1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Почвоведение
  4. № 8, 2023

Почвоведение, 2023, № 8, стр. 981-996

Макрофауна и органическое вещество в постагрогенных песчаных и супесчаных почвах северо-запада Смоленской области (Россия)

Д. А. Терехова a, b, М. А. Смирнова b, c, А. П. Гераськина a, О. В. Шопина a, b, А. И. Кузнецова a, И. М. Бавшин a, d, Г. В. Клинк e, П. Р. Енчилик a, b, В. Р. Хохряков a, f, М. И. Герасимова b, c, И. Н. Семенков a, b, *

a Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
117997 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32, стр. 14, Россия

b МГУ им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

c Почвенный институт им. В.В. Докучаева
119017 Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2, Россия

d Национальный парк “Смоленское Поозерье”
216270 пос. Пржевальское, ул. Гуревича, 19, Россия

e Институт проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН
127051 Москва, Б. Каретный пер., 19, стр. 1, Россия

f Национальный парк “Себежский”
182250 Себеж, ул. 7 ноября, 22, Россия

* E-mail: semenkov@geogr.msu.ru

Поступила в редакцию 28.01.2023
После доработки 10.04.2023
Принята к публикации 11.04.2023

Аннотация

Естественное лесовосстановление на месте былой пашни запускает изменение макрофауны и органического вещества почв. Оценка возможности восстановления свойств почв и почвенной макрофауны до состояния, характерного для условно коренных лесов, продолжительности этого периода, динамики запасов органического вещества почв и роль макрофауны в этом процессе востребована при прогнозировании изменений компонентов экосистем и их роли в депонировании углерода. Исследованы запас органического углерода, морфологические свойства почв, численность, биомасса и таксономическая структура почвенной макрофауны пашни, коренных лесов и 5 стадий восстановления соснового леса национального парка “Смоленское Поозерье”. В почвах 85–100-летнего сосняка сохраняется ровная нижняя граница гумусового горизонта. Первые признаки реградации почв появляются на луговой стадии – формируется маломощный гумусированный горизонт, пронизанный корнями, трансформирующийся в грубогумусовый горизонт в молодых лесах. К 80 годам запас органического углерода минеральной части почв восстанавливается практически до фоновых значений. Состав почвенной макрофауны кардинально меняется при переходе от луговых сообществ к лесным. На начальных этапах преобладает фауна органо-минеральных и минеральных горизонтов: собственно-почвенные дождевые черви и личинки пластинчатоусых жуков. Далее восстанавливается фауна органогенных горизонтов, среди которой высока доля сапрофагов – подстилочных и почвенно-подстилочных дождевых червей, способствующих дифференциации горизонтов подстилки. Биомасса сапрофагов отрицательно коррелирует с запасами углерода в минеральной части лесных почв, его запасами в подстилке и мощностью подстилки, положительно – с долей легкоразлагаемой фракции опада.

Ключевые слова: хроносерия, беспозвоночные, лесная подстилка, альфегумусовые почвы (Podzols), песчаные почвы (Arenosols), экологические индикаторы

Список литературы

  1. Алексеев Я.Я. Очерк растительности Смоленской губернии // Сельское хозяйство Смоленской губернии. 1924. С. 107–119.

  2. Ахмалишев К.Б. Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов. Дис. … канд. с.-х. н. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2007. 149 с.

  3. Баранова О.Ю., Номеров Г.Б., Строганова М.Н. Изменение свойств пахотных дерново-подзолистых почв при зарастании их лесом // Почвообразование в лесных биогеоценозах. М.: Наука, 1989. С. 60–78.

  4. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127.

  5. Владыченский А.С., Телеснина В.М., Румянцева К.А., Чалая Т.А. Органическое вещество и биологическая активность постагрогенных почв южной тайги на примере Костромской области // Почвоведение. 2013. № 5. С. 518–529. https://doi.org/10.7868/S0032180X1305016X

  6. Гиляров М.С. (ред). Методы почвенно-зоологических исследований. М.: Наука, 1975. 304 с.

  7. Дымов А.А. Сукцессии почв в бореальных лесах Республики Коми. М.: ГЕОС, 2020. 318 с. https://doi.org/10.34756/GEOS.2020.10.37828

  8. Ершов Д.В., Гаврилюк Е.А., Карпухина Д.А., Ковганко К.А. Новая карта растительности центральной части европейской России по спутниковым данным высокой детальности // Доклады АН. 2015. Т. 464. № 5. С. 639–641. https://doi.org/10.7868/S0869565215290289

  9. Исянова Р.А., Коок В.А. Организационно-экономические условия сельскохозяйственного производства Смоленской области. Комитет по земельным ресурсам и землеустройству Смоленской области. Смоленск, 1995. 352 с.

  10. Карпачевский Л.О., Строганова М.Н., Баранова О.Ю., Тощева Г.П., Щеголькова Н.М. Эволюция почвенного покрова при лесовосстановлении // Успехи почвоведения. Советские Почвоведы к XIII Междунар. конгр. почвоведов. М.: Наука, 1986. С. 135–142.

  11. Карта Лесоустройства, 2013, 2014. Смоленск: ФГБУ Национальный парк “Смоленское Поозерье” Смоленской области, 2015.

  12. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Универсум, 2004. 341 с.

  13. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос. 1977. 221 с.

  14. Королева Н.В., Тихонова Е.В., Ершов Д.В., Салтыков А.Н., Гаврилюк Е.А., Пугачевский А.В. Оценка масштабов зарастания нелесных земель в национальном парке “Смоленское Поозерье” за 25 лет по спутниковым данным Landsat // Лесоведение. 2018. Т. 2018. № 2. С. 83–96.

  15. Лихарев И.М., Раммельмейер Е.С. Наземные моллюски фауны СССР. М.: Рипол Классик, 2013. Т. 43. 511 с.

  16. Локшина И.Е. Определитель двупарноногих многоножек (Diplopoda) равнинной части Европейской территорий СССР. М.: Наука, 1969. 78 с.

  17. Лопес де Гереню В.О., Курганова И.Н., Ермолаев А.М., Кузяков Я.В. Изменение пулов органического углерода при самовосстановлении пахотных черноземов // Агрохимия. 2009. № 5. С. 5–12.

  18. Лукина Н.В., Кузнецова А.И., Гераськина А.П., Смирнов В.Э., Иванова В.Н., Тебенькова Д.Н., Горнов А.В., Шевченко Н.Е., Тихонова Е.В. Неучтенные факторы, определяющие запасы углерода в лесных почвах // Метеорология и гидрология. 2022. № 10. С. 92–110. https://doi.org/10.52002/0130-2906-2022-10-92-110

  19. Люри Д.И., Горячкин С.В., Караваева Н.А., Денисенко Е.А., Нефедова Т.Г. Динамика сельскохозяйственных земель России в ХХ в. и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС, 2010. 416 с.

  20. Люри Д.И., Карелин Д.В., Кудиков А.В., Горячкин С.В. Изменение почвенного дыхания в ходе постагрогенной сукцессии на песчаных почвах в южной тайге // Почвоведение. 2013. № 9. С. 1060–1072. https://doi.org/10.7868/S0032180X13070058

  21. Милов Л.В. Великорусский пахарь и особенности российского исторического процесса. М.: РОСС-ПЭН, 1998. 574 с.

  22. Народное хозяйство Смоленской области за 1957 г. статистический сборник. Смоленск: Кн. изд-во, 1958. 160 с.

  23. Огуреева Г.Н., Леонова Н.Б., Булдакова Е.В., Кадетов Н.Г., Архипова М.В., Микляева И.М., Бочарников М.В., Дудов С.В., Игнатова Е.А., Игнатов М.С., Мучник Е.Э., Урбанавичюс Г.П., Даниленко А.К., Румянцев В.Ю., Емельянова Л.Г., Леонтьева О.А., Романов А.А., Константинов П.А. Биомы России. Масштаб 1 : 7 500 000. М.: Всемирный фонд дикой природы, 2018.

  24. Пичужкин Н.А. Хозяйство Александра Энгельгардта (к 150-летию “12 писем из деревни”) // Наука без границ. 2021. № 2(54). С. 11–15.

  25. Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых: краткий определитель наиболее распространенных насекомых европейской части России. М.: Топикал, 1994. 544 с.

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

  27. Раздел научного обоснования к ТЭО по национальному парку “Смоленское Поозерье”. Смоленск, 1992. 232 с.

  28. Росстат. Российский статистический ежегодник / Под ред. Суринова А.Е. 2017. 686 с. https://www.gks.ru/free_doc/doc_2017/year/year17.pdf

  29. Рыжова И.М., Ерохова А.А., Подвезенная М.А. Динамика и структура запасов углерода в постагрогенных экосистемах южной тайги // Почвоведение. 2014. № 12. С. 1426–1435. https://doi.org/10.7868/S0032180X14090111

  30. Скворцова Е.Б., Баранова О.Ю., Нумеров Г.Б. Изменение микростроения почв при зарастании пашни лесом // Почвоведение. 1987. № 9. С. 101–109.

  31. Слюсарь И.А., Силаева О.П., Бабурченкова З.П. Динамика показателей почвенного плодородия и использование средств химизации в Смоленской области // Достижения науки и техники АПК. 2018. № 4. С. 10–15. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10402

  32. Соловьев Я.А. Сельскохозяйственная статистика Смоленской губернiи. М.: Иждивение учен. ком. М-ва гос. имуществ, 1855. 486 с.

  33. Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И., Земсков Ф.И., Маслов М.И. Динамика поступления растительного опада и некоторых свойств лесных подстилок при постагрогенном лесовосстановлении в условиях южной тайги // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2019. №. 4. С. 3–10.

  34. Телеснина В.М., Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Овсепян Л.А., Личко В.И., Ермолаев А.М., Мирин Д.М. Динамика свойств почв и состава растительности в ходе постагрогенной эволюции в разных биоклиматических зонах // Почвоведение. 2017. № 12. С. 1514–1534. https://doi.org/10.7868/S0032180X17120115

  35. Шопина О.В., Герасимова М.И., Бавшин И.М., Хохряков В.Р., Семенков И.Н. Инвентаризация и картографирование почв национального парка “Смоленское Поозерье” // Лесоведение. 2022. № 5. С. 478–493. https://doi.org/10.31857/S0024114822040088

  36. Шопина О.В., Гераськина А.П., Кузнецова А.И., Тихонова Е.В., Титовец А.В., Бавшин И.М., Хохряков В.Р., Семенков И.Н. Стадии постагрогенного восстановления компонентов экосистем сосновых лесов национального парка “Смоленское Поозерье” // Почвоведение. 2023. № 1. С. 10–24. https://doi.org/10.31857/S0032180X22600706

  37. Энгельгардт А.Н. Из деревни. 12 писем: 1872–1887. СПб.: Наука, 1999. 714 с.

  38. Якушев П.А. Сельское хозяйство Смоленской губернии в 1917 году // Исторические, философские, политические и юридические науки, культурология и искусствоведение // Вопросы теории и практики. 2012. № 5. С. 224–226.

  39. Dashora A., Lohani B., Malik J.N. A repository of earth resource information – CORONA satellite programme // Current Science. 2007. V. 92. № 7. P. 926–932.

  40. Elgersma A.M. Primary Forest succession on poor sandy soils as related to site factors // Biodivers. Conserv. 1998. V. 7. № 2. P. 193–206. https://doi.org/10.1023/A:1008884418570

  41. Huang W., Gonzalez G., Zou X. Earthworm abundance and functional group diversity regulate plant litter decay and soil organic carbon level: A global meta-analysis // Appl. Soil Ecol. 2020. V. 150. P. 1–15. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.103473

  42. IUSS Working Group WRB, 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Vienna: International Union of Soil Sciences (IUSS), 2022. 234 p.

  43. Kalinina O., Chertov O., Dolgikh A.V., Goryachkin S.V., Lyuri D.I., Vormstein S., Giani L. Self-restoration of post-agrogenic Albeluvisols: Soil development, carbon stocks and dynamics of carbon pools // Geoderma. 2013. V. 207–208. P. 221–233. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2013.05.019

  44. Kalinina O., Goryachkin S.V., Karavaeva N.A., Lyuri D.I., Najdenko L., Giani L. Self-restoration of post-agrogenic sandy soils in the southern Taiga of Russia: Soil development, nutrient status, and carbon dynamics // Geoderma. 2009. V. 152. P. 35–42. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2009.05.014

  45. Karra K., Kontgis C., Statman-Weil Z., Mazzariello J.C., Mathis M., Brumby S.P. Global land use/land cover with Sentinel-2 and deep learning // IGARSS 2021-2021 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. IEEE, 2021.https://doi.org/10.1109/igarss47720.2021.9553499

  46. Kuznetsova A.I., Geraskina A.P., Lukina N.V., Smirnov V.E., Tikhonova E.V., Shevchenko N.E., Gornov A.V., Ruchinskaya E.V., Tebenkova D.N. Linking vegetation, soil carbon stocks, and earthworms in upland coniferous–broadleaf forests // Forests. 2021. V. 12. P. 1179. https://doi.org/10.3390/f12091179

  47. Larionova A.A., Rozonova L.N., Yevdokimov I.V., Yermolayev A.M., Kurganova I.N., Blagodatsky S.A. Land-use change and management effects on carbon sequestration in soils of Russia’s South Taiga zone // Tellus B. 2003. V. 55. P. 331–337. https://doi.org/10.1034/j.1600-0889.2003.00042.x

  48. Matuszkiewicz J.M., Kowalska A., Kozłowska A., Roo-Zielińska E., Solon J. Differences in plant-species composition, richness and community structure in ancient and post-agricultural pine forests in central Poland // For. Ecol. Manage. 2013. V. 310. P. 567–576. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2013.08.060

  49. Robertson G.P., Coleman D.C., Sollins P., Bledsoe C.S. (Eds.). Standard soil methods for long-term ecological research. Oxford University Press on Demand, 1999. V. 2. 480 p.

  50. Woziwoda B., Parzych A., Kopeć D. Species diversity, biomass accumulation and carbon sequestration in the understorey of post-agricultural Scots pine forests // Silva Fennica. 2014. V. 48. P. 1119–1123. https://doi.org/10.14214/sf.1119

  51. Zanella A., Jabiol B., Ponge J.-F., Sartori G., de Waal R., Delft B.V., Graefe U., Cools N., Katzensteiner K. et al. European Humus Forms Reference Base. 2011. http://doi.org/hal-00541496v2

Дополнительные материалы

скачать ESM.docx
Приложение 1.
Рис. S1. Распределение агрохимических показателей по пахотным почвам Демидовского (вверху) и Духовщинского (в центре) районов, а также всей Смоленской области (внизу) по состоянию на 01.01.2017 г.
Таблица S1. Сельскохозяйственная статистика по Поречскому уезду и Смоленской губернии и области
Таблица S2. Характеристика агрохимических мер и показателей для пахотных почв Смоленской области [31]

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Почвоведение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал