Различия в уровнях почвенного органического углерода в зависимости от типа растительности

Исследовательская группа под руководством профессора Хань Гуансюаня из Янтайского института прибрежной зоны Китайской академии наук (CAS) провела серию исследований на базе Наблюдательной и исследовательской станции дельты реки Хуанхэ прибрежных водно-болотных экосистем CAS. Результаты опубликованы в Global Ecology and Conservation.

Влияние генотипического богатства тростника

В ходе эксперимента в общем саду изучалась связь между генотипическим богатством Phragmites australis (тростник обыкновенный) и многофункциональностью экосистемы. Результаты показали:

• Генотипическое богатство P. australis по-разному влияет на различные функции экосистемы.
• Оно оказывает значительное негативное влияние на богатство почвенных бактерий.
• С увеличением генотипического богатства средний индекс многофункциональности экосистемы имеет тенденцию к снижению, вероятно, из-за межгенотипической конкуренции.
• При более низких порогах функции экосистемы (20%, 40%, 60%) более высокое генотипическое богатство способствует достижению максимальных значений большего числа показателей. Однако при высоком пороге (80%) увеличение генотипического богатства, наоборот, снижает число достигающих максимума показателей.

Вывод: Увеличение генотипического богатства растений может ослабить многофункциональность экосистемы, поэтому потенциальные последствия интродукции новых генотипов требуют тщательной оценки.

Влияние осадков на поглощение CO₂

Трехлетнее исследование (2020–2022) с использованием платформы манипуляции градиентом осадков показало:

• Водно-болотные угодья стабильно функционировали как сток CO₂ (чистый обмен CO₂ экосистемы, NEE < 0).
• Ключевым фактором, изменяющим состав растений, были колебания засоленности почвы, вызванные изменением количества осадков.
• Увеличение осадков способствовало росту многолетников (Phragmites australis, Imperata cylindrica), увеличивая биомассу и поглощение CO₂ (NEE).
• Снижение осадков вызывало стресс от засоления почвы, что приводило к доминированию солеустойчивых однолетников (Suaeda salsa, Tripolium pannonicum). Их более низкая биомасса снижала первичную продуктивность и поглощение CO₂ (NEE).

Влияние уровня грунтовых вод

Наблюдения на экспериментальной платформе с контролем грунтовых вод показали:

• Распределение биомассы в сообществах водно-болотных растений в основном определяется доминирующими видами.
• При уменьшении глубины грунтовых вод повышается электропроводность почвы, снижается разнообразие растений, а доминирующий вид смещается от Phragmites australis к Suaeda salsa.
• Более высокий уровень грунтовых вод (меньшая глубина) приводит к увеличению засоленности и содержания питательных веществ в почве, что заставляет растения распределять больше биомассы в надземные структуры для конкурентного преимущества.

Уровни почвенного органического углерода (SOC)

Исследование на основе четырех растительных зон в приливных болотах дельты реки Хуанхэ выявило:

• Существенные различия в уровнях SOC в зависимости от типа растительности.
• Заболоченные участки, где доминирует Suaeda salsa, показали самый высокий уровень SOC.
• Участки, где доминирует Phragmites australis, показали самый низкий уровень SOC.
• Вариации SOC в пределах глубины 1 метра также различались в зависимости от типа растительности.

Анализ Мантела и моделирование структурными уравнениями (SEM) показали, что содержание воды в почве (SWC) регулирует уровни SOC, влияя на тип растительности.