Postpyrogenic changes of hydrothermal parameters of sandy podzols in the pine forests of the Southern taiga
https://doi.org/10.53374/1993-0135-2023-1-46-55
Abstract
The results of long years of studies in lichen-green moss pine forests growing on sandy podzols passed by experimental grass-roots fires are presented. Changes in hydrothermal parameters of podzols caused by pyrogenic and post-pyrogenic transformation of various components of forest biogeocenoses were revealed. Along with the general nature of these changes, some differences in the degree of their manifestation in different areas due to different intensity of fires were revealed.
It is concluded that as a result of pyrogenic effects, the existing material and energy exchange between the atmosphere and the soil is disrupted, which is the main process of formation and development of the latter. Consequently, forest fires are a powerful and active factor of modern soil formation.
About the Authors
P. A. Tarasov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology
Russian Federation
Russian Federation
31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037
V. A. Ivanov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology
Russian Federation
Russian Federation
31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037
G. A. Ivanova
V. N. Sukachev Institute of Forest SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
50/28, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036
I. N. Bezkorovaynaya
Siberian Federal University
Russian Federation
Russian Federation
79, Svobodny av., Krasnoyarsk, 660041
References
1. Abaimov A. P., Prokushkin S. G., Zyryanova O. A. Ekologo-fitotsenoticheskaya otsen-ka vozdeystviya pozharov na lesa kriolitozony Sredney Sibiri // Sibirskiy ekologiche-skiy zhurnal. 1996. № 1. S. 51–60.
2. Azotnyy fond peschanykh podzolov posle kontroliruyemykh vyzhiganiy sosnyakov Sredney Sibiri / I. N. Bezkorovaynaya, P. A. Tarasov, G. A. Ivanova [i dr.] // Pochvovede-niye. 2007. № 6. S. 775–783.
3. Amosov G. A. Nekotorꞏyye osobennosti goreniya pri lesnykh pozharakh. –L. : LeNNI-ILKH. 1958. 30 s.
4. Atkin A. S., Atkina L. S. Zapasy napochvennykh goryuchikh materialov v sosnyakakh // Lesnꞏyye pozhary i ikh posledstviya. – Krasnoyarsk : In-t lesa i drevesiny im. V. N. Sukache-va SO AN SSSR, 1985. S. 92–101.
5. Bekhovykh YU. V. Vliyaniye lesnykh pozharov na gidrotermicheskiy rezhim dernovo-podzolistykh pochv sukhostepnoy zony Altayskogo kraya // Antropogennoye vozdeystviye na lesnꞏyye ekosistemy. Barnaul : Izd-vo Altayskogo un-ta, 2002. S. 139–142.
6. Bogatyrev L. G. Obrazovaniye podstilok – odin iz vazhneyshikh protsessov v lesnykh ekosistemakh // Pochvovedeniye. 1996. № 4. S. 501–511.
7. Bogorodskaya A. V., Ivanova G. A., Sorokin N. D. Vliyaniye pirogennogo faktora na mikrobnꞏyye kompleksy pochv sosnyakov Sredney Sibiri // Lesovedeniye. 2005. № 2. S. 25–31.
8. Buzykin A. I. Vliyaniye nizovykh pozharov na sosnovꞏyye lesa Srednego Priangar'ya // Okhrana lesnykh resursov Sibiri. Krasnoyarsk : In-t lesa i drevesiny im. V.N. Sukacheva SO AN SSSR, 1975. S. 141–153.
9. Vozdeystviye pozharov na komponenty ekosistemy srednetayezhnykh sosnyakov / G. A. Ivanova, S. G. Konard, D. D. Makraye [i dr.]. Novosibirsk : Nauka, 2014. 232 s.
10. Voronin A. D. Osnovy fiziki pochv : uchebnoye posobiye. M. : Izd-vo MGU, 1986. 244 s.
11. Gayel' A. G., Smirnova L. F. Peski i peschanꞏyye pochvy. M. : GEOS, 1999. 252 s.
12. Dimo V. N. Teplovoy rezhim pochv SSSR. M. : Kolos, 1972. 360 s.
13. Dmitriyev YE. A. Matematicheskaya statistika v pochvovedenii. M. : MGU, 1995. 320 s.
14. Evdokimenko M. D. Mikroklimat drevostoyev i gidrotermicheskiy rezhim pochv v sosnovykh lesakh Zabaykal'ya posle nizovykh pozharov // Goreniye i pozhary v lesu. Chast' III. Lesnꞏyye pozhary i ikh posledstviya. – Krasnoyarsk : In-t lesa i drevesiny im. V.N. Sukache-va SO AN SSSR, 1979. S. 130–140.
15. Evdokimenko M. D. Pirogennꞏyye narusheniya lesorastitel'noy sredy v sosnyakakh Za-baykal'ya i ikh lesovodstvennꞏyye posledstviya // Lesovedeniye. 2014. № 1. S. 3–12.
16. Evdokimenko M. D. Poslepozharnaya dinamika mikroklimata i gidrotermicheskogo rezhima merzlotnykh pochv v listvennichnikakh Stanovogo khrebta // Sibirskiy ekologiche-skiy zhurnal. 1996. № 1. S. 73–79.
17. Karpachevskiy L. O. Les i lesnꞏyye pochvy. M. : Lesnaya promyshlennost', 1981. 264 s.
18. Karpachevskiy L. O. Podstilka – osobyy biogeogorizont lesnogo biogeotsenoza // Rol' podstilki v lesnykh biogeotsenozakh. M. : Izd-vo AN SSSR, 1983. S. 88–89.
19. Klassifikatsiya i diagnostika pochv Rossii / sost. L. L. Shishov, V. D. Tonkonogov, I. I. Lebedev, M. I. Gerasimova. Smolensk : Oykumena, 2004. 342 s.
20. Kosarev V. P. Lesnaya meteorologiya s osnovami klimatologii. SPb. : Izd-vo LTA, 2002. 264 s.
21. Krasnoshchekov YU. N. Pochvozashchitnaya rol' gornykh lesov basseyna ozera Baykal / Yu. N. Krasnoshchekov. Novosibirsk : Izd-vo SO RAN, 2004. 224 s.
22. Krasnoshchekov Yu. N., Bezkorovaynaya I. N., Kuz'michenko V. V. Transformatsiya svoystv lesnoy podstilki pri kontroliruyemom vyzhiganii shchelkopryadnikov v Nizhnem Priangar'ye // Pochvovedeniye. 2007. № 2. S. 170–178.
23. Kukavskaya Ye. A., Ivanova G. A. Vozdeystviye lesnykh pozharov na biomassu sosnovykh nasazhdeniy Sredney Sibiri // Vestnik KraSGAU. 2006. № 2. S. 156–162.
24. Kurbatskiy N. P. Tekhnika i taktika tusheniya lesnykh pozharov. M. : Goslesbumiz-dat, 1962. 154 s.
25. Les, pochva i lesnoye pochvovedeniye / L. O. Karpachevskiy, V. A. Rozhkov, M. L. Karpachevskiy [i dr.] // Pochvovedeniye. 1996. № 5. S. 587–598.
26. Lukina N. V., Polyanskaya L. M., Orlova M. A. Pitatel'nyy rezhim pochv severota-ezhnykh lesov. M. : Nauka, 2008. 342 s.
27. Mazhitova G. G. Pirogennaya dinamika merzlotnykh pochv Kolymskogo nagor'ya // Pochvovedeniye. 2000. № 5. S. 619–629.
28. Matveyev A. M., Matveyev P. M. Vliyaniye ognevogo vozdeystviya na vozobnovleniye srednetayezhnykh listvennichnikov Evenkii // Lesovedeniye. 2006. № 5. S. 7–11.
29. Osobennosti teploakkumulyatsii i teploobmena v dernovo-podzolistykh pochvakh na garyakh sukhostepnoy zony Altayskogo kraya / Yu. V. Bekhovykh, S. V. Makarychev, I. T. Trofi-mov I.T. [i dr.] // Antropogennoye vozdeystviye na lesnꞏyye ekosistemy. Barnaul : Izd-vo Altayskogo un-ta, 2002. S. 142–145.
30. Pirogennaya transformatsiya pochv sosnyakov sredney taygi Krasnoyarskogo kraya / I. N. Bezkorovaynaya, P. A. Tarasov, G. A. Ivanova [i dr.] // Sibirskiy ekologicheskiy zhur-nal. 2005. № 1. S. 143–152.
31. Pozdnyakov L. K. Vliyaniye beglykh nizovykh pozharov na rezhim vlazhnosti i tempera-turu pochvy // Lesnoye khozyaystvo. 1953. № 4. S. 62–63.
32. Pozdnyakov L. K. Gidroklimaticheskiy rezhim listvennichnykh lesov Tsentral'noy Yakutii. M. : Lesnaya promyshlennost', 1963. 146 s.
33. Popova E. P. O prodolzhitel'nosti pirogennogo vozdeystviya na svoystva lesnykh pochv // Goreniye i pozhary v lesu. Chast' III. Lesnꞏyye pozhary i ikh posledstviya. Krasnoyarsk : In-t lesa i drevesiny im. V. N. Sukacheva SO AN SSSR, 1979. S. 110–117.
34. Popova E. P. Pirogennaya transformatsiya svoystv lesnykh pochv Srednego Prianga-r'ya // Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal, 1997. № 4. S. 413–418.
35. Popova E. P. Ekologicheskaya rol' pozharov v pochvoobrazovanii // Pochvenno-ekologicheskiye issledovaniya v lesnykh biogeotsenozakh. Novosibirsk : Nauka, Sib. otd-niye, 1982. S. 119–174.
36. Postpirogennꞏyye izmeneniya gidrotermicheskikh parametrov pochv srednetayezhnykh sosnyakov / P. A. Tarasov, V. A. Ivanov, G. A. Ivanova [i dr.] // Pochvovedeniye. 2011. № 7. S. 795–803.
37. Praktikum po pochvovedeniyu / I. S. Kaurichev, N. P. Panov, M. V. Stranovich [i dr.]. Pod red. I. S. Kauricheva. M. : Kolos, 1980. 272 s.
38. Prokushkin S. G., Sorokin N. D., Tsvetkov P. A. Ekologicheskiye posledstviya pozha-rov v listvennichnikakh severnoy taygi Krasnoyarskogo kraya // Lesovedeniye. 2000. № 4. S. 9–15.
39. Rastvorova O. G. Fizika pochv (prakticheskoye rukovodstvo). L. : Izd-vo LGU,1983. 196 s.
40. Sannikov S. N., Sannikova N. S., Petrova I. V. Yestestvennoye vozobnovleniye v Za-padnoy Sibiri: ekologo-geograficheskiy ocherk. Yekaterinburg : URO RAN, 2004. 199 s.
41. Sannikov S. N., Sannikova N. S. Ekologiya yestestvennogo vozobnovleniya sosny pod pologom lesa. M. : Nauka, 1985. 264 s.
42. Sapozhnikov A. P. Biogeotsenoticheskiye i lesovodstvennꞏyye aspekty pirogeneza lesnykh pochv. // Goreniye i pozhary v lesu. Chast' III. Lesnꞏyye pozhary i ikh posledstviya. Krasnoyarsk : In-t lesa i drevesiny im. V.N. Sukacheva SO AN SSSR, 1979. S. 96–104.
43. Sapozhnikov A. P. Rol' ognya v formirovanii lesnykh pochv // Ekologiya. 1976. № 1. S. 42–46.
44. Sokolov V. A., Farber S. K. Vozobnovleniye v lesakh Vostochnoy Sibiri. Novosi-birsk : Nauka, Izd-vo SO RAN, 2006. 219 s.
45. Sofronov M. A., Volokitina A. V. O «teplovoy melioratsiI» listvennichnikov na severe Sibiri // Lesnoye khozyaystvo. 1998. № 5. S. 26–28.
46. Srednyaya Sibir' / L. G. Kamanin, B. N. Likhanov, V. G. Petukhov [i dr.] ; otv. red. L. G. Kamanin i B. N. Likhanov. M. : Nauka, 1964. 480 s.
47. Stepanov G. M. Temperaturnyy rezhim merzlotnykh pochv na garyakh severnoy Yakutii // Lesovedeniye. 1988. № 5. S. 67–71.
48. Stefin V. V. Antropogennꞏyye vozdeystviya na gorno-lesnꞏyye pochvy. Novosibirsk : Nauka, Sib. otdniye, 1981. 169 s.
49. Sukachev V. N., Zonn S. V. Metodicheskiye ukazaniya k izucheniyu tipov lesa. M. : Izd-vo AN SSSR, 1961. 143 s.
50. Suktsessiya rastitel'nosti posle vysokointensivnogo pozhara v sosnyake lishayni-kovom / G. A. Ivanova, V. A. Ivanov, N. M. Kovaleva [i dr.] // Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal, 2017. № 1. S. 61–71.
51. Tarabukina V. G., Savvinov D. D. Vliyaniye pozharov na merzlotnꞏyye pochvy. Novosibirsk : Nauka, 1990. 120 s.
52. Tarasov P. A., Ivanov V. A., Gaydukova A. F. Analiz dinamiki rosta i razvitiya samoseva sosny obyknovennoy na gari // Khvoynꞏyye boreal'noy zony. 2012. № 3-4. S. 284–290.
53. Tarasov P. A., Tarasova A. V. Issledovaniye postpirogennoy dinamiki agrokhimi-cheskikh pokazateley podzolistoy pochvy // Khvoynꞏyye boreal'noy zony. 2020. № 5-6. S. 277–285.
54. Tarasov P. A., Ivanov V. A., Ivanova G. A. Osobennosti temperaturnogo rezhima pochv v sosnyakakh sredney taygi, proydennykh nizovymi pozharami // Khvoynꞏyye boreal'noy zony. 2008. № 3-4. S. 300–304.
55. Tsvetkov P. A., Sorokin N. D., Prokushkin S. G. Edaficheskiye usloviya i lesovos-stanovleniye posle pozharov v listvennichnikakh Evenkii // Lesovedeniye. 2001. № 2. S. 16–21.
56. Tsibart A. S., Gennadiyev A. N. Vliyaniye pozharov na svoystva lesnykh pochv Priamu-r'ya (Norskiy zapovednik) // Pochvovedeniye. 2008. № 7. S.783–792.
57. Sheshukov M. A. Vliyaniye pozharov na razvitiye tayezhnykh biogeotsenozov // Goreniye i pozhary v lesu. Chast' III. Lesnꞏyye pozhary i ikh posledstviya. Krasnoyarsk : In-t lesa i dre-vesiny im. V.N. Sukacheva SO AN SSSR, 1979. S. 81–96.
58. Sheshukov M. A., Savchenko A. P., Peshkov V. V. Lesnꞏyye pozhary i bor'ba s nimi na severe Dal'nego Vostoka. Khabarovsk : Dal'NIILKH, 1992. 95 s.
59. Ekologicheskaya i lesoobrazuyushchaya rol' pozharov v kriolitozone Sibiri / A. P. Abaimov, S. G. Prokushkin, O. A. Zyryanova [i dr.] // Lesovedeniye. 2001. № 5. . 50–59.
60. Alexander M. E. Calculating and interpreting forest fire intensities // Can. J. Bot. 60. 1982. P. 349–357.
61. Allison S. D., McGuire K. L., Treseder K. K. Resistance of microbial and soil properties to warming treatment seven years after boreal fire //Soil Biology and Biochemistry. 2010. T. 42. №. 10. R. 1872–1878.
62. 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 r.
63. 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.
64. Effects of soil temperature regimes after fire on seed dormancy and germination in six Australian Fabaceae species. Australian Journal of Botany / V. M. Santana, R. A. Bradstock, M. K. Ooi [et all.]. 2010. 58(7). R. 539–545.
65. Influence of fire on the soil temperatures in pine forests of the middle taiga (Central Sibe-ria, Russia) / I. N. Bezkorovaynaya, P. A. Tarasov, I. G. Gette [et all.] // Journal of Forestry Re-search. 2021. 32 (3). R. 1139–1145.
66. 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.
Review
For citations:
Tarasov P.A., Ivanov V.A., Ivanova G.A., Bezkorovaynaya I.N. Postpyrogenic changes of hydrothermal parameters of sandy podzols in the pine forests of the Southern taiga. Conifers of the boreal area. 2023;41(1):46-55. (In Russ.) https://doi.org/10.53374/1993-0135-2023-1-46-55
Views:
9
Email this article 