Permafrost regime affects the nutritional status and productivity of larches in Central Siberia

• Published in: Forests
• Main Authors: Anatoly S. Prokushkin, Frank, Hagedorn, Oleg, S Pokrovsky, Jerome, Viers, Alexander V. Kirdyanov, Marina P. Prokushkina, Oxana V. Masyagina, William H. McDowell
• Other Authors: Политехнический институт, Кафедра химии
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: unknown
• Published: 2018
• Subjects: вечная мерзлота; сибирские виды лиственниц рода Larix; элементы минерального питания; листовой аппарат; 13C и 15N; пространственно-временная вариация; стехиометрия; ресорбция; 87.01; permafrost; Siberia
• Online Access: https://doi.org/10.3390/f9060314; http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/111156

Вечная мерзлота оказывает сильное влияние на развитие лесов благодаря доступности питательных веществ. Основные вопросы этого исследования касались влияния условий площадки на концентрацию макроэлементов в массе и стабильную изотопную (13C и 15N) динамику в течение вегетационного периода, а также стехиометрию питательных веществ и эффективность резорбции в листве двух общих видов лиственницы в Сибири. Концентрация личинок, выращенных на многолетнемерзлых почвах лиственных пород (N, P и K), была чрезвычайно высокой в юных иглах по сравнению с концентрациями в зоне без вечной мерзлоты, но была в 2 раза ниже с созреванием игл. В пределах вечной мерзлоты деревья с участков с более теплым и более глубоким почвенным активным слоем имели концентрацию питательных веществ на 15-60% и более высокую 15N в их иглах по сравнению с более слабыми, более холодными почвами. Лиственница без вечной мерзлоты демонстрировала обогащение листвой в 15N (от +1,4 до +2,4 ‰) по сравнению с вечной мерзлотой (от -2,0 до -6,9 ‰). Сезонная динамика листьев d13C, как правило, снижалась с июня по август на всех участках, положительно коррелируя с массовыми концентрациями N (r = 0,69, p <0,05) и отрицательно с отношением C: N (r = -0,79, p <0,05) , При старении концентрация питательных веществ в иглах лиственницы значительно уменьшилась на 60-90%. Эта сильная способность лиственницы сохранять питательные вещества посредством резорбции является важным механизмом, который поддерживает рост деревьев в начале вегетационного периода, когда почва остается замороженной. Высокая резорбтивная эффективность, обнаруженная для K и P для лиственниц, установленных на вечной мерзлоте, указывает на ограничение питательных веществ роста деревьев в Центрально-Сибирском плато не только по N, как сообщалось ранее, но и по P и K. Наряду с увеличением биомассы (до 50 раз ), более высокие концентрации питательных веществ и обогащение листьев 15N в более теплых местах указывают на сильную реакцию производительности лиственницы на углубление активного слоя почвы.