Лаборатория вычислительной экологии
Динамика экосистемных процессов после единичных и массовых ветровалов в широколиственных лесах. Проект РФФИ 20-04-00733.
Проект РФФИ № 20-04-00733. Руководитель к.б.н. Ханина Л.Г.
Название: Динамика экосистемных процессов после единичных и массовых ветровалов в широколиственных лесах.
Аннотация отчета за 2021 г.
Во второй год выполнения проекта полевые работы проводили на двух участках ветровала: в экотопе флювио-гляциальных песков (вблизи пос. Ягодное) и в экотопе покровных суглинков (вблизи дер. Нагая). Всего отобрано (1) 225 образцов древесины из стволов восьми видов деревьев разной степени деструкции, (2) 120 почвенных проб на супесях и суглинках на участках массового ветровала (под и рядом с валежом 8 видов деревьев) и в фоновых лесных сообществах, (3) более 350 образцов деревообитающих афиллофороидных базидиомицетов на валеже 8 видов деревьев; (4) проведен учет валежа и подроста на пробных площадях, заложенных в 2010 г.
В отчетный период впервые для 8 видов деревьев широколиственных лесов (Quercus robur, Fraxinus excelsior, Tilia cordata, Acer platanoides, Ulmus glabra, Populus tremula, Picea abies и Betula pendula) проанализированы характеристики объемной плотности, содержания C, N и pH в древесине на пяти стадиях разложения; впервые оценены скорости разложения древесины широколиственных видов деревьев в естественных условиях. В целом для всех образцов плотность древесины не коррелировала с диаметром ствола, не различалась между видами деревьев и линейно значимо уменьшалась с увеличением стадии разложения. Виды не различались по содержанию N, отношению C/N, но различались по содержанию C и величине pH. Стадии разложения в большей степени влияли на характеристики древесины по сравнению с видовой принадлежностью. Это наблюдали для всех видов деревьев и для всех признаков, кроме содержания углерода, которое практически не менялось в ходе разложения и в среднем составило 45.8%. Анализ трендов показал, что данные в основном хорошо согласовывались с линейными моделями: с увеличением стадии разложения содержание азота значимо увеличивалось, а отношение C/N уменьшалось. Изменение pH лучше всего объяснялось квадратичной моделью: значения в ходе разложения сначала уменьшались, а потом увеличивались.
Был предложен метод расчета скоростей разложения древесины для данных, собранных на массовом ветровале. Разница в скорости разложения между видами при едином времени падения всех стволов проявляется в разной доле древесины на разных стадиях разложения у разных видов. Мы оценили эту долю по площади древесины на разных стадиях разложения на поперечных спилах. Скорости разложения древесины уменьшались в ряду Populus > Tilia > Acer > Picea > Betula > Ulmus > Fraxinus > Quercus (осина обыкновенная > липа мелколистная > клен остролистный > ель обыкновенная > береза бородавчатая > вяз шершавый > ясень обыкновенный > дуб черешчатый).
Предварительные результаты исследования дерново-подзолистых почв на покровных суглинках показали, что на участке массового ветровала емкость катионного обмена и значения pH были значимо выше по сравнению с фоном. Также на участке массового ветровала наблюдали значимое увеличение удельного дыхания микробного сообщества, значимое уменьшение откликов микробного сообщества на внесение органических субстратов – аминоклислот, углеводов, фенольных кислот. Выявлена небольшая, но значимая разница между местом отбора образцов (под или рядом со стволом) для большинства микробиологических характеристик почвы: под стволом были ниже значения углерода микробной биомассы, дыхательные отклики микробного сообщества на внесение большинства органических субстратов.
На участке ветровала на суглинках выявлено к настоящему времени 53 вида базидиальных грибов, из них 16 видов отмечены впервые для Калужской области. В отчетный период была завершена идентификация грибов, собранных в 2020 г. в экотопе флювио-гляциальных песков. По плодовым телам было идентифицировано 100 видов базидиомицетов на 8 стволах и 33 поперечных спилах восьми видов деревьев, из них 52 вида были редкими для Европейской России, 46 видов – новыми для Калужской области.
|
