Надземная и подземная фитомассы луговых сообществ поймы Средней Оби (Кривошеинский район Томской области)

Abstract

Луговые сообщества вносят важный вклад в круговорот углерода. Несмотря на то что в настоящее время изучению эмиссии углерода растительностью уделяется большое внимание, работы, посвященные пойменным территориям, единичны. Целью настоящей работы стало изучение структуры растительного вещества и продукции корневых систем для оценки биологического круговорота луговых экосистем поймы Средней Оби. На постоянных пробных площадях в трех луговых фитоценозах поймы р. Оби (участок Кайбасово Томского карбонового полигона) в 2019 и 2021 гг. определяли продукцию надземной и подземной живой фитомассы и мортмассы. Изучали злаковые, разнотравные и осоковые фитоценозы, различающиеся по условиям затопления. В фазу максимального развития травостоя (июль) выполняли геоботанические описания и отбор образцов травостоя, подстилки и ветоши с площадок размером 0,25 м2 в четырех повторностях. В центре учетных площадок отбирали почвенные монолиты объемом 10 см3 по слоям 0–10 и 10–20 см. В 2021 г. дополнительно отбирали образцы подземной фитомассы в середине августа. Обработку монолитов производили в соответствии с методикой А. А. Титляновой. При анализе материалов пользовались методами непараметрической статистики. Установлено, что в фазу максимального развития травостоя запасы живой фитомассы в надземной части составляли от 223 до 593 г/м2, в подземной части в слое почв 0–20 см общие запасы корневого материала колебались от участка к участку в пределах 843–4048 г/м2. Подземная фитомасса в июле во всех сообществах оказалась выше, чем в августе, однако степень снижения корневой фитомассы отличается между сообществами, что обусловлено разной скоростью отмирания и минерализации корней на высоких и низких местоположениях. Выявлено варьирование продуктивности и параметров растительного вещества лугов исследуемых участков по годам, обусловленное различиями погодных условий, затоплением и составом луговых сообществ

Grassland communities make an important contribution to the carbon cycle. Although much research effort has been recently devoted to carbon emission by vegetation, works studying floodplain territories are rare. The purpose of this work was to study the structure of plant matter and the production of root systems in order to assess the biological cycle of meadow ecosystems in the floodplain of the middle Ob River. The production of aboveground and belowground living phytomass and mortmass was determined on permanent study sites in three meadow plant communities in the floodplain of the Ob River (Kaibasovo section of the Tomsk Carbon Test Site) in 2019 and 2021. Grass, forb, and sedge communities growing under different flooding conditions were studied. In the phase of the maximum development of the grass stand (July), geobotanical description and sampling of the herbage, litter, and dead grass from areas of 0.25 m2 were carried out in four replicates. Soil monoliths, 10 cm3 each, were sampled in the center of the study plots in layers to a depth of 20 cm. The second belowground phytomass sampling period was in mid-August. The monoliths were processed using A. A. Titlyanova’s method. Data analysis was performed by methods of nonparametric statistics. The study showed that in the phase of maximum development of the grass stand, the reserves of living phytomass in the aboveground part ranged from 223 to 593 g/m2, and in the belowground part in the soil layer of 0–20 cm, the total reserves of root material varied from plot to plot within 843–4048 g/m2. In all communities, the amount of the belowground phytomass was higher in July than in August, but the extent to which the root phytomass decreased differed across the communities because of the different rates of death and mineralization of roots at high and low locations. The year-to-year variation in the productivity and parameters of the plant matter of the meadows was caused by differences in weather conditions, flooding levels, and the composition of meadow communities