АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Обзор литературы 5
2 Физико-географическое описание юга Томской области 8
2.1 Географическое положение, рельеф и гидрология 8
2.2 Климатические условия 9
2.4 Почвенный покров 11
2.5 Растительный покров 12
3 Материалы и методы исследования 14
4 Результаты исследования 18
4.1 Наземная фитомасса напочвенного покрова папоротниково-разнотравных
пихтарников юга Томской области 18
4.2 Наземная фитомасса напочвенного покрова оконных парцелл папоротниковоразнотравных пихтарников 26
4.3 Наземная фитомасса напочвенного покрова подкроновых парцелл папоротниковоразнотравных пихтарников 31
4.4. Запасы углерода в напочвенном покрове папоротниково-разнотравных пихтарников
юга Томской области 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 40
Леса, являясь наиболее распространённым компонентом наземных экосистем, участвуют в глобальном углеродном цикле благодаря способности накапливать значительные объёмы углерода в своей фитомассе. являются крупнейшими природными хранилищами углерода [79, 81, 85, 2]: они аккумулируют значительные его объёмы в фитомассе, мёртвом органическом веществе и почвах, занимая тем самым неотъемлемое место в глобальном углеродном цикле [75, 78]. В связи с этим большой интерес вызывает проблема оценки углеродного баланса в разных компонентах лесных экосистем, в том числе в нижних ярусах лесных сообществ.
Важнейшим компонентом углеродного баланса в лесу выступает фитомасса, представляющая собой суммарную массу живого органического вещества растений, накопленную в фитоценозе. Характер лесной растительности определяет состав и свойства опада, от которых зависят процессы разложения, гумификации и минерализации органического вещества в почве, формирующие её свойства и углеродный сток [33]. При этом значительные запасы углерода сосредоточены в древесной фитомассе [80] и почвенном горизонте [76], в то же время в напочвенном покрове также происходит накопление фитомассы и углерода [83], хотя и в значительно меньших объёмах. Стоит отметить, что вопросам исследования, посвящённые углеродному накоплению, в основном сосредоточены на древостоях, тогда как нижние ярусы остаются менее изученными. В частности, работы, посвященные продуктивности напочвенного покрова, до сих пор немногочисленны [9, 13, 25, 43]. Поэтому актуальность исследования
напочвенного покрова папоротниково-разнотравных пихтарников юга Томской области обусловлена необходимостью понимания особенностей накопления углерода в наземной фитомассе этих лесов, включая её внутриценотическое распределение видов и учитывая пространственную гетерогенность древостоя. Это исследование представляет собой важный аспект оценки роли этих экосистем в глобальном углеродном цикле и имеет значение для прогнозирования возможных изменений в условиях меняющегося климата.
Целью работы является выявление особенностей формирования наземной фитомассы и запасов углерода напочвенного покрова папоротниково-разнотравных пихтарников юга Томской области. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
• Провести анализ истории изучения надземной фитомассы напочвенного покрова в темнохвойных лесах на основе отечественной и зарубежной литературы;
• Оценить надземную фитомассу напочвенного покрова папоротниковоразнотравных пихтарников, выявить особенности её структуры;
• Проанализировать изменчивость наземной фитомассы напочвенного
покрова в зависимости от пространственной организации древостоя;
• Оценить запасы углерода в напочвенном покрове папоротниково
разнотравных пихтарников.
Практическая значимость. Полученные нами результаты, на фоне малого количества литературных данных по фитомассе и запасам углерода в напочвенном покрове лесов, позволят уточнить имеющиеся данные по углеродному балансу лесов Западной Сибири и помочь в прогнозировании их реакции на климатические изменения.
На территории юга Томской области пихтовые папоротниково-разнотравные леса характеризуются многовидовым флористическим составом травяного покрова и его дифференциацией в зависимости от горизонтальной структуры древостоя, характерные для южно-таёжных темнохвойных лесов.
Средняя наземная фитомасса напочвенного покрова папоротниково-разнотравных пихтарников составляет 87,35 г/м2, однако отмечается вариабельность этого показателя (от 68,28 до 107,04 г/м2). Наземная фитомасса у всех видов напочвенного покрова, определяемая прежде всего биологическими особенностями видов и их обилием, также демонстрирует значительные колебания в различных укосах.
Основу (62%) структуры наземной фитомассы напочвенного покрова папоротниково-разнотравных пихтарников Томской области формируют только 2 вида: щитовник широкий и сныть обыкновенная, которые являются содоминантами напочвенного покрова. К их числу относится также кислица обыкновенная, однако она имеет небольшую наземную фитомассу (4%). Около 90% видов травянистых растений вносят небольшой вклад в фитомассу (13%).
Структура наземной фитомассы напочвенного покрова определяется пространственной организацией древостоя. Важно отметить, что в подкроновых парцеллах, где освещённость снижена, кислица обыкновенная, являясь сциофилом, демонстрирует более высокие значения наземной фитомассы, хотя средняя фитомасса в этих парцеллах снижается в 1,3 раза. В оконных парцеллах происходит увеличение средней наземной фитомассы напочвенного покрова в 1,5 раза.
Запас углерода в наземной фитомассе напочвенного покрова папоротниковоразнотравных пихтарников в среднем составляет 41,15 г/м2. В оконных парцеллах запас углерода (61,04 г/м2) вдвое выше, чем под кронами (30,66 г/м).
Аналогично наземной фитомассе около двух третей (64%) запасов углерода в напочвенном покрове образуют щитовник широкий и сныть обыкновенная. Однако абсолютные показатели углеродных запасов примерно в два раза ниже, чем значения фитомассы.
