Simulation Modeling of Forest Soil Respiration on the Example of Entic Carbic Podzol of Coniferous-Broad-Leaved Forest in the South of Moscow Region

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper considers the results of calculations of the heterotrophic (HR) and total soil respiration for Entic Carbic Podzol under a coniferous-broad-leaved forest in the South of the Moscow region (54.89° N, 37.56° E), performed using the soil model Romul_Hum and a new version of the system of models EFIMOD3. The results of soil respiration modeling had a good correlation with the field measurement data. The Romul_Hum model simulates better the intensity of HR of the studied soil in wet than in dry years when it lightly overestimates the HR values. In the spatially detailed modeling of heterotrophic and root respiration using the EFIMOD3, the variability of carbon pools and fluxes associated with the distribution of the litterfall and hydrothermal conditions under the forest canopy was taken into account. The data obtained show that the intensity of HR at the beginning and middle of the growing season differs by about a factor of two, and HR values between different parts of the simulation site at the same time differ by more than 3.5 times. Spatial and temporal variability of the soil respiration affects the accuracy of estimates of C stocks in forest ecosystems. The used models are effective tools to analyze changes in soil carbon stocks, soil respiration, and carbon sink estimation in forest ecosystems, including tasks of forest management.

About the authors

I. V. Priputina

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

T. N. Mjakshina

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

E. V. Zubkova

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

D. V. Sapronov

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

V. O. Lopes de Gerenyu

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

I. N. Kurganova

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

S. S. Bykhovets

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

V. N. Shanin

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences; Center for Forest Ecology and Productivity, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino; Russia, 117997, Moscow

P. V. Frolov

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

D. A. Khoroshaev

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: priputina@pbcras.ru
Russia, 142290 , Pushchino

References

  1. Бобрик А.А., Гончарова О.Ю., Матышак Г.В., Рыжова И.М., Макаров М.И., Тимофеева М.В. Распределение компонентов углеродного цикла почв лесных экосистем северной, средней и южной тайги Западной Сибири // Почвоведение. 2020. № 11. С. 1328–1340. https://doi.org/10.31857/S0032180X20110052
  2. Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И., Земсков Ф.И., Демидова А.Н., Бойко Г.А., Раппопорт А.В., Вартанов А.Н., Жилин Н.И., Госсе Д.Д., Демин В.В. Типология лесных подстилок некоторых типов насаждений Ботанического сада МГУ имени М.В. Ломоносова (Ленинские Горы) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2019. № 2. С. 3–15.
  3. Булыгина О.Н., Веселов В.М., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. Описание массива срочных данных об основных метеорологических параметрах на станциях России. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014620549. http://meteo.ru/data/163-basic-parameters#описание-массива-данных (дата обращения 06.09.2022).
  4. Быховец С.С., Комаров А.С. Простой статистический имитатор климата почвы с месячным шагом // Почвоведение. 2002. № 4. С. 443–452.
  5. Гитарский М.Л., Замолодчиков Д.Г., Мухин В.А., Диярова Д.К., Грабар В.А., Карелин Д.В., Иващенко А.И., Марунич А.С. Сезонная изменчивость эмиссии диоксида углерода при разложении елового валежа южной тайги Валдая // Лесоведение. 2020. № 3. С. 239–249. https://doi.org/10.31857/S0024114820030055
  6. Гончарова О.Ю., Матышак Г.В., Бобрик А.А., Удовенко М.М., Сефилян А.Р. Методические подходы к полевому определению вклада корневого и микробного дыхания в эмиссию СО2 почвами криолитозоны // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2018. № 1. С. 46–51.
  7. Грозовская И.С., Ханина Л.Г., Смирнов В.Э., Бобровский М.В., Романов М.С., Глухова Е.М. Биомасса напочвенного покрова в еловых лесах Костромской области // Лесоведение. 2015. № 1. С. 63–76.
  8. Евдокимов И.В., Ларионова А.А., Шмитт М., Лопес де Гереню В.О., Бан М. Определение вклада дыхания корней растений в эмиссию CO2 из почвы методом субстрат-индуцированного дыхания // Почвоведение. 2010. № 3. С. 349–355.
  9. Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В., Гитарский М.Л., Блинов В.Г. Мониторинг потоков парниковых газов в природных экосистемах. Саратов: Амирит, 2017. 279 с.
  10. Иванов И.В., Шадриков И.Г. Коэволюция почв и растительного покрова в южной тайге (на примере Приокско-Террасного заповедника) // Почвоведение. 2010. № 11. С. 1326–1333.
  11. Кадулин М.С., Копцик Г.Н. Изменения потока диоксида углерода из почв лесных экосистем под воздействием техногенного загрязнения в Кольской Субарктике // Почвоведение. 2021. № 10. С. 1281–1292. https://doi.org/10.31857/S0032180X21100075
  12. Карелин Д.В., Азовский А.И., Каманяев А.С., Замолодчиков Д.Г. Значение пространственного и временного масштаба при анализе факторов эмиссии СО2 из почвы в лесах Валдайской возвышенности // Лесоведение. 2019. № 1. С. 29–37. https://doi.org/10.1134/S0024114819010078
  13. Карелин Д.В., Замолодчиков Д.Г., Исаев А.С. Малоизвестные импульсные составляющие почвенной эмиссии диоксида углерода в таежных лесах // Доклады АН. 2017. Т. 475. № 4. С. 473–476. https://doi.org/10.7868/S0869565217220248
  14. Карелин Д.В., Замолодчиков Д.Г., Каганов В.В., Почикалов А.В., Гитарский М.Л. Микробная и корневая составляющие дыхания дерново-подзолистых почв южной тайги // Лесоведение. 2017. № 3. С. 183–193.
  15. Карелин Д.В., Почикалов А.В., Замолодчиков Д.Г. Эффект усиления эмиссии СО2 в окнах распада лесов Валдая // Известия РАН. Сер. географическая. 2017. № 2. С. 60– 68.
  16. Карелин Д.В., Почикалов А.В., Замолодчиков Д.Г., Гитарский М.Л. Факторы пространственно-временной неоднородности потоков СО2 из почв южно-таежного ельника на Валдае // Лесоведение. 2014. № 4. С. 56–66.
  17. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  18. Классификация и диагностика почв. М.: Колос, 1977. 225 с.
  19. Копцик Г.Н., Куприянова Ю.В., Кадулин М.С. Пространственная изменчивость эмиссии диоксида углерода почвами в основных типах лесных экосистем Звенигородской биостанции МГУ // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2018. № 2. С. 40–47.
  20. Кузнецов М.А. Влияние условий разложения и состава опада на характеристики и запас подстилки в среднетаежном чернично-сфагновом ельнике // Лесоведение. 2010. № 6. С. 54–60.
  21. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Аблеева В.А., Быховец С.С. Климат южного Подмосковья: современные тренды и оценка экстремальности // Фундаментальная и прикладная климатология. 2017. № 4. С. 62–78. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2017-4-66-82
  22. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Мякшина Т.Н., Сапронов Д.В., Кудеяров В.Н. Эмиссия CO2 из почв различных экосистем южнотаежной зоны: анализ данных непрерывных 12-летних круглогодичных наблюдений // Доклады АН. 2011. Т. 436. № 6. С. 843–846.
  23. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Петров А.С., Мякшина Т.Н., Сапронов Д.В., Аблеева В.А., Кудеяров В.Н. Влияние наблюдаемых климатических изменений и экстремальных погодных явлений на эмиссионную составляющую углеродного цикла в различных экосистемах южно-таежной зоны // Доклады АН. 2011. Т. 441. № 6. С. 845–849.
  24. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Хорошаев Д.А., Мякшина Т.Н., Сапронов Д.В., Жмурин В.А., Кудеяров В.Н. Анализ многолетней динамики дыхания почв в лесном и луговом ценозах Приокско-Террасного биосферного заповедника в свете современных климатических трендов // Почвоведение. 2020. № 10. С. 1220–1236. https://doi.org/10.31857/S0032180X20100111
  25. Ларионова А.А., Евдокимов И.В., Курганова И.Н., Сапронов Д.В., Кузнецова Л.Г., Лопес де Гереню В.О. Дыхание корней и его вклад в эмиссию СО2 из почвы // Почвоведение. 2003. № 2. С. 183–194.
  26. Ларионова А.А., Квиткина А.К., Быховец С.С., Лопес-де-Гереню В.О., Колягин Ю.Г., Каганов В.В. Влияние азота на минерализацию и гумификацию лесных опадов в модельном эксперименте // Лесоведение. 2017. № 2. С. 128–139.
  27. Мальцева А.Н., Пинский Д.Л. Механизмы стабилизации продуктов разложения растительных остатков денсиметрическими фракциями суглинка // Почвоведение. 2020. № 10. С. 1206–1219. https://doi.org/10.31857/S0032180X20100123
  28. Масягина О.В., Прокушкин С.Г., Абаимов А.П., Мори Ш., Койке Т. Эмиссия СО2 с поверхности напочвенного покрова в лиственничниках центральной Эвенкии // Лесоведение. 2005. № 6. С. 19–29.
  29. Надпорожская М.А. Моделирование трансформации органического вещества растительных остатков в почве. Автореф. дис. … канд. с-х. наук. СПб., 2000.
  30. Неведров Н.П., Саржанов Д.А., Проценко Е.П., Васенев И.И. Пространственно-временная изменчивость эмиссии СО2 из альфегумусовых песчаных почв лесостепной зоны на примере г. Курска // Почвоведение. 2022. № 11. С. 1366–1377. https://doi.org/10.31857/S0032180X22110090
  31. Орлова М.А., Лукина Н.В., Смирнов В.Э., Артемкина Н.А. Влияние ели на кислотность и содержание элементов питания в почвах северотаежных ельников кустарничково-зеленомошных // Почвоведение. 2016. № 11. С. 1355–1367. https://doi.org/10.7868/S0032180X16110071
  32. Осипов А.Ф. Влияние межгодовых различий метеорологических характеристик вегетационного периода на эмиссию СО2 с поверхности почвы среднетаежного сосняка бруснично-лишайникового (Республика Коми) // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1455–1463. https://doi.org/10.1134/S0032180X18120080
  33. Осипов А.Ф. Запасы и потоки органического углерода в экосистеме спелого сосняка черничного средней тайги // Сибирский лесной журнал. 2017. № 2. С. 70–80. https://doi.org/10.15372/SJFS20170208
  34. Пинский Д.Л., Мальцева А.Н., Золотарева Б.Н., Дмитриева Е.Д. Кинетика трансформации растительных остатков кукурузы и клевера в минеральных субстратах различного состава // Почвоведение. 2017. № 6. С. 690–697. https://doi.org/10.7868/80032180X17060090
  35. Почикалов А.В., Карелин Д.В. Окологодичные наблюдения за разложением опада тундровых растений через потерю массы и эмиссию СО2: роль биотических и абиотических факторов, сезонов года, биотопа и пространственно-временного масштаба // Журн. общей биологии. 2014. Т. 75. № 3. С. 163–181.
  36. Припутина И.В., Быховец С.С., Фролов П.В., Чертов О.Г., Кургановa И.Н., Лопес де Гереню В.О., Сапронов Д.В., Мякшина Т.Н. Применение математических моделей ROMUL и Romul_Hum для оценки эмиссии CO2 и динамики органического вещества в серой лесной почве под лиственным лесом в южном Подмосковье // Почвоведение. 2020. № 10. С. 1262–1275. https://doi.org/10.31857/S0032180X20100159
  37. Припутина И.В., Фролова Г.Г., Шанин В.Н., Мякшина Т.Н., Грабарник П.Я. Распределение органического вещества и азота в дерново-подбурах Приокско-Террасного заповедника и его связь со структурой лесных фитоценозов // Почвоведение. 2020. № 8. С. 921–933. https://doi.org/10.31857/S0032180X20080122
  38. Ремезов Н.П., Быкова Л.Н., Смирнова К.М. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах Европейской части СССР. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1959. 284 с.
  39. Рыжова И.М., Телеснина В.М., Ситникова А.А. Динамика свойств почв и структуры запасов углерода в постагрогенных экосистемах в процессе естественного лесовосстановления // Почвоведение. 2020. № 2. С. 230–243. https://doi.org/10.31857/S0032180X20020100
  40. Сафонов С.С., Карелин Д.В., Грабар В.А., Латышев Б.А., Грабовский В.И., Уварова Н.Е., Замолодчиков Д.Г., Коротков В.Н., Гитарский М.Л. Эмиссия углерода от разложения валежа в южнотаежном ельнике // Лесоведение. 2012. № 5. С. 44–49.
  41. Семенов В.М., Иванникова Л.А., Тулина А.С. Стабилизация органического вещества в почве // Агрохимия. 2009. № 10. С. 77–96.
  42. Семенюк О.В., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И. Использование особенностей структурно-функциональной организации подстилок для оценки интенсивности круговорота в городских насаждениях (на примере Москвы) // Почвоведение. 2021. № 5. С. 592–605. https://doi.org/10.31857/S0032180X21050178
  43. Сморкалов И.А. Изменчивость дыхания почвы: оценка вклада пространства и времени с помощью алгоритма Random Forest // Экология. 2022. № 4. С. 299–311. https://doi.org/10.31857/S0367059722040059
  44. Сморкалов И.А., Воробейчик Е.Л. Влияние условий крупного промышленного города на почвенное дыхание лесных экосистем // Почвоведение. 2015. № 1. С. 118–126. https://doi.org/10.7868/S0032180X15010141
  45. Тихонова Е.Н., Менько Е.В., Уланова Р.В., Ли Х., Кравченко И.К. Влияние температуры на таксономическую структуру бактериальных сообществ почв при разложении лесного опада // Микробиология. 2019. Т. 88. № 6. С. 744–748.
  46. Трефилова О.В. Интенсивность гетеротрофного дыхания в сосняках средней тайги // Хвойные бореальной зоны. 2007. Т. XXIV. № 4–5. С. 467–473.
  47. Труды Приокско-Террасного заповедника. Вып. 2. Смирнов П.А. Флора Приокско-Террасного государственного заповедника. М., 1958. 247 с.
  48. Шанин В.Н., Фролов П.В., Коротков В.Н. Всегда ли искусственное лесовосстановление может быть лесоклиматическим проектом // Вопросы лесной науки. 2022. Т. 5. № 2. P. 106. https://doi.org/10.31509/2658-607x-202252-106
  49. Шанин В.Н., Фролов П.В., Припутина И.В., Чертов О.Г., Быховец С.С., Зубкова Е.В., Портнов А.М., Фролова Г.Г., Стаменов М.Н., Грабарник П.Я. Моделирование динамики лесных экосистем с учетом их структурной неоднородности на разных функциональных и пространственных уровнях // Вопросы лесной науки. 2022. Т. 5. № 3. https://doi.org/10.31509/2658-607x-202252-112
  50. Abramoff R.Z., Davidson E.A., Finzi A.C. A parsimonious modular approach to building a mechanistic belowground carbon and nitrogen model // J. Geophys. Res. Biogeosci. 2017. V. 122. P. 2418–2434. https://doi.org/10.1002/2017jg003796
  51. Ahtikoski A., Rämö J., Juutinen A., Shanin V., Mäkipää R. Continuous Cover Forestry and Cost of Carbon Abatement on Mineral Soils and Peatlands // Front. Environ. Sci. 2022. V. 10. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.837878
  52. Buchmann N. Biotic and abiotic factors controlling soil respiration rates in Picea abies stands // Soil Biol. Biochem. 2000. V. 32. P. 1625–1635. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00077-8
  53. Cameron D.R., Van Oijen M., Werner C., Butterbach-Bahl K., Grote R., Haas E., Heuvelink G.B.M., Kiese R., Kros J., Kuhnert M., Leip A., Reinds G.J., Reuter H.I., Schelhaas M.J., De Vries W., Yeluripati J. Environmental change impacts on the C- and N-cycle of European forests: a model comparison study // Biogeosciences. 2013. V. 10. P. 1751–1773. https://doi.org/10.5194/bg-10-1751-2013
  54. Chertov O.G., Komarov A.S., Nadporozhskaya M.A., Bykhovets S.S., Zudin S.L. ROMUL – a model of forest soil organic matter dynamics as a substantial tool for forest ecosystem modeling // Ecol Modell. 2001. V. 138. P. 289–308. https://doi.org/10.1016/S0304-3800(00)00409-9
  55. 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 // Ecol Modell. 2017. V. 345. P. 125–139. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2016.10.024
  56. Didion M., Frey B., Rogiers N., Thürig E. Validating tree litter decomposition in the Yasso07 carbon model // Ecol Modell. 2014. V. 291. P. 58–68. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2014.07.028
  57. Dijkstra J.P.M., Reinds G.J., Kros H., Berg B., de Vries W. Modelling soil carbon sequestration of intensively monitored forest plots in Europe by three different approaches // For. Ecol. Manage. 2009. V. 258. P. 1780–1793. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2008.09.011
  58. Dimassi B., Guenet B., Saby N.P.A., Munoz F., Bardy M., Millet F., Martin M.P. The impacts of CENTURY model initialization scenarios on soil organic carbon dynamics simulation in French long-term experiments // Geoderma. 2018. V. 311. P. 25–36. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.09.038
  59. Ding Y., Leppälammi-Kujansuu J., Helmisaari H.-S. Fine root longevity and below- and aboveground litter production in a boreal Betula pendula forest // For. Ecol. Manage. 2019. V. 431. P. 17–25. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.02.039
  60. Ettema C.H., Wardle D.A. Spatial soil ecology // Trends Ecology Evolution. 2002. V. 17. P. 177–183. https://doi.org/10.1016/s0169-5347(02)02496-5
  61. Falloon P.D., Smith P. Modelling refractory soil organic matter // Biol. Fertil. Soils. 2000. V. 30. P. 388–398. https://doi.org/10.1007/s003740050019
  62. Falloon P., Smith P., Coleman K., Marshall S. Estimating the size of the inert organic matter pool from total soil organic carbon content for use in the Rothamsted carbon model // Soil Biol. Biochem. 1998. V. 30. P. 1207–1211. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(97)00256-3
  63. Franko U., Kuka K., Romanenko I.A., Romanenkov V.A. Validation of the CANDY model with Russian long-term experiments // Reg Environ Change. 2007. V. 7. P. 79–91. https://doi.org/10.1007/s10113-007-0027-3
  64. Gordon W.S., Jackson R.B. Nutrient concentrations in fine roots // Ecology. 2000. V. 81. P. 275–280. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2000)081[0275:NCIFR] 2.0.CO;2
  65. Grüneberg E., Ziche D., Wellbrock N. Organic carbon stocks and sequestration rates of forest soils in Germany // Glob Chang Biol. 2014. V. 20. P. 2644–2662. https://doi.org/10.1111/gcb.12558
  66. He L., Lipson D.A., Mazza Rodrigues J.L., Mayes M., Björk R.G., Glaser B., Xu X. Dynamics of Fungal and Bacterial Biomass Carbon in Natural Ecosystems: Site-level Applications of the CLM-Microbe Model // J. Adv. Model. Earth Syst. 2020. https://doi.org/10.1029/2020ms002283
  67. Heinemeyer A., Hartley I.P., Carreira de la Fuente J.A., Ineson P. Forest soil CO2 flux: uncovering the contribution and environmental responses of ectomycorrhizas // Glob Chang Biol. 2007. V. 13. P. 1786–1797. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2007.01383.x
  68. Herbst M., Welp G., Macdonald A., Jate M., Hädicke A., Scherer H., Gaiser T., Herrmann F., Amelung W., Vanderborght J. Correspondence of measured soil carbon fractions and RothC pools for equilibrium and non-equilibrium states // Geoderma. 2018. V. 314. P. 37–46. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.10.047
  69. Jochheim H., Wirth S., Gartiser V., Paulus S., Haas C., Gerke H.H., Maier M. Dynamics of soil CO2 efflux and vertical CO2 production in a European Beech and a Scots Pine forest // Front. for. glob. change. 2022. V. 5. P. 826298. https://doi.org/10.3389/ffgc.2022.826298
  70. Komarov A., Chertov O., Zudin S., Nadporozhskaya M., Mikhailov A., Bykhovets S., Zudina E., Zubkova E. EFIMOD 2 – A model of growth and elements cycling of boreal forest ecosystems // Ecol Modell. 2003. V. 170. P. 373–392. https://doi.org/10.1016/S0304-3800(03)00240-0
  71. Komarov A., Chertov O., Bykhovets S., Shaw C., Nadporozhskaya M., Frolov P., Shashkov M., Shanin V., Grabarnik P., Priputina I., Zubkova E. Romul_Hum model of soil organic matter formation coupled with soil biota activity. I. Problem formulation, model description, and testing // Ecol Modell. 2017. V. 345. P. 113–124. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2016.08.007
  72. Kuka K., Franko U., Rühlmann J. Modelling the impact of pore space distribution on carbon turnover // Ecol Modell. 2007. V. 208. P. 295–306. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2007.06.002
  73. Kurganova I., Lopes de Gerenyu V., Khoroshaev D., Myakshina T., Sapronov D., Zhmurin V. Temperature sensitivity of soil respiration in two temperate forest ecosystems: The synthesis of a 24-year continuous observation // Forests. 2022. V. 13. 1374. https://doi.org/10.3390/f13091374
  74. Lasch-Born P., Suckow F., Reyer C. P. O., Gutsch M., Kollas C., Badeck F.-W., Bugmann H. K. M., Grote R., Fürstenau F., Lindner M., Schaber J. Description and evaluation of the process-based forest model 4C v2.2 at four European forest sites // Geoscientific Model Development. 2020. V. 13. P. 5311–5343. https://doi.org/10.5194/gmd-13-5311-2020
  75. Law B.E., Ryan M.G., Anthoni P.M. Seasonal and annual respiration of a ponderosa pine ecosystem // Glob Chang Biol. 1999. V. 5. P. 169–182. https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.1999.00214.x
  76. Liu Y., He N., Wen X., Xu L., Sun X., Yu G., Liang L., Schipper L.A. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls // Soil Biol. Biochem. 2018. V. 121. P. 35–42. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2018.02.019
  77. Manzoni S., Čapek P., Porada P., Thurner M., Winterdahl M., Beer C., Brüchert V., Frouz J., Herrmann A.M., Lindahl B.D., Lyon S.W., Šantrůčková H., Vico G., Way D. Reviews and syntheses: Carbon use efficiency from organisms to ecosystems – definitions, theories, and empirical evidence // Biogeosciences. V. 15. P. 5929–5949, 2018.https://doi.org/10.5194/bg-15-5929-2018
  78. Mason-Jones K., Vrehen P., Koper K., Wang J., Van der Putten W.P., Veen G.F. Short-term temperature history affects mineralization of fresh litter and extant soil organic matter, irrespective of agricultural management // Soil Biol. Biochem. 2020. V. 150. 10895. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107985
  79. Pan Y., Birdsey R.A., Fang J., Houghton R., Kauppi P.E., Kurz W.A., Phillips O.L. et al. A large and persistent carbon sink in the world’s forests // Science. 2011. V. 333. P. 988–993. https://doi.org/10.1126/science.1201609
  80. Perveen N., Barot S., Alvarez G., Klumpp K., Martin R., Rapaport A., Herfurth D., Louault F., Fontaine S. Priming effect and microbial diversity in ecosystem functioning and response to global change: a modeling approach using the SYMPHONY model // Glob Chang Biol. 2014. V. 20. P. 1174–1190. https://doi.org/10.1111/gcb.12493
  81. Qin Q., Wang H., Lei X., Li X., Xie Y., Zheng Y. Spatial variability in the amount of forest litter at the local scale in northeastern China: Kriging and cokriging approaches to interpolation // Ecol. Evol. 2019. V. 10. P. 778–790. https://doi.org/10.1002/ece3.5934
  82. Rühlmann J. A new approach to estimating the pool of stable organic matter in soil using data from long-term field experiments // Plant Soil. 1999. V. 213. P. 149–160. https://doi.org/10.1023/A:1004552016182
  83. Sievänen R., Salminen O., Lehtonen A., Ojanen P., Liski J., Ruosteenoja K., Tuomi M. Carbon stock changes of forest land in Finland under different levels of wood use and climate change // Ann. For. Sci. 2013. V. 71. P. 255–265. https://doi.org/10.1007/s13595-013-0295-7
  84. Shanin V., Chertov O. Simulating the effect of forest fires, cuttings, and increased nitrogen deposition on dynamics of key forest ecosystem properties and processes in Russian North-West // Eur. J. Forest Res. 2020. V. 139. P. 665–683. https://doi.org/10.1007/s10342-020-01277-5
  85. Shanin V., Juutinen A., Ahtikoski A., Frolov P., Chertov O., Rämö J., Lehtonen A., Laiho R., Mäkiranta P., Nieminen M., Laurén A., Sarkkola S., Penttilä T., Ťupek B., Mäkipää R. Simulation modelling of greenhouse gas balance in continuous-cover forestry of Norway spruce stands on nutrient-rich drained peatlands // For. Ecol. Manage. 2021. V. 496. P. 119479. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119479
  86. Shorohova E., Kapitsa E. Stand and landscape scale variability in the amount and diversity of coarse woody debris in primeval European boreal forests // For. Ecol. Manage. 2015. V. 356. P. 273–284. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.07.005
  87. Stevens A., van Wesemael B. Soil organic carbon dynamics at the regional scale as influenced by land use history: a case study in forest soils from southern Belgium // Soil Use Manag. 2008. V. 24. P. 69–79. https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2007.00135.x
  88. Valentini R., Matteucci G., Dolman A.J., Schulze E.-D., Rebmann C., Moors E.J., Granier A., Gross P. et al. Respiration as the main determinant of carbon balance in European forests // Nature. 2000. V. 404. P. 861–865. https://doi.org/10.1038/35009084
  89. Van Hees P.A.W., Jones D.L., Finlay R., Godbold D.L., Lundström U.S. The carbon we do not see—the impact of low molecular weight compounds on carbon dynamics and respiration in forest soils: a review // Soil Biol. Biochem. 2005. V. 37. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2004.06.010
  90. Xu M., Qi Y. Soil-surface CO2 efflux and its spatial and temporal variations in a young ponderosa pine plantation in northern California // Glob Chang Biol. 2001. V. 7. P. 667–677. https://doi.org/10.1046/j.1354-1013.2001.00435.x
  91. Zhou X., Peng C., Dang Q.-L., Sun J., Wu H., Hua D. Simulating carbon exchange in Canadian boreal forests. I. Model structure, validation, and sensitivity analysis // Ecol Modell. 2008. V. 219. P. 287–299. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2008.07.011

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (351KB)
Indexing metadata
3.

Download (514KB)
Indexing metadata
4.

Download (325KB)
Indexing metadata
5.

Download (472KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 И.В. Припутина, П.В. Фролов, В.Н. Шанин, С.С. Быховец, И.Н. Курганова, В.О. Лопес де Гереню, Д.В. Сапронов, Е.В. Зубкова, Т.Н. Мякшина, Д.А. Хорошаев