Soil Respiration in Middle-Taiga Spruce Forests of the Mezen-Vychegodskaya Plain (Komi Republic)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Studies of soil respiration (Rs) were carried out in mid-taiga spruce forests of mixed herb-blackberry and sphagnum. The dynamics of Rs from May to October are shown. Soil temperature has a positive effect on Rs, while its moisture has a negative effect. A reliable relationship between Rs and air temperature was noted, while there was no relationship with precipitation. The amount of carbon efflux the atmosphere with Rs (C-CO2) was calculated based on the soil temperature dynamics of the studied forests and the air temperature at the meteorological station. Using air temperature as a predictor in a mathematical model describing the change in soil respiration over time leads to an overestimation of the C-CO2flux. A conclusion was made about the applicability of data sets obtained at the meteorological station for assessing soil respiration in the warm period of the year.

About the authors

A. F. Osipov

Institute of Biology, Komi Scientific Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: osipov@ib.komisc.ru
Russia 167982 Syktyvkar

R. G. Gulyaev

Institute of Biology, Komi Scientific Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: osipov@ib.komisc.ru
Russia 167982 Syktyvkar

M. A. Kuznetsov

Institute of Biology, Komi Scientific Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: osipov@ib.komisc.ru
Russia 167982 Syktyvkar

References

  1. Лукина Н.В.Глобальные вызовы и лесные экосистемы // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90. № 6. С. 528–532. https://doi.org/10.31857/S0869587320060080
  2. Pan Y., Birdsey R.A., Phillips O.L.et al. The enduring world forest carbon sink // Nature. 2024. V. 631. P. 563–569. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07602-x
  3. Кудеяров В.Н., Курганова И.Н.Дыхание почв России: анализ базы данных, многолетний мониторинг, моделирование, общие оценки // Почвоведение. 2005. № 9. С. 1112–1121.
  4. Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Краев Г.Н.Динамика бюджета углерода лесов России за два последних десятилетия // Лесоведение.2011. № 6.С. 16–28.
  5. Schaphoff S., Reyer C.P.O., Schepaschenko D.et al. Tamm Review: Observed and projected climate change impacts on Russia’s forests and its carbon balance // Forest Ecology and Management. 2016. V. 361. P. 432–444. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.11.043
  6. Mukhortova L., Schepaschenko D., Moltchanova E. et al. Respiration of Russian soils: Climatic drivers and response to climate change // Science of the Total Environment.2021.V. 785.Art. 147314. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147314
  7. Загирова С.В., Осипов А.Ф., Кузнецов М.А., Мигловец М.Н.Экосистемные потоки и почвенная эмиссия СО2в еловом насаждении средней тайги при дефиците осадков в период вегетации // Метеорология и гидрология.2025 (В печати).
  8. Bond-Lamberty B., Ballantyne A., Berryman E.et al. Twenty years of progress, challenges, and opportunities in measuring and understanding soil respiration // Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.2024.V. 129.Art.e2023JG007637. https://doi.org/10.1029/2023JG007637
  9. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Хорошаев Д.А.и др. 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
  10. Кадулин М.С., Копцик Г.Н.Изменения потока диоксида углерода из почв лесных экосистем подвоздействием техногенного загрязнения в Кольской субарктике // Почвоведение. 2021. № 10. С. 1281–1292. https://doi.org/10.31857/S0032180X21100075
  11. Мошкина Е.В., Бахмет О.Н., Медведева М.В.и др. Пространственно-временна́я динамика биологической активности почв в фитогенном поле сосны обыкновенной в средней тайге Карелии // Лесоведение. 2022. № 4. С. 351–363. https://doi.org/10.31857/S0024114822040076
  12. Осипов А.Ф.Влияние лесорастительных условий на эмиссию СО2с поверхности почвы среднетаежных сосняков Республики Коми // Лесоведение. 2023. № 4. С. 369–378. https://doi.org/10.31857/S0024114823040071
  13. Карелин Д.В., Почикалов А.В., Замолодчиков Д.Г., Гитарский М.Л.Факторы пространственно-временно́й изменчивости потоков СО2из почв южно-таежного ельника на Валдае // Лесоведение. 2014. № 4. С. 56–66.
  14. Ivanov D., Tatarinov F., Kurbatova J.Soil respiration in paludified forests of European Russia // Journal of Forest Research. 2020. V. 31. P. 1939–1948. https://doi.org/10.1007/s11676-019-00963-4
  15. Сморкалов И.А., Воробейчик Е.Л.Влияние отдельных деревьев на дыхание почвы лесных экосистем в условиях промышленного загрязнения // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1116–1127. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600403
  16. Гончарова О.Ю., Матышак Г.В., Тимофеева М.В.и др. Эмиссия СО2почвами экотонной зоны севера Западной Сибири // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1034–1048. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600336
  17. Makhnykina A.V., Vaganov E.A., Panov A.V.et al. The pulses of soil CO2emission in response to rainfall events in central Siberia: revisiting the overall frost-free season CO2flux // Forests.2024.V. 15.Art. 355. https://doi.org/10.3390/f15020355
  18. Иванов А.В., Замолодчиков Д.Г., Сало М.А.и др. Дыхание почв лесных экосистем юга Дальнего Востока // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1023–1033. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600397
  19. Kurganova I.N., Karelin D.V., Kotlyakov V.M.et al. A pilot national network for monitoring soil respiration in Russia: first results and prospects of development // Doklady Earth Sciences. 2024. V. 519. Part 1.P. 1947–1954. https://doi.org/10.1134/S1028334X24603377
  20. Jian J., Bahn M., Wang C.et al. Prediction of annual soil respiration from its flux at mean annual temperature // Agricultural and Forest Meteorology.2020. V. 287.Art. 107961. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2020.107961
  21. Мониторинг потоков парниковых газов / Под ред. Замолодчикова Д.Г., Карелина Д.В., Гитарского М.Л., Блинова В.Г. Саратов: Амирит, 2017. 279 с.
  22. Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб.: Наука, 2006. 337 с.
  23. Машика А.В.Эмиссия диоксида углерода с поверхности подзолистой почвы // Почвоведение. 2006. № 12. С. 1457–1463.
  24. Осипов А.Ф., Старцев В.В., Дымов А.А.Влияние сплошной рубки на эмиссию СО2с поверхности подзолистой почвы среднетаежного хвойно-лиственного насаждения (Республика Коми) // Почвоведение. 2024. № 5. С. 728–737. https://doi.org/10.31857/S0032180X24050066
  25. Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера. СПб.: Наука, 2001. 278 с. http://www.pogodaiklimat.ru/
  26. http://aisori-m.meteo.ru/waisori/
  27. https://rp5.ru/
  28. Pavelka M., Acosta M., Marek M.V.et al. Dependence of the Q10values on the depth of the soil temperature measuring point // Plant and Soil. 2007. V. 292. P. 171–179. https://doi.org/10.1007/s11104-007-9213-9
  29. Бобкова К.С.Биологическая продуктивность хвойных лесов Европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1987. 156 с.
  30. Kukumägi M., Ostonen I., Uri V.et al. Variation of soil respiration and its components in hemiboreal Norway spruce stands of different ages // Plant and Soil. 2017. V. 414. P. 265–280. https://doi.org/10.1007/s11104-016-3133-5
  31. Матышак Г.В., Чуванов С.В., Гончарова О.Ю.и др. Влияние влажности на эмиссию СО2из почв бугристых торфяников севера Западной Сибири // Почвоведение. 2023. № 4. С. 450–463. https://doi.org/10.31857/S0032180X22600810

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».