ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 3, С. 290–302

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ МЕРЗЛОТНЫХ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ ПОД ВЛИЯНИЕМ КУЛЬТУР ЕЛИ
А. П. Чевычелов, Л. П. Габышева, А. П. Исаев, Т. С. Коробкова, А. А. Алексеев
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
677980, Россия, Якутск, просп. Ленина 41
E-mail: chev.soil@list.ru

Поступила в редакцию 20.04.2020 г.
Изучено влияние еловых насаждений (Picea obovata Ledeb.) на изменение морфологических характеристик, состава и свойств мерзлотной лугово-черноземной почвы Центральной Якутии, формирующейся в условиях криоаридного климата, под лугово-степной растительностью, в окрестностях г. Якутска. Показано, что за 45-летний период воздействия исходный морфологический профиль первичной почвы, который имел вид: Wса – АUса – АВса – ВCA – ВСса – Сса трансформировался в профиль лесной перегнойно-карбонатной почвы, характеризующейся следующим строением: O – OH – АJ – АВса – ВCA – ВС – Сса. Отмечено, что изменение морфологического строения целинной почвы произошло посредством формирования горизонтов лесной подстилки O и подстилочно-перегнойного OН, а также уменьшение  мощности сезонно-талого слоя со 123 до 102 см и опускание глубины вскипания от 10-й % HCl до 26 см от поверхности, идентифицирующей наличие в почве подвижных карбонатов СаСО₃ и MgCO₃.
Также выявлено, что помимо морфологии существенно изменились состав и свойства  перегнойно-карбонатной по сравнению с таковыми лугово-черноземной почвы. Так, в гор. АJ и АВca данной почвы значения рН водной вытяжки уменьшились соответственно на 1.0-0.7. В почвенной толще (0-100 см) лесной почвы по сравнению с лугово-степной в целом увеличилось общее количество обменных оснований Са⁺² и Mg⁺² в 1.2 раза, сумма солей – в 1.5 раза, содержание общего N и органического С в 3.2 и 1.7 раза соответственно, но при этом уменьшилось количество подвижных карбонатов в 2.9 раза. Помимо этого изменились строение магнитного и солевого профилей изучаемых почв, их степень и химизм засоления, а также тип водного режима с криогенно-выпотного на мерзлотный периодически-промывной в связи со сменой растительности, произрастающей на данных почвах.
Ключевые слова: криолитозона, еловые насаждения, трансформация свойств и состава мерзлотных почв.
Статья подготовлена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 0297-2021-0027).
DOI: 10.31857/S0024114821030037

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• Анциферова О.А. Влияние еловых насаждений на свойства буроземов Калининградской области // Вестник Российского государственного университета им. И. Канта. 2010. Вып. 7. С. 111–116.


• Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Московского университета, 1970. 487 с.


• Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. Ярославль: Ярославский гос. тех. университет, 1995. 223 с.


• Беляев А.Б. Многолетняя динамика свойств черноземов выщелоченных под разными лесонасаждениями // Почвоведение. 2007. № 8. С. 917–926.


• Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: «Высшая школа», 1973. 399 с.


• Ведрова Э.Ф. Мухортова Л.В., Метелева М.К. Трансформация органического вещества подстилки в лесных культурах // Лесоведение. 2018. № 1. С. 24–36.


• Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Магнитная восприимчивость как индикатор загрязнения тяжелыми металлами городских почв (обзор литературы) // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2015. № 1. С. 13–20.


• Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М.: Изд-во Московского университета, 1989. 272 с.


• Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 328 с.


• Егунова М.Н., Бескоровайная И.Н. Особенности формирования мезофауны в 40-летних культурах на старопахотной серой почве // Вестник КрасГАУ. 2015. № 6. С. 3–9.


• Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. Якутск: Изд-во Якутского филиала СО АН СССР, 1987. 172 с.


• Зонн С.В. Влияние леса на почву. М.: Наука, 1954. 189 с.


• Исаев А.П. Естественная и антропогенная динамика лиственничных лесов криолитозоны (на примере Якутии): Автореф. дис. д-ра. биол. наук (экология ‒ 03.02.08). Якутск: Изд-во «СМИК-МАСТЕР», 2011. 51 с.


• Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесн. пром-сть, 1981. 262 с.


• Карпачевский Л.О. Структура почвенного покрова и разнообразие лесных фитоценозов // Почвоведение. 1996. № 6. С. 722–727.


• Карпачевский Л.О., Зубкова Т.А., Ташнинова Л.Н., Руденко Р.Н. Почвенный покров и


• парцеллярная структура лесного биогеоценоза // Лесоведение. 2007. № 6. С. 107–113.


• Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы и методы его


• изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1958. 190 с.


• Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.


• Конспект флоры Якутии: Сосудистые растения / Сост. Л.В. Кузнецова, В.И. Захарова. Новосибирск: Наука, 2012. 272 с.


• Коропачинский И.Ю., Встовская Т.Н. Древесные растения Азиатской России. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2002. 707 с.


• Лукина Н.В., Орлова М.А., Исаева Л.Г. Плодородие лесных почв как основа взаимосвязи почва‒растительность // Лесоведение. 2010. № 5. С. 45–56.


• Макарычев С.В., Лебедева Л.В. Формирование гидротермического режима почвы под древесными породами в условиях дендрария // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 5 (139). С. 44–49.


• Макарычев С.В., Лебедева Л.В. Физические и физико-химические свойства почв разного генезиса (на примере дендрария им. М.А. Лисавенко) // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017. № 8 (154). С. 58–62.


• Мошкина Е.В. Содержание свободных аминокислот в почвах хвойных лесов Карелии // Лесной вестник. 2008. № 4. С. 17–21.


• Петрова А.Е. Интродукция деревьев и кустарников в ботаническом саду // Интродукционные исследования растений в Якутии: Cб. научн. трудов. Якутск: Изд-во Якутского филиала СО АН СССР, 1987. С. 32–46.


• Поздняков Л.К. Даурская лиственница. М.: Наука, 1975. 298 с.


• Практикум по почвоведению / Под ред. И.С. Кауричева. М.: Колос, 1980. 272 с.


• Солодовников А.Н., Рожков В.А. Исследование влияния древесной породы на почву методом дискриминатного анализа // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2019. Вып. 96. С. 22–46.


• Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. Новосибирск: Наука, 1971. 92 с.


• Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Изд-во Московского университета, 1983. 320 с.


• Усков М.Н. Минеральный состав и геохимические особенности четвертичных отложений Центральной Якутии. Якутск: Изд-во Якутского филиала СО АН СССР, 1985. 108 с.


• Уткин А.И. Леса Республики Саха (Якутия) – феномен таежного пояса Северной Евразии // Хвойные бореальные зоны. 2006. Т. 23. № 3. С. 7–14.


• Чевычелов А.П., Скрыбыкина В.П., Васильева Т.И. Географо-генетические особенности формирования свойств и состава мерзлотных почв Центральной Якутии // Почвоведение. 2009. № 6. С. 648–657.


• Чугунов Б.В. Леса Якутии и возможность их отражения в Якутском ботаническом саду // Интродукция растений в Центральной Якутии. Отв. ред. Н.А. Аворин, М.; Л.: Наука, 1965. С. 45–76.


• Чугунова З.Е. Ассортимент деревьев и кустарников для озеленения населенных пунктов Якутии // Интродукция растений в Центральной Якутии. Отв. ред. Н.А. Аворин, М.; Л.: Наука, 1965. С. 5–18.


• Щербаков И.П. Лесной покров Северо-Востока СССР. Новосибирск: Наука, 1975. 344 с.


• Bargali K., Manral V., Padalia K., Bargali S.S., Upadhyay V.P. Effect of vegetation type and season on microbial biomass carbon in Central Himalayan forest soils, Jndia // Catena. 2018. V. 171. P. 125–135.


• Binkley D., Giardina C. Why do trees species affect soils? The warp and woof of tree-soil interactions // Biogeochemistry. 1998. N 42. P. 89–106.


• Chang X., Jin H., Yu S., He R., Luo D., Lu L., Sun H., Sun G. Influence of vegetation on frozen ground temperatures the forested area in the Da Xing' Anling Mountains, Northeastern China // Shengtai Xuebao. 2011. V. 31. N 18. P. 5138–5147.


• Ganuza A., Almendros G. Organic carbon storage in soils of the Basque country (Spain): the effect of climate, vegetation type and edaphic variables // Biology and Fertility of Soils. 2003. V. 37. N 3. P. 154-162.


• Kourtev P.S., Shrenfeld J.G., Huang W.Z. Effect of exotic plant species on soil properties in hardwood forest of New Jersey // Water, Air & Soil Pollution. 1998. V. 105. N 1-2. P. 493–501.


• Lukina N.V., Orlova M.A., Tikhonova E.V., Tebenkova D.N., Kasakova A.T., Gornov A.V., Smirnov V.E., Knyazeva S.V., Bakhmet O.N., Kryshen A.M., Shashkov M.P., Ershov V.V. The influence of vegetation on the forest soil properties in the republic of Karelia // Eurasian Soil Science. 2019. V. 52. N 7. P. 793–807.


• Phillips D.H., Firtz Patrick E.A. Biological influence on the morphology and micromorphology of selected podzols (spodosols) and cambisoils (inceptisoils) from the Eastern United States and North-East Scotland // Geoderma. 1999. V. 90. N 3-4. P. 327–364.


• Raich Ja.W., Tufekciogul A. Vegetation and soil respiration: correlations and controls // Biogeochemistry. 2000. V. 48. N 1. P. 71–90.


• Rech P.B., Oleksyn J., Modrzynski J., Mrozinski P., Hobbie S.E., Eissenstat D.M., Chorover J., Oliver A.C., Cynthia M.H., Tjoelker M.G. Linking litter calcium, eartworms, and soil properties: a common garden test with 14 temperate tree species // Ecology Letters. V. 8. N 8. 2005. P. 811–818.


• Wu H.H., Xu X.K., Duan C.T., Li T.S., Cheng W.G. Effect of vegetation type, wetting intensity, and nitrogen supply on external carbon stimulated heterotrophic respiration and microbial biomass carbon in forest soils // Science China Earth Sciences. 2015. V. 58. N 8. P. 1446–1456.