ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2015. № 4. С. 293-306

ПОСТАГРОГЕННАЯ ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОСТИ И СВОЙСТВ ПОЧВЫ В ХОДЕ ДЕМУТАЦИОННОЙ СУКЦЕССИИ В ЮЖНОЙ ТАЙГЕ

В. М. Телеснина
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, ф-т почвоведения
199991 Москва, Ленинские горы, МГУ
E-mail: vtelesnina@mail.ru

Поступила в редакцию 20.01.2015 г.

Изучены особенности демутационной динамики растительности, биологического круговорота и некоторых свойств почв на примере двух хронорядов - зарастающего сенокоса и зарастающей пашни. Хроноряды отличаются особенностями почв - первый образован на суглинистой дерново-подзолистой почве, второй - на песчаной подзолистой. Изменения в эколого-ценотической структуре травяно-кустарничкового яруса заключаются в замещении нитрофильных и мезофильных луговых видов бореальными. При лесовосстановлении по пашне на подзолистой супесчаной почве наблюдается олиготрофизация растительности, что отражается результатами исследования травяно-кустарничкового яруса с помощью экологических шкал. Скорость увеличения продуктивности древостоя на начальных стадиях сукцессии выше при лесовосстановлении по пашне, нежели по сенокосу. Надземная фитомасса травяно-кустарничкового яруса уменьшается в ходе лесовосстановления как по пашне, так и по сенокосу, снижение биомассы происходит уже через 10-13 лет. Выявлено существенное увеличение поступления азота и зольных элементов с легкоразлагаемым опадом через 5-7 лет после прекращения распашки, а также через 35-40 лет на стадии мелколиственного вторичного леса. При лесовосстановлении по сенокосному лугу с началом возобновления деревьев поступление азота и зольных элементов уменьшается почти вдвое. В ходе постагрогенеза пахотной почвы значимо увеличивается актуальная кислотность в верхних горизонтах. При прекращении сенокошения резко увеличивается актуальная кислотность, однако на поздних стадиях сукцессии значимая динамика кислотности не выявлена. Значимое увеличение содержания и запасов углерода в старопахотной толще выявлено только для супесчаных почв зарастающей пашни, однако при переходе от мелколиственного леса к березово-еловому содержание и запасы углерода в старопахотной толще снова уменьшаются. Микробная биомасса в верхних минеральных горизонтах несколько увеличивается после прекращения распашки, хотя и не достигает фонового значения, однако незначительно уменьшается после прекращения сенокошения. Все особенности динамики почвенных свойств адекватно отражаются изменением эколого-ценотической структуры и соотношением экологических групп растений

• Ключевые слова: cукцессия, залежи, биологический круговорот, углерод.

Список литературы

1. Ананьева Н.Д., Сусьян Е.А., Рыжова И.М., Бочарникова Е.О., Стольникова Е.В. Углерод микробной биомассы и микробное продуцирование двуокиси углерода дерново-подзолистыми почвами постагрогенных биогеоценозов и коренных ельников южной тайги (Костромская область) // Почвоведение. 2009. № 9. С. 1108–1116.


2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.


3. Аткин А.С., Аткина Л.И. Масса травянокустарничкового яруса в лесных фитоценозах // Продуктивность лесных фитоценозов. Красноярск: Изд-во ИЛиД СО АН СССР, 1984. С. 17–27.


4. Баранова О.Ю., Номеров Г.Б., Строганова М.Н. Изменение свойств пахотных дерново-подзолистых почв при зарастании их лесом // Почвообразование в лесных биогеоценозах. М.: Наука, 1989. С. 60–78.


5. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127.


6. Болысов С.И., Фузеина Ю.Н. Физико-географические условия Костромского Заволжья. Геолого-геоморфологическое устройство // Костромское Заволжье: природа и человек. М.: ИПЭЭ РАН, 2001. С. 36–60.


7. Владыченский А.С., Телеснина В.М. Сравнительная характеристика постагрогенных почв южной тайги в разных литологических условиях // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 2007. № 4. С. 3–11.


8. Гульбе А.Я. Процесс формирования молодняков древесных пород на залежи в южной тайге. Автореф. дис. …. канд. биол. наук. М.: Институт лесоведения РАН, 2009. 22 с.


9. Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициен-там // Лесоведение. 1998. № 3. С. 84–93.


10. Заугольнова Л.Б., Ханина Л.Г., Комаров А.С., Смирнова О.В., Попадюк Р.В., Островский М.А., Зубкова Е.В., Глухова Е.М., Паленова М.М., Губанов В.С., Грабарник П.Я. Информационно-аналитическая система для оценки сукцессионного состояния лесных сооб-ществ. Пущино: ПНЦ РАН, 1995. 51 с.


11. Иванова А.Е., Карлсен А.А., Марфенина О.Е. Свойства микобиоты постагрогенных дерново-подзолистых почв [При зарастании древесной растительностью] // Экологические функции лесных почв в естественных и нарушенных ландшафтах. Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН, 2011. Ч. 1. С. 22–25.


12. Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Г-расимова. Смоленск: Ойкумене, 2004. 341 с.


13. Копцик Г.Н., Багдасарова Т.В., Горленко О.В. Взаимосвязи видового разнообразия растений и свойств почв в экосистемах южной тайги // Бюллетень МОИП. Отд. Биол. 2001. Т. 106. Вып. 2. С. 31–38.


14. Ларионова А.А., Ермолаев А.М., Никитишен В.И., Лопес де Гереню В.О., Евдокимов И.В. Баланс углерода в пахотных серых лесных почвах при разных способах сельскохозяйственного использования // Почвоведение. 2009. № 2. С. 1464–1474.


15. Литвинович А.В. Изменение кислотно-основных свойств окультуренной дерново-подзолистой песчаной почвы в зависимости от срока нахождения в залежи // Почвоведение. 2005. № 10. С. 1232–1239.


16. Литвинович А.В. Постагрогенная эволюция хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв северо-запада Нечерноземной зоны // Агрохимия. 2009. № 7. С. 85–93.


17. Литвинович А.В., Плылова И.А. Изменение кислотно-основных свойств дерново-подзолистой суглинистой почвы в процессе постагрогенной эволюции // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования. СПб.: СПбГАУ, 2009. С. 160–164.


18. Лобков В.Т. Биоразнообразие в агроэкосистемах как фактор оптимизации биологической активности почвы // Почвоведение. 1999. № 6. С. 732–737.


19. Люри Д.И., Горячкин С.В., Караваева Н.А., Денисенко Е.А., Нефедова Т.Г. Динамика сельскохозяй-ственных земель России в ХХ веке и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС, 2010. 416 с.


20. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах / Н.И. Базилевич, А.А. Титлянова, В.В. Смирнов, Л.Е. Родин, Н.Т. Нечаева, Ф.И. Левин. М.: Мысль, 1978. 181 с.


21. Москаленко С.В., Бобровский М.И. Расселение лесных видов растений из старовозрастных дубрав на брошенные пашни в заповеднике “Калужские засеки” // Изв. Самарского НЦ РАН. 2012. Т. 14. № 1(5). С. 1332–1335.


22. Морозов А.М., Залесов С.В. Особенности лесообразовательного процесса на пашне и сенокосе // Агро XXI. 2008. № 7–9. С. 40–42.


23. Огуреева Г.Н. Ботанико-географическое районирование СССР. М.: Изд-во МГУ, 1991. 76 с.


24. Раменский Л.Г., Цаценкин И.А., Чижиков О.Н., Антипин Н.А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М.: Сельхозгиз, 1956. 470 с.


25. Ремезов Н.П., Погребняк П.С. Лесное почвоведение. М.: Лес. пром-сть, 1965. 323 с.


26. Романовская А.А., Коротков В.Н., Карабань Р.Т., Смирнов Н.С. Динамика элементов баланса углерода на неиспользуемых пахотных угодьях Валдайской возвышенности // Экология. 2012. № 5. С. 347–352.


27. Рыбакова А.Н., Сорокина О.А. Оценка показателей плодородия постагрогенных почв залежей при различном использовании // Плодородие. 2013. № 3(72). С. 31–33.


28. Семина М.Е. Индикационная роль микроценотической структуры при изучении демутации таежных лесов // Биогеография / Рус. геогр. о-во. Моск. центр. Москва, 2007. Вып. 14. С. 40–47.


29. Сорокина О.А., Сорокин Н.Д. Влияние сосняков разного возраста на биологическую активность залежных почв Среднего Приангарья. // Почвоведение. 2007. № 5. С. 627–634.


30. Сушков С.Ф. Динамика почвенно-растительного покрова на залежных землях (на примере юго-западных районов Ленинградской области): Автореф. дис. ...


31. канд. геогр. н. Л., 1974. 25 с.


32. Телеснина В.М., Ваганов И.Е., Климович Е.Ю., Чалая Т.А. Некоторые особенности биологического круговорота в постагрогенных экосистемах южной тайги и их влияние на химические свойства и биологическую активность почв // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведе-ние. 2013. № 2. С. 43–51.


33. Тишков А.А. Географические закономерности природных и антропогенных сукцессий: Дис. в форме науч. докл. … д-ра геогр. наук. М.: Ин-т географии РАН, 1994. 81 с.


34. Токавчук В.В. Оценка свойств серых почв при восстановлении леса на залежных землях лесостепной зоны: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т, 2011. 18 с.


35. Чалая Т.А. Запасы углерода в почвах и растительности постагрогенных ландшафтов южной тайги: Авто-реф. дис. ….канд. биол. наук. М.: МГУ, 2012. 26 с.


36. Anderson J.P.E., Domsch K.H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils // Soil Biol. Biochem. 1978. V. 10. № 3. P. 215–221.


37. Hooker T.D., Compton J.E. Forest ecosystem carbon and nitrogen accumulation during the first century after agricultural abandonment // Ecol. Appl. 2003. V. 13. P. 99–313.


38. Kalinina O., Goryachkin S.V., Karavaeva N.A., Lyuri D.I., Najdenko L., Giani L. Self-restoration of post-agrogenic sandy soils in the southern Taiga of Russia: Soil development, nutrient status, and carbon dynamics // Geoderma. 2009. V. 152. P. 35–42.


39. Landolt E., Bäumler B., Erhardt A. Flora indicativa – Ökologische Zeigerwerte und biologische Kennzeichen zur Flora der Schweiz und der Alpen. Verlag Haupt, 2010. 376 S.


40. Questad E.R., Bryan L. Coexistence through spatio-temporal heterogeneity and species sorting in grassland plant communities // Ecology Letters. 2008. V. 11. P. 717– 726.


41. Vuichard N., Ciais P., Belelli L., Smith P., Valentini R. Carbon sequestration due to the abandonment of agriculture in the former USSR since 1990 // Global Biogeochem. Cy-cles. 2008. V. 22. Issue 4. doi:10.1029/2008GB003212.


42. Yamamoto Y. Succession and various vegetation of grassland // Grassland Sci. 2001. V. 47. P. 424–429.