дыханием (линейная регрессия). Следовательно, ЭМпов чернозема разного землепользования за вегетационный период можно в определенной степени прогнозировать на основе экспериментальных данных о базальном дыхании его верхнего слоя (0–10 см).

Soil CO2 Emission, Microbial Biomass, and Basal Respiration of Chernozems under Different Land Uses

The relationship between the CO2 emission and microbiological properties was studied in Haplic Chernozem of steppe, forest, bare fallow of the reserve area and in Urbic Technosols of Kursk city. The CO2 emission from the soil surface (EMsurf) and two subsoil layers (at the depths of 10 and 20 cm: EM10, EM20) were monthly measured (May–October) together with simultaneous measurements of the soil temperature and water content. Overall, 360 soil samples were taken from the layers of 0–10, 10–20, and 20–30 cm for determining microbiological properties (microbial biomass carbon, Cmic basal respiration, BR). Soil chemical properties (the contents of organic C, total C, N, P, K, and Ca; and pH) were measured in samples taken in July. The EMsurf of steppe averaged 24 g СО2/(m2 day), which was 1.6, 1.5 and 6 times higher than that of forest, urban, and fallow soils, respectively. In the forest, EM10 and EM20 were two times higher than reference EMsurf they were similar in the fallow and urban soils; and they were 34% lower in the steppe soil. The CO2 emission from the soils of studied ecosystems during the growing season weakly depended on the soil temperature and moisture. The Cmic and BR (0–10 cm) of undisturbed ecosystems (steppe, forest) were higher by, on average, 3–5 and 2–4 times, respectively, that those of the disturbed (fallow, urban) ecosystems. The positive correlations between EMsurf and Cmic, BR (0–10 cm) were found (r = 0.56 and 0.74, respectively). The seasonal average EMsurf for different land uses was mainly (78%) controlled by their BR (linear regression). Therefore, the EMsurf from Chernozems of different land use during the growing season might be predicted on the basis of BR measurements (0–10 cm).

Издательство
Федеральное государственное унитарное предприятие Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр Наука
Номер выпуска
9
Язык
Русский
Страницы
1081-1091
Статус
Опубликовано
Год
2019
Организации
  • 1 Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
  • 2 Российский университет дружбы народов, Аграрно-технологический институт
Ключевые слова
forest-steppe; microbial respiration; chernozems; technosols; substrate-induced respiration; лесостепь; микробное дыхание; чернозем; урбанозем; субстрат-индуцированное дыхание
Дата создания
20.02.2020
Дата изменения
20.02.2020
Постоянная ссылка
https://repository.rudn.ru/ru/records/article/record/59693/
Поделиться

Другие записи

Косицына Е.Ф., Гвоздева Е.В., Харитонова О.В., Шамсутдинова Е.Ю.
Педагогическая информатика. Межрегиональная общественная организация "Академия информатизации образования". 2019. С. 10-22
Сидорова Ю.О.
Право и образование. Негосударственное учреждение "Издательство Современного гуманитарного университета". 2019. С. 47-56