sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.15356/0373-2444-2015-2-95-103sergeogr-278Research ArticleПриродопользование и геоэкологияNatural Recourse Use and GeoecologyВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОЙ ЭМИССИИ АЗОТА НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЛЕСОВ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИThe Impact of Anthropogenic Emission of Nitrogen on the Functioning of Forests in the European Part of RussiaАверкиеваИ. Ю.AverkievaI. Yu.

Пущино

Pushchino

averkieva@rambler.ruИващенкоК. В.IvashchenkoK. V.

Пущино

Pushchino

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАНРоссияInstitute of Physical-Chemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of SciencesRussian Federation2015280720150295103Copyright © Аверкиева И.Ю., Иващенко К.В., 20152015Аверкиева И.Ю., Иващенко К.В.Averkieva I.Y., Ivashchenko K.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/278

Показано, что даже относительно небольшое дополнительное поступление азота в биологический круговорот может приводить к различного рода экологическим нарушениям. На примере оценки состояния лесов Европейской части России, представлены прогнозы изменений, которые будут происходить в лесных экосистемах при сохранении современного уровня антропогенной эмиссии азота. Выявлено, что наиболее устойчивыми к влиянию выпадений азота являются широколиственные и хвойно-широколиственные леса с преобладанием в напочвенном покрове лугово-опушечных видов, а наиболее уязвимыми – сосняки с доминированием олиготрофных и мезотрофных видов надземной растительности.

In recent decades the problem of air pollution with nitrogen compounds is in the spotlight. Due to the fact that nitrogen is actively involved in the natural cycle of substances, even a relatively small input of nitrogen can lead to ecological disturbances of different kind. The estimation of changes that will occur in natural ecosystems while maintaining the current level of anthropogenic emissions of nitrogen is presented on the case of forests in the European part of Russia. The study revealed that the most resistant to the effects of nitrogen emission are mixed-deciduous and coniferous-deciduous forests with a predominance of the meadow-forest edge species, and the most vulnerable are pine forests with a predominance of oligotrophic and mesotrophic species of vegetation.

эмиссия азоталеса европейской части Россиибиологический круговоротнад- почвенный покровзагрязнение средынитратыnitrogen emissionsforests of European part of Russiabiological turnoverthe ground coverpollutionnitratesРФФИReferencesАверкиева И.Ю. Анализ трансформации лесных экосистем Подмосковья в связи с воздействием техногенных соединений азота на основе метода балльных оценок // Вестник Брянского государственного университета. 2012. Т. 2. № 4. С. 96–101.Averkieva I.Yu. Analysis of transformation of forest ecosystems in Moscow region affected by technogenic nitrogen compounds based on degree rates. Vestn. Bryansk. Gos. Univ., 2012, vol. 2, no. 4, pp. 96–101. (In Russ.).Благодатский С.А. Микробная биомасса и моделирование азота в почве. Дис. … докт. биол. наук. М.: ИФХБПП РАН, 2012. С. 321.Blagodatskiy S.A. Microbial biomass and modeling of nitrogen fixation in soil, Doctoral (Biol.) Dissertation. Moscow: Inst. Fiz.-Khim. Biol. Probl. Pochvoved., Ross. Akad. Nauk, 2012. 321 p.Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. и др. Атмосферные нагрузки загрязняющих веществ на территории СССР. М.: Гидрометеоиздат, 1991. 188 с.Vasilenko V.N., Nazarov I.M., Friedman Sh.D. et al. Atmosfernye nagruzki zagryaznyayushchikh veshchestv na territorii SSSR (Atmospheric Loads of Pollutants in Soviet Union). Moscow: Gidrometeoizdat, 1991, 188 p.Глазовский Н.Ф. Геохимические потоки в биосфере и их сопряженный анализ // Биогеохимические циклы в биосфере. М.: Наука, 1976. С. 142–153.Glazovskiy N.F. Complex analysis of geochemical flows in biosphere, in Biogeokhimicheskie tsikly v biosfere (Biogeochemical Cycles in Biosphere). Moscow: Nauka Publ., 1976, pp. 142–153. (In Russ.).Копцик Г.Н. Устойчивость лесных почв к атмосферному загрязнению // Лесоведение. № 4. 2004. С. 61–71.Koptsik G.N. Tolerance of forest soils to the air pollution. Lesovedenie, 2004, no. 4, pp. 61–71. (In Russ.).Кудеяров В.Н. Азотный цикл и продуцирование закиси азота // Почвоведение. 1999. № 8. С. 988–998.Kudeyarov V.N. Nitrogen cycle and nitrous oxide production. Eurasian Soil Sci., 1999, vol. 32, no. 8, pp. 892–901. (In Russ.).Кудеяров В.Н. Калориметрическое определение аммонийного азота в почвах и растениях феноловым методом // Агрохимия. 1965. № 1. С. 146–150.Kudeyarov V.N. Calorimetric determination of ammonium nitrogen in soils and plants by phenolic method. Agrokhimiya, 1965, no. 1, pp. 146–150. (In Russ.).Кудеяров В.Н. Калориметрическое определение аммонийного азота в почвах методом восстановления их до аммиака // Агрохимия. 1969. № 1. С. 102–106.Kudeyarov V.N. Calorimetric determination of ammonium nitrogen in soils by its reduction until ammonium. Agrokhimiya, 1969, no. 1, pp. 102–106. (In Russ.).Лукина Н.В., Никонов В.В. Состояние еловых биоценозов севера в условиях техногенного загрязнения. Апатиты: КНЦ РАН, 1993. 132 с.Lukina N.V. and Nikonov V.V. Sostoyanie elovykh biotsenozov severa v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya (Status of Northern Fir Biocenosises Affected by Technogenic Pollution). Apatity: Karel. Nauch. Tsentr, Ross. Akad. Nauk, 1993. 132 p.Лукина Н.В., Полянская Л.М., Орлова М.А. Питательный режим почв северотаежных лесов. М.: Наука, 2008. 342 с.Lukina N.V., Polyanskaya L.M., and Orlova M.A. Pitatel’nyi rezhim pochv severotaezhnykh lesov (Nutrition Balance in Soils of North Taiga Forests). Moscow: Nauka Publ., 2008. 342 p.Никитишен В.И., Демидова Л.K., Заборин А.В. и др. Баланс азота в агроценозах и эффективность длительного внесения удобрений // Агрохимия. 1994. № 124. С. 73–82.Nikishin V.I., Demidova L.K., Zaborin A.V. et al. Nitrogen balance in agrocenosises and efficiency of prolonged fertilizing. Agrokhimiya, 1994, no. 124, pp. 73–82. (In Russ.).Обзор тенденций и динамики загрязнения природной среды Российской Федерации по данным многолетнего мониторинга Росгидромета. 2009. С. 21. http://www.meteorf.ru/Obzor tendentsii i dinamiki zagryazneniya prirodnoi sredy Rossiiskoi Federatsii po dannym mnogoletnego monitoringa Rosgidrometa (Review of Trends and Dynamics of Environmental Pollution in Russian Federation Using Long-Term Monitoring Data), 2009, p. 21. http://www.meteorf.ru/Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1992. С. 301–311.Orlov D.S. Khimiya pochv (Chemistry of Soils). Moscow: Mosk. Gos. Univ., 1992, pp. 301–311.Принципы и методы определения норм нагрузок на ландшафты М.: ИГ АН СССР, 1987. 32 с.Printsipy i metody opredeleniya norm nagruzok na landshafty (Principles and Methods of Determination of the Loads on Landscapes). Moscow: Inst. Geol., Akad. Nauk SSSR, 1987. 32 p.Рябошапко А.Г., Брюханов П.А., Брусникина И.М. Атмосферный перенос и выпадение закисляющих веществ с осадками в Северо-западной части России // Метеорология и гидрология. № 6. 2010. С. 50–59.Ryaboshapko A.G., Bryukhanov P.A., and Bruskina I.M. Atmospheric transport and wet depositions of acidifying substances in northwestern Russia. Russ. Meteorol. Hydrol., 2010, vol. 35, no. 6, pp. 394–400.Семёнов В.М. Современные проблемы и перспективы агрохимии азота // Проблемы агрохимии и экологии. 2008. № 1. С. 55–63.Semenov V.M. Modern problems and prospects of nitrogen agrochemistry. Probl. Agrokhim. Ekol., 2008, no. 1, pp. 55–63. (In Russ.).Смирнов В.Э., Ханина Л.Г., Бобровский М.В. Обоснование системы эколого-ценотических групп видов растений лесной зоны Европейской России на основе экологических шкал, геоботанических описаний и статистического анализа // Бюл. МОИП. Сер. Биологическая. 2006. Т. 111. № 2. С. 36–47.Smirnov V.E., Khanina L.G., and Bobrovskii M.V. Description of the system of ecological-coenotic groups of the plant species in forest zone of European Russia using ecological scales, geobotanical descriptions, and statistical analysis. Byull. Mosk. O-va. Ispyt. Prir., Otd. Biol., 2006, vol. 111, no. 2, pp. 36–47. (In Russ.).Умаров М.М. Микробиологическая трансформация азота в почве М.: ГЕОС, 2007. 138 с.Umarov M.M. Mikrobiologicheskaya transformatsiya azota v pochve (Microbiological Transformation of Nitrogen in Soil). Moscow: GEOS Publ., 2007. 138 p.Федорец Н.Г., Бахмет О.Н. Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск: КНЦ РАН, 2003. 240 с.Fedorets N.G. and Bakhmet O.N. Ekologicheskie osobennosti transformatsii soedinenii ugleroda i azota v lesnykh pochvakh (Ecological Specific Transformation of Carbon and Nitrogen-Containing Compounds in Soils). Petrozavodsk: Karel. Nauch. Tsentr, Ross. Akad. Nauk, 2003. 240 p.Aber J.D. Nitrogen cycling and saturation in temperature forest ecosystems. Reds Ecol. Evol. 7 (7). 1992. P. 220–224.Aber J.D. Nitrogen cycling and saturation in temperature forest ecosystems. Trends Ecol. Evol., 1992, vol. 7, no. 7, pp. 220–224.Bobbink R., Ashmore М., Braun S. et al. Empirical nitrogen critical loads for natural and semi-natural ecosystems: 2002 update. In Empirical critical loads for Nitrogen. Environmental Documentation No. 164. Air., eds. D. Achermann & R. Bobink, 2003. P. 43–170.Bobbink R., Ashmore M., Braun S. et al. Empirical nitrogen critical loads for natural and semi-natural ecosystems: 2002 update, in Empirical Critical Loads for Nitrogen. Environmental Documentation No. 164: Air, Achermann D. and Bobink R., Eds. Bern: Swiss Agency Environ., For. Landscape, 2003, pp. 43–170.Bobbink R., Hornung М., Roelofs J.G. The effects of air – borne nitrogen pollutants on species diversity in natural and semi-natural European vegetation // J. Ecology. 1998. V. 86. № 5. P. 717–738.Bobbink R., Hornung M., and Roelofs J.G. The effects of air-borne nitrogen pollutants on species diversity in natural and semi-natural European vegetation. J. Ecol., 1998, vol. 86, no. 5, pp. 717–738 .De Vries W., Rros H., Reinds G.J. et al. Developments in deriving critical limits and modelling critical loads of nitrogen for terrestrial ecosystems in Europe. Alterra, Alterra–rapport 1382, 2007. 206 p.De Vries W., Rros H., Reinds G.J. et al. Developments in deriving critical limits and modeling critical loads of nitrogen for terrestrial ecosystems in Europe, in Alterra Rapport 1382. Wageningen, Netherlands: Alterra WUR, 2007. 206 p.Lequy E., Conil S., Turpauly M.P. Complementary methods to distinguish organic and mineral matter in atmospheric particulate deposition and their respective nutrient inputs to temperate forest ecosystems // Aeolian Research. № 12. P. 101–109.Lequy E., Conil S., and Turpauly M.P. Complementary methods to distinguish organic and mineral matter in atmospheric particulate deposition and their respective nutrient inputs to temperate forest ecosystems. Aeolian Res., 2014, no. 12, pp. 101–109.Nave L.E., Vance E.D., Swans ton C.W. et al. Impacts of elevated N inputs on north temperate forest soil С storage, C/N, and net N-mineralization // Geoderma. V. 153. 2009. P. 231–240.Nave L.E., Vance E.D., Swanston С.W. et al. Impacts of elevated N inputs on north temperate forest soil C storage, C/N, and net N-mineralization. Geoderma, 2009, vol. 153, pp. 231–240.Nordin A., Nasholm Т., Ericson L. Effects of simulated N deposition on understory vegetation of a boreal coniferous forest // Functional Ecology. 1998 № 12. P. 691–699.Nordin A., Nasholm T., and Ericson L. Effects of simulated N deposition on understory vegetation of a boreal coniferous forest. Funct. Ecol., 1998, no. 12, pp. 691–699.Stevens C.J., Dise N.B., Mountford J.O. et al. Impact of nitrogen deposition on the species richness of grasslands. Sci. 303.2011. P. 1876–1879.Stevens C.J., Dise N.B., Mountford J.O. et al. Impact of nitrogen deposition on the species richness of grasslands. Science, 2011. 303, pp. 1876–1879.Sutton M., Reis S., Baker S.M. Atmospheric Ammonia: Detecting emission changes and environmental impacts. (Eds.) Springer. 2009.Atmospheric Ammonia: Detecting Emission Changes and Environmental Impacts, Sutton M., Reis S., and Baker S.M., Eds. New York: Springer-Verlag, 2009.Sutton M.A., Howard C., Erisman J.W. et al. The European Nitrogen Assessment (Eds.) Cambridge University Press. 2011. 612 p.Sutton M.A., Howard C., Erisman J.W. et al. The European Nitrogen Assessment. Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 2011. 612 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.