Accumulation of carbon and nitrogen in mineral soils in grey alder (Alnus incana (L.) Moench) stands on naturally afforested farmlands | Oglekļa un slāpekļa piesaiste minerālaugsnēs baltalkšņa (Alnus incana (L.) Moench) audzēs apmežojušās lauksaimniecības zemēs

English. Grey alder stands, representing different ages and growing conditions, were studied from 2005 to 2009 to identify variations in the stock of soil organic carbon (Corg.) and the total nitrogen (Ntot.), except for the dynamics of carbon and nitrogen in the litter layer and deadwood. In 2004, first soil samples for analyses were taken in 33 stands from profile pits according to the generic horizons down to the depth of 1m. Later on (in 2009) 24 stands with no harvesting done during this period were sampled for comparison. The total carbon (Ctot.), carbonates (Ckarb.), and Ntot., content, including and bulk density of soil, were determined at the laboratory; Corg. was calculated as a difference between Ctot. and Ckarb. In 2005, according to the estimates of carbon stock per unit area a 0...100 cm deep soil layer in grey alder stands contained 350 ± 39 t C haE-1 of Ctot., including Ckarb. – 141 ± 24 t C haE-1 and Corg. – 208 ± 28 t C haE-1. In 2009, 0...100 cm deep soil layer contained 377 ± 40 t C ha-1 of Ctot., including Ckarb. – 155 ± 25 and Corg. – 221 ± 25 t C haE-1. The average stock of Corg. in forest soils determined within the international demonstration project BioSoil at 0...80 cm depth was 195 t C haE-1. It means that the stock of Corg. in grey alder stands does not diff er from the average values for forest soils. Comparison of the Corg. stock between 2005 and 2009 showed a considerable increase in the carbon stock (p = 0.001). In four years the stock of Corg. had increased on the average by 10.1 ± 3.4 t C haE-1. However, these data are highly uncertain, which is explained by a high variability of the input data. It implies that a final conclusion about the increase of soil carbon stock in grey alder stands can be drawn only after the third of fourth round of measurements. Results of the study demonstrate that grey alder stands on abandoned farmlands ought to be considered as ecosystems, fixing carbon and nitrogen. Considerable increase of Ntot. in A horizon and the increase of Corg. is found at 0...100 cm depth. Significant level of uncertainty should be noted for both indicators. In the light of climate change mitigation the most important conclusion is that grey alder stands on abandoned farmlands ought to be treated as carbon and nitrogen sinks rather than sources of it.

Latvian. Meži ir oglekli un slāpekli akumulējošas ekosistēmas, tādēļ ANO Vispārējās konvencijas par klimata pārmaiņām Kioto protokola kontekstā pēdējos gados arvien lielāka uzmanība pievērsta oglekļa dioksīda un slāpekļa savienojumu piesaistei meža ekosistēmās, tajā skaitā augsnēs. Baltalksnis (Alnus incana (L.) Moench) ir viena no pioniersugām, kas ieviešas aizaugušajās lauksaimniecības zemēs, kuru kopplatība pēc Meža statistiskās inventarizācijas datiem ir 314 tūkst. ha. Baltalkšņu audzes, ar kopējo stumbra krāju 831 tūkst. m3, aizņem 41 tūkst. ha aizaugušo lauksaimniecības zemju. Kopējais virszemes un sakņu biomasā saistītais ogleklis šajās audzēs ir 392 tūkst. t. Baltalksnis ir ātraudzīga lapu koku suga, kas īsā laika periodā spēj producēt ievērojamu koksnes daudzumu, fotosintēzes procesos piesaistot atmosfēras oglekļa dioksīdu un simbiozē ar augsnes mikroorganismiem – slāpekli. Augsnes virskārtā uz baltalkšņa saknēm veidojas gumiņi ar slāpekli saistošām baktērijām. Baltalkšņa sakņu mikoriza nodrošina ar slāpekli ne tikai pašus kokus, bet bagātina ar slāpekļa savienojumiem arī augsni. Baltalkšņu lapu nobiras un atmirušās saknes veido papildus organisko vielu krājumus nedzīvās zemsegas slānī. Pētījuma ietvaros noteiktas organisko vielu sastāvā esošā oglekļa un kopējā slāpekļa daudzuma izmaiņas minerālaugsnēs 4 gadu ilgā pētījumu periodā (2005.-2009.) dažāda vecuma baltalkšņu audzēs, apmežojušās lauksaimniecības zemēs. Pētījumā nav analizēta organiskā oglekļa un kopējā slāpekļa piesaiste nedzīvajā zemsegā. Pētījumu periodā minerālā trūdvielu akumulācijas horizontā konstatēta kopējā slāpekļa daudzuma palielināšanās par 0,9 ±0,5 g N kgE-1 jeb 0,9 ±0,4 t N haE-1 0...10 cm biezā augsnes slānī, savukārt organiskā oglekļa daudzums 0...100 cm biezā augsnes slānī palielinājies par 10,1 ±3,4 t C haE-1, t.i., vidēji gadā uzkrājušās 2,5 t C haE-1. Lai novērtētu, vai iegūtie dati raksturo stabilu slāpekļa un oglekļa uzkrājuma pieauguma tendenci vai tā ir tikai īslaicīga parādība, nepieciešams vismaz vēl viens mērījumu cikls.