Роль леса в биогеохимическом цикле

С точки зрения связывания углерода важны именно леса умеренного пояса 

 

Наиболее важными биогеохимическими циклами (круговоротом веществ) в биосфере являются циклы углерода, азота, фосфора, кислорода и серы, а также круговорот воды и горных пород. Лес представляет собой растительное сообщество с самой большой биомассой и очень большой площадью биосферы, покрывающей около четверти площади суши планеты. Роль лесов важна прежде всего в круговороте углерода, кислорода и воды, но также весьма значительна в круговороте азота. Названные процессы также важны для климатических процессов. 

 

лес
ОЛЬХА ПРИЯТНО УДИВЛЯЕТ. Из эстонских древесных пород только ольха способна симбиотически связывать атмосферный азот и тем самым обогащать почву азотом. Автор: Карл Адами

 

Скорость оборота лесов отражается в ежегодном увеличении веса растений на гектар, например, в ельнике северной тайги увеличение составляет 5 тонн, в дубравнике Восточной Европы — 8 тонн, а в тропических лесах бассейна Конго — 33 тонны [1]. Таким образом, биогеохимический цикл тропических лесов происходит быстро, то есть листья и ветви, которые падают на землю, быстро разлагаются и снова используются растениями. Таким образом, органическое вещество не накапливается в почве тропических лесов, а процессы связывания и высвобождения углерода уравновешиваются. 

 

Однако в лиственных лесах умеренного пояса лесная подстилка из листьев становится перегноем, а почва становится очень плодородной, поэтому лиственные леса в целом значительно лучше поглощают углерод и азот, чем тропические леса. Бореальные леса или тайга также являются хорошими поглотителями углерода и азота, но, к сожалению, из-за глобального потепления площадь этих лесов сокращается, и в них проникают смешанные леса. Круговорот углерода и азота ускоряется, и всё больше парниковых газов выбрасывается в атмосферу, что, в свою очередь, ускоряет изменение климата [2]. 

 

Азот из воздуха поступает в почву из атмосферы в результате симбиотической азотфиксации, а также под воздействием грозы, меньше азота также попадает в почву через осадки. Однако содержание азота в лесах Эстонии довольно скромное. Из эстонских древесных пород только ольха способна симбиотически связывать атмосферный азот и тем самым обогащать почву азотом, что ставит ольху в особое положение по сравнению с другими деревьями в лесу. К сожалению, связывание атмосферного азота деревьями с помощью симбионтов — довольно затратный процесс: например, для 100 кг азота ольхе требуется около 2 тонн сухого вещества или около 5 м3 древесины [3]. 

 

Леса также играют крайне важную роль в общем круговороте воды. Взрослые деревья удерживают в себе воду и стабилизируют уровень воды, действуя как естественный фильтр и способствуя выпадению дождя. Поскольку растущие деревья поглощают воду, в результате сплошных рубок уровень воды в земле обычно повышается. При этом обширные вырубки на берегах рек приводят к колебаниям уровня воды в реке от осушения до наводнения [4]. 

 

 

Последнее изменение: 05.11.2021

 

 

 __________________________________________________

[1] Ü. Tamm. Mets. Eesti Entsüklopeedia, 2009. http://entsyklopeedia.ee/artikkel/mets3.

[2] M. Portillo Estrada. On the relationships between plant litter and the carbon and nitrogen cycles in European forest ecosystems : a thesis for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Ecophysiology = Euroopa metsaökosüsteemide süsiniku- ja lämmastikuringe seosed taimse varisega : väitekiri filosoofiadoktori kraadi taotlemiseks ökofüsioloogia erialal / Miguel Portillo Estrada ; [Institute of Agricultural and Environmental Sciences, Estonian University of Life Sciences]. Eesti Maaülikool, 2013.

[3] M. Strandberg. Metsas tuleb näha nii puid kui ka mulda. Sirp, 27.03.2013. https://www.sirp.ee/s1-artiklid/c9-sotsiaalia/metsas-tuleb-naeha-nii-puid-kui-ka-mulda/.

[4] Mets kui osa vee ringlusest. Eesti metsa abiks, 2020. https://www.eestimetsaabiks.ee/mets-kui-osa-vee-ringlusest/