Модели начального разложения хвои сосны обыкновенной в среднетаежных условиях Восточной Фенноскандии
https://doi.org/10.19047/0136-1694-2025-122-41-61
Аннотация
Разложение опада хвои изучалось путем последовательной серии из трех двухгодичных опытов в сосновом лесу. Анализ показал значимое влияние погодных условий только на два первых месяца разложения хвои. Анализ динамики разложения хвои в наших экспериментах показал, что в процессе начальной деструкции хвои можно выделить три стадии разложения: быструю (первый теплый период, потери массы хвои до ~30%); умеренную (от начала первого холодного периода до начала второго холодного периода, от ~30% до ~55% общей потери массы хвои); замедленную (от начала второго холодного периода, от ~55% общей потери массы хвои и далее). Сравнение хода разложения с асимптотической моделью показало расхождение годовой потери хвои на 10–13%. Причиной является специфичный характер разложения химических компонентов хвои, в особенности лигнина/AUR. Сделана попытка смоделировать разложение хвои на основе характера разложения различных химических компонентов хвои. Полученная модель и ее упрощенный вариант достаточно точно отражают характер разложения, однако имеют ряд существенных ограничений.
Ключевые слова
асимптотическая модель,
средняя тайга,
лигнин/AUR,
эмпирические данные, подзолы иллювиально-железистые песчаные
При поддержке: Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН).
Об авторе
А. Н. Солодовников
Институт леса КарНЦ РАН
Россия
Россия
185910, Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11
Список литературы
1. Надпорожская М.А., Быховец С.С., Низамутдинов Т.И., Моргун Е.Н., Абакумов Е.В. Анализ динамики запасов органического вещества в пахотных почвах Ямала: вычислительные эксперименты с моделью ROMUL // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2024. Вып. 120. С. 48–83. DOI: https://doi.org/10.19047/0136-1694-2024-120-48-83.
2. Ågren G., Bosatta E. Theoretical Ecosystem Ecology. Understanding Element Cycling. Cambridge University Press, 1996. 234 p.
3. Berg B., Ågren G.I. Decomposition of needle litter and its organic chemical components: theory and field experiments. Long-term decomposition in a Scots pine forest. III // Can. J. Bot. 1984. Vol. 62. No. 12. P. 2880–2888.
4. Berg B., Ekbohm G. Litter mass-loss rates and decomposition patterns in some needle and leaf litter types. Long-term decomposition in a Scots pine forest. VII // Can. J. Bot. 1991. Vol. 69. No. 7. P. 1449–1456.
5. Berg B., McClaugherty C. Plant litter. Springer, 2020. 332 p.
6. Bonanomi G., Motti R., De Marco A., Idbella M. Temperature sensitivity and decomposition rate of 101 leaf litter types from Mediterranean ecosystems // Science of The Total Environment. 2023. Vol. 894. No. 165026.
7. Braakhekke, M., Beer C., Hoosbeek M., Reichstein M., Kruijt B., Schrumpf M., Kabat P. SOMPROF: A vertically explicit soil organic matter model // Ecological Modelling. 2011. Vol. 222. No. 10. P. 1712–1730.
8. Chae M., Choi H, Lee H., Cha S., Yang C., Shim K. Effect of Litter Quality on Needle Decomposition for Four Pine Species in Korea // Forests. 2019. Vol. 10. No. 5:371.
9. Chakrawal A., Lindahl B.D., Manzoni S. Modelling optimal ligninolytic activity during plant litter decomposition // New Phytologist. 2024. Vol. 243. No. 3. P. 866–880.
10. Chertov O., Komarov A., Shaw C., Bykhovets S., Frolov P., Shanin V., Grabarnik P., Priputina I., Zubkova E., Shashkov M. Romul_Hum – A model of soil organic matter formation coupling with soil biota activity. II. Parameterisation of the soil food web biota activity // Ecological Modelling. 2017. Vol. 345. P. 125–139.
11. Chertov O., Komarov A., Nadporozhskaya M., Bykhovets S., Zudin S. ROMUL – a model of forest soil organic matter dynamics as a substantial tool for forest ecosystem modelling // Ecological Modelling. 2001. Vol. 138(1–3). P. 289–308.
12. Chertov O., Kuzyakov Y., Priputina I., Frolov P., Shanin V., Grabarnik P. Modelling the rhizosphere priming effect in combination with soil food webs to quantify interaction between living plant, soil biota and soil organic matter // Plants. 2022. Vol. 11. No. 19:2605.
13. Coûteaux M.M., McTiernan K.B., Berg B., Szuberla D., Dardenne P., Bottner P. Chemical composition and carbon mineralisation potential of Scots pine needles at different stages of decomposition // Soil Biology and Biochemistry. 1998. Vol. 30. No. 5. P. 583–595.
14. Eriksson K.-E., Blanchette R., Ander P. Microbial and enzymatic degradation of wood and wood components. Springer, 1990. 407 p.
15. Fasaeiyan N., Jung S., Boudreault R., Arenson L., Maghoul P. A review on mathematical modeling of microbial and plant induced permafrost carbon feedback // Science of The Total Environment. Elsevier, 2024. No. 173144.
16. Howard P.J.A., Howard D.M. Microbial Decomposition of Tree and Shrub Leaf Litter. 1. Weight Loss and Chemical Composition of Decomposing Litter // Oikos. 1974. Vol. 25. No. 3. 341 p.
17. Johansson M.-B. The chemical composition of needle and leaf litter from Scots pine, Norway spruce and white birch in Scandinavian forests // Forestry: An International Journal of Forest Research. 1995. Vol. 68. No. 1. P. 49–62.
18. Kellomäki S., Väisänen H., Hänninen H., Kolström í., Lauhanen R., Mattila U. Pajari B. SIMA: a model for forest succession based on the carbon and nitrogen cycles with application to silvicultural management of the forest ecosystem. Silva Carelica. 1992. Vol. 22. 85 p.
19. Manzoni S., Chakrawal A., Ledder G. Decomposition rate as an emergent property of optimal microbial foraging // Frontiers in Ecology and Evolution. 2023. Vol. 11. No. 1094269.
20. Meentemeyer V. Macroclimate and Lignin Control of Litter Decomposition Rates // Ecology. 1978. Vol. 59. No 3. P. 465–472.
21. Millar C. Decomposition of coniferous leaf litter // Biology of plant litter decomposition. 1974. Vol. 1. P. 105–128.
22. Poinsot-Balaguer N., Racon L., Sadaka N., Le Petit J. Effects of tannin compounds on two species of Collembola // European Journal of Soil Biology (France). 1993. Vol. 29. No. 1. P. 13–16.
23. Swift M.J., Heal O.W., Anderson J.M. Decomposition in terrestrial ecosystems. Oxford: Blackwell Scientific, 1979. 372 p.
24. Talbot J.M., Yelle D.J., Nowick J., Treseder K.K. Litter decay rates are determined by lignin chemistry // Biogeochemistry. 2012. Vol. 108. No. 1–3. P. 279–295.
25. Weidenhamer J.D., Macias F.A., Fischer N.H., Williamson G.B. Just how insoluble are monoterpenes? // Journal of Chemical Ecology. 1993. Vol. 19. No. 8. P. 1799–1807.
Дополнительные файлы
Рецензия
Для цитирования:
Солодовников А.Н. Модели начального разложения хвои сосны обыкновенной в среднетаежных условиях Восточной Фенноскандии. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2025;(122):41-61. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2025-122-41-61
For citation:
Solodovnikov A.N. Models of early destruction of Scots pine needles in the middle taiga of Eastern Fennoscandia. Dokuchaev Soil Bulletin. 2025;(122):41-61. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2025-122-41-61
Просмотров:
181
Послать статью по эл. почте 
