Лаборатория вычислительной экологии
Динамика экосистемных процессов после единичных и массовых ветровалов в широколиственных лесах. Проект РФФИ 20-04-00733.
Аннотация:
Ветровалы в широколиственных равнинных лесах слабо изучены, вероятно, вследствие относительной редкости этих лесов в настоящее время. Однако в условиях потепления климата площадь широколиственных лесов может заметно увеличиваться, что определяет особую важность и актуальность их изучения. Оценки вклада ветровалов и валежа в общий баланс углерода, в круговорот химических элементов весьма противоречивы; необходимы их дополнительные детальные исследования, особенно в связи с прогнозом и оценкой степени реализации экосистемных функций лесов со спонтанной динамикой (ветровалами и валежом) и без нее.
Проект направлен на проверку следующей научной идеи: ветровалы и связанные с ними валеж и ветровально-почвенные комплексы (ВПК) являются важными агентами функционирования лесных экосистем в подзоне широколиственных лесов, увеличивающими биоразнообразие, интенсивность круговорота химических элементов в экосистеме и запас питательных веществ в почве.
Целью проекта является оценка динамики растительности, скорости разложения валежа и изменения свойств валежа и почв после массовых и единичных ветровалов в подзоне широколиственных лесов. Исследование будет проведено в заповеднике "Калужские засеки", уникальность территории которого определяется наличием массивов старовозрастных многовидовых широколиственных лесов с высоким уровнем биоразнообразия и присутствием разновозрастных единичных ветровалов, а также участков массового ветровала 2006 года.
Впервые в естественных условиях широколиственного леса на датированных участках будут оценены и проанализированы скорости разложения валежа (крупных древесных остатков, КДО) восьми видов деревьев - дуб (Quercus robur), ясень (Fraxinus excelsior), вяз (Ulmus glabra), липа (Tilia cordata), клен (Acer platanoides), береза (Betula pendula), осина (Populus tremula) и ель (Picea abies). Вместе с этим будет исследовано изменение содержания основных химических элементов (углерода, азота, фосфора, калия, магния, кальция) в ходе разложения стволов перечисленных видов; проанализировано влияние видовой принадлежности, размерного класса стволов, времени с момента падения дерева и стадии разложения на химический состав валежа. Будут проведены уникальные исследования по анализу изменений химических и микробных характеристик почв под валежом разных видов по сравнению с фоном на участках массового ветровала 2006 г. в условиях разных экотопов – на флювио-гляциальных песках и покровных суглинках. Изучение разложения КДО разных видов деревьев будет сопряжено с исследованием ксилотрофных макромицетов – одного из важных агентов биодеградации валежной древесины. Влияние единичных и массовых ветровалов на растительность будет оценено в результате анализа динамики структурно-видового разнообразия растительности на валеже и элементах ВПК в разных типах экотопа (на песках и суглинках), а также состава подроста и подлеска на пробных площадях, заложенных нами в 2010 г. на участках массового ветровала.
В целом, будут получены принципиально новые знания об изменениях разных компонентов экосистем после ветровалов, необходимые как для понимания закономерностей экосистемных процессов, так и для разработки стратегии устойчивого развития для сохранения и использования биологического разнообразия и реализации всех экосистемных функций лесов.
|
