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
- 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.
- Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.
- 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.
- 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.
- Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Г-расимова. Смоленск: Ойкумене, 2004. 341 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- Литвинович А.В. Постагрогенная эволюция хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв северо-запада Нечерноземной зоны // Агрохимия. 2009. № 7. С. 85–93.
- 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.
- Лобков В.Т. Биоразнообразие в агроэкосистемах как фактор оптимизации биологической активности почвы // Почвоведение. 1999. № 6. С. 732–737.
- 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.
- 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.
- 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.
- Морозов А.М., Залесов С.В. Особенности лесообразовательного процесса на пашне и сенокосе // Агро XXI. 2008. № 7–9. С. 40–42.
- Огуреева Г.Н. Ботанико-географическое районирование СССР. М.: Изд-во МГУ, 1991. 76 с.
- Раменский Л.Г., Цаценкин И.А., Чижиков О.Н., Антипин Н.А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М.: Сельхозгиз, 1956. 470 с.
- Ремезов Н.П., Погребняк П.С. Лесное почвоведение. М.: Лес. пром-сть, 1965. 323 с.
- 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.
- Рыбакова А.Н., Сорокина О.А. Оценка показателей плодородия постагрогенных почв залежей при различном использовании // Плодородие. 2013. № 3(72). С. 31–33.
- 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.
- Сорокина О.А., Сорокин Н.Д. Влияние сосняков разного возраста на биологическую активность залежных почв Среднего Приангарья. // Почвоведение. 2007. № 5. С. 627–634.
- Сушков С.Ф. Динамика почвенно-растительного покрова на залежных землях (на примере юго-западных районов Ленинградской области): Автореф. дис. ...
- канд. геогр. н. Л., 1974. 25 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- Чалая Т.А. Запасы углерода в почвах и растительности постагрогенных ландшафтов южной тайги: Авто-реф. дис. ….канд. биол. наук. М.: МГУ, 2012. 26 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Yamamoto Y. Succession and various vegetation of grassland // Grassland Sci. 2001. V. 47. P. 424–429.