Особенности пространственного распределения мощностей органогенных и гумусовых горизонтов почв в лесомелиорированных ландшафтах сухостепной зоны

В работе рассмотрены особенности пространственного распределения слоев подстилки и гумусовых горизонтов почв лесомелиорированной территории. Объектом исследования являлись лесокультурные ландшафты на низкопродуктивных песчаных землях, созданные в начале ХХ в. для защиты от дефляции. Территория расположена в Камышинском районе Волгоградской области (кадастровый квартал – 34:36:000014). Целью исследования было определение особенностей распределения мощности органогенных слоев и гумусовых горизонтов, связанных с составом насаждений (хвойные, лиственные породы), общим проективным покрытием травостоя и его доминирующих ассоциаций. Проведенные исследования актуальны и направлены на оценку эффективности лесомелиоративных мероприятий на песчаных землях в сухостепной зоне. При выполнении работы были использованы как наземные (почвенные и геоботанические), так и дистанционные (агролесомелиоративное картографирование) методы исследования. В результате проведенного анализа растительного и напочвенного покровов установлено, что лесные насаждения, несмотря на вековой возраст, не способствовали формированию на поверхности песчаных почв как подстилочных, так и гумусовых горизонтов. Однако на большей части территории дефляционные процессы ослабли. В результате создания массивных насаждений и формирования травяного покрова пески закрепились. Установлена взаимосвязь между составом древостоя, общим проективным покрытием, а также доминирующей травянистой ассоциацией и мощностью гумусовых и подстилочных горизонтов в хвойных насаждениях. При смешении с лиственными породами и поступлении опада происходит увеличение изучаемых слоев. На пространственную неоднородность показателей для всех изучаемых участков влияет прежде всего низкая скорость разложения опада, а также внутреннее переотложение органогенных и гумусовых горизонтов под действием ветра.

1. Аткина Л.И., Аткин А.С. Особенности накопления подстилок в лесных сообществах // Почвоведение. 2000. № 8. С. 1004–1008.

2. Барталев С.А., Егоров В.А., Жарко В.О. и др. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 с.

3. Басов В.Г. Особенности биокруговорота органического вещества и основных элементов питания в сосновых молодняках // Бюллетень Всесоюзного научно-исследовательского института агролесомелиорации. 1979. Вып. 2(30). С. 21–25.

4. Богатырев Л.Г., Демаков Ю.П., Исаев А.В. и др. Структурно-функциональная организация подстилок в борах Марийского Заволжья // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2019. № 1. С. 3–9.

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

6. Бодрова В.Н. Картографирование лесистости острова Сарпинский Волгоградской области // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2018. № 3. С. 47–54.

7. Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. М.: ГЕОС, 1999. 252 с.

8. Демаков Ю.П., Исаев А.В., Шарафутдинов Р.Н. Роль лесной подстилки в борах Марийского Заволжья и вариабельность ее параметров // Научные труды Государственного природного заповедника «Большая Кокшага». 2018. Вып. 8. С. 15–43.

9. Денисова А.Ю., Кавеленова Л.М., Корчиков Е.С. и др. Пространственная классификация преобладающих древесных пород на территории Самарской области по данным Sentinel-2 и таксации леса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 86–101. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-86-101.

10. Дмитриев Е.В., Кондранин Т.В., Мельник П.Г. и др. Определение видового состава смешанного леса на основе совместной обработки публичных спутниковых карт и многовременных изображений Sentinel-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т.21. №1. С.31–50. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-1-31-50.

11. Ермолова Л.С. Подходы к определению фитомассы напочвенного покрова в лесу (обзор методов) // Растительные ресурсы. 2022. Т. 58. Вып. 2. С. 197–216. DOI: 10.31857/S0033994622020054.

12. Иванова Е.А. Формирование и разложение древесного опада в лесных экосистемах в фоновых условиях и при аэротехногенном загрязнении // Вопросы лесной науки. 2021. Т. 4. № 3. С. 1–52. DOI: 10.31509/2658607x-202143-87.

13. Китредж Дж. Влияние леса на климат, почвы и водный режим. М.: Изд-во иностранной литературы, 1951. 456 с.

14. Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутубалина О.В. Аэрокосмические методы географических исследований: учеб. для студ. высш. учеб. заведений. М.: Академия, 2004. 336 с.

15. Кулик К.Н. Агролесомелиоративное картографирование и фито-экологическая оценка аридных ландшафтов. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2004. 247 с.

16. Кулик К.Н., Беляев А.И., Пугачева А.М. Роль защитного лесоразведения в борьбе с засухой и опустыниванием агроландшафтов // Аридные экосистемы. 2023. Т. 29. № 1(94). С. 4–14. DOI: 10.24412/1993-3916-2023-1-4-14.

17. Кулик К.Н., Кретинин В.М., Рулев А.С. и др. Красная книга почв Волгоградской области. Волгоград: Принт-2, 2017. 224 с.

18. Лисецкий Ф.Н. Почвообразовательный потенциал лесных насаждений при облесении песков в условиях лесостепи и степи // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2008. № 4. С. 13–20.

19. Малышева Н.В. Дешифрирование древесной растительности на сверхдетальных изображениях: метод. пособие для подготовки специалистов высшего проф. образования. М.: Леспроект, 2014. 40 с.

20. Манаенков А.С. Лесомелиорация арен засушливой зоны. 2-е изд. перераб. и доп. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2018. 428 с.

21. Манаенков А.С. Перспектива повышения эффективности использования низкопродуктивных сельскохозяйственных земель на юге России // Региональная экономика. Юг России. 2014. № 2(4). С. 64–72.

22. Основы лесной биогеоценологии / под ред. В.Н. Сукачева, Н.В. Дылиса. М.: Наука, 1964. 570 с.

23. Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.

24. Потапова К.В., Пятина Е.В. Почвенные беспозвоночные-сапрофаги Лисинского учебно-опытного лесхоза. Тезисы докладов VIII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Школы молодых ученых по морфологии и классификации почв «Почвы – стратегический ресурс России» (Сыктывкар, 2021). 2021. С. 334–335.

25. Ремезов Н.Г., Погребняк П.С. Лесное почвоведение. М.: Лесная промышленность, 1965. 322 с.

26. Сажин А.Н., Кулик К.Н., Васильев Ю.И. Погода и климат Волгоградской области. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2017. 334 с.

27. Семенов В.М., Паутова Н.Б., Лебедева Т. Н. и др. Разложение растительных остатков и формирование активного органического вещества в почве инкубационных экспериментов // Почвоведение. 2019. № 10. С. 1172– 1184. DOI: 10.1134/S0032180X19100113.

28. Семенютина А.В., Хужахметова А.Ш., Семенютина В.А. и др. Научные основы и этапы формирования полифункциональных кластерных дендрологических экспозиций коллекций ФНЦ агроэкологии РАН. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2022. 192 с.

29. Соловьев П.Е. Влияние лесных насаждений на почвообразовательный процесс и плодородие степных почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1967. 292 с.

30. Ушакова Г.И. Влияние экологических условий на скорость и характер разложения лесной подстилки (Кольский полуостров) // Почвоведение. 2000. № 8. С. 1009–1015.

31. Фисун М.Н., Чемазоков М.М., Егорова Е.М. и др. Разложение листового опада древесных и кустарниковых пород // Известия КБГАУ. 2014. № 3(5). С. 18–20.

32. Чурюлина А.Г., Бочарников М.В. Картографирование растительных сообществ с участием реликтового вида караганы гривастой в Южном Прибайкалье // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2022. № 6. С. 149-156. DOI: 10.55959/MSU0579-9414-5-2022-6-149-156.

33. Шинкаренко С.С., Барталев С.А., Васильченко А.А. Метод картографирования защитных лесных насаждений на основе разновременных спутниковых изображений высокого пространственного разрешения и бисезонного индекса леса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 4. С. 207–222. DOI: 10.21046/20707401-2022-19-4-207-222.

34. Юферев В.Г., Кулик К.Н., Рулев А.С. и др. Геоинформационные технологии в агролесомелиорации. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2010. 102 с.

35. Berg B. Decomposition patterns for foliar litter – A theory for influencing factors, Soil Biology and Biochemistry, 2014, vol. 78, p. 222–232, DOI: 10.1016/j.soilbio.2014.08.005.

36. Gosz J.R., Likens G.E., Bormann F.H. Organic matter and nutrient dynamics of the forest and forest floor in the Hubbard Brook forest, Oecologia, 1976, vol. 22, p. 305–320, DOI: 10.1007/BF00345310.

37. Guidelines for Soil Description, Rome, UN Food Agric, Org., 2006, 108 p.

38. Lichner L., Hallett P.D., Orfánus T. et al. Vegetation impact on the hydrology of an aeolian sandy soil in a continental climate, Ecohydrology, 2010, no. 3(4), p. 413–420, DOI: 10.1002/eco.153.

39. Liu F., Zhu K., Wang Zh. et al. Production of reactive oxygen species and its role in mediating the abiotic transformation of organic carbon in sandy soil under vegetation restoration, Carbon Research, 2023b, no. 2(35), DOI: 10.1007/s44246-023-00074-0.

40. Liu J., Wang J., Morreale S.J. et al. Contributions of plant litter to soil microbial activity improvement and soil nutrient enhancement along with herb and shrub colonization expansions in an arid sandy land, Catena, 2023a, vol. 227, DOI: 10.1016/j.catena.2023.107098.

41. Nevel van L., Mertens J., Demey A. et al. Metal and nutrient dynamics in decomposing tree litter on a metal contaminated site, Environmental Pollution, 2014, vol. 189, p. 54–62, DOI: 10.1016/j.envpol.2014.02.009.

42. Pavlova-Traykova E. Influence of erosion control afforestation on some soil parameters in two watersheds in Southwest Bulgaria, Silva Balcanica, 2024, no. 25(2), p. 75– 83, DOI: 10.3897/silvabalcanica.25.e125509.

43. Zanella A., Ponge J.-F., Jabiol B. et al. Humusica 1, article 4, Terrestrial humus systems and forms – Specific terms and diagnostic horizons, Applied Soil Ecology, 2018, no. 122, p. 56–74, DOI: 10.1016/j.apsoil.2017.07.005.

44. Методические рекомендации по отбору образцов почв и растений для оценки динамики запасов углерода в лесных, степных и тундровых экосистемах. URL: https://ritm-c.ru/account/personal/methods_2023 (дата обращения 02.06.2023).

45. Климат. Климатическое районирование // Национальный атлас России. Т. 2. URL: https://nationalatlas.ru/tom2/146-150.html (дата обращения 12.03.2024).

46. Рельеф. Гипсометрическая карта // Национальный атлас России. Т. 2. URL: https://nationalatlas.ru/tom2/112113.html (дата обращения 05.03.2024).

47. Погода и климат. Камышин. Летопись погоды в Камышине. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/history/34363.html (дата обращения 12.03.2024).

48. Почвообразующие породы. URL: https://webmapget.vsegei.ru (дата обращения 10.03.2024).