Красноярские ученые выяснили, как пожары и рубки влияют на сообщества микроорганизмов в почве. Результаты исследования опубликовали в журнале Сибирского федерального университета «Биология».
В Красноярском научном центре СО РАН отметили, что благодаря изучению почвенных микроорганизмов можно оценить масштабы повреждений и прогнозировать восстановление экосистем. Особенно важно это для Сибири, где растут площади нарушенных лесов.
Микробные сообщества играют ключевую роль в круговороте веществ и восстановлении лесов. Они помогают разлагать органические остатки, участвуют в образовании гумуса, обеспечивают растения азотом.
Ученые Красноярского научного центра СО РАН сравнили два типа экосистем — сухие лишайниковые и влажные сфагновые сосняки средней тайги Красноярского края. В них были по-разному нарушены экосистемы. Ученые исследовали: леса, пережившие пожар; вырубленные участки; а также территории, где вырубка прошел пожар. Там специалисты изучили лесную подстилку и верхний слой почвы до 20 сантиметров глубиной.
Оказалось, что из-за пожаров и рубок микробная активность в почвах резко падает. В лесной подстилке после пожаров содержание углерода микробной биомассы снижается в 2–3,5 раза, а интенсивность дыхания микроорганизмов падает на 30–40 %. Сокращается число бактерий и грибов, которые участвуют в разложении органических остатков. На некоторых участках численность этих микроорганизмов снизилась в 3,5–11 раз. При этом после пожара в почвах начинают преобладать виды, которые могут выжить при нехватке питательных веществ.
Кроме того, исследователи выяснили, что после пожаров микроорганизмы активнее разлагают органические вещества, выделяя углекислый газ, но меньше накапливают углерод в биомассе. Так как много органических веществ и так сгорело во время пожара, получается, что почва в итоге теряет значительное количество углерода. В свою очередь земля становится менее плодородной, а лесу труднее восстановиться. Это может усиливать парниковый эффект в регионе.
«Вырубки являются чрезвычайно пожароопасными в связи с присутствием на них большого запаса горючих материалов и условий для их быстрого высыхания. Сосняки сфагновые — влажные — восстанавливаются быстрее, чем сосняки лишайниковые — сухие. В сухих лесах пожары сильнее повреждают почву, требуется больше времени для восстановления функциональной активности почв. Исследования ответной реакции почвенных микроорганизмов на нарушения крайне важны для оценки последствий пожаров и рубок, особенно в условиях усиливающегося антропогенного влияния на сибирские экосистемы», — отметила Анна Богородская, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.
