Специалисты факультета почвоведения МГУ совместно с ФИЦ (Почвенный институт /имени В.В. Докучаева/) выполнили масштабный анализ запасов углерода и азота в верхних слоях лесных и травяных почв. Исследование включило дерново-подзолистые, серые лесные земли и черноземы. Выяснилось: травяные почвы зачастую накапливают *больше* органического углерода и азота, нежели лесные! Этот результат ломает прежние стереотипы. Ученые акцентировали роль органоминеральных связей и кальция в фиксации органики. Вероятно, ключевой процесс — биологическое формирование карбонатов кальция при активности фермента дегидрогеназы. Работа получила признание в авторитетном издании.
Почва: главное хранилище наземного углерода
Нет резервуара важнее для углерода на суше, чем почва! Традиционно считается, что леса держат 39% мировых запасов наземного углерода, причем почвы — это 89% от их доли. У травяных систем показатели скромнее: 34% и 44%. Переход от одного к другому явно влияет на способность почв запасать углерод, меняя свойства земли. Хотя изучено много, как именно растут или падают запасы органики при смене экосистемы — дискуссия! Зрелые леса действительно аккумулируют значительное стабильное вещество, но процесс занимает долгие годы при любом лесовосстановлении.
Масштабное сравнение: от тайги до степи
/(Ученые пояснили их метод):/ "Мы сравнили залежи углерода в зрелых природных лесных и травяных почвах. Диапазон — от южной тайги до степи, изучены дерново-подзолистые, серые лесные земли и черноземы. Лесам — от 50 лет, лугам — минимум 30. Связывая углерод с различными физико-химическими и биологическими свойствами, мы выявили ключевые стимулирующие факторы. Физику/химию представляли: плотность, рН, доля глины, органический углерод/азот. Биология: углерод микробов, численность бактерий/грибов, активность микросообществ, а также ферменты. Мы полагали: в зрелых системах углеродный резерв определяют биологические циклы".
Травяные почвы лидируют по углероду и азоту
Анализ показал: в равных климатических условиях, климаксовые травяные почвы копят *больше* углерода и азота, чем лесные. Причина скрыта, вероятно, в мощном преобразовании углерода и азота лесными микробами. Выше концентрация кальция на лугах? Это коррелирует с усиленной работой дегидрогеназы, формируя карбонаты под землей. Разница запасов углерода в лесных и луговых экосистемах ярче всего выражена на землях с промывным типом (подзолы, серые лесные), где деревья активно вытягивают кальций. В степной полосусе (черноземы) различия сглажены.
Кальций и органоминералы: основа стабильности
Центральный вывод: связь минералов с органикой и роль кальция фундаментальны для удержания и сохранения органического почвенного вещества! Дегидрогеназа же, предположительно, выступает катализатором образования педогенного карбоната кальция внутри почвы.
Перспективы: глубже в биохимию стабилизации
"Следующий шаг — углубиться в изучение биохимических факторов стабилизации почвенного углерода в разных системах", — прокомментировала ведущий научный сотрудник факультета почвоведения МГУ.
Данные предоставили в МГУ
Источник фото: ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
