Чистая первичная продукция степных экосистем и причины ее пространственной изменчивости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается изменение величин чистой первичной продукции: надземной (ANP, aboveground net production), подземной (BNP, belowground net production) и общей (NPP, net primary production) для луговых, настоящих и сухих степей. Исследуемые луговые и настоящие степи расположены от 36 до 116° E и от 47 до 56° N. В Тыве определена продукция сухих степей, приуроченных к различным элементам рельефа — от верхней части горы до днища пади. Величина ANP в луговых степях меняется с запада на восток от 10.2 до 3.1, в настоящих — от 5.8 до 0.7 т/ га в год и зависит от многих причин, включая температуру воздуха, количество осадков и свойства почвы. Последние определяются комплексом условий, включающим положение экосистемы в рельефе, что приводит к различному увлажнению почвы. Как в луговых, так и настоящих степях имеются нарушения в закономерном уменьшении величины ANP с запада на восток. В ряду луговых степей в некоторых случаях вместо снижения наблюдаются повышения ANP, что объясняется изменением почвенных условий. Первое повышение от 4.8 (63° E) до 6.1 т/га в год (73° E) происходит при смене чернозема выщелоченного на лугово-черноземную почву, т.е. в результате дополнительного увлажнения почвы. Второе повышение от 3.6 (75° E) до 6.6 т/ га в год (90° E) наблюдается при изменении почвы от чернозема обыкновенного к чернозему обыкновенному луговатому мощному. В настоящих степях наблюдалось три повышения ANP: при смене темно-каштановой каменистой почвы на чернозем обыкновенный, во втором случае при смене солонца лугово-степного среднестолбчатого на чернозем южный солонцеватый, третье повышение ANP установлено при смене почвы от чернозема малогумусного к чернозему мучнисто-карбонатному солонцеватому. Величина BNP в луговых и настоящих степях в целом снижается с запада на восток от 26.8 до 7.7 т/га в год в слое почвы 0–30 см, варьируя без видимой закономерности. В Тыве, в связи с изменением рельефа, ANP сухих степей меняется от 3.7 до 1.7, BNP — от 27.0 до 8.7 т/га в год. Следовательно, величину надземной продукции травяных экосистем определяют не только температура воздуха и количество осадков, но в такой же степени и свойства почв, меняющихся по структуре, количеству Сорг, питательных элементов и обводненности.

Об авторах

А. А. Титлянова

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: atitlyanova@mail.ru
Россия, Новосибирск

Е. К. Вишнякова

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Email: atitlyanova@mail.ru
Россия, Новосибирск

Е. Н. Смоленцева

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Email: atitlyanova@mail.ru
Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука, 1993. 293 с.
  2. Базилевич Н.И., Титлянова А.А. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. 376 с.
  3. Базилевич Н.И., Титлянова А.А., Смирнов В.В., Родин Л.Е., Нечаева Н.Т., Левин Ф.И. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах. М.: Мысль, 1978. 184 с.
  4. Вагина Т.А., Шатохина Н.Г. Динамика запасов надземной и подземной органической массы степных, луговых и болотных фитоценозов // Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. Т. 2. Биогеоценотические процессы. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1976. С. 217‒264.
  5. Волковинцер В.И. Степные криоаридные почвы. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1978. 208 с.
  6. Горшкова А.А. Особенности формирования продуктивности степных сообществ Центральной Тувы // Информационные проблемы изучения биосферы. Убсунурская котловина – природная модель биосферы. Пущино, 1990. С. 184‒200.
  7. Горшкова А.А., Зверева Г.К. Экология степных сообществ Центральной Тувы // Степная растительность Сибири и некоторые черты ее экологии. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1982. С. 19‒36.
  8. Дубынина С.С. Чистая первичная продукция растительного вещества фаций Березовского участка Назаровской котловины // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2019. №11. С. 914.
  9. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.
  10. Королюк А.Ю. Растительность // Степи Центральной Азии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. С.45‒94.
  11. Рекомендации по адаптации сельского хозяйства Республики Тыва к изменению климата. Красноярск: WWF России, Oxfam-GB, Убсунурский международный центр биосферных исследований под эгидой СО РАН и правительства Республики Тыва, 2011. 66 с.
  12. Снытко В.А., Нефедьева Л.Г. Настоящие степи Забайкалья, Читинская область // Биологическая продуктивность травяных экосистем. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1988. С. 49-58.
  13. Титлянова А.А. Биологический круговорот углерода в травяных биогеоценозах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977. 219 с.
  14. Титлянова А.А., Косых Н.П., Курбатская С.С., Кыргыс Ч.С., Миронычева-Токарева Н.П., Романова И.П., Самбуу А.Д., Шибарева С.В. Продуктивность травяных экосистем Тувы // Почвы и окружающая среда. 2020. Т. 3. С. е110. https://doi.org/10.31251/pos.v3i2.110
  15. Титлянова А.А., Косых Н.П., Миронычева-Токарева Н.П., Романова И.П. Подземные органы растений в травяных экосистемах. Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1996. 128 с.
  16. Титлянова А.А., Самбуу А.Д. Сукцессии в травяных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2016. 191 с.
  17. Титлянова А.А., Тесаржова М. Режимы биологического круговорота. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. 150 с.
  18. Титлянова А.А., Шибарева С.В. Продуктивность травяных экосистем (справочник). М.: Изд-во МБА, 2020. 100 с.
  19. Чимитдоржиева Э.О., Чимитдоржиева Г.Д., Давыдова Т.В., Цыбенов Ю.Б. Чистая первичная продукция постагрогенных почв Западного Забайкалья // Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова. 2012. № 4. С. 28‒31.
  20. An N., Price K., Blair J.M. “Estimating above-ground net primary productivity of the tallgrass prairie ecosystem of the Central Great Plains using AVHRR NDVI,” Int. J. Remote Sensing. 2013. V. 34. P. 3717–3735. http://dx.doi.org/10.1080/01431161.2012.757376
  21. French N.R. Introduction // Natural temperate grasslands // International Biological Programme. Vol. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 41‒49.
  22. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS). Vienna, 2022. 236 p.
  23. Lin H. “The Classification Indices-Based Model for NPP According to the Integrated Orderly Classification System of Grassland and Its Application,” CO2 Sequestration and Valorization. 2014. InTech. http://dx.doi.org/10.5772/57297
  24. Misra K.C. Introduction // Tropical grasslands // International Biological Programme. V. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 189‒197.
  25. Rychnovská М., Balátová-Tuláčková E., Úlehlová B., Pelikán J. Ekologie Lučních Porostů [The Ecology of Grasslands]. Praha: Academia, 1985. 292 pp.
  26. Sims P.L., Coupland R.T. Producers // Natural temperate grasslands // International Biological Programme. V. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 49‒73.
  27. Singh J.S., Joshi M.C. Primary production // Tropical grasslands // International Biological Programme. V. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 197‒219.
  28. Wilcox K.R., Collins S.L., Knapp A.K., Pockman W., Shi Z., Smith M., Luo Y. “Assessing carbon storage capacity and saturation across six central US grasslands using data-model integration,” Biogeosciences Discuss. [preprint]. 2022. https://doi.org/10.5194/bg-2022-164
  29. https://rp5.ru/
  30. https://edu.tltsu.ru/sites/sites_content/site216/html/media96435/lec_5.pdf

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изменение чистой первичной продукции (NPP) луговых и настоящих степей по долготному градиенту: 1 – луговые степи (Л1–Л9), 2 – настоящие степи (Н1–Н14). Характеристика степей приведена в табл. 1.

Скачать (149KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024