Особенности органогенных горизонтов в разных типах леса Средней тайги европейского северо-востока России

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Показаны особенности строения и свойств органогенных горизонтов (ОГ) в разных типах леса в подзоне средней тайги (Государственный природный заказник “Ляльский”, Княжпогостский район, Республика Коми). Изучены морфологические свойства ОГ (мощность, строение, фракционный состав), определены некоторые химические характеристики (кислотность, содержание С и N), оценены запасы ОГ и Сорг в них. В программе Statistica 13.3 рассчитаны медианные значения для всех показателей. Показано, что ОГ автоморфных ельников и мелколиственных лесов аккумулятивных и трансаккумулятивных позиций рельефа при близком подстилании карбонатсодержащих подстилающих пород характеризуются сравнительно высокими значениями рНН2О (5.3–6.4), содержанием Nобщ (1.4–1.5%), соотношением C : N в пределах 25–29, повышенным содержанием микробной биомассы (20–24 мг С/г почвы в верхнем слое ОГ). Это способствует активизации процессов разложения и формированию в автоморфных условиях сравнительно маломощных (5–6 см) ОГ с запасами 37–54 т/га. Увеличение влажности в ельниках сфагновых способствует консервации органического вещества и увеличению мощности ОГ до 15 см с общими запасами до 85 т/га. ОГ почв сосняков зеленомошных и сфагновых, произрастающих в элювиальных позициях рельефа при мощности песчаных отложений до 100 см и более, имеют кислую реакцию среды (pHН2О 4.2–4.5), низкое содержание Nобщ (0.9–1.0%). Они характеризуются широким отношением C : N (44–48) и невысоким содержанием микробной биомассы (13–14 мг С/г почвы в верхнем слое ОГ). Неблагоприятные условия разложения органического вещества в сосняках зеленомошных способствует формированию ОГ мощностью до 12 см с общими запасами 73 т/га. Избыточная влажность ОГ сосняков сфагновых определяет увеличение их мощности до 17 см и запасов – до 105 т/га. В автоморфных лесах мощность и запасы ОГ уменьшаются в ряду пристволовое повышение → подкроновое пространство → межкроновое пространство. В сфагновых типах леса отмечена обратная тенденция, что может быть связано с дренирующим воздействием деревьев. В ОГ лесов в автоморфных условиях аккумулируется 15–40% от общих запасов углерода в метровой толще почвенных профилей, в полугидроморфных – до 49%.

Об авторах

И. А. Лиханова

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН

Email: likhanova@ib.komisc.ru
Сыктывкар, 167982 Россия

Е. М. Лаптева

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН

Сыктывкар, 167982 Россия

Е. А. Скребенков

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН; Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина

Сыктывкар, 167982 Россия; Сыктывкар, 167001 Россия

Н. Н. Бондаренко

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН

Сыктывкар, 167982 Россия

Ю. А. Смотрина

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН; Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина

Сыктывкар, 167982 Россия; Сыктывкар, 167001 Россия

В. М. Щанов

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН

Сыктывкар, 167982 Россия

Список литературы

  1. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука, 1980. С. 185–189.
  2. Атлас почв Республики Коми. Сыктывкар: Коми республиканская типография, 2010. 356 c.
  3. Бахмет О.Н. Структурно-функциональная организация органопрофилей почв лесных экосистем Северо-Запада России. Дис. … докт. биол. наук. Петрозаводск, 2014. 350 с.
  4. Бобкова К.С. Биологическая продуктивность хвойных лесов европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1987. 156 с.
  5. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127.
  6. Богатырев Л.Г. О некоторых географических закономерностях формирования подстилок в лесных экосистемах // География и природные ресурсы. 1990. № 4. С. 91–98.
  7. Богатырев Л.Г., Смагин А.В., Акишина М.М., Витязев В.Г. Географические аспекты функционирования лесных подстилок // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2013. № 1. С. 30–36.
  8. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы определения физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 415 с.
  9. Васенев И.И. Почвенные сукцессии. М.: ЛКИ, 2008. 400 с.
  10. Ефремова Т.Т., Аврова А.Ф., Ефремов С.П. Классификация морфогенетических типов моховых подстилок болотных ельников по данным гумусного состояния // Лесоведение. 2016. № 6. С. 445–456.
  11. Забоева И.В. Почвы и земельные ресурсы Коми АССР. Сыктывкар: Коми книжн. изд-во, 1975. 344 с.
  12. Зонн С.В. Биогеоценологические и генетические основы классификации лесных подстилок // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. М.: Наука, 1983. С. 80–81.
  13. Казимиров Н.И., Волков А.Д., Зябченко С.С., Иванчиков А.А., Морозова Р.М. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера. Л.: Наука, 1977. 303 с.
  14. Карпачевский Л.О. Динамика свойств почвы. М.: ГЕОС, 1997. 170 с.
  15. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесн. пром, 1981. 264 с.
  16. Карпачевский Л.О. Экологическое почвоведение. М.: ГЕОС, 2005. 336 с.
  17. Карпачевский Л.О., Воронин А.Д., Дмитриев Е.А., Строгонова М.Н., Шоба С.А. Почвенно-биогеоценотические исследования в лесных биогеоценозах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. 160 с.
  18. Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб.: Наука, 2006. 337 с.
  19. Лиханова И.А., Денева С.В., Холопов Ю.В., Рудь А.А., Скребенков Е.А., Лаптева Е.М. Особенности лесных подстилок в разных типах среднетаежных лесов // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 2. С. 72–81. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2024-2-072-081
  20. Лукина Н.В., Полянская Л.М., Орлова М.А. Питательный режим почв северотаежных лесов. М.: Наука, 2008. 341 с.
  21. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. 332 с.
  22. Орлова М.А., Лукина Н.В., Смирнов В.Э. Методические подходы к отбору образцов лесной подстилки с учетом мозаичности лесных биогеоценозов // Лесоведение. 2015. № 3. С. 214–221.
  23. Осипов А.Ф., Кузнецов М.А. Содержание органического углерода в болотно-подзолистых почвах хвойных лесов средней тайги // Лесоведение. 2010. № 6. С. 65–70.
  24. Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.
  25. Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Академический проект, 2004. 432 с.
  26. Рубцов М.В., Дерюгин А.А., Салмина Ю.Н., Гурцев В.И. Водорегулирующая роль таежных лесов. М.: Агропромиздат, 1990. 223 с.
  27. Рыбакова Н.А. Влияние парцеллярной структуры южнотаежных березняков на пространственную неоднородность лесной подстилки // Вестник ПГТУ. 2017. № 3. С. 26–35.
  28. Сапожников А.П. Лесная подстилка: номенклатура, классификация, индексация // Почвоведение, 1984. № 5. С. 96–105.
  29. Семенюк О.В., Телесина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И., Кузнецова Я.Д. Оценка внутрибиогеоценозной изменчивости лесных подстилок и травяно-кустарничковой растительности в еловых насаждениях // Почвоведение. 2020. № 1. С. 31–43.
  30. Теория и практика химического анализа почв. M.: ГЕОС, 2006. 400 с.
  31. Трефилова О.В., Беланов И.П., Уфимцев В.И., Ефимов Д.Ю. Эффекты фитогенного поля сосны в различных климатических условиях // Лесоведение. 2021. № 2. С. 156–172.
  32. Чертов О.Г. Определение типов гумуса лесных почв. Методические указания. Л., 1974. 16 с.
  33. Чертов О.Г., Надпорожская М.А. Формы гумуса лесных почв: концепции и классификации // Почвоведение. 2018. № 10. С. 1202–1214.
  34. Честных О.В., Лыжин В.А., Кокшарова А.В. Запасы углерода в подстилках лесов России // Лесоведение. 2007. № 6. С. 114–121.
  35. Шумаков В.С., Федорова Е.Л. Методические рекомендации по определению запасов лесной подстилки и ее зольности при лесоводственных исследованиях. М.: ВНИИЛХ, 1979. 38 с.
  36. Ananyeva N.D., Susyan E.A., Gavrilenko E.G. Determination of the soil microbial biomass carbon using the method of substrate-induced respiration // Eurasian Soil Science. 2011. V. 44. P. 1215–1221. https://doi.org/10.1134/S1064229311030021
  37. 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. P. 215–221. https://doi.org/10.1016/0038-0717(78)90099-8
  38. Angst G., Pokorný J., Mueller C.W., Prater I., Preusser S., Kandeler E., Meador T., Straková P., Hájek T., van Buiten G., Angst Š. Soil texture affects the coupling of litter decomposition and soil organic matter formation // Soil Biol. Biochem. 2021. V. 159. P. 108302. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108302
  39. Berg B., McClaugherty Ch. Plant Litter: Decomposition, Humus Formation, Carbon Sequestration. Berlin: Springer, 2014. 286 p.
  40. Dixon R.K., Brown S., Houghton R.A., Solomon A.M., Trexler M.C., Wisniewski J. Carbon pools and flux of global forest ecosystems // Science. 1994. V. 263. P. 185-190.
  41. Domke G.M., Perry C.H., Walters B.F., Woodall C.W., Russell M.B., Smith J.E. Estimating litter carbon stocks on forest land in the United States // Science of The Total Environment. 2016. P. 557–558. P. 469–478. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016
  42. Hemingway J.D., Rothman D.H., Grant K.E., Rosengard S.Z., Eglinton T.I., Derry L.A., Galy V.V. Mineral protection regulates long-term global preservation of natural organic carbon // Nature. 2019. V. 570. P. 228–231.
  43. Hugelius G., Tarnocai C., Broll G., Canadell J.G., Kuhry P., Swanson D.K. The northern circumpolar soil carbon database: spatially distributed datasets of soil coverage and soil carbon storage in the northern permafrost regions // Earth Syst. Sci. Data. 2013. 5. P. 3–13. https://doi.org/10.5194/essd-5-3-2013
  44. IUSS Working Group WRB. 2014. World Reference Base for Soil Resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome.
  45. Kubiena W.L. Animal activity in soils as a decisive factor in establishment of humus forms // Soil Zoology. London: Butterworth, 1955. P. 73–82.
  46. Laskowski R. What determines forest litter decomposition? Global trends and local variance // Geographia Polonica. 2012. V. 85. I. 2. P. 39–46. https://doi.org/10.7163/GPol.2012.2.9
  47. Mayer M., Prescott C.E., Abaker W.E.A., Augusto L., Cécillon L., Ferreira G.W.D., James J., Jandl R. et al. Tamm review: influence of forest management activities on soil organic carbon stocks: a knowledge synthesis // Forest Ecol. Managem. 2020. V. 466. P. 118127. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118127
  48. Osipov A.F., Bobkova K.S., Dymov A.A. Carbon stocks of soils under forest in the Komi Republic of Russia // Geoderma Regional. 27. 2021. P. e00427. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2021.e00427
  49. Ponge J.F. Humus form in terrestrial ecosystem: a framework to biodiversity // Soil Biol. Biochem. 2003. V. 35. P. 935–945
  50. Semenyuk O.V., Telesnina V.M., Bogatyre, L.G., Benediktova A.I., Kuznetsova Ya.D. Assessment of intra-biogeocenotic variability of forest litters and dwarf shrub–herbaceous vegetation in spruce stands // Eurasian Soil Sci. 2020. V. 53. P. 27–38. https://doi.org/10.1134/S1064229320010135
  51. Verhoeven J.T.A., Liefveld W.M. The ecological significance of organochemical compounds in Sphagnum // Acta Bot. Neerl. 1997. V. 46. P. 117–130. https://doi.org/10.1111/PLB.1997.46.2.117
  52. Zanella A., Berg B., Ponge J.-F., Kemmers R. Humusica 1, article 2: Essential bases – Functional considerations // Appl. Soil Ecol. 2018. V. 122. P. 22–41. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.07.010
  53. Zanella A., De Waal R., Van Delft B., Ponge J.-F., Jabiol B., De Nobili M., Ferronato C., Gobat J.-M., Vacca A. Humusica 2, article 9: Histic humus systems and forms – Specific terms, diagnostic horizons and overview // Appl. Soil Ecol. 2018. V. 122. P. 148–153. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.05.026
  54. Zanella A., Ponge J.-F., Jabiol B., Sartori G., Kolb E., Gobat J.-M., Le Bayon R.-C. et al. Humusica 1, article 4: Terrestrial humus systems and forms – Specific terms and diagnostic horizons // Appl. Soil Ecol. 2018. V. 122. P. 56–57. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.07.005
  55. Zanella A., Jabiol B., Ponge J.F., Sartori G., De Waal R., Van Delft B., Graefe U., Cools N., Katzensteiner K., Hager H., Englisch M. A European morpho-functional classification of humus forms // Geoderma. 2011. V. 164. P. 138–145. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2011.05.016

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».