В подвалах биосферы: что мы знаем о первичной продукции корней деревьев?

Abstract

The current state of methodological and factual aspects in determining the net primary production (NPP) of underground biomass of forest phytocenoses is reviewed. The list of uncertainties associated with the estimation of root NPP in the space of the rhizosphere is given. It is shown that the growth of a tree is determined by the dynamics of two processes: tissue forming and its death. In terms of NPP, these two processes in the aboveground and belowground spheres are not identical. In the aboveground part during the growing season there is an increase in the mass of needles and branches, but another mass of needles and branches goes into the fall, representing not the incoming, but the outcoming part of the carbon cycle, i.e. the mass of needles and branches produced by a tree in earlier seasons. In the underground sphere during a season there is an increase in the mass of skeletal and thin roots, and simultaneously with this process there is a continuous fall of some mass of thin roots produced by a tree not in the previous, but in the same, the current season. Therefore, in the NPP of the aboveground part of a tree, the twig and leaf fall cannot be included, but in the NPP of the underground part of a tree it is included, and the estimation of this dying part of the thin roots is a main problem and still not removed the uncertainty. For practical use, the ranges of ratios of underground to aboveground NPP for coniferous and deciduous species are given.

Дан обзор текущего состояния методической и фактологической сторон при определении чистой первичной продукции (ЧПП) подземной фитомассы лесных фитоценозов. Приведен перечень неопределённостей, связанных с оценкой ЧПП корней в пространстве ризосферы. Показано, что рост дерева определяется динамикой двух процессов: новообразования тканей и их отмирания. В терминах ЧПП названные два процесса в надземной и подземной сферах не идентичны. В надземной сфере в течение сезона роста происходит нарастание массы хвои и ветвей, но в опад уходит масса хвои и ветвей, произведённая деревом в более ранние сезоны и представляющая не приходную, а расходную часть углеродного цикла. В подземной сфере в течение сезона происходит нарастание массы скелетных и тонких корней, и одновременно происходит непрерывное отмирание массы тонких корней, произведённой деревом не в предыдущих, а в этом же, текущем сезоне. Поэтому в ЧПП надземной части дерева опад не может быть включён, а в ЧПП подземной части он входит, и определение этой отмирающей части тонких корней является главной проблемой и до сих пор не снятой неопределённостью. Для практического использования даны диапазоны отношений подземной ЧПП к надземной для хвойных и лиственных пород.