hbzХвойные бореальной зоныConifers of the boreal area1993-0135СибГУ10.53374/1993-0135-2023-4-325-328hbz-147Research ArticleБИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВОBIOLOGY AND ECOLOGY, FORESTRYОценка показателей скорости разложения лесной подстилкиAssessment of indicators for the decomposition rate of forest litterТахмазовТ. М.TahmazovT. M.

Баку

Baku

Национальное аэрокосмическое агентствоАзербайджанNational Aerospace AgencyAzerbaijan202308022025414325328Copyright © Тахмазов Т.М., 20252025Тахмазов Т.М.Tahmazov T.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hbz.elpub.ru/jour/article/view/147

Статья посвящена оценке функциональных показателей разложения подстилки на лесных участках. Лесная подстилка оказывает влияние на такие процессы, как поступление питательных веществ, формирование гумуса, накопление углерода, частотность появления возгорания. Годовая динамика подстилки характеризуется увеличением его количестве к концу сухого периода и тесно связана с дождевым сезоном. Основными факторами, влияющими на процесс разложения подстилки в лесах являются температура и влагосодержание, а также различные микроорганизмы. Разложение подстилки в лесу является важным фактором переноса СО2 из леса в атмосферу. Очевидно, что такая зависимость скорости выделения СО2 приводит к сезонно-зависимой оценки величины выделяемого СО2 в лесах. Вместе с тем, существуют усредненные модельные оценки разложения массы подстилки в лесах за год. Плотность дерева отрицательно влияет на скорость выделения СО2 при разложении древесной массы. С учетом вышеизложенного рассмотрен вопрос об усредненной оценки скорости выделения СО2 из подстилки на лесных участках, где меры по сбору и обработке подстилки не осуществляются.

Исследованы два вопроса: (а) вопрос о наличии такой оптимальной функциональной зависимости скорости экспоненциального разложения подстилки от ее исходной массы при которой, суммарная оставшаяся масса подстилки достигает минимального значения. Показано существование такой оптимальной скорости, которая прямо пропорциональна логарифму исходной массы подстилки. Также исследован вопрос о зависимости скорости выделения СО2 при разложении подстилки от исходной массы подстилки. Проведенный анализ показал, что при вышерассмотренном оптимальном режиме такая зависимость отсутствует.

The article is devoted to the assessment of functional indicators of litter decomposition in forest areas. Forest litter influences processes such as the intake of nutrients, the formation of humus, carbon accumulation, and the frequency of ignition. The annual dynamics of litter is characterized by an increase in its quantity by the end of the dry period and is closely related to the rainy season. The main factors affecting the decomposition of litter in forests are temperature and moisture content, as well as various microorganisms. The decomposition of litter in the forest is an important factor in the transport of CO2 from the forest into the atmosphere. It is obvious that this dependence of the CO2 release rate leads to a seasonally dependent estimate of the amount of CO2 released in forests. At the same time, there are averaged model estimates of the decomposition of litter mass in forests per year. The density of wood negatively affects the rate of CO2 release during the decomposition of wood pulp. Taking into account the above, the issue of an average estimate of the rate of CO2 release from litter in forest areas where litter collection and processing measures are not carried out is considered.

Two questions are investigated: (a) the question of the existence of such an optimal functional dependence of the exponential decomposition rate of the litter on its initial mass at which the total remaining mass of the litter reaches a minimum value. The existence of such an optimal velocity is shown, which is directly proportional to the logarithm of the initial mass of the litter. The question of the dependence of the CO2 release rate during the decomposition of the litter on the initial mass of the litter is also investigated. The analysis showed that there is no such dependence in the above optimal mode.

подстилкалесразложениеоптимизациялесная экосистемаlitterforestdecompositionoptimizationforest ecosystemReferencesLiu W., Schaefer D., Qiao L., Liu X. What controls the variability of wood-decay rates?// Forest ecology and management. 2013. Pp. 623–631.Liu W., Schaefer D., Qiao L., Liu X. What controls the variability of wood-decay rates?// Forest ecology and management. 2013. Pp. 623-631.Paletto A., Ferretti F., De Meo I., Cantiani P., Focacci M. Ecological and environmental role of deadwood in managed and unmanaged forests// Sustainable forest management – current research. Pp. 219-238. 2012.Paletto A., Ferretti F., De Meo I., Cantiani P., Focacci M. Ecological and environmental role of deadwood in managed and unmanaged forests //sustai-nable forest management – current research. Pp. 219–238. 2012.Becker J., Pabst H., Mnyonga J., Kuzyakov Y. Annual litterfall dynamics and nutrient deposition depending on elevation and land use at Mt. Kilimanjaro// Biogeosciences. 12. Pp. 5635-5646. 2015.Becker J., Pabst H., Mnyonga J., Kuzyakov Y. Annual litterfall dynamics and nutrient deposition depending on elevation and land use at Mt. Kilimanjaro// Biogeosciences. 12. Pp. 5635–5646. 2015.Staelens J., Nachtergale L., Schrijver A. D., Vanhellemont M., Wuyts K., Verheyen K. Spatiotemporal litterfall dynamics in a 60-year-old mixed deciduous forest// Annals of forest science. Pp. 89–98. 2011.Staelens J., Nachtergale L., Schrijver A. D., Vanhellemont M., Wuyts K., Verheyen K. Spatio-temporal litterfall dynamics in a 60-year-old mixed deciduous forest// Annals of forest science. Pp. 89–98. 2011.Farooq T. H., Li Z., Yan W., Shakoor A., Kumar U., Shabbir R., Peng Y., Gayathiri E., Alotaibi SS., Wrobel J., Chen X. Variations in litterfall dynamics. C:N:P Stoichiometry and associated nutrient return in pure and mixed stands of camphor tree and masson pine forests// Front Environ. Sci. 10:903039. doi:10.3389/fenvs.2022.903039.Farooq T. H., Li Z., Yan W., Shakoor A., Kumar U., Shabbir R., Peng Y., Gayathiri E., Alotaibi SS., Wrobel J., Chen X. Variations in litterfall dynamics. C:N:P Stoichiometry and associated nutrient return in pure and mixed stands of camphor tree and masson pine forests// Front Environ. Sci. 10:903039. doi:10.3389/fenvs.2022.903039.Лиханова Н. В. Роль растительного опада в формировании лесной подстилки на вырубках ельников средней тайги. https://cyberleninka.ru/article/n/rolrastitelnogo-opada-v-formirovanii-lesnoy-podstilki-navyrubkah-elnikov-sredney-taygi.Likhanova N.V. The role of plant litter in the formation of forest litter in the felling of spruce forests of the middle taiga. Https://Cyberleninka.Ru/Article/N/RolRastitelnogo-Opada-V-Formirovanii-Lesnoy-Podstilki-Na-Vyrubkah-Elnikov-Sredney-Taygi (In Russ.)Pan Y., Birdsey R. A., Fang J. Y., Houghton R., Kauppi P. E., Kurz W. A., Phillips O. L., Shvidenoko A., Lewis S. L., Canadell J. G., Ciais P., Jackson R. B., Pacala S. W., Piao S. L., Rautiainen A., Sitch S., Hayes D. Alarge and carbon sink in the world’s forests//science 333. Pp. 988-993. 2011.Pan Y., Birdsey R. A., Fang J. Y., Houghton R., Kauppi P. E., Kurz W. A., Phillips O. L., Shvidenoko A., Lewis S. L., Canadell J. G., Ciais P., Jackson R. B., Pacala S. W., Piao S. L., Rautiainen A., Sitch S., Hayes D. Alarge and carbon sink in the world’s forests//science 333. Pp. 988–993. 2011.Quere C. The global carbon budget 1959-2011. Earth Syst. Sci. Data Disc 5. Pp. 1107-1157. 2012.Quere C. The global carbon budget 1959–2011. Earth Syst. Sci. Data Disc 5. Pp. 1107–1157. 2012.Jomura M., Kominami Y., Dannoura M., Kanazawa Y. Spatial variation in respiration from coarse woody debris in a temperature secondary broad-leaved forest in Japan// Forest Ecol. Manage. 255. Pp. 149–155. 2008.Jomura M., Kominami Y., Dannoura M., Kanazawa Y. Spatial variation in respiration from coarse woody debris in a temperature secondary broad-leaved forest in Japan// Forest Ecol. Manage. 255. Pp. 149–155. 2008.Liu W. H., Bryant D. M., Hutyra L. R., Saleska S. R., Hammond-Pyle E., Curran D., Wofsy S. C. Woody debris contribution to the carbon budget of selectively logged and maturing mid-latitude forests// Oecologia 148. Pp. 108–117. 2006.Liu W. H., Bryant D. M., Hutyra L. R., Saleska S. R., Hammond-Pyle E., Curran D., Wofsy S. C. Woody debris contribution to the carbon budget of selectively logged and maturing mid-latitude forests// Oecologia 148. Pp. 108–117. 2006.Remsburg A. J., Turner M. G. Amount, position and age of coarse wood influence litter decomposition in postfire// Pinus contorta stands. Forest Res. 36. Pp. 2112-2123. 2006.Remsburg A. J., Turner M. G. Amount, position and age of coarse wood influence litter decomposition in postfire// Pinus contorta stands. Forest Res. 36. Pp. 2112–2123. 2006.Persson Y., Ihrmark K., Stenlid J. Do bark beetles facilitate the establishment of rot fungi in Norway spruce?// Fungal ecol. 4. Pp. 262–269. 2011.Persson Y., Ihrmark K., Stenlid J. Do bark beetles facilitate the establishment of rot fungi in Norway spruce?// Fungal ecol. 4. Pp. 262–269. 2011.Adair E. C., Hobbie S. E., Hobbie R. K. Singlepool exponential decomposition models: potential pitfalls in their use in ecological studies// Ecology. 9(14). Pp. 1225–1236. 2010.Adair E. C., Hobbie S. E., Hobbie R. K. Singlepool exponential decomposition models: potential pitfalls in their use in ecological studies// Ecology. 9(14). Pp. 1225–1236. 2010.Эльсгольц Л. Е. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление// М. Наука. 1974. С. 432.Elsholts L. E. Differential equations and calculus of variations // M. : Nauka. 1974. P. 432 (In Rus.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.