ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2018, № 5, С. 359–371


УГЛЕРОД ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ И ЕГО ПОСТПИРОГЕННАЯ ДИНАМИКА (НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ КОМИ)
А. А. Дымов, В. В. Старцев, О. М. Зуева
Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН
Россия, 167982 Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28
E-mail: aadymov@gmail.com


Поступила в редакцию 22.04.2016 г.
В статье приведены данные по содержанию углерода водорастворимых веществ (ВВ) в почвах сосняков лишайниковых, сосняков бруснично-зеленомошных, ельников чернично-зеленомошных, сосняков сфагновых, произрастающих на территории Республики Коми. Наибольшее содержание углерода водоэкстрагируемых соединений во всех рассматриваемых почвах наблюдается в лесной подстилке – от 3.6 до 19.3 мг г-1. Для исследуемых почв условно-фоновых ландшафтов наблюдается возрастание содержания с увеличением гидроморфизма почв. Показано, что в подстилке углерод водорастворимых соединений составляет от 1.1 до 4.5% от общего содержания углерода. Пожары приводят к существенному изменению содержания углерода ВВ в лесной подстилке. Наибольшие изменения происходят в пирогенных горизонтах, в них содержание уменьшается в 3-27 раза в зависимости от фитоценоза, типа пожара и времени, прошедшего с момента пожара. Подгоризонты подстилки, не подвергнувшиеся прямому воздействию огня, сохраняют близкие к условно-фоновым почвам концентрации. Изменение содержания углерода ВВ в таежных почвах в ходе постпирогенных сукцессий определяется последующим возобновлением растений напочвенного покрова. На примере подзолов иллювиально-железистых показано, что уже через 10-16 лет после низовых пожаров средней и слабой интенсивности значения содержания углерода ВВ, приближаются к условно-фоновым показателям.
Ключевые слова: лесные почвы, пожары, почвенное органическое вещество, водорастворимые соединения углерода.
Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых кандидатов наук МК-2905.2015.4.
DOI: 10.1134/S0024114818040058


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Алейников А.А., Тюрин А.В., Симакин Л.В., Ефименко А.С., Лазников А.А. История пожаров в темнохвойных лесах Печоро-Илычского заповедника со второй половины XIX века по настоящее время // Сибирский лесной журнал. 2015. № 6. С. 31-42.

  • Безкоровайная И.Н., Тарасов П.А., Иванова Г.А., Богородская А.В., Краснощекова Е.Н. Азотный фонд песчаных подзолов после контролируемых выжиганий сосняков средней Сибири // Почвоведение. 2007. № 6. С. 775-783.

  • Богданов В.В., Прокушкин А.С., Прокушкин С.Г. Влияние низовых пожаров на подвижность органического вещества почвы в лиственничниках криолитозоны средней Сибири // Вестник КрасГАУ. 2009. № 2. С. 88-93.

  • Ведрова Э.Ф., Евдокименко М.Д., Безкоровайная И.Н., Мухортова Л.В., Чередникова Ю.С. Запасы углерода в органическом веществе послепожарных сосняков Юго-Западного Прибайкалья // Лесоведение. 2012. № 1. С. 3-13.

  • Воздействие пожаров на компоненты экосистемы среднетаежных сосняков Сибири // Отв. ред. М.Д. Евдокименко. Новосибирск: Наука, 2014. 232 с.

  • Гонгальский К.Б., Зайцев А.С., Коробушкин Д.И., Сайфутдинов Р.А., Язрикова Т.Е., Бенедиктова А.И., Горбунова А.Ю., Горшкова И.А., Бутенко К.О., Костина Н.В., Лапыгина Е.В., Кузнецова Д.М., Рахлеева А.А., Шахаб С.В. Разнообразие почвенной биоты на гарях южнотаежных лесов (на примере Тверской области) // Почвоведение. 2016. № 3. С. 388-397.

  • Дымов А.А., Дубровский Ю.А., Габов Д.Н. Пирогенные изменения подзолов иллювиально-железистых (средняя тайга, Республика Коми) // Почвоведение. 2014. № 2. С. 144-154.

  • Дымов А.А., Габов Д.Н., Дубровский Ю.А., Жангуров Е.В., Низовцев Н.А. Влияние пожара в северотаежном ельнике на органическое вещество почв // Лесоведение. 2015. № 1. С. 52-62.

  • Краснощеков Ю.Н. Трансформация серогумусовых почв сосновых лесов под влиянием пожаров в Юго-Западном Прибайкалье // Лесоведение. 2011. № 2. С. 3–12.

  • Краснощеков Ю.Н., Чередникова Ю.С.. Постпирогенная трансформация почв кедровых лесов в южном Прибайкалье // Почвоведение. 2012. № 10. С. 1057-1067.

  • Красильников П.В.. Устойчивые соединения углерода в почвах: происхождение и функции // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1131–1144.

  • Лукина Н.В., Полянская Л.М., Орлова М.А. Питательный режим почв северотаежных лесов. М.: Наука, 2008. 342 с.

  • Максимова Е.Ю., Цибарт А.С., Абакумов Е.В.. Свойства почв Тольяттинского соснового бора после катастрофических пожаров в 2010 г // Почвоведение. 2014. № 9. С. 1131-1144.

  • Полевой определитель почв России. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.

  • Прокушкин А.С., Токарева И.В., Прокушкин С.Г., Абаимов А.П., Гуггенбергер Г. Потоки растворенного органического вещества в лиственничниках криолитозоны Cредней Cибири // Экология. 2008. № 3. С. 163-172.

  • Прокушкин С.Г., Богданов В.В., Прокушкин А.С., Токарева И.В. Послепожарное восстановление органического вещества в напочвенном покрове лиственничников криолитозоны центральной Эвенкии // Известия РАН. Серия биологическая. 2011. № 2. С. 227-234.

  • Сапожников А.П., Карпачевский Л.О., Ильина Л.С. Послепожарное почвообразование в кедрово-широколиственных лесах // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2001. № 1. С. 132–164.

  • Сорокин Н.Д., Афанасова Е.Н. Микробиологическая диагностика состояния почв и филосферы лесных экосистем Сибири // Известия РАН. Серия биологическая. 2012. № 1. С. 100–108.

  • Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Л.А. Воробьевой. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.

  • Токарева И.В., Прокушкин А.С. Содержание органического вещества и его водорастворимой фракции в мохово-лишайниковых ассоциациях криолитозоны // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2012. № 1. С. 156-159.

  • Шамрикова Е.В., Пунегов В.В., Груздев И.В., Ванчикова Е.В., Ветошкина А.А. Индивидуальные органические соединения водных вытяжек из подзолистых почв Республики Коми // Почвоведение. 2012. № 10. С. 1068-1076.

  • Шапченкова О.А., Краснощеков Ю.Н., Лоскутов С.Р. Использование методов термического анализа для оценки органического вещества почв, пройденных пожарами // Почвоведение. 2011. № 6. С. 738-747.

  • Яшин И.М., Раскатов В.А., Шишов Л.Л. Водная миграция химических элементов в почвенном покрове. М.: Изд-во Московской сельскохозяйственной академии, 2003. 316 с.

  • Badia D., Marti C., Aguirre A., Aznar J.M., González-Pérez J.A., Dela Rosa J.M., Leon J., Ibarra P., Echeverria T. Wildfire effects on nutrients and organic carbon of a Rendzic Phaeozem in NE Spain: Changes at cm-scale topsoil // Catena. 2014. V. 113. P. 267-275.

  • Bond-Lamberty B., Peckham S., Ahl D., Gower S.T. Fire as the dominant driver of central Canadian boreal forest carbon balance // Nature. 2007. V. 450. P. 89-92.

  • Christ M.J., David М.В. Temperature and moisture effects on the production of dissolved organic carbon in a spodosol // Soil Biology and Biochemistry. 1996. V. 28. P. 1191-1199.

  • Dymov A.A., Gabov D.N. Pyrogenic alterations of Podzols at the North-East European part of Russia: morphology, carbon pools, PAH content // Geoderma. 2015. V. 241-242. P. 230-237.

  • González-Pérez J.A., González-Vila F.J., Almendros G., Knicker H. The effect of fire on soil organic matter – a review // Environment International. 2004. V. 30. P. 855-870.

  • Kaiser K., Kaupenjohann M., Zech W. Sorption of dissolved organic carbon in soil: effects of soil sample storage, soil-to-solution ratio, and temperature // Geoderma. 2001. V. 99. P. 317-328.

  • Knicker H. How does fire affect the nature and stability of soil organic nitrogen and carbon? A review // Biogeochemistry. 2007. V. 85. P. 91-118.

  • Michalzik В., Matzner E. Dynamics of dissolved organic nitrogen and carbon in a Central European Norway spruce ecosystem // European Journal of Soil Science. 1999. V. 50. P. 579-590.

  • Santin C., Doerr S.H., Merino A., Bryant R., Loader N.J. Forest floor chemical transformations in a boreal forest fire and their correlations with temperature and heating duration // Geoderma. 2016. V. 264. P. 71-80

  • Scharlemann J.P., Tanner E.V., Hiederer R., Kapos V. Global soil carbon: understanding and managing the largest terrestrial carbon pool // Carbon Management. 2014. № 5. P. 81–91.

  • Wang J.J., Dahlgren R.A., Ersan M.S., Karanfil T., Chow A.T. Wildfire altering terrestrial precursors of disinfection byproducts in forest detritus // Environmental Science & Technology, 2015. V. 49. P. 5921-5929.