Постпирогенная динамика агрохимических показателей песчаных подзолов в сосняках южной тайги

Приведены результаты трехлетних исследований динамики агрохимических показателей песчаных подзолов в сосняках лишайниково-зеленомошных, пройденных экспериментальными низовыми пожарами средней и высокой интенсивности.
Образцы почвы для лабораторных исследований на контрольном участке отбирались в год проведения эксперимента (2002 г.), а на горевших участках 1 и 2 – в течение трех последующих лет. При этом использовался метод смешанных образцов, агрохимические показатели которых определяли на инфракрасной аналитической системе «Инфрапид-61».
Анализ полученных результатов выявил довольно заметные изменения рассматриваемых показателей песчаных подзолов, особенно, на втором участке, где пожар имел высокую интенсивность. Так, активное поступление отпада в первый послепожарный год обусловило увеличение содержания в подстилке органического вещества и его основных компонентов – углерода и азота. Ослабление же всех форм почвенной кислотности при одновременном увеличении суммы обменных оснований и степени насыщенности ими отмечается во всей исследуемой почвенной толще и связано с поступлением легкорастворимых щелочных элементов из золы. Этой же причиной объясняется и возросшее содержание доступных форм фосфора и калия, а аммонийного азота – усилением активности восстановившихся после пожара микроорганизмов. В то же время, содержание гумуса в минеральных слоях подзолов после пожаров практически не изменилось. В течение же двух последующих лет изменения агрохимических показателей, в целом, приобретают обратный тренд, и, в ряде случаев, сопоставимы с таковыми на контрольном участке.
Таким образом, характер постпирогенной динамики агрохимических показателей песчаных подзолов в лишайниково-зеленомошных сосняках южной тайги, в целом, близок ранее установленному в других почвенных типах и лесорастительных условиях. В то же время, выявлены некоторые различия степени проявления данной динамики, обусловленные разной интенсивностью пожаров.

1. Абаимов А. П., Прокушкин С. Г., Зырянова О. А. Эколого-фитоценотическая оценка воздействия пожаров на леса криолитозоны Средней Сибири // Сибирский экологический журнал. 1996. № 1. С. 51–60.

2. Азотный фонд песчаных подзолов после контролируемых выжиганий сосняков Средней Сибири / И. Н. Безкоровайная, П. А. Тарасов, Г. А. Иванова [и др.] // Почвоведение. 2007. № 6. С. 775–783.

3. Амосов Г. А. Некоторые особенности горения при лесных пожарах. Л. : ЛенНИИЛХ. 1958. 30 с.

4. Арефьева З. Н. Влияние огня на некоторые биохимические процессы в лесных почвах // Труды Ин-та биологии УФ АН СССР. Уфа: Ин-т биологии УФ АН СССР. 1963. Вып. 36. С. 39–55.

5. Арефьева З. Н., Колесников Б. П. Динамика аммиачного и нитратного азота в лесных почвах Зауралья при высоких и низких температурах // Почвоведение. 1964. № 3. С. 30–43.

6. Богатырев Л. Г. Образование подстилок – один из важнейших процессов в лесных экосистемах // Почвоведение. 1996. № 4. С. 501–511.

7. Богородская А. В., Иванова Г. А., Сорокин Н. Д. Влияние пирогенного фактора на микробные комплексы почв сосняков Средней Сибири // Лесоведение. 2005. № 2. С. 25–31.

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

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

10. Бузыкин А. И. Влияние низовых пожаров на сосновые леса Среднего Приангарья // Охрана лесных ресурсов Сибири. Красноярск : Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1975. С. 141–153.

11. Ведрова, Э. Ф., Корсунов В. М. Миграция водорастворимых продуктов в почвах сосновых лесов // Почвы сосновых лесов Сибири. Красноярск : Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1986. С. 24–33.

12. Влияние контролируемого выжигания шелкопрядников на свойства дерново-подзолистых почв в Нижнем Приангарье / Ю. Н. Краснощеков, Э. Н. Валендик, И. Н. Безкоровайная [и др.] // Лесоведение. 2005. № 5. С. 16–24.

13. Влияние пожаров на эмиссии углерода в сосновых лесах Средней Сибири / Г. А. Иванова, В. А. Иванов, Е. А. Кукавская [и др.] // Сибирский экологический журнал. 2007. № 6. С. 885–895.

14. Воздействие пожаров на компоненты экосистемы среднетаежных сосняков / Г. А. Иванова, С. Г. Конард, Д. Д. Макрае [и др.]. Новосибирск : Наука, 2014. 232 с.

15. Зайдельман Ф. Р., Морозова Д. И., Шваров А. Л. Изменение свойств пирогенных образований и растительности на сгоревших осушенных торфяных почвах полесий // Почвоведение. 2003. № 11. С. 1300–1309.

16. Карпачевский Л. О. Лес и лесные почвы. М. : Лесная промышленность, 1981. 264 с.

17. Карпачевский Л. О. Подстилка – особый биогеогоризонт лесного биогеоценоза // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. М. : Изд-во АН СССР, 1983. С. 88–89.

18. Карпель Б. А., Короходкша В. Т. Изменение почвенных условий после пожаров // Лесные пожары в Якутии и их влияние на природу леса. Новосибирск : Наука, 1979. С. 75–87.

19. Классификация и диагностика почв России / сост. Л. Л. Шишов, В. Д. Тонконогов, И. И. Лебедев, М. И. Герасимова. Смоленск : Ойкумена, 2004. 342 с.

20. Краснощеков Ю. Н. Влияние пожаров на свойства горных дерново-таежных почв лиственничников Монголии // Почвоведение. 1994. № 9. С. 102–109.

21. Краснощеков Ю. Н. Почвозащитная роль горных лесов бассейна озера Байкал. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2004. − 224 с.

22. Краснощеков Ю. Н., Безкоровайная И. Н., Кузьмиченко В. В. Трансформация свойств лесной подстилки при контролируемом выжигании щелкопрядников в Нижнем Приангарье // Почвоведение. 2007. № 2. С. 170–178.

23. Кукавская Е. А., Иванова Г. А. Воздействие лесных пожаров на биомассу сосновых насаждений Средней Сибири // Вестник КрасГАУ. 2006. № 2. С. 156–162.

24. Кулагина М. А. Влияние низового пожара на биогенную миграцию элементов питания в сосняке багульниково-брусничном // Эколого-фитоценотические особенности лесов Сибири. Красноярск : Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1982. С. 24–37.

25. Курбатский Н. П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск : Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1970. С. 5–58.

26. Курбатский Н. П. Техника и тактика тушения лесных пожаров. М. : Гослесбумиздат, 1962. 154 с.

27. Кучеров Е. В., А. Х. Мукатанов, А. Х. Галева. Влияние лесных пожаров на свойства почв и травяно-кустарничковый ярус в сосняках Южного Урала // Горение и пожары в лесу. Часть III. Лесные пожары и их последствия. Красноярск : Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1979. С. 104–110.

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

29. Мажитова Г. Г. Пирогенная динамика мерзлотных почв Колымского нагорья // Почвоведение. 2000. № 5. С. 619–629.

30. Мякина Н. Б., Аринушкина Е. В. Методическое пособие для чтения результатов химических анализов почв. М. : Изд-во МГУ, 1979. 62 с.

31. Пирогенная трансформация почв сосняков средней тайги Красноярского края / И. Н. Безкоровайная, П. А. Тарасов, Г. А. Иванова [и др.] // Сибирский экологический журнал. 2005. № 1. С. 143–152.

32. Попова Э. П. Азот в лесных почвах. Новосибирск : Наука, 1983. 163 с.

33. Попова Э. П. О продолжительности пирогенного воздействия на свойства лесных почв // Горение и пожары в лесу. Часть III. Лесные пожары и их последствия. Красноярск : Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1979. С. 110–117.

34. Попова Э. П. Пирогенная трансформация свойств лесных почв Среднего Приангарья // Сибирский экологический журнал, 1997. № 4. С. 413–418.

35. Попова Э. П. Экологическая роль пожаров в почвообразовании // Почвенно-экологические исследования в лесных биогеоценозах. Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1982. С. 119–174.

36. Постпирогенные изменения гидротермических параметров почв среднетаежных сосняков / П. А. Тарасов, В. А. Иванов, Г. А. Иванова [и др.] // Почвоведение. 2011. № 7. С. 795–803.

37. Практикум по почвоведению / И. С. Кауричев, Н. П. Панов, М. В. Странович [и др.] / под ред. И. С. Кауричева. М. : Колос, 1980. 272 с.

38. Прокушкин С. Г., Сорокин Н. Д., Цветков П. А. Экологические последствия пожаров в лиственничниках северной тайги Красноярского края // Лесоведение. 2000. № 4. С. 9–15.

39. Пшеничникова Н. Ф., Пшеничников Б. Ф. Роль пирогенного фактора в формировании горнолесных почв Приморья // Генезис и биология почв юга Дальнего Востока. Владивосток : ДВО РАН, 1994. С. 58–61.

40. Санников С. Н., Санникова Н. С., Петрова И. В. Естественное возобновление в Западной Сибири: эколого-географический очерк. Екатеринбург : УрО РАН, 2004. 199 с.

41. Сапожников А. П. Биогеоценотические и лесоводственные аспекты пирогенеза лесных почв // Горение и пожары в лесу. Часть III. Лесные пожары и их последствия. – Красноярск : Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1979. С. 96–104.

42. Сапожников А. П. Роль огня в формировании лесных почв // Экология. 1976. № 1. С. 42–46.

43. Смольянинов И. И., Мигунова Е. С., Гладкий А. С. Почвенная лаборатория лесхоза. М. : Лесн. пром-сть, 1966. 144 с.

44. Соколов В. А., Фарбер С. К. Возобновление в лесах Восточной Сибири. Новосибирск : Наука, Изд-во СО РАН, 2006. 219 с.

45. Сорокин Н. Д. Влияние лесных пожаров на биологическую активность почв // Лесоведение. 1983. № 4. C. 24−28.

46. Средняя Сибирь / Л. Г. Каманин, Б. Н. Лиханов, В. Г. Петухов [и др.] / отв. ред. Л. Г. Каманин и Б. Н. Лиханов. М. : Наука, 1964. 480 с.

47. Стефин В. В. Антропогенные воздействия на горно-лесные почвы. Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1981. 169 с.

48. Сукачев В. Н., Зонн С. В. Методические указания к изучению типов леса. М. : Изд-во АН СССР, 1961. 143 с.

49. Тарабукина В. Г., Саввинов Д. Д. Влияние пожаров на мерзлотные почвы. Новосибирск : Наука, 1990. 120 с.

50. Тарасов П. А., Иванов В. А., Гайдукова А. Ф. Анализ динамики роста и развития самосева сосны обыкновенной на гари // Хвойные бореальной зоны. 2012. № 3-4. С. 284–290.

51. Тарасов П. А., Иванов В. А., Иванова Г. А. Влияние пожаров на кислотность почв // Химико-лесной комплекс – проблемы и решения. Красноярск : СибГТУ, 2003. С. 75–81.

52. Тарасов П. А., Тарасова А. В. Исследование постпирогенной динамики агрохимических показателей подзолистой почвы // Хвойные бореальной зоны. 2020. № 5-6. С. 277–285.

53. Уткин А. И. Влияние огня на природу и формирование лиственничников Центральной Якутии // Лесное хозяйство. 1965. № 1. С. 46–51.

54. Фирсова В. П. Влияние огневой очистки лесосек на водно-физические свойства почв сосновых лесов юго-востока Свердловской области // Почвы и гидрологический режим лесов Урала. Свердловск : УФ СО АН СССР, 1963. Вып. 36. С. 29–38.

55. Фирсова В. П. Лесные почвы Свердловской области и их изменения под влиянием лесохозяйственных мероприятий // Труды ин-та экологии растений и животных УФ АН СССР. Свердловск : УФ СО АН СССР, 1969. Вып. 63. 152 с.

56. Цветков П. А., Сорокин Н. Д., Прокушкин С. Г. Эдафические условия и лесовосстановление после пожаров в лиственничниках Эвенкии // Лесоведение. 2001. № 2. С. 16–21.

57. Цибарт А. С., Геннадиев А. Н. Влияние пожаров на свойства лесных почв Приамурья (Норский заповедник) // Почвоведение. 2008. № 7. С. 783–792.

58. Цибарт А. С., Геннадиев А. Н. Направленность изменения лесных почв Приамурья под воздействием пирогенного фактора // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2009. № 3. С. 66–74.

59. Чевычелов А. П. Пирогенез и постпирогенные трансформации свойств и состава мерзлотных почв // Сибирский экологический журнал. 2002. № 3. С. 273–277.

60. Чевычелов А. П., Шахматова Е. Ю. Постпирогенные полициклические почвы в лесах Якутии и Забайкалья // Почвоведение. 2018. № 2. С. 243–252.

61. Шешуков М. А., Савченко А. П., Пешков В. В. Лесные пожары и борьба с ними на севере Дальнего Востока. Хабаровск : ДальНИИЛХ, 1992. 95 с.

62. Экологическая и лесообразующая роль пожаров в криолитозоне Сибири / А. П. Абаимов, С. Г. Прокушкин, О. А. Зырянова [и др.] // Лесоведение. 2001. № 5. С. 50–59.

63. Alexander M. E. Calculating and interpreting forest fire intensities // Can. J. Bot. 60. 1982. P. 349–357.

64. Alexander M. E., Stocks B. J., Lawson B. D. Fire Behavior in Black Spruce-lichen Woodland: The Porter Lake Project // For. Can.-Edmonton, AB., Info. Rep. NOR-X-310. 1991. 55 р.

65. Blank R. W., Simard A. J. An Electronic Timer for Measuring Spread Rates of Wildland Fires // USDA FS, North Central For. Exp. Sta., St. Pauls, MN, Res. Note NC-304. 1983. 4 р.

66. Byram G. M. Combustion of forest fuels, in K.P. Davis (ed.), Forest Fire: Control and Use. McGraw-Hill. New York, NY. 1959. P. 61–89.

67. Influence of fire on the soil temperatures in pine forests of the middle taiga (Central Siberia, Russia) / I. N. Bezkorovaynaya, P. A. Tarasov, I. G. Gette [et all.] // Journal of Forestry Research. 2021. 32 (3). Р. 1139–1145.

68. McRae D. J., Alexander M. E., Stocks B. J. Measurement of fuels and fire behavior on prescribed burns / A Handbook. Can. For. Serv., Great Lakes For. Res. Cent., Sault Ste. Marie, ON, Inf. Rep. O-X-287. 1979. 44 p.

69. Succession of vegetation after a high-intensity fire in a pine forest with lichen / G. A. Ivanova, N. M. Kovaleva, S. V. Zhila [et al.] // Contemporary Problems of Ecology. 2017. T. 10. № 1. Р. 52–61.

70. Walker J. D., Stocks B. J. The fuel complex of mature and immature Jack Pine stands in Ontario. Canadian forestry service Department of the environment. Report O-X-229. 1975. Sault Ste Marie, Ontario. 19 p.