Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Изменение свойств дерново-подзолистых почв в сукцессионных рядах восстановления широколиственно-хвойных лесов

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Изменение свойств дерново-подзолистых почв в сукцессионных рядах восстановления широколиственно-хвойных лесов"

На правах рукописи

Исаченкова Лидия Борисовна

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В СУКЦЕССИОННЫХ РЯДАХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ШИРОКОЛИСТВЕННО-ХВОЙНЫХ ЛЕСОВ (НА ПРИМЕРЕ ЮГО-ЗАПАДНОГО ПОДМОСКОВЬЯ)

25 00 23 - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 2007

2789036132

Работа выполнена на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета Московского государственного университета им M В Ломоносова

Научный руководитель доктор биологических наук,

Герасимова Мария Иннокентьевна

Официальные оппоненты член- корреспондент РАН, профессор

Снытко Валериан Афанасьевич

доктор биологических наук, профессор

Карпачевский Лев Оскарович Ведущая организация Почвенный институт им В В Докучаева РАСХН

Защита состоится «3i » мая 2007 года в ib часов на заседании диссертационного совета Д 501 001 13 в Московском государственном университете им MB Ломоносова по адресу 119992, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им M В Ломоносова, географический факультет, 18 этаж, аудитория 1807

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ им МВ Ломоносова на 21 этаже

Автореферат разослан « ¿éf» апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Горбунова И А

Актуальность. Леса Восточно-Европейской равнины в значительной мере трансформированы лесохозяйственной деятельностью человека Лесоразработки приводят не только к нарушению растительных сообществ, но и к трансформации почв В настоящее время свойства почв подзолистого типа на разновозрастных вырубках в средней и южной тайге изучены достаточно хорошо (Кощеев, 1955, Орфанитский, Орфанитская, 1971, Карпачевский, 1982, Карпа-чевский и др , 1986, Холопова, 1987, Тощева, 1988 и др ) Большая часть исследований проводилась на лесосеках с естественным восстановлением лесной растительности на отдельных стадиях восстановительных сукцессий Преобразование почв в сукцессионных рядах посадок лесных культур на месте вырубок широколиственно-хвойных лесов изучено неполно

Цель н задачи исследования. Цель исследования - выявление стадий и трендов изменения свойств дерново-подзолистых почв в сукцессионных рядах восстановления лесных сообществ широколиственно-хвойных лесов в Юго-Западном Подмосковье

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи— изучение изменения морфологических, химических, физических, биологических свойств дерново-подзолистых почв вырубок разного возраста с последующими посадками в разных типах леса,

— выявление факторов дифференциации свойств почв в сукцессионных рядах восстановления разных типов леса с учетом постоянных лесохозяйствен-ных мероприятий,

— определение вклада природных и антропогенных факторов в формирование свойств нарушенных почв при длительном лесопользовании,

— уточнение систематики дерново-подзолистых почв, преобразованных в ходе лесопользования,

— разработка структуры, создание блока базы данных по почвам лесных экосистем и ГИС с целью составления интерпретационных и прогнозных крупномасштабных карт исследуемого региона

Материалы. В основу работы положены результаты почвенно-геохимических исследований, проведенных автором в 1997-2006 гг в составе комплексных геоморфолого-почвенно-ботанических экспедиций (гранты РФФИ № 96-05-65039, № 98-05-64644, № 00-04-48331, № 01-05-65286) и во время самостоятельных маршрутов За 10 полевых сезонов изучено более 400 разрезов, из которых отобрано и проанализировано более 1000 образцов

Объекты исследования - дерново-подзолистые почвы сукцессионных рядов восстановления лесов после рубок — располагались в полосе широколиственно-хвойных лесов, наблюдения проводились одновременно в сукцессионных рядах трех типов леса, ряды восстановления были непрерывными, те включали полный набор стадий (от 0-5 до 60 лет), каждый объект характеризовался большой повторностью определений, проведенный статистический анализ подтвердил достоверность полученных закономерностей

Методы исследований. Работа выполнена согласно методологии поч-венно-геохимических исследований, основные положения которой развиты в трудах И П Герасимова. М А Глазовской, А И Перельмана, Н С Касимова и теории геосистем В Б Сочавы, для антропогенно-измененных биогеоценозов использовалась концепция эколого-динамической классификации экосистем

Химический анализ образцов проводился в лабораториях географического факультета МГУ им М В Ломоносова и Института географии РАН Определялись гранулометрический состав почв, рНВОд„, содержание гумуса, обменных Са2+ , и подвижных форм К, Р, Ре общепринятыми методами

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ им М В Ломоносова, отдельные результаты исследований представлены в научных отчетах РФФИ, докладах на международном симпозиуме «Функции почв в биосферно-геосферных системах» (Москва, 2001), на конференции «Река Ока - третье тысячелетие» (Калуга, 2001), Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования взаимодействия суши, океана, атмосферы» (Москва, 2002), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов

(Новосибирск, 2004), на XI Международной ландшафтной конференции (Москва, 2006) По теме диссертации имеется 10 публикаций

Научная новизна. Впервые на массовом полевом и аналитическом материале дана количественная оценка свойств дерново-подзолистых почв, соответствующих стадиям непрерывных сукцессионных рядов восстановления разных типов леса в полосе широколиственно-хвойных лесов Подмосковья

Выявлены особенности реализации известной схемы А Л Кощеева «заболачивание - разболачивание вырубок» на уровне почвообразовательных процессов, отражающие положение исследуемых почв на границе с серыми лесными почвами Оно определяет высокие темпы процесса гумусонакопления и раннее затухание процесса вторичного оглеения на фоне повышенной биологической активности почв Впервые в исследованиях сукцессионных рядов широколиственно-хвойных лесов дана дифференцированная оценка вклада антропогенного фактора в формирование свойств почв и строения почвенного покрова на каждом этапе лесовосстановления

Предложены новые подходы к систематике антропогенно-нарушенных дерново-подзолистых почв на вырубках с последующими посадками, отражающие лабильные свойства почв, что важно при инвентаризации и картографировании Разработанные автором база данных и структура ГИС позволили создать ряд оригинальных интерпретационных и прогнозных почвенных карт

Практическая значимость работы. Результаты работы уточняют данные региональных исследований антропогенных преобразований почвенного покрова в части оценки скорости восстановления свойств почв на вырубках широколиственно-хвойных лесов Содержащаяся в БД информация позволяет проводить пространственно-временной анализ данных для выявления закономерностей распределения почвенных показателей и составлять прогнозные почвенные карты для разных сценариев развития территории

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы Она содержит страниц текста, ФЗ иллюстраций,/^таблиц Библиография включает•/■£<фаботы

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору М И Герасимовой за помощь на всех этапах написания работы. Автор искренне признательна чл -корр РАН Н С Касимову, проф М А Глазовской, проф Г Н Огуреевой, проф А Н Геннадиеву, доц И П Гавриловой, вне НЕ Кошелевой за ценные советы и консультации Автор выражает глубокую благодарность доц П П Кречетову, с н с М Ф Дороховой, не OB Чериицовой, ст преп Д Н Козлову, зав редакцией издательства «Наука» М В Грачевой за помощь в проведении полевых работ и обработку полученных данных

Содержание работы Введение

Обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, указана научная новизна, а гакже приведены сведения о практической значимости работы

Глава 1. К истории изучения почв вырубок (литературный обзор) Неуклонный рост потребности в древесине вызывает увеличение в лесной зоне площадей вырубок разного типа Леса центра Восточно-Европейской равнины подвергались многократным рубкам На вырубках в результате изменения гидротермического режима, смены растительных сообществ, воздействия тяжелой техники меняются свойства почв (Шумаков, Кураев, 1983, Schmidt et al, 1996) С точки зрения влияния на почвы, рубки делят на выборочно-лесосечные (сплошные), приводящие к существенному изменению почв, и санитарные, затрагивающие их отдельные свойства При рубках трансформация почв зависит от сезона работ, технологии лесозаготовок, последующего использования лесосек

Исследования почв вырубок Европейской территории России, проводившиеся с конца XIX в и до 60-х годов XX в, были посвящены увлажнению почв, геоботаническим и микроклиматическим вопросам (Дубак, 1933, Бурен-ков и др, 1934, Малюнов, 1939, Мелехов, Голдобина, 1947, Молчанов, Шима-нюк, 1949, Кощеев, 1955 и др ) Позднее подробно изучались отдельные свой-

ства почв, почвенные процессы, а также мозаичность почвенно-растительного покрова вырубок (Борисов, 1970, Ермолова, 1981, Карпачевский и др, 1986, Холопова, 1987, Тощева, 1988, Кормилицына, Сабо, 2000, Дымов, Лаптева, 2006, идр)

Большинство исследований проводилось в средней и южной тайге на лесосеках с естественным восстановлением лесной растительности без учета исходных типов леса, детально изучались отдельные стадии сукцессий, основное внимание уделялось локальным закономерностям строения почвенного покрова

В результате был выявлен общий тренд изменения свойств почв в ходе восстановительных сукцессий, названный «заболачивание - разболачивание», было также установлено, что признаки рубки леса сохраняются в подзолистых почвах в течение 120 лет

Глава 2. Прнродио-антропогенные факторы формирования экосистем ключевого участка «Язвицы» Для изучения стадий и трендов изменения свойств дерново-подзолистых почв в сукцессионных рядах ельников полосы широколиственно-хвойных лесов был выбран однородный по литолого-геоморфологическим и почвенным условиям ключевой участок «Язвицы» площадью около 6,5 км2 в Юго-Западном Подмосковье на склоне Смоленско-Московской возвышенности Он расположен в 7 км к западу от г Боровска, в северо-западной части Сатинской учебно-научной станции МГУ и представляет собой водосборный бассейн руч Язвицы - притока третьего порядка р Протвы

Ключевой участок располагается на абсолютных высотах 150-190 м, глубина расчленения в среднем 50 м Ею западная часть представляет собой плоскую слабодренированную моренно-водноледниковую равнину, восточная -волнистую моренную равнину Междуречья сложены бескарбонатными моренными суглинками московского возраста, которые перекрыты покровными крупнопылеватыми средними суглинками мощностью 2-3 м

Климат региона — умеренно-континентальный Анализ многолетних дат ных по метеостанции г Малоярославец выявил, что за последние 100 лет сре; негодовая температура увеличилась на 2 С, а количество осадков - на 40 мм В период наблюдений (1997-2006 гг) температурный градиент был наибол! шим Потепление климата может способствовать более быстрому формировг нию полноценных лесных экосистем с участием широколиственных пород (Ар хипова, Замесова, 2006) Зональными считаются широколиственно-еловые лес; также встречаются еловые, дубовые и сосновые леса Многократное нарушени лесных массивов привело к тому, что пространственная структура растительно го покрова очень неоднородна и характеризуется мозаичностью и мелкокок турностью Леса занимают 79%, из них 32% приходится на лесные культуры Почвенный покров представлен дерново-подзолистыми суглинистым почвами и их модификациями при незначительном участии дерновых, болот ных и аллювиальных почв

На ключевом участке применяют как выборочно-лесосечные рубки, так рубки ухода Практикуется зимняя трелевка, практически не проводится рас корчевка пней, что способствует сохранению почв После рубок обычно провс дятся посадки ели Во время последующих рубок ухода, наряду с прореживаш ем в посадочных рядах, уничтожается густой подрост лиственных пород (бере за, осина, ольха), что приводит к изменению количества и качества опад; уменьшению потребления влаги и элементов питания

Глава 3. Объекты и методы исследования При выборе объектов исследования была использована классификаци Б В Сочавы (1972, 1978), в соответствии с которой эпиассоциация понимаете как эколого-динамическая система, включающая различные состояния расти тельных сообществ, в частности ряды восстановления на месте рубок, в то) числе с посадками лесных культур

Объекты исследования Были выбраны три эпиассоциации, распространенные в бассейне руч Я; вицы еловая кислично-зеленомошная (ЭА-3, ельник субнеморальный), елова

мелкотравно-кустарничково-зеленомошная (ЭА-4, ельник бореальный), сосно-во-еловая мелкотравно-зеленомошная (ЭА—5, лес сосново-еловый субнемо-ральный)

В типичных участках каждой эпиассоциации были заложены пробные площади, представляющие условно-коренной лес и стадии сукцессионного ряда, т е вырубки возрастов 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60 лет Пробные площади были выбраны на пологих (2-3 ) приводораздельных склонах, с дерново-подзолистыми почвами на покровных суглинках На каждой пробной площади заложено пять разрезов с полным почвенным профилем до гор ВС и 20 более мелких разрезов до гор А2В включительно

Методы исследования

Для каждого из разрезов проводилось описание морфологических свойств, определялось содержание гумуса (по Тюрину), рНтд„ (потенциометри-чески при соотношении почва вода 1 2,5), содержание подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову, 0,2н НС1), железа (в кислотных вытяжках 0,1н H2SO4 и 1н НС1) и обменных катионов Со2' и М^ (по Тюрину с вытеснением NaCl) Были определены также зольность подстилки и макрокомпонеитный состав (Р, К, Са и Mg) основных видов растений, доминирующих в древесном, травянистом и мохово-лишайниковом ярусах Определение гранулометрического состава почв проводилось пирофосфатным методом, влажность почв определялась весовым методом до глубины 160 см бурением с шагом 10 см в 10-кратной повторности Плотность почв (10-кратная повторность) измерялась с тем же шагом до глубины 60 см методом режущих колец В качестве показателя биологической активности почв изучалась цеиполозолитнческая активность (ЦА), которую определяли в соответствии с методикой Е Н Мишу-стина Численность дождевых червей учитывали методом раскопов (Гиляров, 1987)

Полученные результаты были статистически обработаны (программа Statistica 6) Для выявления главной причины различий в химических свойствах

почв на вырубках (возраст или принадлежность к определенной эпиассоциа-ции) был использован многомерный кластерный анализ (Пузаченко, 2004)

Собранные в течение 10 лет полевые и аналитические материалы послужили основой для создания базы данных Для бассейна руч Язвицы в программных пакетах Агс!пй> и АгсУ1е\у 3 2 создана ГИС единого формата на основе топографической карты масштаба 1 25 ООО, а также почвенной и геоботанической карт аналогичного масштаба

Глава 4. Свойства почв сукцессиоппых рядов Морфологические свойства почв Каждому этапу восстановления леса на вырубке соответствуют особые разности дерново-подзолистых почв, которые, вероятно, могут рассматриваться как сложные подтипы или подвиды При разработке названий почв был использован подход, предложенный АН Геннадиевым с соавторами (1992), учитывающий исходную почву и результаты вторичных техногенных процессов В сукцессионном ряду исходными остаются дерново-подзолистые почвы, а влияние рубок и последующих посадок проявляется в их верхних гор А1, А1А2, А2, А2В Текстурные горизонты (В^ Btg) с их высокой устойчивостью почти не реагируют на смену растительных сообществ

Сопоставление морфологических особенностей почв и характера фитоце-нозов на этапах возобновления трех рассматриваемых эпиассоциаций позволило выявить ряд признаков дерново-подзолистых почв, соответствующих разным стадиям сукцессионных рядов На самых молодых силыюнарушенных вырубках (до 5 лет) под вейниково-кипрейными или влажнотравно-щучковыми сообществами преобладают поверхностно-турбированные слабодерново-подзочистые вторично-оглеенные почвы Они отличаются активным «застойным» оглеением в виде сизых тонов окраски с яркими пятнами окисления и наличием в верхней части профиля перемешанного гор На вырубках 5-10-летнего возраста под пологом мелколиственного подроста формируются дерново-подзолистые вторично-поверхностно-оглеенные вторично-одернованные почвы Вторичное оглеение сохраняется, но оно менее интенсивно, а в верхней

части профиля выделяется дерново-гумусово-аккумулятивный гор АдА1 Вырубкам 10-20 лет с молодым мелколиственным лесом (посадки ели пока находятся под пологом мелколиственных пород) с развитым злаково-разнотравным покровом соответствуют среднедерново-подзолистые вторично-поверхностно-глееватые почвы Для этой стадии восстановления характерно значительное ослабление глеевого и активизация дернового процессов Для этапа вырубок 20-40 лет под загущенными еловыми посадками, формированию которых способствовали неоднократные рубки ухода, характерны грубогумусовые слабо-дерново-подзолистые почвы почти без признаков вторичного оглеения На самых старых вырубках 40-60 лет под кислично-зеленомошными еловыми и бе-резово-еловыми лесами формируются слабодерново-подзолистые почвы, которые имеют черты обычных лесных дерново-подзолистых почв Таким образом, с лесотехническими мероприятиями прямо или косвенно связаны вторичное оглеение, вторичная одернованность и формирование грубогумусового горизонта Морфологические показатели - индикаторы этих процессов, позволяют проследить их динамику в сукцессионных рядах (таблица)

Гумусово-аккум иулятивный процесс В поверхностно-турбированных слабодерново-подзолистых вторично-оглеенных почвах молодых вырубок условия для протекания гумусово-аккумулятивного процесса неблагоприятны Почвы отличаются значительной плотностью, слабой выраженностью структуры, неоднородностью, малым количеством копролитов Для следующей стадии (5-10 лет) характерна лучшая степень выраженности морфологических признаков процесса Особое место по проявлению морфологических признаков гуму-сонакопления занимают самые «дерновые» почвы вырубок возраста 10-20 лет Именно для них отмечается наибольшее количество копролитов, корней травянистых растений и, как следствие, наилучшая среди почв суксессионного ряда структурность Начиная с 10-20 лет окраска почвы становится достаточно однородной и уменьшается плотность Почвы вырубок 20-40 лет выделяются слабым проявлением всего комплекса признаков Им свойственно пониженное количество корней травянистых растений, слабая структурность

Слабодерново-подзолистые почвы вырубок 40-60 лет и условно-коренных лесов близки по проявлению морфологических показателей гумусо-накопления

Интенсивность проявления морфологических признаков гумусово-аккумулятивного процесса в верхних горизонтах почв сукцессионногоряда*

Морфологические признаки Вырубки**, лет Условно-коренной лес, 100 лет

0-5 5-10 10-20 20-40 40-60

Неоднородность окраски и сложения Е ' i f 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Выраженность структуры

1 1 f ' I [ 1 1 1 1 1 Г- 1

Плотность 1........1 f 1 Г 1 1 I 1 1 1 1

Кол-во корней травянистых растений

t..... 1 1 1 1...........1 t 1 F 1 f 1

Коч-во копролитов

1 1 r 1 1 1 1 1 1 f 1

^Интенсивность проявления признаков i—1 -малая, г—i -средняя, i—п - высокая **Для каждого возраста вырубок проанализировано 75 почвенных разрезов

Вторичное поверхностное оглеение, признаком которого являются сизые и охристые пятна, а также марганцево-железистые конкреции, максимально выражено в профиле почв молодых вырубок По мере восстановления леса интенсивность оглеения уменьшается Если в профиле почв 5-10-летней вырубки признаки оглеения наиболее четко проявляются в гор Rg и несколько слабее в гор А1 и A2g, то в почвах вырубок 10-20 лет сизо-охристые пятна единичны, а в почвах следующего этапа они исчезают

Количество марганцево-железистых конкреций обнаруживает противоположный тренд в почвах сукцессионного ряда Так, в почвах начальных стадий (0-5 и 5-10 лет) конкреций мало, причем они есть только в гор А2 и А2В Начиная с возраста вырубок 10-20 лет количество конкреций в гор А1А2, А2, А2В увеличивается Дерново-подзолистые почвы вырубок 40-60 лет и условно-коренных лесов по содержанию конкреций практически не различаются

Рассмотрение морфологических свойств почв разных стадий сукцессий трех эпиассоциаций выявило три возрастных рубежа, на которых происходят заметные качественные изменения в свойствах почв, а следовательно, в почвенных процессах

10—20 лет Существенно ослабевает вторичное оглеение, вызванное изменениями водного режима, те начинается «разболачивание» и усиливается гумусонакопление,

20—40 лет Полностью исчезают черты вторичного оглеения и формируется грубогумусовый горизонт,

40—60 лет Верхние части профиля приобретают черты лесных дерново-подзолистых почв, восстанавливаются мощности и облик гор А1 и А1А2 Химические и физико-химические свойства Макрокомпонентный состав и зольность растений, опада, горизонта подстилки Максимальная зольность характерна для разнотравья (11,2%), злаков (7,4%) и широколиственных пород деревьев (7,1%), минимальная - для хвойных пород деревьев (2,7%) В растениях, относящихся к группе разнотравья, отмечается повышенное содержание Р, Са, К, в злаках - К, в мелколиственных породах - Р Самая высокая зольность опада и подстилки характерна для почв вырубок 5-10 и 10-20 лет (18%), отличающихся интенсивностью проявления дернового процесса, а минимальная - для горизонта подстилки загущенных мертвопокровных еловых посадок (12%)

Кислотно-основные условия Почвы сукцессионных рядов трех эпиассоциаций характеризуются кислой-слабокислой реакцией среды в гор А1 и А1А2 Разброс средних значений рН не превышает 1, амплитуда колебаний зависит от возраста вырубки Самые высокие значения рН (5,5) отмечаются в гор А1 почв вырубок возраста 5-10 и 10-20 лет, самые низкие (4,6) характерны для почв вырубок 20-40 лет, что согласуется с составом опада и подстилки в ельниках-мертвопокровниках

Содержание гумуса Для почв сукцессионных рядов характерен регрессивно-аккумулятивный тип распределения гумуса по профилю Самые малые

количества гумуса в гор А1 (около 2,5%) отмечаются в почвах молодых (0-5 лет) вырубок и вырубок возраста 20-40 лет Небольшое повышение содержания гумуса характерно для почв вырубок 10-20 лет Сравнение изменений мощности гумусовых горизонтов почв сукцессионных рядов и содержания в них гумуса позволяет говорить о прямой зависимости между ними

Сумма обменных Са2\ Мя2* Почвы сукцессионных рядов характеризуются малой величиной суммы Са2+ и в гор А1 она не превышает 14 мг-экв/100 г почвы, а в гор А1А2 она колеблется от 2,5 до 7 мг-экв/100 г почвы Минимальные значения (6,5 мг-экв/100 г почвы) характерны для почв вырубок 20-40 лет Увеличение суммы обменных оснований до 14 мг-экв/100 г прослеживается в почвах вырубок возраста 10-20 лет, которые отличаются повышенным содержанием гумуса и самой высокой среди рассматриваемых почв зольностью подстилки

Подвижные формы фосфора Содержание подвижного фосфора в гор А1 большинства объектов исследования составляет 7-8 мг/100 г, что в 2 раза больше по сравнению с гор А1А2 (около 4 мг/100 г) В обоих горизонтах выделяется максимум для почв вырубок 10-20-летнего возраста, где особенно интенсивно проявляется дерновый процесс Выделяются и два минимума в распределении подвижного фосфора в почвах вырубок возраста 0-5 и 20-40 лет

Подвижные формы калия Распределение содержания подвижного калия в гор А1 и А1А2 различно внутри сукцессионных рядов Если для гор А1А2 оно слабоконтрастное, то для гор А1 - контрастное Минимум отмечается в почвах вырубок 20-40 лет, соответствующих стадии мертвопокровных ельников В целом наиболее высокое содержание подвижного калия, особенно в гор А1А2, отмечается в среднедерново-подзолистых почвах вырубок 10-20 лет

Содержание подвижных форм железа Развитие процессов вторичного оглеения отражается появлением в почвенном профиле восстановленных форм железа Обе формы кислоторастворимого железа обнаруживают ясный однонаправленный тренд уменьшения в почвах сукцессионных рядов

Легкоподвижные формы железа (вытяжка 0,1н H2SO4) Наиболее высокое (около 180 мг/кг) содержание характерно для гор А1 и А1А2 почв молодых вырубок всех рассматриваемых эпиассоциаций (рис 1) Высокое содержание железа коррелирует с интенсивным поверхностным оглеением По мере увеличения возраста вырубки содержание легкоподвижных форм железа уменьшается, оставаясь, по сравнению с почвами условно-коренных лесов, приблизительно в 2 раза большим Минимальное содержание железа (100 мг/кг) характерно для почв вырубок старше 20 лет и почв условно-коренных лесов

Горизонт А1

Горизонт А1А2

i i

i I

i i£U # ili

II 1

0-5 5-10 10-20 20-40 40-60 100 Botpscr лег

0-5 5-10 10-20 20-40 40-60

Рис. 1. Средние значения, стандартные ошибки и стандартные отклонения содержания подвижного железа в почвах условно-коренного леса и разновозрастных вырубок

ЭА-3 - субнеморальный ельник, ЭА-4 - бореальный ельник, ЭА-5 - сосново-еловый лес

Подвижные формы железа (вытяжка 1н НС1) Как и в случае слабой вытяжки, имеет место постепенное уменьшение содержания железа в почвах от ранних стадий восстановления вырубок к условно-коренным лесам Максимальное содержание характерно для почв вырубок 0-5, 5—10 лет, самые низкие значения отмечаются в почвах условно-коренных лесов всех эпиассоциаций

Для оценки зависимости химических свойств почв сукцессионных рядов от возраста вырубки и принадлежности к определенной эпиассоциации был проведен многомерный кластерный анализ данных по гор А1 и А1А2 для 425 почвенных разрезов Выявлена тесная связь между химическими свойствами и возрастом вырубки Влияния принадлежности к той или иной эпиассоциации на свойства почв не установлено

Водно-физические свойства почв

Водно-физические свойства почв изучались выборочно в сукцессионном ряду субнеморальных ельников Определение влажности почв условно-коренного леса, вырубок 5- и 40-летнего возраста проводилось в мае, июле и октябре 2003 г и дополнялось снегомерной съемкой в конце марта Максимальных значений высота снега достигала на молодых вырубках, почти вдвое превышая этот показатель на вырубке 40-летнего возраста (61,5 см и 35,8 см соответственно) Именно снеговая составляющая увлажнения определяет существенные различия весенней влажности в сравниваемом ряду почв

Весной почвы всех участков имели самую высокую влажность, различия между ними проявлялись в верхней части профиля Максимальная влажность отмечалась в почвах молодых вырубок, что соответствовало и самому большому запасу воды в снежном покрове (60 мм) Минимальное увлажнение отмечено для почв старых вырубок С глубины 30 см значения влажности почв условно-коренного леса и старой вырубки сближаются и практически не изменяются с глубиной Летом различия во влажности невелики, самые низкие значения сохраняются в почвах старых вырубок, повышенные - в почвах молодых вырубок Осенние кривые профильного хода влажности смещены в сторону меньших значений

Определения плотности почв показали, что самые высокие значения (около 1,5 кг/дм3) характерны для почв молодых вырубок, а самые низкие - для почв старых вырубок (0,6 кг/дм3), почвы условно-коренных лесов занимают промежуточное положение

Исследования влажности и плотности позволяют объяснить значительное оглеение почв молодой вырубки, которое связано как с повышенным увлажнением, так и с изменением транспирации и увеличением плотности почв под действием техники

Биологическая активность почв

Биологическая активность почв изучалась в сукцессионном ряду субне-моральных ельников и оценивалась двумя методами по величине целлюлозо-литической активности (ЦА) и по численности дождевых червей

Биологическая активность почв условно-коренных лесов характеризуется относительно высокими показателями, особенно в гумусовом горизонте, что определяется географическим положением района исследования

Почвы молодых вырубок отличаются самой высокой ЦА и средней численностью дождевых червей В почвах вырубок 30-40-летнего возраста отмечается резкое снижение биологической активности Почвы вырубки 40-60-летнего возраста близки по биологической активности к почвам условно-коренных лесов Сходный тренд был установлен нами ранее в ряду эпиассо-циации бореальных ельников ключевого участка «Язвицы» (Дорохова, Исачен-кова, 2006)

Глава 5. Картографическое моделирование ключевого участка «Язвицы» с применением ГИС-технологин

Проведенные детальные почвенно-геоботанические исследования сукцес-сионных рядов послужили основой для формирования базы данных (БД) ключевого участка «Язвицы» В структуре БД ГИС «Язвицы» выделяется три блока базовые слои, блок тематической информации, представленный разделами геоморфология, почвы, растительность, ландшафты, вырубки, история освоения территории, и блок аэрофото- и космических снимков разных лет

Содержащаяся в БД ГИС «Язвицы» информация в сочетании с выявленными закономерностями позволила провести картографическое моделирование пространственной структуры растительности и почв Составленные почвенные карты масштаба 1 25 ООО можно разделить по содержанию и методам составления на три группы фактологические, интерпретационные и прогнозные К фактологическим относятся карты морфологических и химических показателей почвенных горизонтов (мощность гор А1, содержание гумуса и подвижного железа и др ) Интерпретационные карты были составлены методом сопос-

тавления показателей, характеризующих почвенные процессы дерновый, глее-вый, подзолистый Прогнозные карты представляют предполагаемое состояние почвенного покрова на временные срезы 1950, 1970 и 2150 г

На картах, основанных на результатах дешифрирования аэрофотоснимков 1950 и 1970 г, прослеживается усложнение строения почвенного покрова за 20 лет за счег увеличения антропогенной нагрузки Так, почвенная карта 1950 г отличается простотой контуров, соответствующих крупным формам рельефа на междуречьях дерново-подзолистые почвы сочетаются с дерново-подзолистыми глееватыми и глеевыми в понижениях рельефа К единичным молодым вырубкам приурочены поверхностно-турбированные слабодерново-подзолистые вторично-оглеенные почвы На карте 1970 г заметно усложнение почвенного покрова за счет увеличения количества разновозрастных вырубок с рассмотренными выше вариантами почв

Наибольшей сложностью отличается современный почвенный покров Карта, составленная по результатам прямых почвенных и геоботанических исследований в 2003 г имеет «лоскутный» вид ареалы почв чередуются часто, а границы большинства из них обусловлены действием антропогенного фактора - они угловаты, прямолинейны, «неестественны» (рис 2)

При составлении прогнозной почвенной карты на 2150 г учитывалось два возможных сценария развития территории при сохраняющейся тенденции потепления климата 1) дальнейшее активное лесопользование с искусственным лесовосстановлением, 2) прекращение любого лесопользования

В первом случае предполагается дальнейшее усложнение почвенного покрова, так как в лесооборот будут вводиться все новые массивы условно-коренных лесов и посадки ели старше 60 лет Разнообразие почв будет отражать широкий спектр стадий восстановления

Если же развитие территории будет происходить по второму сценарию, то, по-видимому, произойдет упрощение почвенного покрова и приближение его к таковому временного среза 1950 г, однако несколько изменится содержание почвенных контуров (рис 3) Можно ожидать увеличение доли ареалов

среднедерново-подзолистых почв, связанного с предполагаемым распространением дуба и его неморальных спутников, уменьшится доля слабодерново-подзолистых почв, занимающих в настоящий момент значительные площади и являющихся «наследием» мертвопокровной стадии восстановительной сукцессии еловых лесов с гру богумусовыми дерново-подзолистыми почвами Сохранение тенденции глобального потепления климата позволяет предположить ослабление процессов оглеения и трансформацию дерново-подзолистых поверх-ностно-глеевых почв в дерново-подзолистые поверхностно-глееватые

Заключение

Результаты исследований почв вырубок с последующими посадками монокультуры ели в бассейне малой реки в средней части Восточно-Европейской равнины позволяют прийти к следующему заключению

1 Почвы сукиессионных рядов и почвообразовательные процессы Проведенные морфолого-генетические и химические исследования почв различных сукцессионных рядов показали, что свойства почв определяются возрастом вырубки, а не принадлежностью к эпиассоциации, что было подтверждено и многомерным кластерным анализом

Каждой стадии сукцессионного ряда соответствуют определенные разности дерново-подзолистых почв, различающиеся комбинациями процессов поверхностного оглеения и гумусонакопления в разной степени и формах

- на вырубках моложе 5 лет вторично-оглеенные почвы характеризуются самыми яркими морфологическими признаками поверхностного оглеения и максимальным содержанием всех форм подвижного железа Диагностика почв как поверхностно-турбированных связана с присутствием гор

- на вырубках 5-10 лет во вторично-одернованных почвах выделяется гор АдА1, увеличивается содержание гумуса, подвижных форм калия, обменных Са2+ и значений рНводн, те активизируются процессы гумусонакопления, вместе с тем почвы остаются вторачно-поверхностно-оглеенными,

Рис. 2. Карта современного почвенного покрова ключевого участка «Я шины» (2003 г.)

Почвы: I - слабодерново-слабоподэолистые; 2 - слабодерново-среднеподзолистые; 5 - дерново-подзолистые; 6 - грубо) уму со вые слабо-дерново-нод зол истые, 7 - поверхностно-турбированные слабодерново-подзолистые шоричиочн леепные; 8 - дерново-подзолистые вторично* поверхностно-глееватые вторично-одернованные; 9 - ереднедерново-подзолистые вторично-поверхиостно-глееватые; 10-дерново-подзолистые поверх ноет но-глесваше; 11 - дерново-подзолистые поверхностно-глее вые; 12 - дер но во-подзол исты с глееватые; 13 - дерново-подзолистые глеевые; 14 - перегной но-подзолисто-глевые; 15 - агродерново-подзолистые; 16 - дерново-подзолистые пост пахотные, в т. ч глееватые; 17 - дерново-подзолистыенамытые глееватые и глеевые; 18 — дерновые; 19-дерновые глеевые и глееватые; 20-торфянисто^-глеевые; 21 - перегной но-глеевые; 22 - аллювиальные дерновые, в т.ч. слаборазвитые глеевые и глееватые; х - проявление процессов вторичного поверх постного оглеения

Рис. 3. Карга гипотетического почвенного покрова ключевого участка «Язвины» (2150 г.).

Почвы: 1 — олабодерново-илабо1юлзоошеггые; 2 - слабодс-рниш-среднииид'йиинлые, 3 - средыедерноао-ошбо!юджлистые; 4 - срел[едерново-сред непод зил ниые: 10 - Дерново-подзолистые поверхяоетно-глееватые; 11 - дерново-подзолистые повсрхностно-глссвые; ] 2 - дерново-подзолистые глееватыс; 13 - дерново-подзолистые глеевые; 18 - дерновые; 19 - дерновые глеевые и глееватые; 20 - торфнн(исго)о-глеевые; 21 - перегной]го-глеевые; 22 — аллювиальные дерновые, в т.ч. слаборазвитые глеевые в глееватые

- вырубкам 10-20 лет соответствуют самые «дерновые» в сукцессионном ряду почвы (среднедерновые) с хорошо развитыми гор Ад и А1, выделяющиеся высокими запасами гумуса, биогенных элементов, показателями биологической активности Ослабление глеевого процесса привело к формированию остаточ-но-поверхностно-глееватых почв,

- под мертвопокровными загущенными еловыми посадками 20-40 лет формируются грубогумусовые слабодерново-подзолистые почвы с самыми низкими запасами гумуса и величинами рН, минимальными содержаниями биогенных элементов и низкой биологической активностью, оглеение приобретает черты элювиального,

- на вырубках 40-60 лет формируются почвы, близкие к дерново-подзолистым почвам условно-коренных лесов

Таким образом, по характеру трендов почвенных процессов выявляется три возрастных рубежа 10-20 лет, когда максимально развит гумусово-аккумулятивный процесс, 35-40 лет, когда полностью завершается «разболачи-вание», т е изменяются формы поверхностного оглеения и начинается процесс накопления грубого гумуса, 50-60 лет, когда почвы приобретают черты лесных дерново-подзолистых почв

2 Вклад антропогенных факторов на разных стадиях сукцессии Механические нарушения почв, выявленные в пределах вырубок трех эпиассоциа-ций ключевого участка, проявляются в почвах сукцессионного ряда до возрастного этапа в 10-20 лет Лесотехнические мероприятия двояко влияют на почвы разновозрастных вырубок С одной стороны, посадки ели ускоряют процесс «разболачивания» почв за счет активизации транспирации, с другой — неоднократные санитарные рубки способствуют образованию густого елового подроста и тем самым формированию ельников-мертвопокровников, которые, в свою очередь, подавляют рост лиственных деревьев Широкое внедрение ели, как преобладающей посадочной культуры, способствует уменьшению мощности гор А1 и снижению содержания в нем гумуса Вероятно, это определяет преоб-

ладание слабодерново-подзолистых почв в бореальных и даже в субнемораль-ных ельниках на основной площади ключевого участка «Язвицы»

3 Особенности развития почв в сукцессионном ряду К региональным особенностям развития почв вырубок относятся быстрые темпы восстановления по сравнению с почвами более северных территорий Одной из причин может быть глобальный тренд потепления, который особенно сильно проявляется в районе исследования с 1980-х гг XX в Именно с конца XX в (вырубки возраста 5-10 и 10-20 лет) происходит быстрое зарастание вырубок и активизация почвенных процессов

Процессы глобального потепления способствуют более широкому внедрению широколиственных пород (Архипова, Замесова, 2006), чго, в свою очередь, способствует развитию дернового процесса в почвах на стадиях восстановления 5-10 и 10-20 лет Быстрому возврату почв вырубок к состоянию условно-коренных лесов способствует и повышенная биологическая активность почв

4 Картографические модели состояния почвенного покрова Полученные закономерности изменения свойств почв сукцессионных рядов позволили создать карты состояния почвенного покрова на разные временные срезы 1950, 1970, 2003 и 2150 г Составленные карты отражают усложнение строения почвенного покрова за счет увеличения антропогенной нагрузки При продолжении активного лесопользования предполагается дальнейшее изменение строения почвенного покрова Если же развитие территории будет происходить без антропогенного вмешательства, то, по-видимому, произойдет упрощение почвенного покрова и приближение ею к временному срезу 1950 г

Отличие проведенных нами исследований от предшествующих заключается в том, что они осуществлялись не на отдельных вырубках, а охватывают большую и сравнительно однородную территорию в бассейне малой реки и рассматриваются в единой системе восстановительных процессов лесных экосистем хвойно-широколиственных лесов, что позволяет установить более общие закономерности строения почвенного покрова и его антропогенных изменений

Список основных публикаций по теме диссертации Статьи

1 Исаченкоеа Л Б Свойства почв разновозрастных вырубок в широколиственно-еловых лесах Сатинской учебно-научной станции // Вестн МГУ Сер 5 География - 2007 № 2 - С 45-50

2 Герасимова МИ, Исаченкоеа Л Б Почвенно-географическая характеристика бассейна ручья Язвицы // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов Южного Подмосковья Сб науч статей - М , 2006 - С 50-62

3 Дорохова МФ, Исаченкоеа Л Б Почвы разновозрастных вырубок // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов Южного Подмосковья Сб науч статей - М, 2006 - С 62-76

4 Исаченкоеа Л Б Подвижное железо в почвах бассейна ручья Язвицы // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов Южного Подмосковья Сб науч статей - М , 2006 - С 77-83

5 Герасимова МИ, Исаченкоеа Л Б Почвы и почвенный покров Сатинского учебного полигона - М Изд-во Моек ун-та, 2003 - 39 с

6 Дорохова МФ, Исаченкоеа Л Б Биологическая активность дерново-подзолистых почв под разными типами леса // Вестн МГУ. Сер 17 Почвоведение - 1999 № 1 -С 59-63

Тезисы

1 Архипова МБ, Исаченкоеа Л Б Динамика растительности и почв антропогенно-измененных ландшафтов Юго-Западного Подмосковья // Ландшафто-ведение теория, методы, региональные исследования, практика Мат-лы XI Междунар науч конф - М, 2006 - С 296-298

2 Isachenkova L , Dorokhova М Effect of forest cutting on pedogenetic processes and biological activity of soddy-podzolic soils (albeluvisols) In 29-th Intern Geographical Congress Abstracts - Seul, 2000 -C 196-197

Подписано в печать 18 04 2007 Формат 60x88 1/16 Объем 1 п л Тираж 100 экз Заказ № 650 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119992 г Москва, Ленинские горы, д 1 Главное здание МГУ, к А-102

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Исаченкова, Лидия Борисовна

Введение.

Глава 1. К истории изучения почв вырубок литературный обзор).

Глава 2. Природно-антропогенные факторы формирования экосистем ключевого участка «Язвицы».

2.1. Физико-географические условия.

2.1.1. Рельеф и рыхлые отложения.

2.1.2. Климат.

2.1.3. Растительность.

2.1.4. Почвы и почвенный покров.

2.2. Антропогенное воздействие на лесные территории.

2.2.1. История лесопользования.

2.2.2. Современное лесопользование и лесовосстановление.

Глава 3. Объекты и методы исследования.

3.1. Объекты исследования.

3.2. Методы исследования.

Глава 4. Свойства почв сукцессионных рядов восстановления.

4.1. Морфологические свойства.

4.1.1. Почвы условно-коренных лесов.

4.1.2. Почвы вырубок 0-5 лет.

4.1.3. Почвы вырубок 5-10 лет.

4.1.4. Почвы вырубок 10-20 лет.

4.1.5. Почвы вырубок 20-40 лет.

4.1.6. Почвы вырубок 40-60 лет.

4.2. Химические и физико-химические свойства.

4.2.1. Подстилки и их зольность.

4.2.2. Кислотно-основные условия почв.

4.2.3. Содержание гумуса.

4.2.4. Обменные основания

4.2.5. Биогенные элементы: фосфор и калий.

4.2.6. Подвижные формы железа.

4.3. Водно-физические свойства.

4.4. Биологическая активность почв.

Глава 5. Картографическое моделирование ключевого участка «Язвицы» с применением ГИС-технологий.

5.1. Структура базы данных ГИС «Язвицы».

5.2. Использование БД ГИС «Язвицы».

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Изменение свойств дерново-подзолистых почв в сукцессионных рядах восстановления широколиственно-хвойных лесов"

Актуальность. Леса Восточно-Европейской равнины в значительной мере трансформированы лесохозяйственной деятельностью человека. Лесоразработки приводят не только к нарушению растительных сообществ, но и к трансформации почв. В настоящее время свойства почв подзолистого типа на разновозрастных вырубках в средней и южной тайге изучены достаточно хорошо (Кощеев, 1955; Орфанитский, Орфанитская, 1971; Карпачевский, 1982; Карпа-чевский и др., 1986; Холопова, 1987; Тощева, 1988 и др.). Большая часть исследований проводилась на лесосеках с естественным восстановлением лесной растительности на отдельных стадиях восстановительных сукцессий. Преобразование почв в сукцессионных рядах посадок лесных культур на месте вырубок широколиственно-хвойных лесов изучено неполно.

Цель и задачи исследования. Цель исследования - выявление стадий и трендов изменения свойств дерново-подзолистых почв в сукцессионных рядах восстановления лесных сообществ широколиственно-хвойных лесов в Юго-Западном Подмосковье.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение изменения морфологических, химических, физических, биологических свойств дерново-подзолистых почв вырубок разного возраста с последующими посадками в разных типах леса;

- выявление факторов дифференциации свойств почв в сукцессионных рядах восстановления разных типов леса с учетом постоянных лесохозяйствен-ных мероприятий;

- определение вклада природных и антропогенных факторов в формирование свойств нарушенных почв при длительном лесопользовании;

- уточнение систематики дерново-подзолистых почв, преобразованных в ходе лесопользования;

- разработка''структуры, создание блока базы данных по почвам лесных экосистем и ГИС с целью составления интерпретационных и прогнозных крупномасштабных карт исследуемого региона.

Материалы. В основу работы положены результаты почвенно-геохимических исследований, проведенных автором в 1997-2006 гг. в составе комплексных геоморфолого-почвенно-ботанических экспедиций (гранты РФФИ № 96-05-65039, № 98-05-64644, № 00-04-48331, № 01-05-65286) и во время самостоятельных маршрутов. За 10 полевых сезонов изучено более 400 разрезов, из которых отобрано и проанализировано более 1000 образцов.

Объекты исследования - дерново-подзолистые почвы сукцессионных рядов восстановления лесов после рубок - располагались в полосе широколиственно-хвойных лесов; наблюдения проводились одновременно в сукцессионных рядах трех типов леса; ряды восстановления были непрерывными, т.е. включали полный набор стадий (от 0-5 до 60 лет); каждый объект характеризовался большой повторностью определений; проведенный статистический анализ подтвердил достоверность полученных закономерностей.

Методы исследований. Работа выполнена согласно методологии поч-венно-геохимических исследований, основные положения которой развиты в трудах И.П. Герасимова, М.А. Глазовской, А.И. Перельмана, Н.С. Касимова и теории геосистем В.Б. Сочавы; для антропогенно-измененных биогеоценозов использовалась концепция эколого-динамической классификации экосистем.

Химический анализ образцов проводился в лабораториях географического факультета МГУ им М.В. Ломоносова и Института географии РАН. Определялись гранулометрический состав почв, рНводн, содержание гумуса, обменных Са2+, Mg2+ и подвижных форм К, Р, Fe общепринятыми методами.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова; отдельные результаты исследований представлены в научных отчетах РФФИ, докладах на международном симпозиуме «Функции почв в биосферно-геосферных системах» (Москва, 2001), на конференции «Река Ока - третье тысячелетие» (Калуга, 2001), Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования взаимодействия суши, океана, атмосферы» (Москва, 2002), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов

Новосибирск, 2004), на XI Международной ландшафтной конференции (Москва, 2006). По теме диссертации имеется 10 публикаций.

Научная новизна. Впервые на массовом полевом и аналитическом материале дана количественная оценка свойств дерново-подзолистых почв, соответствующих стадиям непрерывных сукцессионных рядов восстановления разных типов леса в полосе широколиственно-хвойных лесов Подмосковья.

Выявлены особенности реализации известной схемы А.Л. Кощеева «заболачивание - разболачивание вырубок» на уровне почвообразовательных процессов, отражающие положение исследуемых почв на границе с серыми лесными почвами. Оно определяет высокие темпы процесса гумусонакопления и раннее затухание процесса вторичного оглеения на фоне повышенной биологической активности почв. Впервые в исследованиях сукцессионных рядов широколиственно-хвойных лесов дана дифференцированная оценка вклада антропогенного фактора в формирование свойств почв и строения почвенного покрова на каждом этапе лесовосстановления.

Предложены новые подходы к систематике антропогенно-нарушенных дерново-подзолистых почв на вырубках с последующими посадками, отражающие лабильные свойства почв, что важно при инвентаризации и картографировании. Разработанные автором база данных и структура ГИС позволили создать ряд оригинальных интерпретационных и прогнозных почвенных карт.

Практическая значимость работы. Результаты работы уточняют данные региональных исследований антропогенных преобразований почвенного покрова в части оценки скорости восстановления свойств почв на вырубках широколиственно-хвойных лесов. Содержащаяся в БД информация позволяет проводить пространственно-временной анализ данных для выявления закономерностей распределения почвенных показателей и составлять прогнозные почвенные карты для разных сценариев развития территории.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Она содержит 158 страниц текста, 43 иллюстрации, 13 таблиц. Библиография включает 140 работ.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Исаченкова, Лидия Борисовна

Заключение

Исследования динамики свойств почв в ходе лесовосстановления после сплошных рубок в пределах Русской равнины проводились преимущественно в средней и южной тайге (Кощеев, 1955; Карпачевский и др., 1986; Холопова, 1987; Тощева, 1988; Целищева и др., 1991). Применявшиеся при рубке леса технологии вызывают существенные и ясно локализованные нарушения верхней части профиля дерново-подзолистых почв. В результате были выявлены общие тенденции изменения свойств почв в ходе восстановительной сукцессии и на отдельных стадиях; было также установлено, что следы нарушений, связанные с рубкой леса, сохраняются в почвах до 120 лет.

Проведенное нами исследование отличалось тем, что объекты располагались в несколько иных географических условиях - полосе широколиственно-хвойных лесов на дерново-подзолистых суглинистых почвах (у границы с серыми лесными почвами); наблюдения проводились одновременно в сукцесси-онных рядах трех типов леса; изучалось искусственное лесовосстановление; сами ряды восстановления были непрерывными, т.е. включали полный набор стадий; каждый объект характеризовался большой повторностью отбора проб (всего было проанализировано 425 точек наблюдения), и проведен статистический анализ, который подтвердил достоверность полученных связей и зависимостей.

Выявлению динамики почв, являющейся следствием сукцессионных смен фитоценозов, способствуют особенности природных условий территории. Она отличается равнинным рельефом с незначительными перепадами высот, однородностью почвообразующих пород, однообразием свойств дерново-подзолистых почв условно-коренных еловых лесов с дубом и липой. Рассматриваемая территория ключевого участка «Язвицы» репрезентативна для широколиственно-хвойной полосы в пределах Восточно-Европейской равнины.

Отличительной чертой территории является длительное лесопользование, особенно интенсивное в последние 100 лет. Как показали геоботанические исследования, анализ архивных материалов и аэрофотоснимков, начиная с 50-х годов, все леса прошли через стадию вырубок, притом что территория постоянно оставалась лесной. Коренные еловые леса с дубом и липой на среднедерно-во-подзолистых почвах сохранились лишь на очень ограниченной площади.

В качестве объектов исследования были выбраны сукцессионные ряды трех эпиассоциаций (субнеморальный ельник, бореальный ельник, сосново-еловый лес). Они представлены восстанавливающимися вырубками возрастов: 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60 лет и условно-коренными лесами (100 лет). Вырубки старше 60 лет на территории бассейна практически не встречаются, так как они вновь задействованы в лесопользовании.

В сукцессионом ряду восстановления вырубок существенно изменяется только верхняя часть профиля почв до глубины 40-50 см, отражающая текущее функционирование ландшафта. Самые значительные изменения морфологических, химических, физических и биологических показателей характерны для гор. А1, меньшее - для гор. А1А2. Текстурные гор. (Bt, Btg) с их высокой устойчивостью практически не реагируют на смену растительных сообществ в сукцессионном ряду.

Итоги проведенных исследований можно представить в виде четырех блоков.

1. Почвы сукцессионных рядов и почвообразовательные процессы

Проведенные морфолого-генетические и химические исследования почв различных сукцессионных рядов показали, что свойства почв определяются возрастом вырубки, а не принадлежностью к эпиассоциации, что было подтверждено и многомерным кластерным анализом.

Каждой стадии сукцессионного ряда соответствуют определенные разности дерново-подзолистых почв, различающиеся комбинациями процессов поверхностного оглеения и гумусонакопления в разной степени и формах, которые отражаются в предлагаемых нами названиях почв.

• На вырубках моложе 5 лет формируются поверхностно-турбированные слабодерново-подзолистые вторично-оглеенные почвы с характерным перемешанным горизонтом Rg и наиболее ярко выраженным оглеением.

• На вырубках 5-10 лет формируются дерново-подзолистые вторично-поверхностно-оглеенные вторично одернованные почвы. В верхней части профиля выделяется гор. АдА1, свидетельствующий об активизации дернового процесса.

• Вырубкам 10-20 лет соответствуют среднедерново-подзолистые оста" точно-поверхностно-глееватые почвы с хорошо выраженными гор. Ад и

А1. Это самые «дерновые» почвы сукцессионных рядов.

• Под мертвопокровными загущенными еловыми посадками 20-40 лет формируются грубогумусовые слабодерново-подзолистые почвы.

• На вырубках 40-60 лет формируются слабодерново-подзолистые почвы, имеющие черты, близкие к дерново-подзолистым почвам условно-коренных лесов.

В динамике отдельных химических, физико-химических и биологических свойств почв вырубок можно выделить несколько тенденций:

- для подвижного железа (1н НС1, 0,1н H2SO4) обнаруживается явное накоплением в почвах вырубок 0-5 лет и очень ясное уменьшение содержания в сук-цессионном ряду, что совпадает с уменьшением проявления процесса оглеения;

- в динамике гумуса, подвижного калия и обменных кальция и магния. наблюдается максимум в почвах вырубок 5-10, 10-20 лет и минимум в почвах вырубок 20-40 лет, а для гумуса и в почвах вырубок 0-5 лет;

- для подвижного фосфора выделяется максимум в почвах вырубок 10-20 лет.

Самые высокие запасы гумуса, как показателя процесса гумусонакопления, характерны для почв вырубок 10-20 лет, что в 1,5 раза больше по сравнению с почвами условно-коренного леса. Самые низкие запасы гумуса, а следовательно наименее, выраженный аккумулятивно-гумусовый процесс, отмечается в почвах вырубок 20-40 лет.

Максимальное проявление глеевого процесса, оцениваемое по содержанию легкоподвижного железа, характерно для почв молодых вырубок. Здесь оно в 1,9 раза больше по сравнению с почвами условно-коренного леса. Процесс вторичного оглеения постепенно затухает в почвах сукцессионного ряда. Признаки вторичного оглеения практически отсутствуют в почвах вырубок 40-летнего возраста.

По характеру трендов почвенных процессов выявляется три возрастных рубежа: 10-20 лет, когда максимально развит гумусово-аккумулятивный процесс; 35-40 лет, когда полностью завершается «разболачивание», т. е. исчезают черты вторичного оглеения и начинается процесс накопления грубого гумуса; 50-60 лет, когда верхние части профиля приобретают черты лесных дерново-подзолистых почв.

2. Вклад антропогенных факторов на разных стадиях сукцессии

Механические нарушения почв, выявленные в пределах вырубок трех эпиассоциаций ключевого участка «Язвицы» проявляются в почвах сукцессионного ряда с начального периода до возрастного этапа в 10-20 лет. Посадки ели двояко влияют на почвы разновозрастных вырубок. С одной стороны, ель, с активной транспирацией, ускоряет процесс разболачивания почв. С другой стороны, неоднократные санитарные рубки способствуют образованию густого елового подроста и тем самым формированию ельников мертвопокровников, которые, в свою очередь, подавляют рост лиственных деревьев, в т.ч. и дуба. Широкое внедрение ели, как преобладающей посадочной культуры, способствует уменьшению мощности гор. А1 и снижению содержания в нем гумуса. Вероятно, это определяет преобладание слабодерново-подзолистых почв в бореальных и даже в субнеморальных ельниках на основной площади ключевого участка «Язвицы».

3. Особенности развития почв в сукцессионном ряду

К региональным особенностям эволюции почв вырубок относятся быстрые темпы восстановления по сравнению с почвами более северных территорий. Одной из причин может быть глобальный тренд потепления, который особенно сильно проявляется в районе исследования с 80-х годов XX в. Именно с конца XX в. происходит быстрое зарастание вырубок и активизируются почвенные процессы.

Процессы глобального потепления способствуют более широкому внедрению широколиственных пород, что, в свою очередь, активизирует дерновый процесса в почвах на стадиях 5-10 и 10-20 лет. Быстрому возврату почв вырубок к состоянию условно-коренных лесов способствует и повышенная биологическая активность, вероятно, также усиливающаяся в связи с глобальным потеплением климата.

4. Картографические модели состояния почвенного покрова

Полученные закономерности изменения свойств почв сукцессионных рядов позволили создать карты состояния почвенного покрова на разные временные срезы: 1950, 1970, 2003 и 2150 г. Составленные карты отражают усложнение строения почвенного покрова за счет увеличения антропогенной нагрузки. При продолжении активного лесопользования предполагается дальнейшее усложнение почвенного покрова. Если же развитие территории будет происходить без антропогенного вмешательства, то, по-видимому, произойдет упрощение почвенного покрова и приближение его к временному срезу 1950 г.

Отличие проведенных нами исследований от предшествующих заключается в том, что они осуществлялись не на отдельных вырубках, а охватывают большую, сравнительно однородную территорию в бассейне малой реки и рассматриваются в единой системе восстановительных процессов лесных экосистем хвойно-широколиственных лесов, что позволяет установить более общие закономерности строения почвенного покрова и его антропогенных изменений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Исаченкова, Лидия Борисовна, Москва

1. Акимеико Т.А., Евстигнеев В.М., Заславская М.Б. Гидрологическая характеристика р. Протвы. М., 2003. -22 с.

2. Алехин В. В. Растительность и геоботанические районы Московской области и сопредельных областей. М.: Изд-во МОИП, 1947. - 71с.

3. Алисов Б. П. Климат СССР. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1956. - 225 с.

4. Анненская Г. Н., Калинина В. Р., Мамай И. И. и др. Основные черты природы. Физико-географические провинции и районы Московской области // Ландшафты Московской области и их современное состояние: Сб. науч. статей. Смоленск, 1997. - С. 7-30.

5. Архипова М. В., Замесова Е. Ю. Ботанико-географическая характеристика бассейна р. Язвицы // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья: Сб. науч. статей М., 2006. - С. 20-50.

6. Атлас Калужского наместничества, состоящего из двенадцати городов и уездов. СПб, 1784; 1785.

7. Баранова Н. М., Родин С. А. Экологические проблемы лесовосстановления в лесной зоне Европейской части России // Лесное хозяйство. 1989. № 3. - С. 6-8.

8. Беручишвили Н.Л., Жучкова В.К. Методы комплексных физико-географических исследований. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. - 318 с.

9. Битков Л. М. Лесное хозяйство Калужского края. Калуга: Золотая аллея, 1998. - 71 с.

10. Бобров А. А. Влияние окультуривания на биологическую активность дерново-подзолистых почв разной степени оглеения // Структурно-функциональные особенности естественных и искусственных биогеоценозов: Мат-лы Всесоюз. совещ. Чернигов, 1982. - С. 148-150.

11. Бобров А.А, Динамика биологической активности дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности и гидроморфизма: Дис. . канд. биол. наук. М., 1984.-225 с.

12. Богданов П. JI. Борьба с моховым покровом в лесу // Лесное хозяйство. -1953,№6.-С. 49-54.

13. Борисов В. М. Режим влажности почвы на вырубках // Лесоведение. -1970. №6.-С. 99-104.

14. Булаткин Г.А., Ковалева А.Е. Целлюлозолитическая активность серых лесных почв // Почвоведение. 1984 . № 11 - С. 67-72.

15. Булыгина О.Н., Коршунова Н.Н., Кузнецова В.Н. и др. Анализ изменчивости климата на территории России в последние десятилетия // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 2000. Вып. 167. С. 3-15.

16. Буренков В.А., Кощеев А.А., Мальчевская Н.Н. Материалы по изучению процессов заболачивания сплошных лесосек в Лисинском леспромхозе // Тр. Лесотехнической академии им. С.М. Кирова. 1934. №4 (42). - С. 16-25.

17. Васенев И. И., Таргульян В. О. Ветровал и таежное почвообразование. -М.: Наука, 1995.-247 с.

18. Видина А.А., Джерпетов И.В., Низовцев В.А. Факторы ландшафтной дифференциации и ландшафты Сатинского полигона и смежных территорий // Комплексная географическая практика в Подмосковье. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. С. 153-202.

19. Военно-топографическая карта Калужской губернии (3 версты в одном дюйме). 1858. ЦВИА. Ф. ВУА. Дело 21387.

20. Военно-топрграфическая карта Московской губернии (2 версты в одном дюйме). 1860. ЦВИА. Ф. ВУА. Дело 21387.

21. Гаврилова И.П., Богданова М.Д., Герасимова М.И. Мелкомасштабные почвенно-геохимические карты // Геохимия ландшафтов и география почв: Сб. науч. статей. Смоленск, 2002. - С. 41-64.

22. Гельцер Ю. Г. Биологическая диагностика почв. М.: Изд-во Моск. унта, 1986.-80 с.

23. Гельцер Ю. Г. Показатели биологической активности в почвенных исследованиях // Почвоведение. 1990. № 9. - С. 47-60.

24. Геннадиев А.Н., Солнцева Н.П., Герасимова М.И. О принципах группировки и номенклатуры техногенно-измененных почв. //Почвоведение. 1992. №2. - С. 49-61.

25. Герасимова М.И. Особенности морфологии лесных дерново-подзолистых почв // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1976. № 6. - С. 78-87.

26. Герасимова М.И. О микростроении суглинистых глеевых горизонтов. // Геохимия ландшафтов и география почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. -С. 241-246.

27. Герасимова М. И., Строганова М. Н., Прокофьева Т. Н., Можарова Н. В. Антропогенные почвы. Смоленск: Ойкумена, 2003. - 266 с.

28. Герасимова М.И., Исаченкова Л.Б. Почвы и почвенный покров Сатинского учебного полигона. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. - 39 с.

29. Герасимова М.И., Исаченкова Л.Б. Почвенно-географическая характеристика бассейна р. Язвицы // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья: Сб. науч. статей. М., 2006. С. 50-62.

30. Гиляров М. С. Учет крупных беспозвоночных (мезофауна) // Количественные методы в почвенной зоологии: Сб. науч. статей. М., 1987.-С. 9-25.

31. Голубчиков С. Н. Динамика лесопользования на территории Московской области и ре экологические последствия // Вестник МГУ. Сер. 5 География. 1992. № 1. - С. 76-83.

32. Григорьев А. Ю. Влияние отмерших стволов ели на некоторые свойства песчаных скрытоподзолистых почв // Организация экосистем ельников южной тайги: Сб. науч. статей. М., 1979. - С. 176-184.

33. Дмитриев А. С. Заболачивание и разболачивание концентрированных вырубок в борах черничниковых в бассейне р. Сысолы // Тр. Коми филиала АН СССР. 1953. № 1. - С. 24-32.

34. Дмитриев Е. А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. - 320 с.

35. Дорохова М. Ф., Исаченкова JI. Б. Биологическая активность дерново-подзолистых почв под разными типами леса // Вестн. МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1999. № 1. - С. 59-63.

36. Дорохова М. Ф-, Исаченкова JI. Б. Почвы разновозрастных вырубок // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья: Сб. науч. статей. М., 2006. - С. 62-77.

37. Дубак А.Д. Заболачивание лесных площадей в связи с концентрированными рубками и меры борьбы с ним. JL: Изд-во ЦНИИЛХ, 1933.-47 с.

38. Дымов А. А., Лаптева Е. М. Изменение подзолистых почв на двучленных отложениях при рубках // Лесоведение. 2006. № 3. - С. 42-49.

39. Евдокимова А. К. Изменение природной среды в результате 300-летнего хозяйственного использования земель (на примере средней части бассейна реки Протвы) // Проблемы взаимовлияния природы и производства: Сб. науч. статей. -М., 1978. С. 8-19.

40. Евдокимова А. К. Антропогенные изменения ландшафтов западной части Москворецко-Окского междуречья XVII-XX веков: Дис. . канд. геогр. наук.-М., 1980. 173 с.

41. Ермолова Л. С. Динамика травяного покрова на вырубках в связи с лесовозобновительными процессами. -М.: Наука, 1981. 140 с.

42. Загуральская Л. М. Изменение микрофлоры почвы на сплошной вырубке под влиянием лесозаготовительной техники // Лесоводственные иэкологические последствия рубок в лесах Карелии: Сб. науч. статей. -Петрозаводск, 1986. С. 79-91.

43. Зайдельман Ф.Р. Гидрологический режим почв Нечерноземной зоны. -Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 328 с.

44. Зайдельман Ф.Р., Данилова Г.А. Влияние степени гидроморфизма на состав гумуса тяжелых дерново-подзолистых почв // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1988. № з. - с. 25-32.

45. Зайдельман. Ф.Р. , Данилова Г.А. Влияние степени гидроморфизма на содержание свободных аминокислот в дерново-подзолистых почвах на покровных суглинках // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1989. № 2.-С. 14-19.

46. Зайдельман Ф.Р. Процесс глееобразования и его роль в формировании почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. - 316 с.

47. Зонн С. В. Железо в почвах. М.: Наука, 1982. - 208 с.

48. Иванов Б. Н. Динамика плотности почв на вырубках в еловых лесах // Лесоведение. 1976. № 4. - С. 26-30.

49. Иванов В. Н. Влияние влажности почв на вырубках на ее плотность // Лесоведение. 1980. № 5. - с. 29-36.

50. Исаченкова Л. Б. Подвижное железо в почвах бассейна р. Язвицы // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья: Сб. науч. статей. М., 2006. - С.77-84.

51. История изучения использования и охраны природных ресурсов Москвы и Московского региона: Сб. науч. статей. -М.: Янус-К, 1997. 270 с.

52. Каразия С. П. Влияние сплошных рубок на водно-физические свойства почв в различных лесорастительных условиях // Экологическиепредпосылки и последствия лесохозяйственной деятельности: Сб. науч. трудов. СПб., 1992. - С. 50-56.

53. Карпачевский Л. О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность, 1982.-261 с.

54. Карпачевский Л. О., Строганова М. Н., Баранова О. Ю. и др. Эволюция почвенного покрова при лесовосстановлении // Успехи почвоведения: Мат-лы междунар. съезда почвоведов. М., 1986. - С. 135-142.

55. Карпачевский Л. О., Карташев Ф.В. Изменение некоторых свойств почв в возрастном ряду ельников // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. -1997. №4.-С. 30-36.

56. Карта «Зоны и типы поясности России и сопредельных территорий» /Отв. ред. Г.Н. Огуреева Масштаб 1: 8 ООО ООО. М.: ТОО ЭКОР, 1999.-2л.

57. Карта почвенно-эколоптческого районирования Восточно-Европейской равнины / Ред. Г.В. Добровольский, И.С. Урусевская Масштаб 1: 2 500 ООО. М.: ТОО ЭКОР, 1997. 4 л.

58. Кислов А.В. Климат в прошлом, настоящем и будущем. М.: Наука-Интерпериодика, 2001. 351 с.

59. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. - 223 с.

60. Классификация почв России. М.: Колос, 1997. - 233 с.

61. Книге Р.К. Прогноз водных ресурсов бассейна Волги в результате глобальных изменений климата // Современные глобальные изменения природной среды. М.: 2006. т. 1. - С. 389-404.

62. Климанов В.А., Хотинский Н.А., Благовещенская Н.В. Колебания климата за исторический период в центре Русской равнины // Известия АН СССР. Сер. География. 1995. № 1- С. 89-96.

63. Клинцов А. П Регулирование микроклимата в целях повышения производительности леса: Автореф. дис.канд. биол. наук. Л., 1952.—28с.

64. Колпиков М. В. Общее лесоводство. М.: Гослестехиздат, 1954. - 160 с.

65. Комплексная географическая практика в Подмосковье. М.: Изд-во Моек ун-та, 1980.-210 с.

66. Комплексный анализ среднечетвертичных отложений Сатинского полигона / Под ред. Г.И. Рычагова и С.И. Антонова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. - 128 с.

67. Копыл И.В., Николаев В.А. Весеннее снеготаяние в южном Подмосковье // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1995. № 2. - С. 69-76.

68. Кормилицына О. В., Сабо Е. Д. Изменение химических свойств дерново-подзолистых почв после сплошной рубки // Лесное хозяйство. 2000. №5.-С. 31-32.

69. Коссович Н. Л. Влияние рубок ухода на ассимиляцию, освещение и прирост ели в елово-лиственном древостое // Рубки ухода за лесом: Сб. науч. трудов. Л., 1940. - С. 124-140.

70. Костиков В.М., Сабо Е.Д., Макарова О.В. Уплотнение и разуплотнение почвы после концентрированной рубки еловых насаждений // Лесное хоз-во.-1994. №5.-С. 46-49.

71. Кошелева Н.Е. Атрибутивная база данных по почвам и почвенному покрову // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья: Сб. науч. статей. М., 2006. - С. 149-154.

72. Кошельков С.П., Терентьева Е.Н. Группы фосфора, гумусовых соединений в почвах сплошных вырубок березняков южной тайги // Лесоведение. 1985. № 2. - С. 10-15.

73. Кощеев А. Л Заболачивание сплошных лесосек на песчаных почвах и меры борьбы с ним // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1953. Т. XIII. - С. 143-158. ,

74. Кощеев А. Л. Заболачивание вырубок и меры борьбы с ним. М.: Изд-во АН СССР, 1955.- 167 с.

75. Курнаев С.Ф. Дробное лесорастительное районирование Нечерноземного центра. М.: Наука, 1982. - 118 с.

76. Лазукова Г.Г., Герасимова М.И. Динамика почвенно-растительного покрова в ходе зарастания вырубок // Функционирование и динамика ландшафтов южного Подмосковья. Деп. в ВИНИТИ. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1984.-С. 198-218.

77. Леонова Н.Б. особенности изменения флористического разнообразия растительных сообществ на вырубках центральной части Европейской России // Микроочаговые процессы индикаторы дестабилизированной среды. М.: ИБП РАН, 2000, С. 86-98.

78. Леонова Н.Б., Огуреева Г.Н. Лесная растительность умеренного пояса в условиях глобальных изменений окружающей среды // Современные глобальные изменения природной среды. 2006. т. 1. - С . 422-437.

79. Лурье И. К. Геоинформатика. Учебные геоинформационные системы. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. 115 с.

80. Малюнов А. П Заболачивание почв на сплошных лесосеках // Почвоведение. 1939. № 5. - С. 114-120.

81. Материалы для географии и статистики России, собранные офицерами Генерального штаба. Калужская губерния. СПб.: Тип. Веймара, 1864. 4.2. - 563 с.

82. Мелехов И. С., Голдобина Л. И Изменение напочвенного покрова в связи с концентрированными вырубками // Тр. Архангельского лесотехнич. ин-та. 1947. Вып. IX. - С. 18-25.

83. Мелехов И. С. Руководство по изучению типов концентрированных вырубок. Изд. 2-е, доп. и испр. М.: Наука, 1965. -180 с.

84. Мещеряков Ю.А. Рельеф и современная геодинамика. Изб. тр. М.: Наука, 1981.-278 с.

85. Мишустин р. Н., Востров И. С. Аппликационные методы в почвенной микробиологии // Микробиологические и биохимические исследования почв: Сб. науч. статей. Киев, 1971. - С. 3-12.

86. Молчанов А. А. Расход вводы на испарение и транспирацию моховым и травяным покровом в лесу и на открытом пространстве // Докл. АН СССР. 1948. Т. LXI, № 2. - С. 14-25.

87. Молчанов А.А., Шиманюк А.П. Восстановительные процессы на концентрированных лесосеках. М. - JI.: Изд-во АН СССР, 1949. - 66 с.

88. Мячкова Н. А., Сорокина В. Н. Климат Московской области. М., 1991. -52 с.

89. Несмелова Е.И., Сорокина В.Н., Суркова Г.В. Климатические условия Боровского района. М., 2003. 32 с.

90. Огуреева Г. Н., Суслова Е. Г., Микляева И. М. и др. Растительный и животный мир Сатинского учебного полигона. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. - 60 с.

91. Орфанитский Ю. А., Орфанитская В. Г. Почвенные условия таежных вырубок. М.: Лесная пром-ть, 1971. - 96 с.

92. Панин А. В., Каревская И. А., Маркелов М. В. Эволюция долины ручья Язвицы (бассейн средней Протвы) во второй половине голоцена // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1999. № 2. - С. 63-72.

93. Перель Т.С. Почвенное население ельников южной тайги и его изменение в связи с рубками леса при смене пород // Pedobiologia. 1965. №5-С. 102-121.

94. Перель Т.С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР. М.: Наука, 1979. - 272 с.

95. Пузаченко, Ю. Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Academia, 2004. - 404 с.

96. Пятецкий Г. Е., Морозова Р. М. Изменение физических и химических свойств лесных почв южной Карелии в связи с вырубками леса // Труды Карел, филиала АН СССР. 1962. Вып. 34. - С. 90-91.

97. Ю1.Ранькова Э.Я., Груза Г.В. Индикаторы изменений климата России. // Метеорология и гидрология. 1998. № 1. - С. 5-18.

98. Ю4.Ремезов Н. Д., Погребняк П. С. Лесное почвоведение. М.: Лесная пром-ть, 1965.-324 с.

99. Ю5.Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука, 1968.-142 с.

100. Рожков В. А., Карпачевский Л. О. Лесной покров России и охрана почв // Почвоведение. 2006. № 10. - С. 1157-1164.

101. Рычагов Г. И., Антонов С.И., Алешинская З.В., Ананьева Э.Г. Строение малых эрозионных форм бассейна р. Протвы / Строение и история развития долины реки Протвы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1996. - С. 6784.

102. Ю8.Самонова О.А., Асеева Е.Н. Геохимический анализ покровных и моренных суглинков бассейна Средней Протвы // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2006. № 2 - С. 43^8.

103. Ю9.Соколов А.А. Влияние корней ели, березы и осины на физико-химические свойства дерново-подзолистых почв // Лесоведение. 1963. №6.-С. 25-30.

104. ПО.Сочава В.Б. Классификация растительности как иерархия динамических систем // Геоботаническое картографирование: Сб. науч. статей. JL, 1972.-С. 3-18.

105. Ш.Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978.-320 с.

106. Статистический атлас гор. Москвы и Московской губернии. Вып. 2. Сельское хозяйство. М.: Тип. М.К.Х. 1924. - 39 с.

107. Строение и история развития долины р. Протвы / Под ред. Г.И. Рычагова, С. И. Антонова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1996. - 129 с.

108. Сукачев В. Н., Зонн С.В. Методические указания к изученбию типов леса. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 144 с.

109. ТанфильевГ. И О болотах Петербургской губернии // Тр. ВЭО. 1889. -С. 38-42.

110. Пб.Тонконогов В. Д. Глинисто-дифференцированные почвы Европейской России. М.: Колос, 1999. - 155 с.

111. Тощева Г. П. Изменение почвенного покрова на вырубках ельников южной тайги: Дис. .канд. биол. наук. М., 1988.185 с.

112. Трутнев В. Г. Растительный покров // Структура и продуктивность еловых лесов южной тайги: Сб. науч. статей. -Л., 1978. С. 26-32.

113. Холопова Л. Б., Солнцева О. Н., Запрометова К. М. Особенности растительного покрова и свойства почвы через 10 лет после сплошной рубки древостоя // Общая биология. 1985. - Т. 46, №3. - С. 408-401.

114. Холопова Л.Б. Динамика свойств почв на разных стадиях лесовозобновления после сплошной рубки древостоя // Динамика естественных и искусственных лесных биогеоценозов Подмосковья: Сб. науч. статей. -М., 1987. С. 62-79.

115. Холопова Л. Б., Солнцева О. Н Растительный и почвенный покров через 25 лет после,сплошной рубки древостоя // Там же. С. 52-62.

116. Целищева Л.К., Строганова М.Н., Тощева Т.П. Диагностика процессов восстановления почв после вырубки леса // Диагностика деградации и воспроизводства лесных почв: Сб. науч. статей. М., 1991. - С.125-130.

117. Шестакова В. А. Биологическая активность почвы в зависимости от способа ее подготовки под лесные культуры // Лесоведение. 1974. № 5. -С. 79-80.

118. Шумаков B.C., Кураев В.Н. Охрана почв при работе многооперационной лесозаготовительной техникой // Изменение свойств лесных почв при хозяйственной деятельности: Сб. науч. статей. М.: 1983. - С. 3-15.

119. Шумаков B.C., Кураев В.Н. Методические рекомендации по почвенно-экологической оценке вырубок в лесной зоне. М.: Изд-во ВНИИЛМ, 1985,-ИЗ.с.

120. Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья: Сб. науч.ных статей / Под ред. Н.С. Касимова. М.: Изд-во Россельхозакадемии, 2006. - 180 с.

121. Яковлев А.С. Биологическая диагностика целинных и антропогенно измененных почв: Дис. д-ра биол. наук. -М., 1997. 335 с.

122. Foster N. W., Bhatti J.S. Forest Ecosystems, Nutrient Cycling // Encyclopedia of Soil Science / Ed. R.lal. N.-Y.-Basel: Marcel Dekker, 2002. - P. 579-582.

123. Gholz H.L., Hawk G.M., Campbell A. (et al.) Early vegetation recovery and element cycles on a clearcut watershed in western Oregon// Canad. J. of Forest Res. 1995. № 15. p. 400^109.

124. Grigal D.F., McRoberts R.E., Ohmann L.F. Spatial variation in chemical properties of forest floor and surface mineral soil in the north central United States // Soil Sci. 1991. № 151. - P. 282-290.

125. Halpern C.B., Antos J.A., Geyer M.A., Olson A.M. Middle-term response of physical, chemical and microbiological soil properties following clearcutting // Ecology. 1997. № 78. - P. 621-631.

126. Johnson D.W., Curtis P.S. Effects of forest management on soil С and N storage: meta analysis // Forest Ecology and Manag. 2001. № 140. - P. 227238.

127. Keenan R.J., Kimmins J.P. The Ecological Effects of Clear-Cutting // Environ. Rev. -1993. №1.-P. 121-144.

128. Pietikainen J., Fritze H. Clear-cutting and prescribed burning in coniferous forest: comparison of effects on soil fungal and total microbial biomass, respiration activity and nitrification // Soil Biology and Biochemistry. 1995. №27.-P. 101-109.

129. Prevost M. Effects of scarification on seedbed coverage and natural regeneration after a group seed-tree cutting in a black spruce stand // Forest Ecology and Manag. 1997. № 94. - P. 219-231.

130. Schmidt M.G., Macdonald S.E., Rothwell R.L. Impacts of harvesting and mechanical site preparation on soil chemical properties of mixed-wood boreal forest sites in Alberta // Canad. J. of Forest Res.earch. 1996. № 76. - P. 531540.