ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2016. № 5. С. 383-396


СОСТОЯНИЕ МИКРОБНЫХ СООБЩЕСТВ В ПОЧВАХ ЛИСТВЕННЫХ И СВЕТЛОХВОЙНЫХ ЛЕСОВ СРЕДНЕЙ СИБИРИ ПОСЛЕ РУБОК И ПОЖАРОВ

А. В. Богородская, Е. А. Кукавская
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, 50/28               E-mail: anbog@ksc.krasn.ru


Поступила в редакцию: 10 ноября 2015 г.


Дана оценка состояния микробоценозов дерново-подзолистых почв в лиственных и светлохвойных насаждениях Средней Сибири после рубок и пожаров. В светлохвойных насаждениях на свежей и пятилетней вырубках увеличивается обилие гетеротрофной микрофлоры почв, снижается олиготрофность, изменяются экофизиологические параметры микробоценозов в подстилке и гумусово-аккумулятивном горизонте. В профиле дерново-подзолистой почвы на пятилетней вырубке на 20% увеличиваются общие запасы Смик и на 30% - микробная продукция СО2. Выборочная рубка древостоев в лиственных насаждениях не вызвала существенной трансформации микробоценозов почв и ограничивалась изменениями в подстилке. Пожары на вырубках и в насаждениях оказывают значимое влияние на структуру, численность эколого-трофических групп микроорганизмов и экофизиологические параметры микробоценозов подстилок в сосновых насаждениях и затрагивают также гумусово-аккумулятивный и верхний минеральный горизонты почвы в березовом насаждении, где отмечено снижение на 40% общих запасов Смик и на 30% продукции СО2 в профиле дерново-слабоподзолистой почвы. В свою очередь, значения микробного метаболического коэффициента после пожаров значительно выше в подстилках светлохвойных насаждений, что указывает на большее нарушение их равновесного состояния и устойчивости микробоценоза в сравнении с лиственными лесами.



  • Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 12-04-31258).

  • Ключевые слова: сосновые и березовые насаждения, пожары, рубки, микробная биомасса, базальное дыхание, микробный метаболический коэффициент, запасы микробной биомассы, микробная продукция углекислого газа.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв. М.: Наука, 2003. 222 с.


2. Андреюк Е.И. Методические аспекты изучения микробных сообществ почвы // Микробные сообщества и их функционирование в почве: cб. науч. тр. Киев: Наукова думка, 1981. С. 13-23.


3. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 552 с.


4. Богородская А.В., Сорокин Н.Д. Микробиологическая диагностика состояния пирогенно-измененных почв сосняков Нижнего Приангарья // Почвоведение. 2006. № 10. С. 1258-1266.


5. Богородская А.В., Иванова Г.А., Тарасов П.А. Послепожарная трансформация микробных комплексов почв лиственничников Нижнего Приангарья // Почвоведение. 2011. № 1. С. 56-63.


6. Богородская А.В., Кукавская Е.А., Иванова Г.А. Трансформация микробоценозов почв светлохвойных лесов Нижнего Приангарья под воздействием рубок и пожаров // Почвоведение. 2014. № 3. С. 317-326.


7. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.


8. Иванов В.В. Экологические последствия механизированных лесозаготовок в южной тайге Красноярского края // Лесоведение. 2005. № 2. С. 3-8.


9. Клевенская И.Л., Наплекова Н.Н., Гантимурова Н.И. Микрофлора почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1970. С. 10-50.


10. Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов. Вопросы лесной пирологии. Красноярск: Институт леса и древесины, 1970. С. 5-58.


11. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во Моск. университета, 1991. 304 с.


12. Приказ Рослесхоза от 09.03.2011 № 61 ‘’Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации’’ (зарегистрировано в Минюсте РФ 28.04.2011 № 20617).


13. Сорокин Н.Д. Микробиологический мониторинг нарушенных наземных экосистем Сибири // Известия РАН. Сер. биол. 2009. № 6. С. 728-733.


14. Средняя Сибирь / Под ред. И.П. Герасимова. М.: Наука, 1964. 480 с.


15. Стольникова Е.В., Ананьева Н.Д., Чернова О.В. Микробная биомасса, ее активность и структура в почвах старовозрастных лесов Европейской территории России // Почвоведение. 2011. № 4. С. 479-494.


16. Сукачев В.Н., Зонн С.В., Мотовилов Г.П. Методические указания к изучению типов леса. М.: Наука, 1957. 60 с.


17. Сусьян Е.А., Ананьева Н.Д., Гавриленко Е.Г., Чернова О.В., Бобровский М.В. Углерод микробной биомассы в профиле лесных почв южной тайги // Почвоведение. 2009. № 10. С. 1233-1240.


18. Тарасов П.А., Иванов В.А., Иванова Г.А. Особенности температурного режима почв в сосняках средней тайги, пройденных низовыми пожарами // Хвойные бореальной зоны. 2008. № 3-4. С. 300-304.


19. Титарев Р.П. Особенности восстановления почвенных свойств и растительности на сплошных вырубках в подзоне южной тайги (на примере Боровинского лесничества Калужской области). Автореф. дисс. … канд. биол. наук. (03.00.27, 03.00.16) М.: Изд-во Моск. университета, 2009. 26 с.


20. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.


21. Anderson J.P.E., Domsch K.H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils // Soil Biology & Biochemistry. 1978. V. 10. P. 314-322.


22. Anderson T.H., Domsch K.H. The metabolic quotient for CO2 (qCO2) as a specific activity parameter to assess the effects of environmental condition, such as, pH, on the microbial biomass of forest soil // Soil Biology & Biochemistry. 1993. V. 25. P. 393-395.


23. Baldocchi D.D., Vogel C.A. Energy and CO2 flux densities above and below a temperate broadleaved forest and a boreal pine forest // Tree Physiology. 1996. V. 16. P. 5-16.


24. Conrad R. Soil microorganisms as controllers of atmospheric trace gases (H2, CO, CH4, OSC, N2О and NO) // Microbiological Reviews. 1996. V. 60. P. 609-640.


25. FIRESCAN Science Team. Fire in boreal ecosystems of Eurasia: first results of the Bor Forest Island fire experiment, Fire Research Campaign Asia-North (FIRESCAN) // World Resource Reviews. 1994. V. 6. P. 499-523.


26. Flannigan M., Stocks B., Turetsky M., Wotton M. Impacts of climate change on fire activity and fire management in the circumboreal forest // Global Change Biology. 2009. V. 15. P. 549-560.


27. Kukavskaya E.A., Buryak L.V., Ivanova G.A., Conard S.G., Kalenskaya O.P., Zhila S.V., McRae D.J. Influence of logging on the effects of wildfire in Siberia // Environmental Research Letters. 2013. V. 8. 045034 doi:10.1088/1748-9326/8/4/045034.


28. Nearly D.G., Klopatek C.C., DeBano L.F., Ffolliott P.F. Fire effects on belowground sustainability: review and synthesis // Forest Ecology & Management. 1999. V. 122. P. 51-71.


29. Pietikainen J., Fritze H. Clear-cutting and prescribed burning in coniferous forest: comparison of effects on soil fungal and total microbial biomass, respiration activity and nitrification // Soil Biology & Biochemistry. 1995. V. 27. P. 101-109.


30. Thiffault E., Hannam K.D., Quideau S.A., Pare D., Belanger N., Oh S.-W., Munson A.D. Chemical composition of forest floor and consequences for nutrient availability after wildfire and harvesting in the boreal forest // Plant Soil. 2008. V. 308. P. 37-53.


31. Vedrova E.F. Carbon pools and fluxes of 25-year old coniferous and deciduous stands in Middle Siberia // Water, Air & Soil Pollution. 1995. V. 82. P. 239-246.


32. Vivchar A. Wildfires in Russia in 2000-2008: estimates of burnt areas using the satellite MODIS. MCD45 data. Remote Sensing Letters. 2011. V. 2(1). Р. 81-90. 


33. Специализированные массивы для климатических исследований. URL: http://aisori.meteo.ru/ClimateR (дата обращения 01.03.2016). <http://aisori.meteo.ru/ClimateR%20(дата%20обращения%2001.03.2016).>