Dynamics of the ratio of phytomass and mortmass fractions in key areas of the carbon landfill in the Chechen Republic
Authors: Гуня А.Н. , Гайрабеков У.Т. , Махмудова Л.Ш. , Гагаева З.Ш. 
Published: December 2023

Баланс и динамика углерода требуют детального анализа соотношения фракций фитомассы и мортмассы в биогеоциклах. Особенно важным является переход зеленой фитомассы в мортмассу с дальнейшим ее разложением и депонированием либо в почву, либо в летучие соединения. Вследствие чего необходимо уделять особое внимание измерениям различных составляющих мортмассы: опада, отпада, ветоши, подстилки, промежуточных гумусовых соединений и климатически активных газов. При этом особенно важно понять влияние климатических условий на скорость разложения составляющих мортмассы, так как основное влияние на эти процессы оказывают не только температура и осадки, но и суточные, сезонные и годовые колебания метеоклиматических параметров. Для изучения деталей этой динамики были использованы данные микроклиматических наблюдений на ключевых участках и регулярные измерения динамики фитомассы. Цель статьи – выявление основных факторов и условий, лежащих в основе динамики соотношения зеленой фитомассы и мортмассы на двух ключевых участках карбонового полигона в Чеченской Республике, расположенных в различных почвенно-климатических условиях. Методы работы. Крупномасштабное ландшафтное картографирование на ключевых участках, детальные микроклиматические исследования с помощью установленных логгеров – датчиков температуры и влажности, а также наблюдения за состоянием растительного покрова. Особое внимание уделялось замерам отдельных фракций мортмассы на различных участках и в разных условиях микрорельефа, биогеоценоза. Учет надземной фитомассы проводился методом обмера деревьев, последующего расчёта объема и массы. Надземная травянистая фитомасса и мортмасса определялись на основе укосов с площадок размером 50×50 см в трехкратной повторности в различные периоды развития растительности. Для оценки биологической продуктивности использовались данные по запасам надземной массы на единицу площади (г/м2, т/га). Отбирались также образцы почв для определения гумуса и основных питательных веществ. Результаты работы. Находящиеся в различных ландшафтных условиях ключевые участки на Чеченской равнине и в низкогорье обнаруживают различные условия динамики углерода. Наблюдения, проведённые на ключевых участках, и расчет разных фракций фитомассы позволили охарактеризовать условия по эмиссионному потенциалу природных комплексов двух ключевых участков карбонового полигона в Чеченской Республике, расположенных в разных ландшафтных условиях. Количество фитомассы в низкогорных ландшафтах (Рошни-Чу) почти в два раза превышает количество фитомассы на равнине (Черноречье). Это объясняется различными почвенно-климатическими условиями и антропогенной деятельностью. Смена сезонных состояний природных комплексов участков карбонового полигона от холодного к теплому периодам и связанная с этим интенсивность тепловлагообмена лежат в основе динамики перехода зеленой фитомассы в мортмассу, которая далее разлагается на газы, частично минерализируется и откладывается в почву. Заповедование на участке Черноречья ведет к более интенсивному накоплению наземной мортмассы, восстановлению подлеска, более сложно устроенной вертикальной структуры. Однако это не гарантирует депонирования углерода в почвах, большая его часть уходит в атмосферу. По всей видимости, нужны меры для утилизации надземной мортмассы, направленные на депонирование углерода.

The balance and dynamics of carbon require a detailed analysis of the ratio of phytomass and mortmass fractions in biogeocycles. Of particular importance is the transition of green phytomass to mortmass with its further decomposition and deposition either into the soil or into volatile compounds. As a result, it is necessary to pay special attention to the measurements of various components of the mortmass: litter, waste, rags, intermediate humus compounds and climatically active gases. At the same time, it is especially important to understand the influence of climatic conditions on the rate of decomposition of mortmass components, since these processes are mainly influenced not only by temperature and precipitation, but also by daily, seasonal and annual fluctuations in meteorological parameters. To study the details of this dynamics, we used data from microclimatic observations in key areas and regular measurements of phytomass dynamics. The purpose of the article is to identify the main factors and conditions underlying the dynamics of the ratio of green phytomass and mortmass in two key areas of the carboniferous polygon in the Chechen Republic, located in different soil and climatic conditions. Methods. Large-scale landscape mapping in key areas, detailed microclimatic studies using installed loggers - temperature and humidity sensors, as well as observations of the state of vegetation. Particular attention was paid to the measurements of individual fractions of mortmass in different areas and under different conditions of microrelief, biogeocenosis. Accounting for aboveground phytomass was carried out by measuring trees, followed by calculation of volume and weight. Aboveground herbaceous phytomass and mortmass were determined on the basis of cuts from sites 50 × 50 cm in size in triplicate at different periods of vegetation development. To assess biological productivity, data on stocks of aboveground mass per unit area (g/m2, t/ha) were used. Soil samples were also taken to determine humus and key nutrients. Results. The key areas on the Chechen Plain and in the low mountains, located in different landscape conditions, exhibit different conditions of carbon dynamics. Observations carried out in key areas and calculation of different phytomass fractions made it possible to characterize the conditions for the emission potential of natural complexes of two key areas of the carbonic range in the Chechen Republic, located in different landscape conditions. The amount of phytomass in low-mountain landscapes is almost twice the amount of phytomass in the plains. This is due to various soil and climatic conditions, anthropogenic activities. The change in the seasonal states of the natural complexes of the areas of the carboniferous polygon from cold to warm periods and the intensity of heat and moisture exchange associated with this underlie the dynamics of the transition of green phytomass to mortmass, which further decomposes into gases, partially mineralizes and is deposited in the soil. The conservation in the area of Chernorechye leads to a more intensive accumulation of ground mortmass, restoration of undergrowth, a more complex vertical structure. However, this does not guarantee the deposition of carbon in soils; most of it goes into the atmosphere. Apparently, measures are needed for the disposal of aboveground mortmass, aimed at carbon sequestration.