ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 4, С. 426–436


ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-КАРБОНАТНЫХ ПОЧВ ПОСЛЕ СПЛОШНОЙ РУБКИ В ХВОЙНО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА
К. Ш. Казеев1, В. П. Солдатов1, А. К. Шхапавцев2, Н. Е. Шевченко3, Е. А. Грабенко4, О. Ю. Ермолаева1, С. И. Колесников1
1Южный федеральный университет, Стачки, 194/1, Ростов-на-Дону, 344090 Россия
2Майкопский государственный технологический университет, Первомайская, д. 191, Республика Адыгея, Майкоп, 385000 Россия
3Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН,
Профсоюзная, 84/32, стр. 14, Москва, 117997 Россия
4Институт географии РАН, Старомонетный пер., 29, стр. 4, 119017 Россия
E-mail: kamil_kazeev@mail.ru


Поступила в редакцию 23.07.2020 г.
В статье рассматриваются результаты изменения за 9-летний период свойств горно-карбонатных почв после сплошной вырубки в хвойно-широколиственных лесах Северо-Западного Кавказа. В первые 2-3 года после сплошной рубки на участках со слабым и средним уровнями нарушения почвенного покрова, которые занимают большую часть территории вырубки, формируется высокотравная растительность с повышенным видовым разнообразием по сравнению с контрольными участками леса. Существенно изменяются свойства дерново-карбонатных почв исследуемой территории, особенно физические (температура, влажность, плотность сложения, сопротивление пенетрации) и биологические (разнообразие флоры, численность микроорганизмов, содержание гумуса, активность ферментов). Значения показателей биологических свойств почвы при максимальном нарушении почвенно-растительного покрова непосредственно после рубки леса снижаются более, чем в 10 раз по сравнению с контрольными участками леса. При слабом уровне нарушений вследствие проявления экотонного эффекта отмечены случаи повышения биологической активности почв на 20-50% и более. Биологические свойства почв, особенно ферментативная активность, проявили себя как очень чувствительный индикатор изменений, произошедших вследствие рубки. В ходе восстановительной сукцессии за десятилетний период на участках со средним и сильным нарушением почвенного покрова содержание органического углерода и ферментативная активность почв не достигли контрольных значений.
Ключевые слова: рубки леса, мониторинг, биологическая активность, антропогенное воздействие, сукцессии.
Исследование выполнено при государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации (НШ-3464.2018.11; НШ-2511.2020.11).
DOI: 10.31857/S0024114821040069


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Богородская А.В., Кукавская Е.А., Каленская О.П., Буряк Л.В. Микробиологическая оценка состояния почв хвойных лесов Средней Сибири после пожаров разной интенсивности // Лесоведение. 2019. № 2. С. 138–156.

  • Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвы юга России: генезис, география, классификация, использование и охрана. Ростов-на-Дону: Изд-во Эверест, 2008. 276 с.

  • Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Кутровский М.А. Почвообразование на известняках и мергелях. Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007. 198 с.

  • Горшенин Н.М., Щербакова О.Н. Влияние рубок на биологическую активность дерново-подзолистой супесчаной почвы // Почвоведение. 1972. № 5. С. 115–123.

  • Грабенко Е.А., Татаренко Н.П. Зависимость лесорастительных и почвенных условий от абсолютной высоты в буково-пихтовых лесах Северо-Западного Кавказа // Вестник Майкопского государственного технологического университета. 2010. № 1. С. 134-138.

  • Дымов А.А. Влияние сплошных рубок в бореальных лесах России на почвы (обзор) // Почвоведение. 2017. № 7. С. 787–798.

  • Дымов А.А., Старцев В.В., Зуева О.М. Углерод водорастворимых соединений в лесных почвах и его постпирогенная динамика (на примере республики Коми) // Лесоведение. 2018. №5. С.359–371.

  • Зернов А.А. Флора Северо-Западного Кавказа. М.: Товарищество научных изданий Изд-во: КМК, 2006. 664 с.

  • Казеев К.Ш., Колесников С.И., Акименко Ю.В., Даденко Е.В. Методы биодиагностики наземных экосистем. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного фед. университета, 2016. 356 с.

  • Казеев К.Ш., Кутровский М.А., Даденко Е.В., Везденеева Л.С., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Влияние карбонатности пород на биологические свойства горных почв Северо-Западного Кавказа // Почвоведение. 2012. № 3. С. 327–335.

  • Казеев К.Ш., Трушков А.В., Одабашян М.Ю., Колесников С.И. Постагрогенное изменение ферментативной активности и содержания органического углерода чернозема в первые 3 года залежного режима // Почвоведение. 2020. № 7. С. 901–910.

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

  • Козунь Ю.С., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Влияние климата на биологические свойства почв юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного фед. университета, 2013. 112 с.

  • Колесников С.И., Жаркова М.Г., Везденеева Л.С., Кутузова И.В., Молчанова Е.В., Зубков Д.А., Казеев К.Ш. Оценка экотоксичности тяжелых металлов и нефти по биологическим показателям чернозема // Экология. 2014. № 3. С. 158–163.

  • Косенко И.С. Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья. М.: Колос. 1970. 614 с.

  • Краснощеков Ю.Н., Сорокин Н.Д. Почвенно-экологические изменения на вырубках и гарях Восточного Хэнтэя (МНР) // Почвоведение. 1988. № 1. С. 117–127.

  • Лукина Н.В., Тихонова Е.В., Шевченко Н.Е., Горнов А.В., Кузнецова А.И., Гераськина А.П., Смирнов В.Э., Горнова М.В., Ручинская Е.В., Анищенко Л.Н., Тебенькова Д.Н., Данилова М.А., Бахмет О.Н., Крышень А.М., Князева С.В., Шашков М.П., Быховец С.С., Чертов О.Г., Шанин В.Н. Аккумуляция углерода в лесных почвах и сукцессионный статус лесов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2018. 232 с.

  • Махныкина А.В., Прокушкин А.С., Меняйло О.В., Верховец С.В., Тычков И.И., Урбан А.В., Рубцов А.В., Кошурникова Н.Н., Ваганов Е.А. Влияние климатических факторов на эмиссию СО2 из почв в среднетаежных лесах Центральной Сибири: Эмиссия как функция температуры и влажности почвы // Экология. 2020. № 1. С. 51–61.

  • Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности. Уфа: Гилем, 2012. 488 с. 

  • Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломещ А.И. Современная наука о растительности. М: Логос., 2001. 264 с

  • Молчанов А.Г., Курбатова Ю.А., Ольчев А.В. Влияние сплошной вырубки леса на эмиссию СО2 с поверхности почвы // Известия РАН. Серия биологическая, 2017. № 2. С. 190–196.

  • Придня М.В., Ромашин А.В. Биологическое разнообразие лесов курортных комплексов Кубани и их оздоравливающее значение // Наука Кубани. 2001. №1. С. 3–10.

  • Придня М.В., Ромашин А.В., Пиньковский М.Д. Экосистемные услуги лесов Западного Кавказа // Успехи современного естествознания. 2009. №11. С. 9–20.

  • Рабочая группа IUSS WRB. 2015. Мировая реферативная база почвенных ресурсов 2014, исправленная и дополненная версия 2015. Международная система почвенной классификации для диагностики почв и создания легенд почвенных карт. Доклады о мировых почвенных ресурсах №106. ФАО, Рим. М.: Изд-во МГУ, 2018. 204 с.

  • Ткачук В.И. Динамика биоразнообразия в дубовых лесах влажных сугрудков центрального Полесья после сплошных вырубок // Лесоводство и агролесомелиорация., Харьков. 2007. Вып. 111. С. 73–79.

  • Французов А.А. Флористическая классификация лесов с Fagus orientalis Lipsky и Abies nordmanniana (Stev.) Spach в бассейне реки Белой (Западный Кавказ) // Растительность России. 2006. № 9. С. 76–85.

  • Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. Спб.: Мир и семья, 1995. 992 с.

  • Шевченко Н.Е., Кузнецова А.И., Тебенькова Д.Н., Смирнов В.Э., Гераськина А.П., Горнов А.В., Грабенко Е.А., Тихонова Е.В., Лукина Н.В.  Сукцессионная динамика растительности и запасы почвенного углерода в хвойно-широколиственных лесах Северо-Западного Кавказa // Лесоведение. 2019. № 3. С. 163–176.

  • Щербина В.Г. Динамика деструкции листового опада в рекреационных буковых биогеоценозах. // Экологический вестник Северного Кавказа. 2006. Т. 2. № 2. C. 5–9.

  • Adamczyk B., Adamczyk S., Kukkola M., Tamminen P., Smolander A. Logging residue harvest may decrease enzymatic activity of boreal forest soils // Soil Biology & Biochemistry. 2015. V. 82. P. 74–80.

  • Brackin R., Robinson N., Lakshmanan P., Schmidt S. Microbial function in adjacent subtropical forest and agricultural soil // Soil Biology & Biochemistry 2013. V. 57. P. 68–77.

  • Bünemann E.K., Bongiorno G., Bai Z., Creamer R.E., De Deyn G., Goede R., Fleskens L., Geissen V., Kuyper T.W., Mäder P., Pulleman M., Sukke W.l, Groenigen J.W., Brussaard L. Soil Quality – A Critical Review // Soil Biology and Biochemistry. 2018. V. 120. P. 105–125.

  • Karlen D.L., Veum, K.S., Sudduth K.A., Obrycki J.F., Nunes M.R. Soil Health assessment: Past Accomplishments, Current Activities, and Future Opportunities // Soil & Tillage Research. 2019. V. 195. 104365.

  • Kolesnikov, S.I., Timoshenko, A.N., Kazeev, K.S., Akimenko, Y.V., Soldatov A.V.  Comparison of ecotoxicity of nickel and iron oxides and their nanoforms // Rasayan Journal of Chemistry, 2019. V. 12 (2). P. 549–553.

  • McDaniel M.D., Kaye J.P., Kaye M.W. Increased temperature and precipitation had limited effects on soil extracellular enzyme activities in a post-harvest forest // Soil Biology & Biochemistry. 2013. V. 56. P. 90–98.

  • Paz-Ferreiro J., Trasar-Cepeda C., Leirós M.C., Seoane S., Gil-Sotres F. Effect of management and climate on biochemical properties of grassland soils from Galicia (NW Spain) // European Journal of Soil Biology. 2010. V. 46. I. 2. P. 136–143.

  • Trasar-Cepeda C., Leirós M.C., Gil-Sotres F. Hydrolytic enzyme activities in agricultural and forest soils. Some implications for their use as indicators of soil quality // Soil Biology & Biochemistry, 2008. V. 40. I. 9. P. 2146–2155.