СОСТАВ СТАБИЛЬНЫХ ИЗОТОПОВ УГЛЕРОДА В КОМПОНЕНТАХ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИБИРИ
А.С. Прокушкин1,2, Д.А. Полосухина1,2, Е.Ю. Новенко2
1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия
prokushkin@ksc.krasn.ru
2Институт географии РАН, Москва, Россия
polosukhina@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: средняя тайга, северная тайга, ярусы растительности, функциональные группы, грибы, почва, стабильные изотопы углерода, изотопное фракционирование углерода, интенсивность оборота почвенного органического вещества
Страницы: 3-22
Аннотация
Стабильные изотопы углерода широко используются в науках об окружающей среде для изучения физиологических, экологических и биогеохимических процессов, связанных с экосистемными, региональными и глобальными углеродными циклами, и предоставляют информацию в различных временных и пространственных масштабах. Исследования проведены в лесных экосистемах средней и северотаежной подзон Центральной Сибири. Проанализирован состав стабильных изотопов углерода (δ13C) древесного, кустарникового, кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов растительности, плодовых тел грибов и почвенного покрова исследуемых лесов. В лесных фитоценозах выражен градиент δ 13С в ярусах растительности. Значения δ13C в биомассе надземных компонентов биогеоценозов находились в диапазоне от -34.0 ± 1.0 ‰ у зеленого мха гилокоумима блестящего ( Hylocomium splendens (Hedw.) Schimp.) средней тайги до -23.8 ± 0.8 ‰ в древесине лиственницы Гмелина ( Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.), произрастающей в северной тайге. Как наименьшие, так и наибольшие значения δ 13С выявлены в самом нижнем, мохово-лишайниковом ярусе. Представители всех ярусов растительности среднетаежных экосистем характеризуются более низкими значениями δ13С в листовом аппарате по сравнению с северотаежными древостоями, что отражает более высокую дискриминацию (Δ) тяжелого изотопа углерода в процессе фотосинтеза. Облегчение изотопного состава представителей древесного яруса растительности в средне- и северотаежных лесах, отклоняющееся от модели профильного распределения Δ в лесном фитоценозе, свидетельствует, вероятно, о их большей водообеспеченности, но требует дальнейших детальных исследований причин этого феномена. Фракционирование изотопов при деструкции органического вещества почв приводит к увеличению значений δ13С с глубиной во всех исследуемых экосистемах. Однако на основе зависимости значений δ13С от содержания углерода в почве, изменяющихся с глубиной, выявлена повышенная скорость оборота углерода (β) в почвах лиственничников криолитозоны, что, как предполагается, обусловлено постпирогенным поступлением корневого детрита, а не интенсивностью микробиологических процессов деструкции органического вещества.
DOI: 10.15372/SJFS20260201 |
