Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ НА ВЫРУБКАХ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ НА ВЫРУБКАХ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР Московская ордена Ленина и ордена Трудового Краевого Знамени сельскохозяйственная

академия им .К.А.Тимирязева

Яа лрамх гухелиси

ИВАНОВ Борис Николаевич

ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ НА ВЫРУБКАХ

(почвоведение - 06*01.03)

АВТОРЕ ФЕР А Т

дшссертаикм на соискание ученой смосаа кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1977 г.

Jb&iAfrs лггешг - Чиннее- zuuutb.

Шшис1врсгво сежьскего ховяйс»ва СССР

Московская ордена Левша я ордена Трудового Красного Звамавн свяьскохоаявственная акадоши кж.К.А .Тимдряевва

На правах руколяск ШВОВ Ворко Нлкожаовач

И8ШШИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ ^ и ВЫРУБКАХ

(Почвоввдвнм -*0б,0Х.03)

Аморвферм

диссвргацми на соасваяив ученой сг«и«вх «авдждача свдьскйхоаяйотвошшх на;ж

Москва - 1977 г.

Faöota выполнена во Всесоюзной ааучно-вссдчдоватевъсно* институте лесоводства и ивхавяэация лесного хоавИства в 1972-1975 гг. \

Научный руководитель - доктор седьскохсвяйствейвых bqjb, профессор B.C.EjuaitOB

0фВЦН82ЬВЫ9 опповоахы: ДО шор бЮЛОГИЧвСВХХ HBJK, et ар si II ноучвый сотрудник S.O. ЕарпачввскиЯ) ваадкдат сехьско-юзяйствввяых aajK, доцеаг А.Д, НалаасвиВ Ведущее предарвятяа - Соизгипродесхоэ

Sanara состоится на засвдаввя св в «вал иа гровавяого

Совета К - 120 - 35.01 nfji ИосвовскоД сваьскохозпйствваяой

amxeusr« вн. К.А. Тимирязева ¿Ц Ixt & jtUtbL

Адрес : I2500B, г. Москва, А-8, Ja. Тимирязевекая Сектор заняты диссертация ТСХА.

С диссертацией иожн» озвакоиаться в H.H.Б. ТСХА.

СП

доцевт

Дорохюгеа Л.А

ОШЯ ХАРДКТЕГИСТИК1 ГШТЫ

¿¡сууад^зость т»1Ш. Основ выи лес опроииаве внам мероприятие* в лесах таеавоа зовы в настояло« время являлся ковкввтрировлшше рубля леса, нссле которых us лесосеках иэ«вяяв1Ся об«ая ввел от -ческая оягеновка, окаэыващая непосредственное м<ишив иа процессы лесов ОССТайОЕГ.в ВИЯ.

Некэгориэ сраетичесия евши* стороны »tax слолаих процессов да с*х пер во выкеввкд а треОувт допаявмт^львого научеамя. Б чвет-ноств, полаоеххю в» выяснены причины изиеявивв фиэвчеоквх, 4изи-ко-хаияческах к хниических сгойств почв на везаболачвващкхся вы-py&tax. Виквдеаве динаиякя фвзическах свойств яочш 8а своих виру Снах и Еэиавояиа лесораститеаышх свойств почв представляет ва-терво для тверак п практики лесовоэоСяовлавия»

Цель i I. Изучить иэиеяевия физических» хкш- .

ческаг свойств почв на неааСолачиващихсв вырубках 9 связи о кх возрастем » двух гидах еюгых лесов в подвоя» схвса гаагя я под-. аопе хвсйво-гирокзлиствеиных десое. 2». Установить причикы, аи-вивaiceе кзиекевня ^заческах свойств почвы* 3. Иа ссяовавхи явучення Сазических к химических свойств почвы дать оценку яэиэ-иеим<ш гесорастктельних свойств-почв ва вырубках, в вльивке-кие-дичвяке я ед.ьнш;9-чврикчнико,

О^ектм иселмоваяиа. Проводились сопряхаяяые исследования почв в лесу я на вирусках разного возраста в ельнк ке-кя сл и чайка я ельпике-чвраичаика (¿эсковскоЯ и Костромской осластей.

В XouiKoecKcu лесничестве Загорского лесхоза Московской области изучался рад : ельаав-кгсличн-лг Со ),

X класс бовктвта, полнота 0,9 , У кл. возраста — ьыруска J970 г. кгяреииого гия« вырубка 19W г., вуртввво возоЗ-

аороааяся «ягкслкственаиил городаид I класса возраста , вырубка I9CQ г., возоЗновиагаяся иягколиствеяаы«а сородаин Q класса возраста. Почва: дзриово-средввподэояисгая сродвесугаквя -стая аа tsaeaou попрочней суглввм (авюиорфаая),

' В Кологривском лесничества Кол огравс кого лесхоза Кострса-скоЯ области исследовался ряд: А) ельаик-квеличавк (7£ЗБ+вд.Пх),

П бонитет, полнота 0,3, УГкд. возраста —- вырубка 1972 г., свежая вырубка I9C8 г. кипрейного типа — вирубка 1953 г., возобновившаяся мягколиствавнимя породами П кд. возраста* Почва ; среднепод залистая грунтовэ-глееватая среднесуглинистая ва тяхалом . моренном суглинке (аьтомор|иая); Б) ельник-чералчник (?Е31*ед.Пх), D бонитет, полнота 0,8, 71 кд. возраста — вырубка 1972 г. скжая —" вырубка 1968 г. Бвйаиков^-кирейиого ткда — вырубка 15S6 г., воэобноБивгапса «впсолкгтвешшмк породами П кд, возраста. Почва: скльаосодзолистая груатово-глеевая срэднасугли-вистая на тяжелой моренном суглинке (Еозугидромор£к{.н).

Изучаемы« ночей в лесу я яа вирубхах но овоеа генетической принадлежа ост и я механическому составу тоядествепш. На вирубках исследование почв вмлоляялосв в пестах о незатронутой трелевкой леса содсталвоЗ я надочвевшы сокрояои, что дает возможность изучать изменения свойств почли, вызванные природными яроцессама.

Цето^ика иссле.човани;}. Оря изучении свойств почви прмиенял-ся метод сравнения в систем* лес - вырубки разного возраста. Чтобы установить характер изменений свойств почьа ва вмрубкаг, под-верховных избыточному увлажнению, сил поставлен модельный опыт, i вал азы фианческих я химических свойств подстилок, почв, растений выполнены общепринятыми иетодаиа. Экспериментальны» материал об -работая методами варзаанонвоа статистики.

Научная новизна работы. Установлено, что плотность почвы в слое 0-20 ся в лесу и ва вырубках подвержена годевся я сезонной дявамико, которая связана о динамикой её вдажвостя. Ери втсы сезонные яэменеыия плотности почвы происходят лш тегда, когда ей влажность переходит через "порог" влажности агрегатообразова-вяя. Б суглинистых подзолистых почвах в гор. A¿£ я нажелов&жнх горизонтах jaотность лочви сезоиио почти не изменяется. В силу их высокой плотности и низкой влагоемкости влажность в »тих горизонтах не достигает влажности агрегатоосрааовения.

Показано, что уплотнение почвы на вырубках происходит вследствие временного повышенного увлакмеииа лочви, которое способствует рварусеаав водопрочных агрегатов.

Ухудшение физических я химических свойств почв происходит лвль ва свехах вырубках. С возрастом вырубок, свойства почв ва

вырубках постепенно восстанавливается. Врекя, потребное для вое -становления утраченных свойств почвы, ваввевт от длительности периода ее переувладаения после сведения пвса.

1)рлчтвч?скэя 1:?:;ность paforu. Остановлено, что чей сильнее выра-хеяа riupouopiiiocTb почви в материнских типах ельников, тем значительнее наблщаксиеся ухудшения лосораститеявных свойств почвы ва вырубках и таи Солгав вреыя, вотраСяое на восстановление утраченных почвой свойств.

Показано, что вгрегатниа состав н групповой состав колловдов почв на вырубках в сравлапзи с теья хе покаэатевяии то» же почва нол полого» леса кодло использовать для сценки яесорастнтельных свойств суглинистых почв на вырубках,

В совокупности отмеченные изменения в свойствах почв ва вы -рубках уточняет совреневнкв представления о процессах, происходя-Ких в суглинкстих подзолистых почвах nocía рубки леса» Вти изменения в свойствах почв имеет существенное значение для научного обос ноганзя ви-йэра способов подгогозна почв к производству культур.

Aiirog-'itya rafoTtt. Результаты исследований до клады валке в ва рас^эшлос каууно-гзтодических совещаниях лаборатория эаологлв леса Sli^l'IÜ. Диссертация рассмотрена к рекомендована tt еецатб науч но-методхческоЛ секцией Ученого совета ВКИИЛИ.

ПуВлиауая рсзультатор^иссл'узвзниа. По материалам диссертация опубликована ipa работы, оЗгемои 1,85 печатных листа.

Обг*>ц г а Соты. Диссертация состоит вэ ьеодоийП, 5 Глав, ensena использованной литература, состоящего из 237 ваввевоганна а 14 прклохенка. Текстовая часть содерхнх 167 сгравац о 42 табавцаиа 12 рисуасаия.

С0ДЕШК25 РАFOTU

В главе "Состояние вопроса" рассмотрены предвествущва исследования до Ъсцрооу измеяеиий свойств почвы на вырубках.

СуцествовавакЯ до рубо тил леса сиеняетсй нэвш Саогеоденоти ческии образованней - типом вкрубки, который представляет собой ди веничвий элемент ландга^а со свойственной ему СистрсЯ сиеиоя в идо юго состава в {лтецевозах (И.С.Келехов, 1959; П.Б.Стальскаи, 1959 В.Й.Бельков, 1961 и др.). -

Изиеаекия в видовой составе ш запасе флтомасси храваяясхых растение еа вируокат веду* в иэш»вевим1 » обмене вецеств в сясте-Н4 почва - растенже, что находит свое отражение 5 иаивияшмся физических, физяко-хяиачвсккх л химических свойствах почъы. £ одних сличаю: вырубка леса способствует укучаенап сэогствпочьы (В.И.Су-гарева, 1957; Н.А.Фвдчеако,.1959; В.П.<;грсова, 1964 л др.), в других значительно их ухудяает (А.П.Каляэоа, 1939; Г.Г,Целер, 1961

идрО*

Да" вырубках, где отсутствуют провес си поверхностного пере -умахвввяя (заболачивания) изквиеяие сволств почви протекает в двух прогивоаолохшдс ваяравлениях; I) иаСл сдается некоторое улуч-иаяне хвкаческях свойств почва, которое прояьлветса в увеличен ¡и содержания гумуса| онемниа кислотазстя а 2) ухудкагсся её физические свойства - увеличивается плоскость, снахаетса обздя пороз-йссть л др. (В.В.Гудасазвкля, Л.И.Страгаяовач, 1935; Р.Ц.Морозова, 1964; БД.О?$анатсккЯ, В.Г. Орфаниюкая, 1971 а др*)*

При лессрьсгктельноЯ оцаако свойств почт на варубдах во срав-иеаив о 2 ее си болыивветвеи ввторэв учишвакся иэаенеаия хмилчес--кпх и физических свойств, но без дслжной гесорасгительвсй оценил хх эначеввя, Однако в твеквоХ зоне, где кислород в почве часть оказывается лиявифувдя* елекектси, {кэичоские свойства вочец йиесг порсЯ реаавдее ааачвзив в измеяеви* хкизческях свойств. Поэтоиу выяснение причин, здзыа&кцкх изменения фазкческ^х свс2ств почвы я оценка общей экологической обстановка, сыадьвзщеЕся в почве на вырубках по сравнена.) с лесом, иыеет оначеш;« для обоснования способов лесоразведения и меха ем че с ко а обработки почв.

В главе "Объекты и иетсдвка исследований" дааа краткая характеристика геологических условия, рельефа, климата, раститедьаостп к почв раЯоаов исследования.

Территории Загорского и Кодогривского лесхозов характеризуется преобладанием полого-узадисто-ходииспл: 5 ори рельефа. Исходны ил породаил ддя образовав^ почв в Кологривскои лесхозе послу хили верхна-иоравнае отложения, в Загорском - покровные суглинка.

По клиаатаческик условиям районы исследовзввД еии сусэствен-вые. различая* Несмотря во близкое среднеияоголетнее количество . осадков («коло 560 ки), КодогрИЕСККЙ лесхоз отвосется к зове с вз-

Cut очник увлажнением ltd в О,¿O (по Д.И.Саако, I9t>7)» Загорский десхсз - к Вов в о достаточный уыалвеикам líj иО,4Ь-0,60.

Б Кодогравсиои лесхоза форыруиса подзолистые почви о разной вхтевсмьносив проавлевма поверхностного клн грунтового сгдеояиа, в Загорском - дерново-подзолистые почви беа признаков устойчивого оглее&ая.

В глава Чнмачесии» свойства почьи в лесу я на вирубках равного возраста' рассмотрены: вадовоЗ состав каяочвевмго покрова, его (¡июиасса, запас н химические свойства веских водсткдок и иа-мералышх гориаоаюв почви,

Изменении в видовом состава травяаистоа растительности с возрастом вирубок ведут к изменении а вааасе eä ^тоиасси. На одволет-вих вырубках масса трави примерно равна ее и&сс* под пологой веса я составляет W-ЬО г/и2. С возрасту вирубок касса травм увеличивается и на З-Й-двтних вырубках достигает иаибольаей величины (ЬОО-СОО r/м2). При дальнейшем увеличения возраста вирубок касса травы лсотепвнао уманьваетсп я на 10-летаей вырубка свивается до 375 г/и2, я ва Н-латнеа вырубке до Zkß г/и2, '

С изменением вадэеивоа пассы травянистых растений меняется и касса корней. С возрастом вырубок отиозение иасcu корней я ьао* се надэамвих частей растений увеличивается с 2,5 до 4, что косвенно указывает на ухудхение о возрастом экологической обстановке я почве яа вырубках для тракпивеtoa растительности.

Равлохенве десной подстилки на своих вырубках в разных тв-пахелышаов идет о неодинаковой скорость». На вырубках в елыш-ках-к * с ли чаи tax Яологривского я Хомяковского лесничеств (авто-* кордная почва) вазао лесной подсткдки с гоэ;астом вирубак умеиь-яается с 31 - 26 т/ra до 16 - II т/га. Ва вырубках я «и-никв-чер-вачнике Кологривского лесничества ( пол уriApouopjuан почва) умань-•еаае sanaca подстилви отпечено лишь на 17-детвей вырубке.

С уменьшением массы леснмх подстилок на вирубках а них уыеаь-яается вапао.зольных элементов, во при этом увеличивается их гозь-вость, снижается кислотность и др. Эти изменения я ельвике-квелич-вике отпечени уже ва 3-5—летвнх. вырубках, в елышке-червячвике ва 17-летвей вырубке. Быделоченвые из десной подстилка ва вырубках волевые 8лемеи*ы я азот были частично использованы травява-

стса растительность», а частично закрепились в иянерадышк гори-аoatах почт.

В почве ельнвков-квслвчнвков на 3-5-лехаи1 виру бмх содерха-iie rjujca увеличилось на I-I,5jt, уиеахвалась кислотность и увеличилась схепеаь васыдевносш почв основанции* с 30jC до На вырубках такого хе возраста ельаика-чедокчяина химические свойства почвы оставались примерно такииа ха.каа в лесу. К лквь на 17-хехнеЯ выручке отпечено векоторое улучаоние ххинческих свойств минеральных горизонтов почвы.

Изменение хаиячааах свойств шшеральишс горизонтов почвы на вырубках происходит одновременно с изменением запаса н свойств подстилок, что говор«« о свези ислду атиыа процессами,

В глава п4канческне свойства почвы в ласу и на здрубвах разного возраста" рассмотрены вспроси ; I - влажность почт а ласу к на вируСвах а особеявости ad динамики; 2 - плогвость почт в лесу к на вырубках н ее динамика; Э - влияние влааноста почвы на её плотность; ч - динамика агрегатного и ыикрсагрег&тного составов почвы! S - диаамдма группового состава водспрочшх агрегатов; 6 - химические свойства водспрочаих агрегатов.

I. В почва на вырубках по сравнении с почвой в лесу в бодь-виастве случаев узедичиваетса'вхехность (А.П.Валпяов, 1939; . P.U.Морозова, 1964; Г.Е.ПатвцкиЙ, 39S9 и др.). В Код огр иском лесничестве ва свехнх 1-2-ле*ши вырубках Сил о отмечено наличие верховодки в профиле почвы ва глубине MJ-60 см, что привело к из-быточаомууалахнению её верхних горизонтов. С возрастом вырубок верховодка из профиля лочви постеленво исчезает. В ельввво-кмелвч-"Тшке (автоморфаая почва) на 6-лотнея вырубка верховодки ухе нет, а в е дьяи ие-ч ервкч и и ке она исчезла на более старо» вырубке. Исчезновение верхгводки.нз прочла почьы ве привело к выравнивание влажности почвы в лесу н на вырубках, в лесу сна-продол хала оставаться киле, чем ва вырубках.

В Хомяковскси лесничестве влахвость почвы в 1971 г. изучалась в дпакике. В отличие от Кологривского лесничества в Хомвковском верховодка в про££ле почвы отсутствовала. Однако и при отсутствия верховодки влажность почвы во все срока наблюдений на вырубках Сила виге. Наиболее высокая из «л ость почвы Сила на оаиоЙ иододоа

4-летвеа вырубке к колебалась в твчехие ьегетацнсвяого периода в гор. Aj о 36,С% до 18,в гор. с 31,0£ до I7,5JÍ. В лесу, соответственно, влажяость почвы колебалась в гор. ij с 43,до 10£ ,

в гор. с до 7£. С возрастом вьрубох ко мер« увеличения де-сукдии амплитуда колебания влажности почва возрастает, приближаясь к своему значении под пологом леса.

2. Определенно плотности почвы в Кологрчвском лесничестве в один а тот же срок, но в разные годы (1973-1975) показало, что плотность почвы подвержена годовой динамика. Однако взмовеквв в плотности проявляются лиль в верхних гуму с ово-аккумул ят ив в m го-рявоатах почвы. С глубинсг эти изменения становятся незначительным!. Причем, годовав динамика плотности почвы связана с дяяавл-вся ее влажности. Наиболее влажно» из трех дат набледеажй почва била в 1£>74 году, наиболее сухса в 1975 г.; наиболее высокой плотность почвы была в 1974 г., а самой низкой в 1975 г*"

Уплотнение почвы на вырубках происходит в первый год посла рубки леса и связано с увеличением «9 влажности. С возрастом вырубок по мэре сннхеннн влажности почвы ее плотность постепенно восстанавливается. Срачем, на вырубках елввиеа-кмсличвика плотность почвы приближается к своему значение под полого« леса яа

5-7-летиах трубках, в ельаана-червичввке для этого требуется время в 10-1Г лет.

Плотность почвы в лесу на вырубках разного возраста в Хомякове ком лесничестве изучалась в динамика. Оказалось, что плотность почвы подвержена ааачыелышм сеэошщы взмэнеяяяи, характер которых как в лесу, так и ва вырубках примерно одинаковый.-Наиболее плотной почва была весвоа после снеготаяния ( 1,111,22 г/см3), наименее ЕлотясЗв августа после подсуаиванля верхних горизонтов (0,86-1,03 г/сма). При втом ва вырубках в бсль-иинстве случаев плотность почвы была выше, чем в лесу.

3. Анализ данных по динамике скважности аврашш почвы в лесу и ва вырубках в Хомяковском лесничестве показал, что скважность аэрация почвы не всегда изменяется сингровно изменении eá влажности (там. 1}.

В определенном интервала влажности, который ва глубине 5-10 см балыв 90¡6, ва глубине 10-20 см около ЗОД, а ва глубине 20-30 см

Tatotaa I

Деваю ка элзиоста я порозностя aapaizz д г pa с в о-срвдз з а с»з сд астоЗ

срчдисуминистои почвы s % (хс«5г.о£скоа 16сьхчвс1во, 1974 г.)

ГлуСвва tc* J * Едьнлк-квсдачдзг « ; BupjÈaa 1570 г. : SuîySsa 1964 г. * Supjösa I960 т.

* 1 • • * Срока епредэдевая

* « * • * |бд : к/ :i4/ -23/:вд : и/ i»/ -23/: бд :i2/ :i4/ |гз/ : : и :u : : п :з& :ix : m :ss :ii ■ • • * * • « ф * * « *

5Ы. ВЛ ébl 17.0 43,8 34.6 29,2 23,5 42.0 30,0 23.6 21.8 43,7 33.8 27.0 20.2 31,3 43,6 50,1 9,9 25,3 35,5 41,5 9,2 34,3 43,4 45,4 9,6 27,9 38,2 45,8

10-20 ' 38J, 34^ 25¿Í 20.2 40.2 37,1 37.3 28.7 33.3 33.7 29.7 25.7 37,3 34.4 33.0 27.3 8,6 * 16,8 26,3 31,5 6,7 14,8 13,4 22,2 8,9 18,0 23,4 24,6 7,0 16,7 17,3 23,1

20-30 28*8 23д8 16,7 ЗЭ,7 55,3 Э1Д fâA ??лэ, ?V, 27,8 19,9 3S.0 59,0 30,2 ¿6,5

7,6 13,7 24,0 30,6 7,4 12,9 12,2 18,5 7,7 11,6 20,1 21,5 6,1 11,6 17,3 22,5

Ирнзтэяза: s чигдатела влаиость аочги в оЗгвшшх зрсвднгах г згалзадтвдз псрсзвесть аэрааал

Опредэлви» Егзхаоста почта прзЕоддлос!. одловрамгазо с озредалэязеа ев пзиюста в 15-20-1фа1яо2 повгорзсста, что созаоте зычислать срадааара^и«»-чески» с norpesmociiu до ¿ 5j(.

около 20,8, происходит отвосительное опережение увеличения порогио-сти аэрация снвиению влажности почвы. Так« в почва ельвяка-кислич-ввка 12/31 влажность почвы поораввению с 6/У была нояьве всего ва тогда как оороэность аэрация бьла Оольие на 22%. Одаовреиевво плотность почгы была 12/?I меньше, чем 6/У на статистически достоверную величин/. Этот процесс, видвио, обусловлен влажность!» агре-гатооОразоваавя (по Д.Г.Ввлевскоыу, 1945), которая загасят от ме-х&вического состава почы. Чем тяжелее почва по иэхавкческоиу сое-. таву, тек выяе влажность агрегатообразовавия в ужа интервал влажности агрегации почвенных частиц.

Под лесом амплитуда колебание влажности почвы в течение вегетационного периода значительно больае, чем на вырубках. Дрн это* влажность почвы в ласу чаще переходила через "порог" влажности агрегатообрааованвя, что создавала условия для ее разрыхления. В связи с эти« почва в лесу оказалась более рыхлой, чек ва вырубках я должна Сын лучке агрегированной.

Отсутствие изкенеикй плотности почвы в сезонные'к годовой дв-впикко ва вырубках в ъ лесу в гор. А^В в нижележащих горизонтах обусловлено тем, что влажность почзи в них в течение вегетациоаво-ю периода в силу их высокой плотности и тяжелого нехавжчесвого состава (средний суглинок гор* А^В в тяжелый суглвноя в нижележащих гориэснтс;) не достигает влажности агрегатообраэовааиа.

4. Агрегатвый состав почвы Подвержен сеаоввой в годовой днаа-ыике. Па свежих вырубках до сравнение с лесок заветно увекьааетея колячество водопрочвых агрегатов (Т86Л.2).

Таблица 2 *

Количество водопрочных агрегатов ?0,25 им в гор.АтА3 в ¿ва воздушно-сухую навес в? . „„

* (дологривсвое лесничество 1974-1975 гг.)

Ельвик-кисжич- : Вырубка Вырубка вик | 1972 г. : 1968 г.

1974 1 1975 ! 1974 : 1975 1 1974 1 1975 1974 I 1975

60,2 1 66,4 1 53,1 * 59,4 ± 66,0 1 ТО»8 ±' 75,6 $ 77,3 *

2Д . 1,9 1,8 2,0 1,7 1,8 2,5 1,4

Почва : среднеподзолястав грунтово-глевватая среднесуглинистая

ельня«-черничник

BïfoTî.

Вырубка I960 г.,

1974

1975

1974

1975

-г-

1974

1975 : 1974 : 1975

54.6 t 59,8 t I.* - 1.5

46,7 t 50,1 t 53,1 t 54,9 t 61,2 t «,7 ♦ 1*5 1,8 2,1 1,9 2,7 1,7

Почва: скльноподзояистав груатого-гзеевал среднесуглинястая

С возрастем вырубов их количество ооотепенно увеличивается. Однако в почве вырубок ельвикз-кхелнчнвка м ел*вака-чэрявчвика гта ваневения врогсходят по-разному. На б-дотна» вырубке ельннка-кве-личнвяа количество водопрочных агрегатов было больяе, чей в лесу, а в почве на вируске вльвяка-черничнакаих количество увеличивается лпаь на IB-дзгнва вырубке. Различие я скорости восстановления количества водопрочных агрегатов на вырубках » роэкюс типах леса следует отвеете ва счсг различая в рехнмах увлажнения почвы. ■ Агрегатный состав почвы в лесу я ва вырубках я Iourkoicmm лесничестве изучался в даяакике (рвс.1). Сезонные мэмевеяля в arpe-гатаои состава почвы тесно связаны с динамиков «е влажности.■ г

№

JST

», а« сз» сз* сэ»

I. ЬЛЬНЯК-ЕВСЛИЧНВК. Вырубка 4-лствяя* Э. Вырубка 10-летяня. 4* Вырубка 14-ютяяя. Ряг.1. Дияамяка агрегатного состава д»раово-срвдиеподэо-лвстяоа средвесуглхнястоа почвы s лесу и па выруб-■■ ках в Хо* в so гс ком лесничестве (сумка частиц диаметром >0,25 мм.л % )

БвснсЗ, когда пвчва Сила переувлажнена, различив г количестве водопрочных агрегатов определялось различиями в химических свойствах почви. В его время количество водопрочных агрегатов в почве под лесой било иеньзе, чаи на вырубках. Но мере уменьшения влажности почт н перехода ее через "дорог" влажности агрегатообраэовавия количество водопрочащ агрегатов в почве увеличиваетед. При этом происходит относительное увеличение количества водопрочных агрегатов в почва под лесси, так как лес обладает большей десукционной способностью, и почва под нии чаще за вегетационный период переходит черва "порог" влажности агрегатообразования, создавая условна для увеличения в пей количества водопрочаих агрегатов н ее разрыхления.

По данным агрегатного состава на вырубках л Хомяковском лесав-честив лосорастительыие свойства почвы не улучшается, а в течение вегетационного периода как в лесу, так и на вырубках колеблются около определенного равновесного состояния, свойственного данной почве.

5. Отнесение I и Л групп агрегатов (по Тсдину) характеризует условия аэрации в почве, а их сумма химические свойства почвы. Сунна агрегатов 1+П групп содержит до 90;Е С, , Р, К, Са а др. питательных элементов от их валового содержания в почве (А.Ф.Тплин, 195В).

Согласно данных группоього состава коллоидов на свежих вырубках лесораетихедьныа свойства почвы ухудвавтоя, что проявилось а уизнывевии содержания агрегатов П группи а некотором увеличении агрегатов I группы, а также в уменьхеаин суммы агрегатов 1+П групп (табл.З).

Некоторое увеличение суммы агрегатов 1+П групп на 18- и 21-летней эдруйках по сравнение с материнскими тклауи леса свидетельствует об улучхении химических свойств почвы на старых вырубках, а умэньденке отнехенвя 1:0 групп агрегатов об ухучлевик ей физических свойств. При этом лееорастительные свойства почвы на этих вырубках стали лучзе, чем в лесу.

В Хомяковсксм лесничестве определение группового состава коллоидов в 1971 г. проводалось в динамике.

В почва на вырубках сунна агрегатов 1+П групп била несколько больяе, чей в лесу. Уееличевве суммы агрегатов произо&ло я основном за счет I группы. Количество агрегатов П группа на вырубках

увеличилось ва значительно. Отнесение агрегатов 1:П групп стало (кивке, чек в лесу, что указывает*на худяие условия аэрация.

Таблица 3

Групповой состав коллокдных частиц (мевьсе 0,01 ни) в лесу я навьруОках в Ксдогрявском лесничестве, в % trop.ijij, Bb3i ZS74 Г.)

: *£ль- : ьируб|й«руб^а«руб-: Ель- ;вируб-:вьруй-:эырув-;кик- : ка : ка | кь : ник- : ка : ка : ва

¡ÍÜSl ÍI972 i 1966: 1953 i 2SSI 1ЭТ2 : 1968 : 1956

*НИЖ * ' * • 4 . «41 • ЦЦК • i « . Д.

! 1 ' ' '

1 группа

Са-гуматм 11,1

D группа fe-гуматм 21,1

1 + в -за,2

I i П 0,52

15,9 10,7 11,0 13,1 * 10,2 13,2 • 13,2

21,3 23,4 22,5 16,2 22,5 23,5

81,4 32,0 34,4 35,е 34,4 35,7 36,7

1,02 0,50 0,47 0,58 1,12 О.СО 0,56

В свкаи с атии, кожво сказать, что а Хомаковском лесничестве ва вырубках оо сравнению о лесом десорастительиые свойства почем ве улучиились, а их изменение ве превывает аидлитуди годовых колебаний свойств почвы около определенного равновесного состояния, свойственного данному типу почв.

Сравнение изменений свойств почвы ка вырубках и в лесу в Хокаковском и Кодогривском лесничествах показало, что ва свахах выруб-Бах в обоих подзонах свойства почвы ухудватся, а восстановление хх до прежнего уровня, свойственного десной почве, происходит с возрастов вырубов. Однако, если ва возосвовиваихся вырубках в Коло-гривском лесничестве (подзона юасй тайги) аналогическая обстановка стала лучха, чем в лесу, то в Хомаковском лесничестве ( подзона хвойно-хирояолиствевких десов) обетом сказать нельзя. Очевидно, смена древесной растительности десока травянистую вырубок в подгона хзойво-Еврокодиствеввых лесов не приводит к улучхекн» свойств почвы, как 8T0 отмечено в подзоне южной тайги.

б. Определение гумуса в водопрочных, агрегатах показало, что с увеличением диаметра агрегатов содержание гумуса в агрегатах возрастает по мере увеличении его содержания к ничье, иодержанве ой-

Мдыных оснований Са* и II/

наоборот, о увеличение« диаметра

агрогатов сокращается с 6,4 до 3,1 мг/вкв.

Групповод состав коллоидов вз водопрочных агрегатов показывает, что в агрегатах диаметром Оолыео 0,25 мм возрастает сумма коллоидов 1+11 групп (табл.4).

Таблица 4

Групповой состав коллоидов (частиц меньше 0,01 мм) из водопрочных-агрегатов в дерново-среднеподзолистой ~ почве, $ (Хомяковское лесничество

с^несу глинистой

Объект : Размер Гагрегатов группа , ;са-гума- : ты • :п груп-:па Гз- t " : 1+П г ■ t 1 • И : * •

| мм :гуматы :

Ельиик- 1-3 14,2 14,2 26,4 1,0

кдсличник 0,25-0,5 12,2 15,8 23,0 0,78

« 0,25 9,6 7.2 16,8 1,35

Почва 11,0 5.9 20,9 1.И

Вмгзбк« 1э?0 г. 1-3 П.5 14,0 25,5 0,82

0,25-0,5 10,6 14,2 24,8 0,74

-«0,25 12,1 7,9 20,0 1.52

* Почва 12,1 9.7 21,8 1.24

Вырубка р. 1-3 10,8 14,0 24,8 0,77

0,25-0,5 "10,3 14,9 25,2 0,69

-0,25 ■ П,б 5.6 17,2 2,07

Почва 12,0 9,7 21,7 1,23

В почве на вырубках в групповом составе коллоидов по сравнению с лесом относительно преобладая! Са-гуваты: отвоазвае агрегатов 1-я группы во П-й в них вире, тогда как в групповом составе коллоидов из водопрочных агрегатов диаметром 0,25-0,5 mi, наоборот, яабледается отаосительвое увеличение агрегатов П Группы» При этом в диспергированной частя почвы Fe-гуматов содержится иеньзэ, чем в водопрочных агрегатах, а Са-гуматов несколько больше. А поскольку диспергированная часть составляет 50 к более процентов осцзго объема

оочвы (таСл.5), то'соответственно содержание Ге -гукатов и Са-гу-матов в водопрочных агрегатах отличается от их содержании в почве в цело«. \

Таблица 5

Количество водопрочных агрегатов диаметром »0,25 мм в дерново-среднеподзолиетоз средаеоуглинистоз почве на вырубках и в лесу, $ (Хожякавское лесничество, 2/1У-75 г.)

Ельник-кисличник дВырубка 1970г.: Вырубка 1964г.| Вырубка 19С0 г.

т-

н : + п \ к Т7м~Т к

Н ! + т

58,8 1,23 . 06,2 2,46 43,9 1,52 48,9 1,83

Низкое содержание Ге-гуматоя в диспергированной чаете почви я более высокое их содержание я водспрочкш: агрегатах говорит о тош, что формирование водопрочных агрегатов в подзолистое йочва происходит л осаовном лрн участии Гэ-гуватов. В связи с этим становится еояятнсй причина умевь&звяя содержания обиэнвого Са" с увеличением диаметра агрегатов.

Сумма коллоидов 1+П групп ев водопрочных агрегатов под лесом белые, чем на вырубках. В диспергированной части почвы, наоборот, их сумма на вырубках болте, чем в лесу. При вюы в лесу в диспергированной части почвы содержалось меньпе Са-гукатов, чем ва вырубках, а содержание Те-гуматов на всех объектах 1ргаэрао одинаковое.

В почве в целом ва вырубках сумма Ге-гуыатов и Са-гуматов болыге, чем в лесу, что указывает на улучшение химических слойств почвы ва вырубках. В диспергированной части почвы ва вырубках содержатся больше Са-гуматов, что указывает на го, что в условиях плохой азрацна почвы в первую очередь распадайся агрегаты о повы-вевнын содержанием Са-гуматов.

В связи с втвм,можно сказать, что количество водопрочных агрегатов в почве определяется не только химическими свойствами почзд, во м ее водно-воздушным режимом.

' В главе "Вливнне режимов увлажнения ва свойства почвы" рассмотрены результаты модельного опыта по влиянии длительного кэяел-

верного насыщения я похяоц ыагсеикост» почвы яа содержав»» в не& водопрочных агрегатов, ях химические свойства я химические свойства почвы в целой.

Для это! цели в серия металлических цилиндров брались образцы почьи иеиаруяевяого сложения и почва в вше два месяца находилась при разных режимах увлажнения.

Двухмесичаая аксаоэиция почвы привела к снижение содержание водопрочных агрегатов. При капиллярном насидошм их количество у ней ¡.шилось в 1,5 раза, а при полной вжагоемкооти почтя а 2 раза. В числе ведоярочадх агрегатов остались лвеь г« агрегаты, которые в своей составе содержали больше гумуса я обменных Са* н И^ имели более тс о кус емкость поглощения.

Длительное увлажнение почт при разных режимах вызвало также изменение в химических я £иэнво-хммпчеокях свойствах почвы, В почва уыаиьзидссА содержание поглощении* Са" я Тек, количество поглощенного Ц^" при полней влагоемкостя умеяыидось в раза, Са" почти в три раза, при капиллярном насыщении соответственно в 1,5 раза, Са" в 2,8 раза. Групповой состав коллоидов изменился в сторону уменьшения содержания агрегатов И группы, а также сократилась сумма агрегатов 1+П групп, что может говорясь об ухудаеиии химических свойств почвы. В числе водопрочных в почве остались хияь те агрегаты, которье имели лучине химические свойства. Их сумма составляла немногим более общего объема почвы.Из »того следует, что ухудзение химических сьояств почвы происходит ярм ее переувлажнении, главным образом,«а счет диспергированной ее частя.

Причем, ухудшение химических свойств в диспергированное частя почвы пронэоало на гораздо больную величину, чем в лочве в целом. При атом, по— в¡4димому, в диспергированное части почвы произошли какие-то более глубокие качественные изменение в свойствах почвы, благодаря которым она длительное время яе может восстановите свое исходное состояние.

В «той связи становятся понятными причины длительного восстановления свойств почвы в походное состояние, свойственное лесное лочве на вырубках, подверженных временному переувлажнение яхт аа-бодачиганив.

BUbOjtf И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1, Намававие в хякяческкх и фиаико-хмиическях свойствах iu-верахьвых горизонтов почв яа вируСнах происходит за счет разлохе-2КЯ leCttUX подстилок я освобождения при атоы аольких элементов ti sacra. Интенсивность процесса разложения подстилок вавасиг от вод-яо-воздуивого режяма почвы. Роль граввкистся растительности па ги~ рубках при ато» сводится к частичному закрепхепию и предохранепип os выыывавия втих элементов на сочш,

2, На свежих вырубках по сравнении с песо» увеличивается влажность почт, уменьшается аиплитуда ее колебаний в течение вегетационного лериода. С возрастси вируСок по поре увеличения кассы живого напочвенного покрога и расходов в них ва досушив влаж-аость почвы постепенно снижается, а амплитуда ев сезонных'колеба-вяЗ увеличиваете я, приближаясь к режиму влажности под ослогоы леса. Восстановление годного рехака почв на вырубках и приблихевие ого

к режиму под пологой леса аависит от гадроморХвости почв и эенц увлажнения.

3, Уплотнение почвы яа вырубках происходит в первиЗ гсд после рубки леса, благодаря увеличению влажности в поверхностных горизонтах почвы. С возрастом вырубок по мере улучшения водво-воздусного решив плотность почвы постепенно снижается.

Aíiouopjüue почвы ельников-кисличников способны ьосстацовлть первоначальные свойства через 3-5 лет, подугкдрсыор^ние почви "в альняках-черничниках - lepes 10-15 лет.

А. Скважность аэрации почвы не всегда изменяется синхронно • изменении ее влажности. Когда влажность почвы переходит через "порог" влажности агрегатообразования происходит относительное увеличение порозвости аэрации почвы со сравнению со снижаниеи ее влажности. Плотность почвы я этом случае изменяется на статически достоверную величину. Таким образок, сезонная динамика плотности почвы связана с динамикой ее влажности,

5. Отсутствие диваники плотности в гор.А^Э и ьияедежахех горизонтах суглинистых почв связано с тем, что влажность в них в св-

лу тяжелого механического состава, высокой плотности и якукой влагоенкости не достигает влажности агрегатооОраэовавия.

б. Изменения в агрегатном составе и групповом состава коллоидов почв иа вырубках разного возраста по сравнение с лесом позволял пркйтя к аналогичным выводам о характере и направлении изменений свойств почвы как и при анализе физических .и химических её свойств. Последвоо дает возможность вслользовать ети показатели при сравнительной оценке свойств суглинистых подзолистых почв па вырубках по сравнение о лесом.

7. Смена древесной растительности на травянистую на неэабо-лачиващпхся вырубках в подзона ганой тайги со врэменем приводит

к дакоторому улучшение физических и химических свойств лесной почвы. 8 подзоне хвоано-аироколистгенных лесов подобные измевандя сьсйств почв на нырубках обычно не прзвыаага амплитуды колебаний свойств почвы около некоторого равновесного'состояли, свойственного данному типу почв.

8. С улучшением химических свойств почвы на вырубках улучиа-юся в химические свойства водопрочных агрегатов. Б последних увеличивается содержание гумуса, сукна и состав обменных оснований, сумма копяовд.ов 1+3 групп.

9. В условиях плохой аэрации почвы в первую очередь происходят разругеего агрегатов, г которых содержится меньше гумуса, об-нэнных осноьзний и имзщих более нкзкую емкость поглощения.

10. При длительном капиллярном насыщения х полной влагоемко-стя в почве её свойства ухудшается. Причем, ухудшения свойств почвы происходят % ее диспергированной части, которые могут носить необратимый характер, благодаря которым почва длительное время восстанавливает свои свойства.

IX. Ухудшение экологической обстановка в почве ва вырубках связано с гидроморфностыо почвы в материнских типах леса. Чем сильнее выражена гидроморфа ость почвы в лесу, тааввачительнае Ейбавдае»ше ухудшения в свойствах почвы на вырубках и тем больше время для восстановления утраченных ел первичных свойств.

12. При перспективном планировании лесовосстановитедькых работ и способов механической обработки почвы на вырубках во избегании гкСолз культур следует учитывать г/дроморфностъ почвы. На

додугвдроморфвых х гидроморфных почв81 целесообразны мероприятий до ужучиенню водно-воздукного режима почв о помощью основной подготовки. На территории, где вовможны процессы поверхностного заболачивания почв,вместо концентрированных вырубок целесообразны постепенные или выборочные рубки.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИЙ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Динамика агрегатного в микроагрогатиого составов почв под ельниками и на их вырубках равного возраста. В сб. яЛесное почвоведение" ВНИИШ, П. 1975.

2. Зависимость агрегатного состава почвы на вырубках о« условия увлажнения. Чесохоаявственная информация" № 1976.

В. Динамика плотности почвы яа вырубках в еловых лесах.*1есо-ведение", 16 4« 1976.

Подписано к печати 5/9-1977г. Вниилм Зак.80?, Тир.160

20