AGRIS - 

2018

Onuchin, A.A. | Burenina, T.A., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk

The article is concerned with the discussion of the reasons for the contradictions existing in the assessment of the hydrological role of forests. The authors believe that the accumulation of new information related to seemingly well-studied processes and phenomena necessitates revisions of traditional views and leads to new knowledge of the hydrological role of forests. Various conceptual approaches to assessing the hydrological role of forests in different geographic conditions are considered. System analysis of the materials obtained by the authors and literature data made it possible to identify the features of the hydrological cycle depending on the structure of forests and climatic conditions. The data of 460 snow surveys in the period of maximum snow reserves in 212 forest stands growing in different climatic and ecological conditions were used. The comparison of the features of snow moisture balance of the forest and treeless ecosystems in different climatic conditions contributed to understanding the reasons for the contradictory assessments of the hydrological role of forests. It was shown that in the conditions of mild and warm winters, forests are more powerful evaporators of snow moisture than treeless sites and in conditions of severe winters with frequent snowstorms, they are the accumulators of snow moisture and sources of river flow. The paper presents a conceptual model describing the mechanisms of water cycle in the forests of the boreal zone, which determine the features of the influence of forest ecosystems on the river runoff depending on the geophysical background. | Рассматривали причины противоречий, существующих в оценке гидрологической роли лесов. Накопление новой информации в отношении хорошо изученных процессов и явлений обусловливает необходимость пересмотра традиционных взглядов и приводит к получению новых знаний о гидрологической роли лесов. Рассмотрены разные концептуальные подходы к оценке гидрологической роли лесов в различных географических условиях. Системный анализ собственных материалов и литературных данных позволил выявить особенности гидрологического цикла в зависимости от структуры лесов и климатических условий. В работе использованы данные 460 снегосъемок в период максимальных снегозапасов в 212 насаждениях, произрастающих в неодинаковых климатических и лесорастительных условиях. Сопоставление особенностей баланса снеговой влаги лесных и безлесных экосистем в несхожих климатических условиях позволило понять причины противоречивых оценок гидрологической роли лесов. Показано, что в условиях мягких и теплых зим леса по сравнению с безлесными пространствами являются более мощными испарителями снеговой влаги, а в условиях жестких зим с частыми метелями – накопителями снеговой влаги и источниками формирования стока рек. Представлена концептуальная модель, описывающая механизмы влагооборота в лесах бореальной зоны, которые определяют особенности влияния лесных экосистем на речной сток в зависимости от геофизического фона.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Dmitrakova, Ya.A. | Abakumov, E.V., St. Petersburg State Univ.

Post-technogenic ecosystems represent informative natural models of initial pedogenesis and restoration under the abandoned and reclamation practices. The purpose of this study conducted in one of the largest limestone quarries of Leningrad region was to examine successions of plant and microbial communities. Species composition and vegetation cover were estimated for different plant communities within each ecotype of quarry. Also at the each plot the following characteristics of soil were measured: pH; organic carbon; soil basal respiration and substrate induced respiration; texture; CO2 of carbonates and moisture content. Our results highlighted that the main difference between plant communities of different plots were due to position in the landscape, most similar communities colonize similar ecotypes. The microbial communities of the old dumps are essentially specific, and communities of microorganisms of young (8-16 years) and middle-aged (28-30 years) dumps tend to group into separate clusters. As compared to young and middle age dumps, old dumps are characterized by a significant (6-8-fold) increase in the counts of Micromonosporaceae and Sinobacteraceae representatives. Communities of young dumps have 4.2 times more Pseudomonas and 3.8 times more Micrococcaceae members than the communities of old ones. The communities of wet terraces also differ from the microbiomes of the other ecotopes (dry terraces, the bases of the dumps), however, no significant differences could be identified. The main issue for successful soil reclamation is the restoration of the microbial community. It was shown that copiotrophes, the microorganisms adapted to high concentration of soil nutrients, dominate in the youngest soils. As microbial succession proceeded, oligotrophs which are involved in organic matter decomposition become dominating. Data on soil microbiomes and microbiomes of soil-vegetation complexes could be the most important tools for reclamation practices. | Посттехногенные экосистемы - удобная модель для изучения процессов начального почвообразования и восстановления экосистем. Целью работы было изучение динамики фитоценозов и почвенного микробиома в процессе сукцессии на отвалах различного возраста при естественном самозарастании и рекультивации известнякового карьера. Исследование проводили на карьере Печурки (Ленинградская обл.) весной и летом 2016 г. Проективное покрытие растительности и видовой состав оценивали на каждом экотопе карьера. Также для каждого участка измеряли рН, количество органического углерода; базальное и субстрат-индуцированное дыхание почв; гранулометрический состав; содержание СО2 карбонатов и влаги. Из образов (0,2 г) выделяли ДНК. Согласно полученным результатам, основные различия между растительными сообществами были обусловлены позицией в рельефе, а наиболее похожие сообщества колонизировали сходные экотопы. Микробиомы старых (35 и более лет) отвалов отчетливо обособлялись, сообщества микроорганизмов молодых (8-16 лет) и средневозрастных (28-30 лет) отвалов проявляли тенденцию к группировке в отдельные кластеры. По сравнению с молодыми и средневозрастными отвалами старые характеризовались значительным (в 6-8 раз) увеличением доли представителей семейств Micromonosporaceae и Sinobacteraceae. В сообществах молодых отвалов отмечалась несколько большая доля Pseudomonas (в 4,2 раза) и Micrococcaceae (в 3,8 раза), чем в старых. Сообщества влажных террас также несколько отличались от микробиомов остальных участков (сухих террас, оснований отвалов), однако достоверных различий выявить не удалось. Главная проблема при мелиорации почв – восстановление микробного сообщества. В молодых почвах преобладают копиотрофы, организмы, приспособленные к высокой концентрации питательных веществ. В процессе сукцессии доминирующими становятся олиготрофы, вовлеченные в распад органического вещества. Данные по микробиому почвы и почвенно-растительного комплекса важны для практической мелиорации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation