ОЦЕНКА НЕКОТОРЫХБИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВУГЛЕРОДНОГО ЦИКЛА БОЛОТ И ЛЕСОВ.

Институт лесоведения РАН, Московская обл.

Вопросы углеродного цикла болот от фундаментальных до прикладных нельзя считать удовлетворительно разрешенными.

методы управления ими [1].

В связи с этим на Западнодвинском лесоболотном стационаре в Тверской области на постоянных пробных площадях, заложенных в ряде болотных и суходольных лесов, изучают компоненты углеродного цикла, такие как ежегодное поступление древесно-кустарникового опада, почвенные потоки: СО:, освобожденный из опада и отпада в аэробных условиях гетеротрофными организмами и СН4 как результат анаэробного гетеротрофного дыхания. Нетто-экосистемная продукция (NEP) оценивается накопленной массой торфа и запасами органического углерода в нём. Поступление древеснокустарникового опада в различных типах леса фиксируется в течение 7 лет, данные по четырем из которых приведены в табл. 1.

Табл. 1. Динамика поступления древесного опада, гм'2 абс.сух.в-ва

Показано, что в высокопродуктивных болотных и суходольных лесах поступает больше опада, чем в низкопродуктивных.

Исследования по учету и оценке сезонной динамики выделения С02 и СН4 с поверхности почвы проводят на стационаре в лесах разной увлажненности и на болотах различной трофности. Оказалось, что процесс выделения СО: с поверхности почвы очень динамичен, по отдельным срокам сезона его интенсивность может не отличаться у болот разного генезиса. Однако, выявлена отчетливая связь интенсивности почвенного дыхания (куда входит и дыхание корней), прямая — с продуктивностью лесных биогеоценозов и обратная — с развитием процессов заболачивания. Максимальная эмиссия углерода (СО2) характерна для зонально наиболее продуктивных ельников- кисличников (727 г С м'2 за период май-октябрь, табл.2).

Табл. 2. Эмиссия углерода (СО2) за 184 дня (май-октябрь), г См'2

Примерно в 1,5-2,0 раза меньшая эмиссия характерна по многолетним данным для черноолыпаника крупнотравно-папоротникового и сосняка кус- тарничково-сфагнового (386 и 523 г С м'2 соответственно), что говорит о неодинаковой скорости аккумуляции углерода в торфе и замедленной деструкции годичного опада в бедной минеральными элементами среде.

Трудностью использования оценок почвенного дыхания в балансовых расчетах является невозможность разделения регистрируемого потока СО2 на составляющие части: обязанную деструкции органического вещества (собственно гетеротрофному дыханию) и образуемую дыханием живых корней.

Согласно современным представлениям, метан образуется только в анаэробной среде. По некоторым оценкам [2,3] выделяемый в виде СКЦ углерод составляет от 0,5 до 2-7% первичной нетто-продукции болот. Тем не менее они рассматриваются как главный естественный биогенный поставщик СН* в атмосферу. Эмиссия метана с поверхности болот дискретна, что не всегда позволяет в срочных наблюдениях оценить сумму выделившегося СКЦ за сезон. Нередко разброс оценок потока СН4 отличается на два порядка и более.

Наши исследования характеризуют эмиссию метана с поверхности болот резко различных по трофности (табл. 3). Из болотных черноольховых топей она оказалась на порядок более низкой (0,3-0,6 гС м 2 за период май-октябрь), чем из олиготрофного грядово-мочажинного болота (3,6-4,6 гС-м'2). Эти данные существенно влияют на использовавшиеся до сих пор оценки в глобальных расчетах вклада болот в биосферный баланс метана и углерода.

Табл. 3. Эмиссия углерода (СН4) с поверхности болот за 184 дня (май-октябрь) раз- ных лет наблюдений, г С м'2

Результирующая баланса углерода оценивается накопленной массой торфа. По данным ряда исследователей [1] величина долговременного годичного NEP от первичной нетто-продукции (NPP) у болот находится чаще всего в пределах 7-30%, а текущий(с учетом эмиссии CHL0 — на 1/3 меньше. О накоплении торфа судят по скорости вертикального прироста поверхности болот с учетом объемной массы торфа.

[1] Вомперский С.Э. Роль болот в круговороте углерода.// Биогеоценотические особенности болот и их рациональное использование. XI чтения памяти академика В.Н. Сукачева. М. Наука, 1994, с. 5-37. [2] Aselman I., Crutsen P.J. Freshwater wetlands and rice paddies, their net primary productivity, seasonality and possible methane emissions // J. Atmos. Chem. 1989. N 8. P.307-358. [3] Brown A., Mathur S.P., Kushener J. An ombrotrophic bog as a methane reservoir // Global Biogeochem. Cycles. 1989. Vol.3, N 3. P.205-213.