Изучение запасов неорганического углерода в условиях аридного климата

Проведена оценка запасов неорганического углерода (SIC) в почвах сухостепной зоны Волгоградской области на территории Нижневолжской станции по селекции древесных пород (филиал ФНЦ агроэкологии РАН, город Камышин). Исследование проведено для почв двух биогеоценозов: под лесной растительностью (защитные лесонасаждения, сухой сосновый бор) и естественной степной растительностью (постагрогенные почвы сухой степи). Образцы отобраны из 31 почвенного разреза по 10-сантиметровым слоям до глубины 150 см. Всего исследовано 180 образцов почвы. В образцах определяли содержание карбонатов и гидрокарбонатов, а также плотность, влажность, показатель pH и содержание органического вещества в почве. Почвы оцениваются как уплотненные, крайне скудные по наличию почвенной влаги и органическому веществу. Установлена значительная пространственная вариабельность содержания карбонатов (более 200 %) под лесной растительностью. По содержанию карбонатов и величине рН почвы распределены на четыре кластера, в один из которых попали статистические «выбросы». Отмечены значимые различия запасов неорганического углерода в почвах под лесной и степной растительностью. Запасы неорганического углерода в слое 0–150 см под сухим сосняком оставляют 25,2±9,5 тС га-1, под степной растительностью – 54,2±16,7 тС га-1, что в 2,1 раза выше. Неорганический углерод в исследованных почвах находится в форме карбонатов кальция и гидрокарбонатов. Основные запасы неорганического углерода для обоих биогеоценозов зафиксированы в почве с глубины 50 см.

1. Оценка запасов углерода в почве на территории карбонового полигона «Карбон–Поволжье» / Л. Александрова, А.С. Гордеев, В.Р. Бабичук [и др.] // Российский журнал прикладной экологии. – 2023. – № 4 (36). – С. 12–21. – DOI: 10.24852/2411-7374.2023.4.12.21.

2. Барановская В.А., Азовцев В.И. Влияние орошения на миграцию карбонатов в почвах Поволжья // Почвоведение. – 1981. – № 10. – С. 17–21.

3. Динамика карбонатов в почвах юго-востока Русской равнины за историческое время / А.В. Борисов, В.А. Демкин, М.В. Ельцов, Я.Г. Рысков // Аридные экосистемы. – 2003. – № 19–20, Т. 9. – С. 54–64.

4. Воробьева Л.А., Панкова Е.И. Щелочные засоленные почвы России // Почвоведение. – 2008. – № 5. – С. 517–532.

5. Горохова И.Н., Чурсин И.Н. Карбонаты в орошаемых почвах Прикаспийской низменности // Аридные экосистемы. – 2021. – № 2 (87). – С. 90–97. – DOI: 10.24411/1993-3916-2021-10154.

6. ГОСТ 26213–91. Почвы. Методы определения органического вещества. – М.: Госстандарт СССР, 1993. – 8 с.

7. ГОСТ 26423–85. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки. – М.: Госстандарт СССР, 1985. – 6 с.

8. ГОСТ 26424–85. Почвы. Метод определения ионов карбоната и бикарбоната в водной вытяжке. – М.: Госстандарт СССР, 1986. – 4 с.

9. ГОСТ 28268–89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений. – М.: Госстандарт СССР, 1989. – 8 с.

10. Наумова Н.Б. К вопросу об определении содержания органического углерода в почве // Почвы и окружающая среда. – 2018. – Т. 1, № 2. – С. 98–103. – DOI: 10.31251/pos.v1i2.13.

11. Доклад «О состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2022 году» / Е.П. Православнова, А.В. Лемегукин, Н.В. Петрова [и др.]. – Волгоград, 2023. – 300 с.

12. Рогожникова Е.В., Зборищук Ю.Н. Карбонаты в некоторых почвах Каменной степи // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. – 2009. – № 3. – С. 17–24.

13. Фомин Г.С., Фомин А.Г. Методическое руководство по сбору и обработке данных о запасах и бюджете углерода на уровне площадки мониторинга в почвах. – М.: МБА, 2023. – С. 104–107.

14. Цховребов В.С., Деркачева Л.Ю., Никифорова А.М. Изменение содержания карбонатов и рН почв Кисловодских парков при смене растительности // Агрохимический вестник. – 2017. – № 4. – С. 34–37.

15. Черепанова А.М., Шепелев А.Г. Содержание различных форм углерода в покровных отложениях ледового комплекса Центральной Якутии // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. – 2023. – Т. 28, № 1. – С. 68–77. – DOI: 10.31242/2618-9712-2023-28-1-68-77.

16. Чимитдоржиева Э.О. Запасы углерода в постагрогенных сухостепных почвах Западного Забайкалья // Аридные экосистемы. – 2017. – Т. 23, № 3 (72). – С. 59–65.

17. ISO 10693. Soil quality. Determination of carbonate content. Volumetric method. INTERNATIONAL STANDARD, 1995. 9 p.

18. IUSS Working Group WRB. 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th ed. Vienna: International Union of Soil Sciences (IUSS).

19. Relationships between soil pH and soil carbon in China’s carbonate soils / S. Jin [et al.] // Fresenius Environmental Bulletin. – 2018. – Т. 27, № 1. – P. 605–611.

20. Monger H.C., Steiner R.L. Mineralogical distinctions of carbonates in desert soils // Soil Science Society of America Journal. – 2005. – Vol. 69, № 6. – P. 1773–1781. – DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj2004.0275.

21. Soil inorganic carbon as a potential sink in carbon storage in dryland soils—a review / A. Naorem [et al.] // Agriculture. – 2022. – Vol. 12, № 8. – P. 1256. – DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture12081256.

22. Inorganic carbon losses by soil acidification jeopardize global efforts on carbon sequestration and climate change mitigation / S. Raza [et al.] // Journal of Cleaner Production. – 2021. – Vol. 315. – P. 128036. – DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.128036.

23. Soil inorganic carbon, the other and equally important soil carbon pool: Distribution, controlling factors, and the impact of climate change / A. Sharififar [et al.] // Advances in Agronomy. – 2023. – Vol. 178. – С. 165–231. – DOI: 10.1016/bs.agron.2022.11.005.

24. Zamanian K., Pustovoytov K., Kuzyakov Y. Pedogenic carbonates: Forms and formation processes // Earth-Science Reviews. – 2016. – Vol. 157. – P. 17. – DOI: 10.1016/j.earscirev.2016.03.003.