Экологи РУДН выяснили, как возраст леса влияет на накопление углерода в почве

Экологи РУДН выяснили, как возраст леса влияет на накопление углерода в почве

Экологи из РУДН, изучавшие заброшенные виноградники и леса в Италии, обнаружили, что в почве старого дубового леса, который «освободился» от антропогенной нагрузки около 200 лет назад, наблюдается высокая концентрация азота и углерода, в то время как в почвах недавно заброшенных виноградников этот параметр в разы меньше. Эти данные говорят, что даже на пострадавших от человека землях Средиземноморья в процессе смены одного растительного сообщества на другое, экосистемы могут накапливать в больших количествах углерод и азот.

В последние 100 лет экосистемы Средиземноморья перестали интенсивно осваиваться человеком. Кроме того, усилился природоохранный режим в Европе. В связи с этим часть лесов начала восстанавливаться и проходить через процессы вторичной сукцессии — смены одного растительного сообщества на другое после его разрушения. Одно из важных следствий этого процесса — восстановление плодородия почв, истощенных из-за деятельности человека, в частности, рост концентрации углерода и азота в почве и биомассе. Прежде исследователи считали, что лесным экосистемам нужно минимум несколько веков для накопления углерода сперва в растениях, потом в почве, чтобы количество этого элемента достигло хотя бы среднего показателя для девственного леса. Однако точных данных об этих процессах не было, и исследований, посвященных средиземноморским старым дубовым лесам, фактически нет, хотя только в Италии они занимают 160 тысяч гектаров.

Джованни Сала и Рикардо Валентини из РУДН и их коллеги из Германии и Италии исследовали виноградники на острове Пантеллерии, в Сицилии. Некоторые из них были заброшены относительно недавно — несколько десятков лет назад, на месте других, освободившихся от влияния человека больше века назад, уже успел вырасти дубовый лес.

В один класс исследователи отнесли зоны, заброшенные менее 45 лет назад. Для него характерны типичные кустарниковые виды: мастиковое дерево (Pistacia lentiscus)филлирея широколистная (Phillyrea latifolia). Второй класс — территории, заброшенные от 45 до 70 лет. Для таких местообитаний типичны каменные дубы (Quercus ilex), дорастающие только до 5 метров, и кустарники — мастиковое дерево и филлирея. Третий класс — лес-маквис, в возрасте от 70 до 100 лет. Термином «маквис» (от французского maquis) экологи называют экосистемы, в которых доминируют заросли вечнозеленых жестколистных и колючих кустарников и низкорослые деревья.

Экологи сравнили эти маквисовые экосистемы со старым лесом в возрасте более 100 лет, полностью сформированным каменными дубами и лианами из рода Смилакс (Smilax).

Исследователи оценили химический состав подземной биомассы, почвы и подстилки на содержание азота и углерода с помощью высушивания, взвешивания и химического анализа образцов. Результаты показали, что старовозрастные леса обходят заброшенные виноградники по количеству азота и углерода во всех почвенных слоях. Если в подземной биомассе самого молодого маквиса содержалось 15 миллиграммов углерода на гектар, когда в старовозрастном дубовом лесу этот показатель уже 100 миллиграммов.

Та же ситуация наблюдалась и при анализе поверхностных слоев почвы: углеродный состав для старых лесов был 100 миллиграммов, а для бывших виноградников — 30 миллиграммов. Количество азота в заброшенных виноградниках составлял 3,5 миллиграмма, а в старых дубовых лесах — 10. Экологи сопоставили собранные данные и обнаружили, что соотношение углерода/азота во время смены экосистем не меняется, их доли остаются прежними.

Экологи РУДН показали динамику развития лесных экосистем во время смены одного растительного сообщества на другое после многолетнего уничтожения лесов человеком. Почвоведы доказали, что чем старше экосистема, тем больше в ней накапливается азота и углерода во всех слоях почвы и в подстилке.

Статья в журнале PLOS One.

Новости
Все новости
Наука
24 июля
Лаборатория клеточных технологий и тканевой инженерии РУДН: от фундаментальной науки к новым методам лечения

В структуре НИИ молекулярной и клеточной медицины РУДН работает лаборатория клеточных технологий и тканевой инженерии. С момента открытия института в 2022 году здесь проводят фундаментальные и прикладные исследования в области клеточной биологии и биомедицины. О том, как устроена работа лаборатории, какие задачи решают учёные и какие разработки уже находят применение в клинической практике, мы поговорили с заведующей лабораторией Ириной Арутюнян.

Наука
22 июля
Исследования молодых учёных в области стоматологии: итоги III Международной студенческой конференции в РУДН

В РУДН состоялась III Международная студенческая научно-практическая конференция «Современная концепция стоматологической действительности». Мероприятие объединило студентов, аспирантов и молодых учёных из ведущих университетов России и зарубежья, дав им возможность представить результаты своих научных исследований.

Наука
21 июля
Наука на берегу Байкала: студенты РУДН представили на всероссийской конференции модели для промышленного интернета вещей

С 29 июня по 8 июля прошла XXXI Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Мероприятие собрало на берегу Байкала 170 учёных и специалистов из 11 регионов России и зарубежья. За 10 насыщенных дней участники выступили со 106 докладами, охватившими главные тренды цифровой трансформации науки и промышленности — от математического моделирования и семантических вычислений до кибербезопасности критически важных инфраструктур.