Статьи 2024 г.
1 Сибирский федеральный университет
пр. Свободный, 79, Красноярск, 660041 Российская Федерация
2 Красноярский государственный аграрный университет
пр. Мира, 90, Красноярск, 660049 Российская Федерация
E-mail: ibezkorovaynaya@sfu-kras.ru, oshabalina@sfu-kras.ru, ibezkorovaynaya@sfu-kras.ru
Реферат
УДК 574.42:630*182.21(574.472)+631.4
Безкоровайная И. Н.1, Шабалина О. М.1, Шугалей Л. С.2 Основные компоненты искусственных лесных биогеоценозов в условиях многолетнего эксперимента // Сибирский лесной журнал. 2024. № 3. С. 83–95.
DOI: 10.15372/SJFS20240308
EDN: …
© Безкоровайная И. Н., Шабалина О. М., Шугалей Л. С., 2024
В статье рассматривается взаимодействие основных лесообразующих пород Сибири ели сибирской (Picea obovata Ledeb.), берёзы кустарниковой (Betula fruticosa Pall.), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), осины обыкновенной (Populus tremula L.), лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и сосны сибирской (кедра) (Pinus sibirica Du Tour) с агросерой почвой. Исследования проводятся в специальном Многолетнем эксперименте с лесными культурами, заложенном по инициативе проф. Н. В. Орловского в 1968-69 гг в южной тайге на территории Кемчугской возвышенности. Выявлено, что биологические особенности и сукцессионное положение древесных пород существенно влияют на все компоненты фитоценоза. Через 45 лет наиболее резкие изменения зафиксированы под пологом раннесукцессионных хвойных (лиственница) и мелколиственных (береза и осина) пород, тогда как позднесукцессионные породы – ель и кедр – на данном этапе существенно ограничивают развитие подчиненных ярусов. Ппочвенный профиль в условиях эксперимента формируется вследствие дифференциации пахотного субстрата почвообразующей породы на генетические горизонты. Влияние лесного полога на плантажированную агросерую почву происходит постепенно и усиливается по мере роста и развития культур, образования подстилочного горизонта и охватывает все свойства почвы. Активным современным почвообразованием затронут минеральный слой почвы 0–10 (13 см). Главным фактором образования почвенного профиля являются вертикальные потоки вещества и энергии, поступающие в почву в процессе нарастающей емкости и интенсивности биологического круговорота. Отмечено, что почвы под культурами в условиях Многолетнего эксперимента развиваются по зональному типу.
Текст статьи
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Александровский А. Л. Запись природной среды в почвах голоцена // Память почв: почва как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий / Отв. ред. В. О. Таргульян, С. В. Горячкин. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. С. 75 [Aleksandrovskiy A. L. Zapis’ prirodnoy sredy v pochvakh golotsena (Recording the natural environment in Holocene soils) // Pamyat’ pochv: pochva kak pamyat’ biosferno-geosferno-antroposfernykh vzaimodeystviy / Otv. red. V. O. Targul’yan, S. V. Goryachkin (Soil memory: soil as a memory of biosphere-geosphere-anthroposphere interactions / V. O. Targulyan, S. V. Goryachkin (Resp. Eds.). Moscow: Izd-vo LKI (LKI Publ.), 2008. P. 75 (in Russian)].
Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с. [Arinushkina E. V. Rukovodstvo po khimicheskomu analizu pochv (Guidelines for chemical analysis of soils). Moscow: Izd-vo MGU (Moscow St. Univ. Publ.), 1970. 487 p. (in Russian)].
Безкоровайная И. Н., Ведрова Э. Ф., Попова Э. П., Шугалей Л. С., Яшихин Г. И. Развитие искусственных лесных биогеоценозов // Сиб. экол. журн. 1997. № 4. C. 393–403 [Bezkorovaynaya I. N., Vedrova E. F., Popova E. P., Shugaley L. S., Yashikhin G. I. Razvitie iskusstvennykh lesnykh biogeotsenozov (Development of artificial forest biogeocenoses) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. J. Ecol.). 1997. N. 4. P. 393–403 (in Russian with English abstract)].
Безкоровайная И. Н., Егунова М. Н., Таскаева А. А. Почвенные беспозвоночные и их трофическая активность в 40-летних лесных культурах // Сиб. экол. журн. 2017. T. 24. №. 5. С. 609–620 [Bezkorovaynaya I. N., Egunova M. N., Taskaeva A. A. Pochvennye bespozvonochnye i ikh troficheskaya aktivnost’ v 40-letnikh lesnykh kul’turakh (Soil invertebrates and their trophic activity in 40-year-old forest stands) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2017. V. 24. N. 5. P. 609–620 (in Russian with English abstract)].
Ведрова Э. Ф. Трансформация растительных остатков в 25-летних культурах основных лесообразующих пород Сибири // Лесоведение. 1995. № 4. С. 13–21 [Vedrova E. F. Transformatsiya rastitel’nykh ostatkov v 25-letnikh kul’turakh osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod Sibiri (Transformation of plant residues in 25-year-old crops of the main forest-forming species of Siberia) // Lesovedenie (For. Sci.). 1995. N. 4. P. 13–21 (in Russian with English abstract)].
Ведрова Э. Ф., Мухортова Л. В. Динамика легкоминерализуемой фракции органического вещества под лесными культурами // Современные проблемы почвоведения в Сибири: Мат-лы Междунар. науч. конф. посвящ. 70-летию образования кафедры почвоведения Том. гос. ун-та: в 2-х т. Т. 2. Томск: Изд-во Том. гос. ун-та, 2000. С. 296–299 [Vedrova E. F., Mukhortova L. V. Dinamika legkomineralizuemoy fraktsii organicheskogo veshchestva pod lesnymi kul’turami (Dynamics of the easily mineralizable fraction of organic matter under forest crops) // Sovremennye problemy pochvovedeniya v Sibiri: Mat-ly Mezhdunar. nauch. konf. posvyashch. 70-letiyu obrazovaniya kafedry pochvovedeniya Tom. gos. un-ta: v 2-kh t. T. 2 (Contemporary problems of soil science in Siberia: Proc. Int. Sci. Conf. Dedicated 70th Anniv. Soil Sci. Dept. Tomsk St. Univ.: in 2 Vol. V. 2. Tomsk: Izd-vo Tom. gos. un-ta (Tomsk St. Univ. Publ.), 2000. P. 296–299 (in Russian with English abstract)].
Ведрова Э. Ф., Решетникова Т. В. Масса подстилки и интенсивность ее разложения в 40-летних культурах основных лесообразующих видов Сибири // Лесоведение. 2014. №. 1. С. 42–50 [Vedrova E. F., Reshetnikova T. V. Massa podstilki i intensivnost’ ee razlozheniya v 40-letnikh kul’turax osnovnykh lesoobrazuyushchikh vidov Sibiri (The mass of the litter and the intensity of its decomposition in 40-year-old crops of the main forest-forming species of Siberia) // Lesovedenie (For. Sci.). 2014. N. 1. P. 42–50 (in Russian with English abstract)].
ГОСТ 17.4.3.01-2017. Межгосударственный стандарт. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ, 2018 [GOST 17.4.3.01-2017. Mezhgosudarstvenny standart. Okhrana prirody. Pochvy. Obshchie trebovaniya k otboru prob (Nature conservation. Soils. General requirements for sampling). Moscow: Standartinform, 2018 (in Russian)].
ГОСТ 17.4.4.02-2017. Межгосударственный стандарт. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. М.: Стандартинформ, 2018. 14 с. [GOST 17.4.4.02-2017. Mezhgosudarstvenny standart. Okhrana prirody. Pochvy. Metody otbora i podgotovki prob dlya khimicheskogo, bakteriologicheskogo, gel’mintologicheskogo analiza (Nature conservation. Soils. Methods of sampling and preparation of samples for chemical, bacteriological, helminthological analysis). Moscow: Standartinform, 2019. 14 p. (in Russian)].
Зонн С. В. Состояние и перспективы изучения лесного биогеоценотического процесса // Почвоведение. 1993. № 9. С. 11–20 [Zonn S. V. Sostoyanie i perspektivy izucheniya lesnogo biogeotsenoticheskogo protsessa (The state and prospects of studying the forest biogeocenotic process) // Pochvovedenie (Soil. Sci.). 1993. N. 9. P. 11–20 (in Russian with English abstract)].
Карпачевский Л. О., Строганова М. Н. Общие закономерности почвообразования в лесной зоне В кн.: Почвообразование в лесных биогеоценозах. М.: Наука, 1989. С. 5–12 [Karpachevskiy L. O., Stroganova M. N. Obshchie zakonomernosti pochvoobrazovaniya v lesnoy zone (General patterns of soil formation in the forest area) In: Pochvoobrazovanie v lesnykh biogeotsenozakh (Soil formation in forest biogeocenoses). Moscow: Nauka (Science), 1989. P. 5–12 (in Russian)].
Малиновских А. А. Особенности естественного возобновления сосны обыкновенной на гари 1997 г. в Коростелёвском бору // Вестн. Алтай. гос. агр. ун-та. 2017. № 4. С. 67–72 [Malinovskih A. A. Osobennosti estestvennogo vozobnovleniya sosny obyknovennoy na gari 1997 g. v Korostelevskom boru (Features of the natural regeneration of Scots pine in 1997 in the Korostelevskiy forest) // Vestn. Altai. gos. agr. un-ta (Bull. Altai St. Agr. Univ.). 2017. N. 4. P. 67–72 (in Russian with English abstract)].
Методы изучения лесных сообществ / Отв. ред. В. Т. Ярмишко, И. В. Лянгузова. СПб: НИИхимии СПбГУ. 2002. 240 с. [Metody izucheniya lesnykh soobshchestv / Otv. red. V. T. Yarmishko, I. V. Lyanguzova (Methods of studying forest communities / V. T. Yarmishko, I. V. Lyanguzova (Eds.)). St. Petersburg: NIIkhimii SPbGU (Sci-Res. Inst. Chem. St. Petersburg St. Univ.). 2002. 240 p. (in Russian)].
Моделирование развития искусственных лесных биогеоценозов / Под ред. Н. В. Орловского. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. 150 с. [Modelirovanie razvitiya iskusstvennykh lesnykh biogeotsenozov / Pod red. N. V. Orlovskogo (Modeling the development of artificial forest biogeocenoses / N. V. Orlovskiy (Ed.)). Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie (Science. Sib. Br.), 1984. 150 p. (in Russian)].
Николаев Д. К., Румянцев Д. Е. Сопряженное развитие культур сосны и ели естественного происхождения под их пологом // Лесоведение. 2004. № 5. С. 45–49 [Nikolaev D. K., Rumyantsev D. E. Sopryazhennoe razvitie kul’tur sosny i eli estestvennogo proiskhozhdeniya pod ikh pologom (The conjugate development of natural origin pine and spruce crops under their canopy) // Lesovedenie (For. Sci.). 2004. N. 5. P. 45–49 (in Russian with English abstract)].
Роуэлл Д. Л. Почвоведение: методы и использование / под ред. и с предисл. Б. Н. Залотаревой. М.: Колос, 1998. 486 с. [Rouell D. L. Pochvovedenie: metody i ispol’zovanie / pod red. i s predisl. B. N. Zalotarevoy (Soil science: methods and the use / with foreword and editing of B. N. Zolotareva). Moscow: Kolos, 1998. 486 p. (in Russian)].
Рубцов М. В., Глазунов Ю. Б., Николаев Д. К. Восстановление ели под пологом культур сосны на суглинистых почвах в центре Русской равнины // Лесн. вестн. 2014. Т. 18. № 1. С. 64–72 [Rubtsov M. V., Glazunov Yu. B., Nikolaev D. K. Vosstanovlenie eli pod pologom kul’tur sosny na suglinistykh pochvakh v tsentre Russkoy ravniny (Restoration of spruce under the canopy of pine crops on loamy soils in the center of the Russian Plain) // Lesn. vestn. (For. Bull.). 2014. V. 18. N. 1. P. 64–72 (in Russian with English abstract)].
Санников С. Н. Естественное возобновление сосны и меры содействия ему в Припышминских борах. Свердловск: Урал. науч. центр АН СССР, 1961. 77 с. [Sannikov S. N. Estestvennoe vozobnovlenie sosny i mery sodeystviya emu v Pripyshminskikh borakh (Natural regeneration of pine and measures to promote it in Pripyshminskiy forests). Sverdlovsk: Ural nauch. tsentr AN SSSR (Ural Sci. Center USSR Acad. Sci.), 1961. 77 p. (in Russian)].
Сохранение и восстановление биоразнообразия / Под ред. М. В. Гусева, О. П. Мелехова, Э. П. Романова. М.: Изд-во науч. и учеб.-метод. центра, 2002. 286 с. [Sokhranenie i vosstanovlenie bioraznoobraziya / Pod red. M. V. Guseva, O. P. Melekhova, E. P. Romanova (Conservation and restoration of biodiversity / M. V. Gusev, O. P. Melekhov, E. P. Romanov (Eds.)). Moscow: Izd-vo nauch. i ucheb.-metod. tsentra (Sci. & Educ.-Method. Center Publ.), 2002. 286 p. (in Russian)].
Таргульян В. О., Соколов И. А. Структурный и функциональный подход к почве: почва-память и почва-момент В кн.: Математическое моделирование в экологии. М.: Наука, 1973. С. 17–33 [Targul’yan V. O., Sokolov I. A. Strukturny i funktsional’ny podkhod k pochve: pochva-pamyat’ i pochva-moment (A structural and functional approach to soil: soil-memory and soil-moment) In: Matematicheskoe modelirovanie v ekologii (Mathematical modeling in ecology). Moscow: Nauka (Science), 1973. P. 17–33 (in Russian)].
Флора Сибири. Salicaceae – Amaranthaceae. Т. 5 / Под ред. И. М. Красноборова. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. Т. 5. 312 с. [Flora Sibiri. Salicaceae – Amaranthaceae. T. 5 / Pod red. I. M. Krasnoborova (Flora of Siberia. Salicaceae – Amaranthaceae. V. 5 / I. M. Krasnoborov (Ed.)). Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie (Science. Sib. Br.), 1992. 312 p. (in Russian)].
Хатмуллин Р. З., Кулагин А. Ю., Уразгильдин Р. В. Оценка естественного возобновления сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в естественных и антропогенно-нарушенных ландшафтах Южного Урала // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. 2009. № 6. С. 412–414 [Khatmullin R. Z., Kulagin A. Yu., Urazgil’din R. V. Otsenka estestvennogo vozobnovleniya sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) v estestvennykh i antropogenno-narushennykh landshaftakh Yuzhnogo Urala (Assessment of the natural regeneration of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in natural and anthropogenically disturbed landscapes of the Southern Urals) // Vestn. Orenburg. gos. un-ta (Bull. Orenburg St. Univ.). 2009. N. 6. P. 412–414 (in Russian with English abstract)].
Шишов Л. Л., Тонконогов В. Д., Лебедева И. И., Герасимова М. И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с. [Shishov L. L., Tonkonogov V. D., Lebedeva I. I., Gerasimova M. I. Klassifikatsiya i diagnostika pochv Rossii (Classification and diagnostics of soils in Russia). Smolensk: Oykumena, 2004. 342 p. (in Russian)].
Шугалей Л. С. Взаимодействие леса и почвы // Моделирование развития искусственных лесных биогеоценозов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. С. 9–23 [Shugaley L. S. Vzaimodeystvie lesa i pochvy (Interaction of forest and soil) // Modelirovanie razvitiya iskusstvennykh lesnykh biogeotsenozov (Modeling the development of artificial forest biogeocenoses). Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie (Science. Sib. Br.), 1984. P. 9–23 (in Russian)].
Шугалей Л. С., Ведрова Э. Ф. Многолетний эксперимент по взаимодействию основных лесообразующих пород с агросерой почвой: история создания и первые результаты // Творческое наследие профессора Н. В. Орловского, его использование и развитие: Мат-лы науч. чтений, посвящ. 115-летию со дня рожд. Н. В. Орловского, Абакан, 19-20 февраля 2014 г. Абакан: НИИ агр. пробл. Хакасии, 2014. С. 95–101 [Shugaley L. S., Vedrova E. F. Mnogoletniy eksperiment po vzaimodeystviyu osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod s agroseroy pochvoy: istoriya sozdaniya i pervye rezul’taty (A long-term experiment on the interaction of the main forest-forming species with agro-gray soil: the history of creation and the first results) // Tvorcheskoe nasledie professora N. V. Orlovskogo, ego ispol’zovanie i razvitie: Mat-ly nauch. chteniy, posvyashch. 115-letiyu so dnya rozhd. N. V. Orlovskogo, Abakan, 19-20 fevralya 2014 g. (The creative heritage of Professor N. V. Orlovskiy, its use and development: Proc. Sci. Readings, dedicated 115th anniversary of N. V. Orlovsky, Abakan, 19-20 Feb., 2014). Abakan: NII agr. probl. Khakasii (Sci-Res. Inst. Agr. Probl. Khakassia), 2014. P. 95–101 (in Russian)].
Шушпанов А. С., Кузьмичев В. В. Прогноз сукцессий в лиственничных и кедровых лесах Восточного Саяна // Вестн. КрасГАУ. 2013. № 1. С. 79–84 [Shushpanov A. S., Kuz'michev V. V. Prognoz suktsessiy v listvennichnykh i kedrovykh lesakh Vostochnogo Sayana (The forecast of successions in larch and the Siberian stone pine forests of the Eastern Sayan) // Vestn. KrasGAU (Bull. Krasnoyarsk St. Agr. Univ.), 2013. N. 1. P. 79–84 (in Russian with English abstract)].
Яшихин Г. И. Гидротермический режим серых лесных почв. Красноярск: ИЛиД им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1991. 165 с. [Yashkhin G. I. Gidrotermicheskiy rezhim serykh lesnykh pochv (Hydrothermal regime of gray forest soils). Krasnoyarsk: ILiD SO AN SSSR (V. N. Sukachev Inst. For. & Timber, Sib. Br. USSR Acad. Sci.), 1991. 165 p. (in Russian)].
Bezkorovaynaya I. N., Egunova M. N., Taskaeva A. A. Soil invertebrates and their trophic activity in 40-year-old forest stands // Contemp. Probl. Ecol. 2017. V. 10. N. 5. P. 524–533 (Original Rus. text © I. N. Bezkorovaynaya, M. N. Egunova, A. A. Taskaeva, 2017, publ. in Sibirskii Ekologicheskii Zhurnal. 2017. N. 5. P. 609–620).
Binkley D., Giardina C. Why do trees species affect soils? The warp and woof of tree-soil interactions // Biogeochemistry. 1998. V. 42. Iss. 1. P. 89–106.
Binkley D., Fisher R. F. Ecology and management of forest soils. Fourth ed. Wiley-Blackwell, 2013. 347 p.
Mueller K. E., Hobbie S. E., Chorover J., Reich P. B., Eisenhauer N., Castellano M., Chadwick O. A., Dobies T., Hale C. M., Jagodziński A. M., Kałucka I., Kieliszewska-Rokicka B., Modrzyński J., Rożen A., Skorupski M., Sobczyk Ł., Stasińska M., Trocha L. K., Weiner J., Wierzbicka A., Oleksyn J. Effects of litter traits, soil biota, and soil chemistry on soil carbon stocks at a common garden with 14 tree species // Biogeochemistry. 2015. V. 123. Iss. 3. P. 313–327.
Pretzsch H., del Río M., Biber P., Arcangeli C., Bielak K., Brang P., Dudzinska M., Forrester D. I., Klädtke J., Kohnle U., Ledermann T., Matthews R., Nagel J., Nagel R., Nilsson U., Ningre F., Nord-Larsen T., Wernsdörfer H., Sycheva E. Maintenance of long-term experiments for unique insights into forest growth dynamics and trends: review and perspectives // Europ. J. For. Res. 2019. V. 138. Iss. 1. P. 165–185.
Schugalei L. S. The Siberian afforestation experiment: history, methodology, and problems In: Tree species effects on soils: Implications for global change. Proc. NATO Adv. Res. Workshop on Trees and Soil Interactions, Implications to Global Climate Change, Aug. 2004, Krasnoyarsk, Russia / D. Binkley and O. Menyailo (Eds.). Springer Dordrecht, 2005. Р. 257–268.
