О нас
Молодежная лаборатория карбомониторинга наземных экосистем основана в 2022 г. в рамках программы в области экологического развития РФ и климатических изменений (ВИП ГЗ) и национального проекта «Наука и университеты».
Работа лаборатории нацелена на оценку составляющих баланса углерода в естественных, агрогенных и постагрогенных экосистемах и поиск эффективных решений для накопления органического углерода в почвах различных биоклиматических зон (от южно-таежной до лесостепной подзон) Европейской территории России.
Сотрудники
Коллектив лаборатории – это молодые специалисты в области почвоведения, агрохимии, экологии, почвенной микробиологии, лесного хозяйства, современных ГИС-подходов, машинного обучения и моделирования, навыки которых позволяют оценить распределение показателей цикла С в пространственном и временном масштабе, выявить их основные драйверы и получить прогнозную оценку составляющих углеродного баланса. Кроме того, сотрудниками лаборатории решаются задачи поискового характера, направленные на уточнение расчетных оценок баланса углерода в наземных экосистемах. На базе лаборатории молодые ученые также разрабатывают программный продукт для автоматизации определения дендропараметров в постагрогенных экосистемах с целью оценки запасов С в фитомассе древостоев и тест-систему для анализа почвенных показателей углеродного цикла, которые будут полезны для оценки качества почв в агро- и фермерских хозяйствах.
Иващенко Кристина
к.б.н., с.н.с., заведующая
Кивалов Сергей
PhD Atmos. Sci., к.т.н., с.н.с.
Суховеева Ольга
к.г.н., с.н.с.
Сушко Софья
к.б.н., н.с.
Дворников Юрий
к.г-м.н., н.с.
Хорошаев Дмитрий
к.б.н., н.с.
Романова Анастасия
к.б.н., н.с.
Маханцева Виктория
м.н.с.
Соколов Дмитрий
м.н.с.
Портнов Алексей
м.н.с.
Фролова Гульфина
м.н.с.
Шубин Андрей
м.н.с.
Урабова Светлана
инженер
Мирный Лукьян
инженер
Бабенко Елена
инженер
Результаты
- Почвенная эмиссия CO2
- Запасы С в почве
- Моделирование, разработка подходов
Определены пространственно-временные факторы изменения потоков СО2 и запасов органического углерода (С) в почвах различных экосистем европейской территории России. На примере широкого ряда горных экосистем, выявлено, что в лесах пространственная вариация эмиссии СО2 из почвы связана с активностью температурно-чувствительного фермента хитиназы (дыхание микроорганизмов), а на лугах – с обилием злаков (дыхание корней).
Показана ведущая роль сезонности и экстремальных погодных условий в динамике микробного и корневого дыхания почвы. В зимний период доминировал вклад микробного дыхания, доля которого значительно снижалась при промерзании почвы, а в летний период – корневое дыхание с тенденцией уменьшения вклада при засухе.
Пространственное распределение запасов С в верхнем слое почвы в зоне смешанных и широколиственных лесов было обусловлено 4-мя основными предикторами: тип экосистемы, удаленность от автомагистралей, экспозиция склона и тип почв. При этом вклад остальных рассмотренных факторов (морфометрические характеристики рельефа) оказался не значимым.
В условиях лесостепной зоны показан высокий потенциал пахотных земель к накоплению С в верхних слоях почвы в течение 40 лет после прекращения хозяйственной деятельности человека. Выявлено увеличение доли дисперсной фракции в общем запасе С в изученном сукцессионном хроноряду: от пашни к залежи и коренному лесу, что, по-видимому, связано с большим количеством поступающих в почву растительных остатков.
Результаты многолетнего мониторинга почвенных запасов и потоков С в этих биоклиматических зонах позволили верифицировать модели RothC и T&P для последующей прогнозной оценки их динамики в контексте различных сценариев.
На территории зарастающих пашен (залежь ~19 лет) проведен сравнительный анализ аэрофотоснимков и натурных наблюдений, который показал, что для машинного обучения с целью оценки запасов С в фитомассе наиболее оптимальными являются весенние и летние съемки по сравнению с осенними.
Научная деятельность
- Статьи
- Конференции, форумы и конгрессы
- Гранты
- Хоз. договоры
- Komarova A., Ivashchenko K., Sushko S., Zhuravleva A., Vasenev V., Blagodatsky S. Temperature sensitivity of topsoil organic matter decomposition does not depend on vegetation types in mountains // 2022. V. 11. Issue 20. P. 2765. (https://doi.org/10.3390/plants11202765, Q1, IF=4.6)
- Gavrichkova O., Pretto G., Brugnoli E., Chiti T., Ivashchenko K.V., Mattioni M., Moscatelli M.C., Scartazza A., Calfapietra C.. Consequences of grazing cessation for soil environment and vegetation in a subalpine grassland ecosystem // Plants. 2022. V. 11. Issue 16. P. 2121. (https://doi.org/10.3390/plants11162121, Q1, IF=4.6)
- Sushko S., Ovsepyan L., Gavrichkova O., Yevdokimov I., Komarova A., Zhuravleva A., Blagodatsky S., Kadulin M., Ivashchenko K. Contribution of microbial activity and vegetation cover to the spatial distribution of soil respiration in mountains. // Front. Microbiol. 2023. V. 14. (https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1165045)
- Kivalov, S., Lopes de Gerenyu, V., Khoroshaev, D., Myakshina, T., Sapronov, D., Ivashchenko, K., Kurganova, I. Soil Temperature, Organic-Carbon Storage, and Water-Holding Ability Should Be Accounted for the Empirical Soil Respiration Model Selection in Two Forest Ecosystems // Forests. 2023. V. 14(8). 1568. (https://doi.org/10.3390/f14081568)
- Dvornikov Y., Grigorieva V., Varentsov M., Vasenev V. Optimal spectral index and threshold applied to Sentinel-2 data for extracting impervious surface: Verification across latitudes, growing seasons, approaches, and comparison to global datasets // Internat. J. of Appl. Earth Observ. and Geoinform. 2023. V. 123 (https://doi.org/10.1016/j.jag.2023.103470)
- Сушко С.В., Иващенко К.В., Комарова А.Е., Юдина А.В., Благодатский С.А. Динамика фракционного состава органического вещества почвы при зарастании субальпийских лугов лесами. «Почвоведение: Горизонты будущего. 2022», 24-28 октября 2022, Москва, Россия.
- Урабова С.А., Комарова А.Е. Оценка экосистемных сервисов и диссервисов городских почв Москвы. Форум молодых ученых государств-участников СНГ «Наука без границ», 1-3 ноября 2022, Университет Лобачевского. Нижний Новгород, Россия.
- Бабенко Е.Л., Комарова А.Е. Оценка потенциала городских почв лесостепной зоны в сохранении углерода. Форум молодых ученых государств-участников СНГ «Наука без границ», 1-3 ноября 2022, Университет Лобачевского. Нижний Новгород, Россия.
- Иващенко К.В. Конгресс молодых ученых, 1-3 декабря 2022. Федеральная территория «Сириус», Сочи, Россия.
- РНФ № 22-74-10124 «Оценка последствий глобального изменения климата для почвенных циклов C, N, P в субальпийских лугах Северо-Западного Кавказа» (рук. Иващенко К.В., исп.: Сушко С.В., Соколов Д.А., Дворников Ю.А., Маханцева В.А.)
- РНФ № 23-17-00118 «Экологические функции и экосистемные услуги микробного сообщества почв и почвенных конструкций городов Арктики в условиях потепления климата и антропогенной нагрузки (исп.: Иващенко К.В.)
- РНФ 19-77-30012 «Смарт технологии мониторинга, моделирования и оценки экосистемных сервисов зеленой инфраструктуры и почв для поддержки принятия решений в сфере устойчивого развития городов на фоне глобальных изменений» (исп.: Сушко С.В., Дворников Ю.А.)
- РНФ № 23-26-00191 «Оценка потоков углерода в агроэкосистемах» (рук. Суховеева О.Э.)
- Договор № 12 на выполнение работ по проведению лабораторных исследований почвы («Определение углерода микробной биомассы и ее активности в почвенных образцах и подстилках») от «15» ноября 2023 года (заказчик: ООО «Смарт Урбан Нэйчер 4.0», исп.: Иващенко К.В., Муквич Е.С.)
Контакты
Молодежная Лаборатория карбомониторинга наземных экосистем располагается на базе Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (ИФХиБПП РАН)
ул. Институтская, дом 2, корп. 2.,
Пущино, Московская обл. 142290, Россия
Партнеры
