Влияние интенсивности выпаса на депонирование органического углерода в почве пастбища

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследование проводили с целью изучения влияния интенсивности выпаса крупного рогатого скота на депонирование органического углерода (Сорг) в почве пастбища. Работу выполняли в 2010 г. на дерново-среднеподзолистой супесчаной почве в Ленинградской области. Для постановки опыта было выделено три участка пастбища, различающихся по степени интенсивности выпаса: слабая (участок 1), средняя (участок 2), сильная (участок 3). Сорг и углерод илистой фракции почвы (Сил) определяли по методу И. В. Тюрина. Фракцию ила (<1 мкм) выделяли с использованием седиментации и центрифугирования. Рентгенографический анализ почвенных минералов проводили в пробах илистой фракции почвы на дифрактометре ДРОН-3М: трубка Cu Kα, режим 30 мА, 30 кV, от 3,5 до 75°, скорость вращения гониометра 1° в минуту. Почва участка 3 характеризовалась минимальным содержанием Сорг в оба срока обследования (май – 16 С г/ кг; июль – 27,8 С г/ кг). Величина Сорг в июльских пробах была меньше, чем на участке 2, в 1,3 раза, по сравнению с участком 1, – в 1,2 раза. Содержание Сил в мае варьировало в диапазоне 40,8…108,9 С г/ кг, в июле – 99,7…140,9 С г/ кг. В июльских пробах с участка 3 оно превышало величину этого показателя в пробах с участка 2 в 1,3 раза, с участка 1 – в 1,4 раза. Варьирование коэффициента обогащения (Esoc) в мае составляло 1,78…3,50, в июле 2,89…5,07. Наибольшая величина этого показателя зафиксирована для почвы участка 3 в июле, где она была выше, чем на участках 1 и 2, в 1,75 раза. Минералом, депонирующим органическое вещество в илистой фракции почвы участка с сильной интенсивностью выпаса, выступала слюда с дефицитом катионов (r = 0,90). Увеличение интенсивности выпаса приводило к росту содержания Сил.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. В. Бойцова

Агрофизический научно-исследовательский институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: larisa30.05@mail.ru
Россия, 195220, Санкт-Петербург, Гражданский просп., 14

С. В. Непримерова

Агрофизический научно-исследовательский институт

Email: larisa30.05@mail.ru
Россия, 195220, Санкт-Петербург, Гражданский просп., 14

Список литературы

  1. Laban P., Metternicht G., Davies J. Soil Biodiversity and Soil Organic Carbon: keeping dry land salive. Gland, Switzerland: IUCN, 2018. 24 p. URL: https://portals.iucn.org/library/sites/library/files/documents/2018–004-En.pdf (дата обращения: 22.09. 2023). doi: 10.2305/IUCN.CH.2018.03.en.
  2. Grazing exclusion reduced soil respiration but increased its temperature sensitivity in a Meadow Grassland on the Tibetan Plateau / J. Chen, X. Zhou, J. Wang, et al. // Ecology and Evolution. 2016. Vol. 6. No. 3. P. 629–870. doi: 10.1002/ece3.1867.
  3. Запасы углерода в типичной степи при различном управлении выпасом / Сарула, Х. Чэнь, С. Хоу, и др. // Почвоведение. 2014. № 11. С. 1365–1374. doi: 10.7868/S0032180X14110100.
  4. Wade C., Sonnier G., Boughton E. H. Does Grazing Affect Soil Carbon in Subtropical Humid Seminatural Grasslands? // Rangeland Ecology & Management. 2022. Vol. 80. P. 10–17. doi: 10.1016/j.rama.2021.09.004.
  5. Effects of grazing on ecosystem structure and function of alpine grasslands in Qinghai–Tibetan Plateau: a synthesis / X. K. Lu, C. Kelsey, Y. Yan, et al. // Ecosphere. 2017. Vol. 8 (1). Article 1656. URL: https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecs2.1656 (дата обращения: 22.09.2023). doi: 10.1002/ecs2.1656.
  6. Grazing intensity significantly affects belowground carbon and nitrogen cycling in grassland ecosystems: a meta-analysis / G. Zhou, X. Zhou, Y. He, et al. // Glob. Chang. Biol. 2017. Vol. 23. P. 1167–1179. doi: 10.1111/gcb.13431.
  7. Smitha Critical review of the impacts of grazing intensity on soil organic carbon storage and other soil quality indicators in extensively managed grasslands / M. Abdulla, A. Hastingsa, D. R. Chadwickb, et al. // Agriculture, Ecosystems and Environment. 2018. Vol. 253. P. 62–81. doi: 10.1016/j.agee.2017.10.023.
  8. Gebregerges T., Tessema Z. K., Birhane E. Effect of exclosure ages on woody plant structure, diversity and regeneration potential in the western Tigray region of Ethiopia // Journal of Forest Research. 2017. Vol. 29 (3). P. 697–707. doi: 10.1007/s11676-017-0512-6.
  9. Carbon sequestration and soil restoration potential of grazing lands under exclosure management in a semi-arid environment of northern Ethiopia / T. Gebregergs, Z. K. Tessema, N. Solomon, et al. // EcolEvol. 2019. Vol. 9. P. 6468–6479. doi: 10.1002/ece3.5223.
  10. Lavallee J. M., Soong J. L., Cotrufo M. F. Conceptualizing soil organic matter into particulate and mineral-associated forms to address global change in the 21st century // Glob. Change Biol. 2020. Vol. 26. P. 261–273. doi: 10.1111/gcb.14859.
  11. Бойцова Л. В., Непримерова С. В., Зинчук Е. Г. Влияние различных систем удобрений на секвестрацию органического углерода в дерново-глеевой почве // Проблемы агрохимии и экологии. 2019. № 4. С. 15–20.
  12. Islam Md. R., Singh B., Dijkstra F. A. Stabilisation of soil organic matter: interactions between clay and microbes // Biogeochemistry. 2022. Vol. 160. P. 145–158. doi: 10.1007/s10533-022-00956-2.
  13. Прямая эмиссия закиси азота из лугопастбищных почв Северо-западного Федерального округа Российской Федерации / Е. Я. Рижия, Н. П. Бучкина, Е. А. Соломатова, Балашов Е. В. // Агрофизика. 2013. № 1. С. 1–7.
  14. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 419 с.
  15. Тюрин И. В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии. Учение о почвенном гумусе. М.: ЁЁ Медиа, 2012. С. 290.
  16. Бойцова Л. В., Непримерова С. В., Зинчук Е. Г. Влияние минералогического состава почв на стабилизацию в них органического углерода // Агрофизика. 2019. № 4. С. 1–8. doi: 10.25695/AGRPH.2019.04.01.
  17. Christensen B. T. Physical fractionation of soil and organic matter in primary particle size and density separates // Advances in Soil Science. 1992. Vol. 20 (1). 90 p.
  18. Растворова О. Г. Физика почв (Практическое руководство). Л.: Из-во Ленингр. ун-та, 1983. 196 с.
  19. Бойцова Л. В., Пухальский Я. В. Динамика содержания органического вещества, его лабильной и инертной частей в дерново-подзолистой супесчаной почве разной степени окультуренности // Агрофизика. 2013 № 3. C. 14–22.
  20. Бойцова Л. В. Органическое вещество и его легкая фракция в профиле дерново-подзолистой супесчаной почвы // Агрофизика. 2015. № 3. C. 1–8.
  21. The effect of organic carbon content on soil compression characteristics / K. N. Suravi, K. Attenborough, S. Taherzadeh, et al. // Soil & Tillage Research. 2021. Vol. 209. 104975. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198721000453?via%3Dihub (дата обращения: 10.10.2023). doi: 10.1016/j.still.2021.104975.
  22. Preferential transport in macropores is reduced by soil organic carbon / M. Larsbo, J. Koestel, T. Kätterer, et al. // Vadose Zone Journal. 2016. Vol. 15. P. 1–17. URL: https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2136/vzj2016.03.0021 (дата обращения: 10.10.2023). doi: 10.2136/vzj2016.03.0021.
  23. Dick R. Lecture on soil bacteria in soil Microbiology, personal collection of R. Dick // The Ohio state University School of Environment and Natural Resources. Columbus. 2009. Vol. 59. P. 15–20. doi: 10.1080/17429145.2011.597002.
  24. Агроэкологическая оценка минералогического состава почв / В. И. Савич, С. Л. Белопухов, М. Е. Котенко, и др. // Вестник Российского Университета Дружбы Народов. Серия: Агрономия и животноводств. 2016. № 3. С. 30–39. doi: 10.22363/2312-797X-2016-3-30-39.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Содержание общего органического углерода (Сорг) в дерново-среднеподзолистой супесчаной почве при разной интенсивности выпаса: ▯ – май, ▮ – июль.

Скачать (53KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Содержание органического углерода, связанного с илистой фракцией (Сил) в дерново-среднеподзолистой супесчаной почве при разной интенсивности выпаса: ▯ – май, ▮ – июль.

Скачать (63KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Величина коэффициента обогащения в дерново-среднеподзолистой супесчаной почве при разной интенсивности выпаса: ▯ – май, ▮  – июль.

Скачать (49KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Рентгенограммы почвенных образцов при слабой (1), средней (2) и сильной (3) интенсивности выпаса в мае (а) и июле (б): M–Chl – смешаннослойный минерал со слюда-хлоритовыми пакетами; Chl – хлорит; Md – слюда с дефицитом катионов; M 3 – триоктаэдрическая слюда; Chl+K – хлорит +каолинит; M 2 – диоктаэдрическая слюда; Q – кварц; PF – калиевый полевой шпат; Pl – плагиоклаз.

Скачать (2MB)
Метаданные
6. 4b

Скачать (2MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024