ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2015. № 1. С. 52-62


ВЛИЯНИЕ ПОЖАРА В СЕВЕРОТАЕЖНОМ ЕЛЬНИКЕ НА ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ

А. А. Дымов, Ю. А. Дубровский, Д. Н. Габов, Е. В. Жангуров, Н. А. Низовцев
Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН
167982 Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28
E-mail: aadymov@gmail.com


Поступила в редакцию 14.03.2014 г


Приведены результаты изучения морфологических свойств почвы и растительности 9-летнего постпирогенного лиственного молодняка, сформировавшегося после верхового пожара в северотаежном ельнике. Показано, что в почве постпирогенного фитоценоза морфологические пирогенные признаки проявляются до глубины 20-30 см, подстилки менее кислые, характеризуются высоким содержанием обменного кальция. Существенных пирогенных изменений в запасах углерода и азота в почвах не выявлено, однако происходит возрастание запасов углерода и азота в минеральных горизонтах при уменьшении вклада подстилок. Показано, что пожары являются одним из основных факторов, приводящих к увеличению концентраций полициклических углеводородов в почвах. Возрастание происходит преимущественно за счет двух- и трехъядерных полиаренов, наибольший вклад в увеличение вносит нафталин. В почве, формирующейся в геохимически подчиненном положении по отношению к участку, пройденному пожаром, наблюдается возрастание концентрации легких полиароматических углеводородов в срединных минеральных горизонтах профиля, вероятно, это определяется латеральной миграцией соединений. Лабильное органическое вещество изучаемых почв имеет близкое соотношение амфифильных фракций.



  • Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ для молодых кандидатов наук (МК-1027.2013.4), РФФИ (проект № 13-04-00570а) и программы Президиума РАН (№ 12-П-4-1018).

  • Ключевые слова: лесные почвы, пожары, почвенное органическое вещество, пау, РАН, амфифильные свойства почв, Печоро-Илычский заповедник.


Список литературы



  1. Бескоровайная 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.

  2. 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.

  3. Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. М.: Наука, 2004. Кн. 1. 479 с.

  4. Габов Д.Н., Безносиков В.А., Кондратенок Б.М., Яковлева Е.В. Закономерности формирования полициклических ароматических углеводородов в почвах северной и средней тайги // Почвоведение. 2008. № 11. С. 1334–1343.

  5. Геннадиев А.Н., Цибарт А.С. Факторы и особенности накопления пирогенных полициклических аро-матических углеводородов в почвах заповедных и антропогенно измененных территорий // Почвоведение. 2013. № 1. С. 32–40.

  6. 6.         Горшков В.В., Баккал И.Ю. Особенности послепожарной восстановительной динамики сообществ с доминированием лмшайников // Изв. Самарского НЦ РАН. 2012. Т. 14. № 1-5. С. 1223-1227.

  7. Государственная почвенная карта России. Масштаб 1:1 000 000. Объяснительная записка к листу Р-40 (Красновишерск). Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 2005. 56 с.

  8. Дёгтева С.В. Мелколиственные леса среднего течения р. Илыч // Флора и растительность южной части бассейна р. Печора. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 1992. С. 21–33. – (Тр. Коми НЦ УрО РАН, № 126).

  9. Дёгтева С.В., Дубровский Ю.А. Динамика растительного покрова при восстановительных сук-цессиях на гарях темнохвойных лесов Печоро-Илычского заповедника // Тр. Печоро-Илычского заповедника. 2010. № 16. С. 35–41.

  10. Дубровский Ю.А. Лесная растительность бассейна р. Илыч в верхнем и среднем течении (в границах Печоро-Илычского заповедника). Автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.05. Сыктывкар: Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, 2009. 19 с.

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

  12. Дымов А.А., Жангуров Е.В., Старцев В.В. Почвы северной части Приполярного Урала: морфология, физико-химические свойства, запасы углерода и азота // Почвоведение. 2013. № 5. С. 507–516.

  13. Елсаков В.В., Марущак И.О., Щанов В.М. Картирование растительного покрова бассейна р. Кожим (Приполярный Урал) с использованием материа-лов дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2000. Т. 2. № 6. С. 360–364.

  14. Ипатов В.С. Описание фитоценоза. Методические рекомендации. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1998. 93 с.

  15. Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб.: Наука, 2006. 337 с.

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

  17. Лесное хозяйство Республики Коми. 2012. Статистический Сб. Сыктывкар: Комистат, 2012. 114 с.

  18. Луговая Д.Л., Смирнова О.В., Запрудина М.В., Алейников А.А., Смирнов В.Э. Микромозаичная организация и фитомасса напочвенного покрова в основных типах темнохвойных лесов Печоро-Илычского заповедника // Экология. 2013. № 1. С. 3–10.

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

  20. Максимова Е.Ю., Цибарт А.С., Абакумов Е.В. Полициклические ароматические углеводороды в почвах пройденных верховым и низовым пожаром // Изв. Самарского НЦ РАН. 2013. Т. 15. № 3.С. 63–68.


21.    Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества почв как природные гидрофобно-гидрофильные соединения. М.: ГЕОС, 2009. 186 с.


22.    Полевой определитель почв России. М.: Почвен-ный институт им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.


23.    Прокушкин С.Г., Богданов В.В., Прокушкин А.С., Токарева И.В. Послепожарное восстановление органического вещества в напочвенном покрове лиственничников криолитозоны Центральной Эвенкии // Изв. РАН. Серия биол. 2011. № 2. С. 227–234.


24.    Рысин Л.П., Савельева Л.И. Еловые леса России. М.: Наука, 2002. 335 с.


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


26.    Семиколенных А.А., Бовкунов А.Д., Алейников А.А. Почвы и почвенный покров таежного пояса Северного Урала // Почвоведение. 2013. № 8. С. 911– 923.


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


28.    Тарасов П.А., Иванов В.А., Иванова Г.А., Краснощекова Е.Н. Постпирогенные изменения гидротер-мических параметров почв среднетаежных сосня-ков // Почвоведение. 2011. № 7. С. 795–803.


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


30.    Тонконогов В.Д. Автоморфное почвообразование в тундровой и таежной зонах Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. М.: Почвенный ин-ститут им. В.В. Докучаева, 2010. 304 с.


31.    Фуряев В.В. Роль пожаров в процессе лесообразо-вания. Новосибирск: Наука, 1996. 253 с.


32.    Ценотическая и флористическая структура лиственных лесов европейского Севера / Под ред. С.В. Дёгтевой. СПб.: Наука, 2001. 269 с.


33.    Alexis M.A., Rumpel C., Knicker H., Leifeld J., Rasse D., Pechot N., Bardoux G., Mariotti A. Thermal alteration of organic matter during a shrubland fire: A field study // Organic Geochemistry. 2010. V. 41. Р. 690–697.


34.    Bodi M.B., Martin D.A., Balfour V.N., Santin C., Doerr S.H., Pereira P., Cerda A., Mataix-Solera J. Wildland fire ash-production, composition and eco- hydro-geomorphic effects // Earth-Science Reviews. 2014. V. 130. P. 103–127.


35.    IPCC WGI contribution to the Fifth Assessment Report. The Physical science basis. 2013. 2216 p.


36.    Knicker H. Pyrogenic organic matter in soil: Its origin and occurrence, its chemistry and survival in soil environments // Quaternary International. 2011. V. 243. P. 251–263.


37.    Knicker H., Hilscher A., Rosa J.M., Conzalez-Pe-rez J.A., Gonzalez-Vila F.J. Modification of bio-markers in pyrogenic organic matter during the initial phase of charcoal biodegradation in soils // Geoderma. 2013. V. 197–198. P. 43–50.


38.    Lal R. Forest soils and carbon sequestration // Forest ecology and Management. 2005. V. 220. Р. 242–258.


39.    Vergnoux A., Di Rocco R., Domeizel M., Guiliano M., Doumenq P., Theraulaz F. Effects of forest fires on water extractable organic matter and humic substances from Mediterranean soils: UV-vis and fluorescence spectroscopy approaches // Geoderma. 2011. V. 160. Р. 434–443.