Исследование влияния климатических факторов на скорость разложения лесной подстилки

Бесплатный доступ

Разложение подстилки меняет свои показатели под воздействием климатических изменений. С учетом влияния этого процесса на глобальный углеродный цикл процесс декомпозиции представляет собой обратную связь, воздействующую на будущие климатические изменения. Особая роль процесса декомпозиции подстилки в общем углеродном цикле в региональном и глобальном масштабах определяет важность исследования закономерности влияния климатических параметров на скорость разложения лесной подстилки. Известные подходы к решению данной задачи базируются на вероятностном анализе взаимосвязи климатических факторов. Указывается, что задача определения взаимосвязи температуры и влажности почвы при оценке их совместного воздействия на скорость декомпозиции лесной подстилки может быть сформулирована в несколько иной плоскости. С точки зрения экологии лесной экосистемы не менее интересной является такая постановка задачи: при каком взаимоотношении указанных факторов скорость декомпозиции может достигать экстремальных величин? Автором предлагается представление решаемого вопроса в виде экстремальной задачи с учетом некоторого ограничительного условия налагаемого на искомую функцию взаимосвязи температуры и влажности почвы. Предлагаемый новый подход к решению задачи влияния таких климатических факторов, как температура и влажность почвы, заключающийся в формировании задачи вычисления условий, приводящих к экстремуму скорости декомпозиции лесной подстилки, позволяет определить функцию связи между указанными факторами, при которой скорость декомпозиции достигает максимума. Решение задачи позволило вычислить оптимальный вид исследуемой взаимосвязи, при которой скорость разложения лесной подстилки достигает экстремума. Результаты исследования могут быть использованы при моделировании процессов влияния климатических факторов на общий углеродный цикл по части лесной экосистемы.

Еще

Лесная подстилка, климатический фактор, разложение, лесная экосистема, экстремальная задача

Короткий адрес: https://sciup.org/149145154

IDR: 149145154   |   DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2023.3.2

Список литературы Исследование влияния климатических факторов на скорость разложения лесной подстилки

  • Adair E.C., Parton W.J., Del Grosso S.J. et al. Simple Three-Poll Model Accurately Describes Patterns of Long-Term Litter Decomposition in Diverse Climates. Global Change Biology, 2008, no. 14 (11), pp. 2636-2660. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01674.x
  • Bradford M.A., Wieder W.R., Bonan G.B. et al. Managing Uncertainty in Soil Carbon Feedbacks to Climate Change. Nature Clim Change, 2016, no. 6, pp. 751-758. DOI: https://doi.org/10.1038/nclimate3071
  • Cai A., Liang G., Yang W. et al. Patterns and Driving Factors of Litter Decomposition Across Chinese Terrestrial Ecosystems. J. Clean. Prod., 2021, vol. 278, art. 123964. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123964
  • Cornwell W.K., Cornekissen J.H.C., Amatangelo K. et al. Plant Species Traits Are the Predominant Control on Litter Decomposition Rates Within Biomes Worldwide. Ecol. Lett., 2008, vol. 11, pp. 1065-1071. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2008.01219.x
  • Froseth R.B., Bleken M.A. Effect of Low Temperature and Soil Type on the Decomposition Rate of Soil Organic Carbon and Clover Leaves and Related Priming Effect. Soil Biol. Biochem, 2015, vol. 80, pp. 156-166. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2014.10.004
  • He X., Lin Y., Han G. et al. The Effect of Temperature on Decomposition of Leaf Litter from Two Tropical Forests by a Microcosm Experiment. Eur. J. Soil Biol., 2010, vol. 46, pp. 200-207. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ejsobi.2010.02.001
  • Liski J., Ilvesniemi H., Makela A., Starr M. Model Analysis of the Effects of Soil Age Fires and Harvesting on the Carbon Storage of Boreal Forest Soils. European Journal of Soil Science, 1998, no. 49, pp. 407-416. DOI: http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2389.1998.4930407.x
  • Petraglia A., Cacciatori C., Chelli S. et al. Litter Decomposition Effects of Temperature Driven by Soil Moisture and Vegetation Type. Plant Soil, 2019, vol. 435, pp. 187-200. DOI: https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-018-3889-x
  • Ranucci M., Perez M., Lombardi D., Vitale M. Is the Current Modelling of Litter Decomposition Rates Reliable Under Limiting Environmental Conditions Induced by Ongoing Climate Change? Soil Syst., 2022, vol. 6, p. 81. DOI: https://doi.org/10.3390/soilsystems6040081
  • Saccone P., Morin S., Bapist F. et al. The Effects of Snowpack Properties and Plant Strategies on Litter Decomposition During Winter in Supalpine Meadows. Plant Soil, 2013, vol. 363, pp. 215-229.
  • Tuomi M., Thum T., Jarvinen H. et al. Leaf Litter Decomposition-Estimates of Global Variability Based on Yasso07 Model. Ecological Modelling, 2009, vol. 220, pp. 3362-3371. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2009.05.016
  • Tuomi M., Vahnala P., Karhu K. et al. Heterotrophic Soil Respiration-Comparison of Different Models Describing Its Temperature Dependence. Ecological Modelling, 2008, vol. 211, pp. 182-190. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2007.09.003
  • Van Meeteren M.J.M., Tietema A., Westerveld J.W. Regulation of Microbial Carbon, Nitrogen and Phosphorus Transformations by Temperature and Moisture During Decomposition of Calluna Vulgaris Litter. Biol. Fertil. Soils, 2007, vol. 44, pp. 103-112. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00374-007-0184-z
  • Zhang M., Cheng X., Geng Q. et al. Leaf Litter Traits Predominantly Control Litter Decomposition in Streams Worldwide. Glob. Ecol. Biogeogr., 2019, vol. 28, pp. 1469-1486. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/geb.12966
  • Zhang T., Luo Y., Chen H.Y.H., Ruan H. Responses of Litter Decomposition and Nutrient Release to N Addition: A Meta-Analysis of Terrestrial Ecosystems. Appl. Soil Ecol., 2018, vol. 128, pp. 35-42. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.apsoil.2018.04.004
Еще
Статья научная