Keywords:
- European Northeast
- tundra
- taiga
- soils
- soil diversity
- carbon reserves
Abstract
An inventory and systematization of data on the content and reserves of carbon in various types of soils of taiga and tundra ecosystems of the European North-East of Russia was carried out using the example of one of its largest regions - the Komi Republic. Materials on soils in the region collected over an almost 70-year period of research are summarized. The resulting material is partially published, partially stored in archives Federal Research Center "Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences" in the form of handwritten reports. Due to the significant area (416 thousand km2) and the extent of the republic from north to south, several bioclimatic zones and subzones are distinguished within its borders (southern tundra, forest-tundra, northern taiga, middle taiga, southern taiga), each of which is characterized by a corresponding composition and the relationship between soil type and subtype. Analysis of archival and published data indicates that in tundra and forest-tundra soils the reserves of organic carbon (Corg) per meter thickness average 287 t/ha, varying from 126130 t/ha; in cryometamorphic and alluvial soils 175-635 t /ha in peat gley soils and peat soils. In the flat part of the taiga zone of the Komi Republic, Corg reserves vary from 38 (podzols) to 126.6 (peaty-podzolic-gley soils) t/ha. Podzolic loamy soils, occupying automorphic positions on watersheds, have Corg reserves within the range of 76.6±1.2 t/ha. In soils developed on two-membered soil-forming rocks, the study of which was carried out at the Lyalsky intensive test site created as part of the implementation of the VIP GZ, Corg reserves vary depending on the type of soil from 62 to 181 t/ha. n the foothills of the Subpolar Urals, soil carbon reserves per meter thickness are on average higher than in taiga soils of flat landscapes. Depending on the type of soil, they vary in low-mountain landscapes on average from 100-120 t/ha (podzols, light soils, podzolic soils) to 2600-2700 t/ha (peat soils of swamps). In the mountain landscapes of the Subpolar Urals, due to the specific structure of the soil profile (rubbly, close underlying dense rocks), carbon reserves in various types of soils amounted to 65-393 t/ha with higher values in the soils of the mountain-tundra belt, compared to the mountain-forest zone. An increase in the degree of hydromorphism in all considered bioclimatic zones and landscapes leads to an increase in the thickness of organic horizons and a corresponding increase in Corg reserves. This pattern can be traced both for soils of watersheds and for soils of valley landscapes.
References
Атлас почв Республики Коми / Под ред. Г.В. Добровольского, А.И. Таскаева, И.В. Забоевой. Сыктывкар, 2020. 356 с.
Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера. СПб.: Наука, 2001. 278 с.
Бобкова К.С., Машика А.В., Смагин А.В. Динамика содержания углерода органического вещества в среднетаежных ельниках на автоморфных почвах. СПб.,2014. 270 с.
Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
Горячкин С.В. Почвенный покров Севера (структура, генезис, экология, эволюция). М.: ГЕОС, 2010. 414 с.
Дымов А.А., Жангуров Е.В. Разнообразие и генетические особенности почв Приполярного Урала / А. А. Дымов, Е. В. Жангуров // Пермский аграрный вестник. 2014. № 3 (7). С. 45–52.
Дымов А.А., Жангуров Е.В., Старцев В.В. Почвы северной части Приполярного Урала: морфология, физико-химические свойства, запасы углерода и азота // Почвоведение, 2013. №5. С. 507-516.
Дымов А.А., Жангуров Е.В., Старцев В.В. Почвы северной части Приполярного Урала: морфология, физико-химические свойства, запасы углерода и азота // Почвоведение. 2013. № 5. С. 507-516.
Жангуров Е.В., Старцев В.В., Дубровский Ю.А., Дёгтева С.В., Дымов А.А. Морфологогенетические особенности почв горных лиственничных лесов и редколесий Приполярного Урала / // Почвоведение. 2019. № 12. С. 1415–1429. DOI: 101134/S0032180X19120141
Забоева И.В. Почвы и земельные ресурсы Коми АССР. Сыктывкар: Коми кн. изд-во, 1975. 344 с.
Загирова С. В. Реализация важнейшего инновационного проекта государственного значения «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ» в Республике Коми // Биодиагностика состояния природных и природнотехногенных систем : Материалы ХXI Всероссийской научно-практической конференции c международным участием, Киров, 15 ноября 2023 года. Киров: Вятский государственный университет, 2023. С. 14–17.
Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедев, М.И. Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 224 с
Кудеяров В.Н. Современное состояние углеродного баланса и предельная способность почв к поглощению углерода на территории России // Почвоведение. 2015. №9. С. 1049–1060. doi:10.7868/S0032180X15090087.
Лаптева Е.М., Балабко П.Н. Особенности формирования и использования пойменных почв долины р. Печоры. Сыктывкар, 1999. 204 с.
Лаптева Е.М., Безносиков В.А., Шамрикова Е.В. Почвы и почвенные ресурсы Республики Коми: этапы исследований, итоги и перспективы // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2016. № 3 (27). С. 23-34.
Лаптева Е.М., Денева С.В., Дёгтева С.В. Пойменные почвы речных долин как объект особой охраны в системе ООПТ Республики Коми // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2020. № 8. С. 46–64. – DOI: 10.17076/bg1155.
Лиханова И.А., Денева С.В., Холопов Ю.В., Рудь А.А., Скребенков Е.А., Лаптева Е.М. Особенности лесных подстилок в разных типах среднетаёжных лесов // Теорeтическая и прикладная экология. 2024. № 2. С. 72-81. DOI: 10.25750/1995-4301-2024-2-072-081
Мажитова Г.Г., Казаков В.Г., Лопатин Е.В., Виртанен Т. Геоинформационная система для бассейна р. Усы (Республика Коми) и расчет запасов почвенного углерода // Почвоведение. 2003. №2. С. 133-144.
Пастухов А.В. Методология пространственного моделирования запасов почвенного органического углерода на севере европейской России // Криосфера Земли. – 2016. – Т. 20, № 3. – С. 33–42. – DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2016-3(33-42).
Пастухов А.В., Каверин Д.А. Запасы почвенного углерода в тундровых и таежных экосистемах северо-восточной Европы // Почвоведение. 2013. № 9. С. 1084–1094.
Пастухов А.В., Каверин Д.А. Запасы почвенного углерода в тундровых и таежных экосистемах северо-восточной Европы // Почвоведение. 2013. № 9. С. 1084–1094. DOI: 10.7868/ S0032180X13070083.
Пастухов А.В., Каверин Д.А., Щанов В.М. Построение региональных цифровых тематических карт (на примере карты запаса углерода в почвах бассейна р. Уса // Почвоведение. 2016. № 9. С. 1042–1051. DOI: 10.7868/S0032180X16090100.
Полевой определитель почв России. М., 2008. 82 с.
Почвы и почвенный покров Печоро-Илычского заповедника (Северный Урал) / Отв. ред. С. В. Дегтева, Е. М. Лаптева. Сыктывкар: ИБ Коми НЦ УрО РАН, 2013. 328 с.
Путеводитель научной почвенной экскурсии. Лесная зона (сезонно-промерзающие почвы). Сыктывкар: Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, 2002. 100 с.
Путеводитель научной почвенной экскурсии. Подзолистые суглинистые почвы разновозрастных вырубок (подзона средней тайги) / под ред. Г.А. Симонова. Сыктывкар: Институт биологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар, 2007. 84с.
Путеводитель научных почвенных экскурсий : VIII съезд Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Школа молодых Ученых по морфологии и классификации почв «Почва – стратегический ресурс России» (Сыктывкар – Воркута – Киров, 10-17 августа 2022 г.) / под ред. Е.М. Лаптевой, А.А. Дымова, Д.А. Каверина. Сыктывкар – Москва: ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, 2022. 241 с.
Силин В.И. История географических и краеведческих исследований Европейского Северо-Востока России. Автореферат на соискание ученой степени доктора географических наук по специальности 07.00.10 – История науки и техники. Москва, 2005. 42 с.
Состояние изученности природных ресурсов Республики Коми / отв. ред. А.И. Таскаев. Сыктывкар, 1997. 200 с.
Тонконогов В.Д. Автоморфное почвообразование в тундровой и таежной зонах Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2010. 304 с.
Филиппова Т.П. Освоение Европейского Северо-Востока России в научной мысли XIX века // Ученые записки Новгородского государственного университета. 2023. № 2 (47). С. 124-127.
Хитров Н.Б., Герасимова М.И. Диагностические горизонты в классификации почв России: версия 2021 г. // Почвоведение. 2021. №8. С. 899-910. DOI: 10.31857/S0032180X21080098
Хитров Н.Б., Герасимова М.И. Предлагаемые изменения в классификации почв России: диагностические признаки и почвообразующие породы // Почвоведение. 2022. №1. С. 3-14. DOI: 10.31857/S0032180X22010087
Честных О. В., Замолодчиков Д. Г. Зависимости плотности почвенных горизонтов от глубины их залегания и содержания гумуса // Почвоведение. 2004. №8. С. 937–944.
Щепащенко Д.Г., Мухортова Л.В., Швиденко А.З., Ведрова Э.Ф. Запасы органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2013. №2. С. 123–132. doi: 10.7868/S0032180X13020123.
Dymov A.A., Gorbach N.M., Goncharova N.N., Karpenko L.V., Gabov D.N., Kutyavin I.N., Startsev V.V., Mazur A.S., Grodnitskaya I.D. Holocene and recent fires influence on soil organic matter, microbiological and physico-chemical properties of peats in the European North-East of Russia // Catena. 2022, 106449. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106449
Dymov A.A., Gorbach N.M., Goncharova N.N., Karpenko L.V., Gabov D.N., Kutyavin I.N., Startsev V.V., Mazur A.S., Grodnitskaya I.D. Holocene and recent fires influence on soil organic matter, microbiological and physico-chemical properties of peats in the European North-East of Russia // Catena. 2022. 106449. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106449
ISO 10693. Soil Quality – Determination of carbonate content - Volumetric method. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 1994.
IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. 2022. [электронный ресурс: https://www.lss.ls.tum.de/boku/wrb-working-group/]
Khitrov N.B., Nikitin D.A., Ivanova E.A. Variability of the Content and Stock of Soil Organic Matter in Time and Space: An Analytical Review // Eurasian Soil Sc. 2023. Vol. 56. P. 1819–1844. https://doi.org/10.1134/S106422932360207X
Kuhry P., Mazhitova G.G., Forest P.-A., Deneva S.V. , Virtanen T. & Kultti S. Upscaling soil organic carbon estimates for the Usa Basin (Northeast European Russia) using GIS-based landcover and soil classification schemes // Geografisk Tidsskrift-Danish Journal of Geography. 2013. http://dx.doi.org/10.1080/00167223.2002.10649462
Osipov A.F., Bobkova K.S., Dymov A.A. Carbon stocks of soils under forest in the Komi Republic of Russia // Geoderma Regional. 2021. Vol. 27. P. e00427. DOI: 10.1016/j.geodrs.2021.e00427.
Trans-Ural Polar Tour. Guidebook. 2nd edition / G. Mazhitova and E. Lapteva (eds). Syktyvkar: Institute of Biology Romi SC UrD RAS, 2004. 56 p.
