ИСТИНА

Леса − это экосистемы, в которых более 90% биомассы продуцентов, представленной преимущественно древесиной, утилизируется сапротрофными организмами (Одум, 1975). В основе биологического разложения древесного дебриса лежит процесс окислительной конверсии органического углерода в диоксид, поступающий в атмосферный обменный пул СО2. Данный процесс является одним из биотических регуляторов газового состава атмосферы, климата и в настоящее время ему уделяется большое внимание. Разложение древесных остатков – длительный процесс (Мухин, 1993; Мухин, Воронин, 2007) глубокого анатомо-морфологическиго и физико-химического преобразования. Существуют различные схемы и шкалы стадий разложения древесного дебриса. Они основываются на особенностях видового состава деструкторов, прочности древесины, последовательности использования деструкторами химических компонентов древесины. В последнее время широкой известностью пользуется шкала, позволяющая визуально разделять древесные остатки на 5 категорий, стадий по степени их сохранности (Тарасов, 2000). Однако данных, характеризующих связь между выделяемыми по данному принципу стадиями разложения древесного дебриса и его СО2-эмиссионной активностью, практически нет. В июле − августе 2016 года в южнотаежных лесах Валдайской возвышенности (Национальный парк «Валдайский», 110-летний ельник мелкотравно-зеленомошный, 9Е1С, средний диаметр 37 см, полнота 0.4) был проведен цикл работ по оценке эмиссии диоксида углерода крупномерным еловым (Picea obovata) дебрисом на II-V стадиях биологического разложения. СО2-эмиссионную активность оценивали в мг СО2/дм2·ч с помощью портативного инфракрасного газоанализатора AZ 7752 (AZInstrument, Тайвань), с разрешением 1 ppm. Как показывают полученные данные, древесина III стадии разложения значимо отличается более высокой эмиссией СО2, чем древесина II стадии разложения: 0.36 ± 0.05 против 0.08 ± 0.02 мг СО2 /дм2·ч. Значимые (p<0.05) различия по СО2-эмиссионной активности регистрируются и между древесиной II и IV (0.66 ± 0.19мг СО2/дм2·ч), а также V (1.21 ± 0.31 мг СО2/дм2·ч) стадиями разложения. СО2–эмиссионная активность древесного дебриса тесно и положительно коррелирует со стадиями его разложения (коэффициент корреляции Пирсона 0.97) и с высокой степенью аппроксимации (R2 = 0.94) описывается уравнением линейной регрессии: y = 0.315x ‒ 0.455. Если I стадия разложения связана с колонизацией древесных остатков грибами, то II и III − с деструкцией лигноцеллюлозного комплекса. На II, и III стадиях разложения наиболее активным выделением диоксида углерода отличаются периферийные участки валежных стволов в слое 5-6 см. Так, на II стадии разложения СО2-эмиссионная активность в периферийных участках древесины (1.35±0.10 мг СО2/дм2·ч) может в 34 раза превышать таковую в более глубоких слоях (0.04±0.01мг СО2/дм2·ч). На III стадии эти различия либо существенно сокращаются (наблюдались четырехкратные), либо отсутствуют. На IV и V стадиях разложения древесные остатки представлены продуктами глубокой биохимической конверсии, вовлеченными в процессы гумификации (Мухин, 1993). Их высокая СО2-эмиссионная активность (в 8-15 раз превышает таковую на II стадии), скорее всего, объясняется тем, что они становятся частью органического вещества почв с высоким уровнем дыхательной активности. Таким образом, в южно-таежных ельниках европейской части России между визуально выделяемыми стадиями разложения елового дебриса и его СО2-эмиссионной активностью существует выраженная положительная связь. Эмиссионная активность возрастает в процессе разложения, что объясняется, скорее всего, увеличением микробиологической активности по мере разложения древесины.