WOOD LITTER INPUT TO THE SOIL SURFACE OF MIDDLE TAIGA PINE FORESTS IN THE EUROPEAN NORTH-EAST OF RUSSIA

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Plant litter is a connecting flux between plants and soil, and the rate of soil organic matter accumulation depends on its decomposition. Despite the abundance of data on the mass of litterfall in Russian pine forests, generalized assessments of the influence of growing conditions on this process are rare. Approximately constant rate of organic matter flux from tree plants on forest floor surface was detected base on 5 years of observation (during 2017-2022) that can rarely be disturbed due to significant litterfall of branches during winter. The tree litterfall influx in pine forest of Lichen type was 233.4 g/m2 per year, in bilberry type pine forest - 206.1, and in Sphagnosa type pine forest - 109.6 g/m2 per year much of that (66-72 %) formed from May to October. In relatively clear on composition pine forests pine needle produce 48-62 % from total litterfall. Branches (predominantly pine) and pine bark has a significant input that reach to 12-16 % and 12-14 % from tree litterfall, respectively. Growing conditions influence the share of birch ( Betula L.) eaves, pine needle and cones in total mass of litterfall. Obtained data can be used to assess the cycle of matter and carbon in the pine forests of the northern taiga zone.

About the authors

A. F. Osipov

Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Biology

Email: osipov@ib.komisc.ru
Syktyvkar, Russian Federation

References

  1. Безкоровайная И. Н., Егунова М. Н., Таскаева А. А. Почвенные беспозвоночные и их трофическая активность в 40-летних лесных культурах // Сиб. экол. журн. 2017. № 5. С. 609-620
  2. Бобкова К. С., Смоленцева Н. Л., Тужилкина В. В., Артемов В. А. Круговорот азота и зольных элементов в сосново-еловом насаждении средней тайги // Лесоведение. 1982. № 5. С. 3-11
  3. Брянин С. В., Абрамова Е. Р. Опад фитомассы в постпирогенных лиственничниках Зейского заповедника (Верхнее Приамурье) // Сиб. лесн. журн. 2017. № 2. С. 93-101
  4. Иванова Е. А., Лукина Н. В. Варьирование массы и фракционного состава древесного опада в сосняках кустарничково-лишайниковых при аэротехногенном загрязнении // Лесоведение. 2017. № 5. С. 47-58
  5. Кузнецова А. И. Влияние растительности на запасы почвенного углерода в лесах (обзор) // Вопр. лесн. науки. 2021. Т. 4. № 4. Ст. № 95. 54 с
  6. Никонов В. В. Почвообразование на северном пределе сосновых биогеоценозов. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1987. 142 с
  7. Никонов В. В., Лукина Н. В. Биогеохимические функции лесов на северном пределе распространения. Апатиты: Изд-во Карел. НЦ РАН, 1994. 315 с
  8. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера / Н. И. Казимиров, А. Д. Волков, С. С. Зябченко и др. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1977. 304 с
  9. Осипов А. Ф. Запасы и потоки органического углерода в экосистеме спелого сосняка черничного средней тайги // Сиб. лесн. журн. 2017. № 2. С. 70-80
  10. Осипов А. Ф., Бобкова К. С. Биологическая продуктивность и фиксация углерода среднетаежными сосняками при переходе из средневозрастных в спелые // Лесоведение. 2016. № 5. С. 346-354
  11. Прокушкин С. Г., Петренко А. Е., Зырянова О. А., Прокушкин А. С. Запасы фитодетрита и его биогенных элементов в лиственничниках малого водосборного бассейна Центральной Эвенкии // Сиб. лесн. журн. 2022. № 6. С. 34-44
  12. Синькевич С. М., Бахмет О. Н., Иванчиков А. А. Роль почв в региональном балансе углерода в сосновых лесах Карелии // Почвоведение. 2009. № 3. С. 290-300
  13. Трефилова О. В., Ведрова Э. Ф. Кузьмичев В. В. Годичный цикл углерода в зеленомошных сосняках Енисейской равнины // Лесоведение. 2011. № 1. С. 3-12
  14. Трефилова О. В., Ведрова Э. Ф. Минерализационный поток углерода в постпирогенных сосняках Среднего Енисея // Лесоведение. 2018. № 3. С. 210-224
  15. Чертов О. Г., Грабарник П. Я., Шанин В. Н., Быховец С. С., Петропавловский Б. С., Припутина И. В., Фролов П. В., Зубкова Е. В. Динамические модели наземных экосистем для количественной оценки продуктивности растительности // Раст. рес. 2019. Т. 55. № 2. С. 151-169
  16. Эколого-физиологические основы продуктивности сосновых лесов европейского Северо-Востока / К. С. Бобкова, В. В. Тужилкина, С. Н. Сенькина / Под ред. К. С. Бобковой. Сыктывкар, 1993. 176 с
  17. Berg B., Albrektson A., Berg M. P., Cortina J., Johansson M.-B., Gallardo A., Madeira M., Pausas J., Kriatz W., Vallejo R., McClaugherty C. Amounts of litter fall in some pine forests in a European transect, in particular Scots pine // Ann. For. Sci. 1999. V. 56. N. 8. P. 625-639
  18. Bezkorovaynaya I. N., Egunova M. N., Taskaeva A. A. Soil invertebrates and their trophic activity in 40-year-old forest stands // Contemp. Probl. Ecol. 2017. V. 10. N. 5. P. 524-533 (Original Rus. Text © I. N. Bezkorovaynaya, M. N. Egunova, A. A. Taskaeva, 2017, publ. in Sib. ekol. zhurn. 2017. N. 5. P. 609-620)
  19. Bhatti J. S., Jassal R. S. Long term aboveground litterfall production in boreal jack pine (Pinus banksiana) and black spruce (Picea mariana) stands along the Boreal Forest Transect Case Study in western central Canada // Ecoscience. 2014. V. 21. Iss. 3-4. P. 301-314
  20. Erkan N., Comez A., Aydin A. C., Denli O., Erkan S. Litterfall in relation to stand parameters and climatic factors in Pinus brutia forests in Turkey // Scand. J. For. Res. 2018. V. 33. Iss. 4. P. 338-346
  21. Jevon F. V., Polussa A., Lang A. K., Munger J. W., Wood S. A., Wieder W. R., Bradford M. A. Patterns and controls of aboveground litter inputs to temperate forests // Biogeochemistry. 2022. V. 161. Iss. 3. P. 335-352
  22. Komarov A. S., Shanin V. N.Comparative analysis of the influence of climate change and nitrogen deposition on carbon sequestration in forest ecosystems in European Russia: simulation modelling approach // Biogeosciences Discuss. 2012. V. 9. Iss. 6. P. 6829-6855
  23. Krishna M. P., Mohan M. Litter decomposition in forest ecosystems: a review // Energy, Ecol. and Environ. 2017. V. 2. N. 3. P. 236-249
  24. Kuzyakov Y., Blagodatskaya E. Microbial hotspots and hot moments in soil: concept & review // Soil Biol. Biochem. 2015. V. 83. P. 184-199
  25. Lehtonen A., Lindholm M., Hokkanen T., Salminen H., Jalkanen R. Testing dependence between growth and needle litterfall in Scots pine - a case study in northern Finland // Tree Physiol. 2008. V. 28. Iss. 11. P. 1741-1749
  26. Portillo-Estrada M., Korhonen J. F. J., Pihlatie M., Pumpanen J., Frumau A. K. F., Morillas L., Tosens T., Niinemets Ü.Interand intra-annual variations in canopy fine litterfall and carbon and nitrogen inputs to the forest floor in two European coniferous forests // Ann. For. Sci. 2013. V. 70. Iss. 4. P. 367-379
  27. Shen G., Chen D., Wu Y., Liu L., Liu C. Spatial patterns and estimates of global forest litterfall // Ecosphere. 2019. V. 10. Iss. 2. Article e02587
  28. Sin’kevich S. M., Bakhmet O. N., Ivanchikov A. A. The role of soils in the regional carbon budget of pine forests in Karelia // Euras. Soil Sci. 2009. V. 42. N. 3. P. 267-276 (Original Rus. Text © S. M. Sin’kevich, O. N. Bakhmet, A. A. Ivanchikov, 2009, publ. in Pochvovedenie. 2009. N. 3. P. 290-300)
  29. Starr M., Saarsalmi A., Hokkanen T., Merilä P., Helmisaari H.-S. Models of litterfall production for Scots pine (Pinus sylvestris L.) in Finland using stand, site and climate factors // For. Ecol. Manag. 2005. V. 205. Iss. 1-3. P. 215-225
  30. Ukonmaanaho L., Merilä P., Nöjd P., Nieminen T. M. Litterfall production and nutrient return to the forest floor in Scots pine and Norway spruce stands in Finland // Boreal Environ. Res. 2008. V. 13 (suppl. B). P. 67-91
  31. Uri V., Kukumägi M., Aosaar J., Varik M., Becker H., Aun K., Nikopensius M., Uri M., Buht M., Sepaste A., Padari A., Asi E., Sims A., Karoles K. Litterfall dynamics in Scots pine (Pinus sylvestris), Norway spruce (Picea abies) and birch (Betula) stands in Estonia // For. Ecol. Manag. 2022. V. 520. Article 120417

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».