Динамика подвижных форм фосфора в почве на различных стадиях постагрогенной сукцессии в Ленинградской области

Представлены данные по изучению таких показателей почвенного плодородия, как содержание органического вещества и подвижных форм фосфора на различных стадиях восстановления растительности бывших пахотных почв в Ленинградской области (Россия). После снятия сельскохозяйственной нагрузки на этих землях сформировались постагрогенные растительные сообщества, играющие роль в почвообразовательном процессе. Исследуемые объекты располагаются на двучленных по строению почвах в пределах Гатчинского района. Было проанализировано агрохимическое состояние почвенного комплекса под серией объектов на ранних стадиях сукцессий в 5, 10, 20 и 25 лет после прекращения использования под пашню, а также на старопахотных почвах 85 лет с разным по составу участием древесных пород. На участках залежностью 25 лет также были выделены участки с разными доминирющими видами древесно-кустарниковой растительности. Статистический анализ полученных данных показал, что с увеличением срока заброшенности почв средние показатели по органическому веществу почвы медленно возрастают и выравниваются к 2025 годам, однако к 85 годам несколько снижаются. На динамику подвижных форм фосфора неоднородно восстанавливающаяся древесно-кустарниковая растительность начинает оказывать значимое влияние ближе к 2025 годам. При сроке заброшенности в 25 лет не прослеживается влияние основной древесно-кустарниковой породы на показатели почвенного плодородия. Влияние состава хвойного древостоя как средообразующего фактора на почвы зависит от доли участия ели и сосны. На последних рассматриваемых стадиях сукцессий бывших старопахотных почв накопление органического углерода в основном идет за счет живого напочвенного покрова, характерного для леса, а также хвойного и древесного отпада.

1. Бурдуковский М.Л., Перепелкина П.А. Агроэкологическое состояние почв и восстановление растительности в залежных экосистемах // Биота и среда природных территорий. 2022. Т. 10, № 2. С. 28–36. DOI: 10.37102/2782-1978_2022_2_3

2. Васбиева М.Т., Завьялова Н.Е. Фосфатный режим дерново-подзолистой почвы естественных и агрофитоценозов // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2021. Вып. 107. С. 92–115. DOI: 10.19047/0136-1694-2021-107-92-115

3. Данилов Д.А., Жигунов А.В., Рябинин Б.Н., Вайман А.А. Оценка состояния лесных и постагрогенных почв Ленинградской области и перспективы интенсивного лесовыращивания на этих территориях // Известия Санкт- Петербургской лесотехнической академии. 2018. Вып. 223. С. 47–63.

4. Данилов Д.А., Богданова Л.С., Мандрыкин С.С., Яковлев А.А., Сергеева А.С. Влияние плодородия почвы на естественное возобновление леса на старопахотных землях // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2019. Вып. 229. С. 145–163. DOI: 10.21266/2079-4304.2019.229.145-163

5. Данилов, Д.А. Зайцев Д.А., Вайман А.А., Иванов А.А. Состояние почвенного комплекса под спелыми древостоями сосны и ели на постагрогенных землях Юго-Запада Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. № 240. С. 84–98. DOI 10.21266/2079-4304.2022.240.84-98

6. Захарченко А., Пасько О., Сорокин И. Динамика сокращения площадей пахотных земель по данным их долгосрочного мониторинга в Томской области // Экология и промышленность России. 2021. Вып. 25(7). С. 54–59. DOI: 10.18412/1816-0395-2021-7-54-59

7. Лебедева, И.И. Тонконогов В.Д., Герасимова М.И. Антропогенное почвообразование и новая классификация почв России // Почвоведение. 2005. № 10. С. 1158–1164.

8. Литвинович А.В., Павлова О.Ю., Лаврищев А.В. и др. Изучение показателей почвенного плодородия окультуренной дерново-подзолистой песчаной почвы на разных стадиях формирования природных экосистем // Агрохимия. 2022. № 6. С. 14–27. DOI: 10.31857/S0002188122060084

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

10. Попова А.А., Наквасина Е.Н., Паринова Т.А., Волков А.Г. Неоднородность почвенно-растительного покрова вторичных луговых экосистем островной поймы р. Северной Двины // Вестник Северного (Арктического) федер. ун-та. Серия: Естественные науки. 2016. № 3. С. 72–82. DOI: 10.17238/issn2227-6572.2016.3.72

11. Шафран С.А., Ермаков А.А., Виноградова С.Б., Семенова А.И. Изменение плодородия почв Нечерноземной зоны за 50-летний период // Агрохимический вестник. 2021. № 5. С. 3–7. DOI: 10.24412/1029-2551-2021-5-001

12. Cramer V., Hobbs R., Standish R. What’s new about old fields? Land abandonment and ecosystem assembly // Trends in Ecology & Evolution. 2008. Vol. 23. P. 104–112. DOI: 10.1016/j.tree.2007.10.005

13. Cramer V.A., Hobbs R. Old fields: dynamics and restoration of abandoned farmland. Washington DC: Island Press, 2012. 352 p.

14. FAO. Sustainable Food and Agriculture, 2020 organizational chart. URL: https://www.fao.org/sustainability/news/detail/en/c/1274219 (дата обращения 10.09.2023).

15. Hurtt G.C., Chini L.P., Frolking S., Betts R.A., Feddema J., Fischer G., et al. Harmonization of land-use scenarios for the period 1500–2100: 600 years of global gridded annual land-use transitions, wood harvest, and resulting secondary lands // Climatic Change. 2011. Vol. 109. P. 117–161. DOI: 10.1007/s10584-011-0153-2

16. Garay M., Amiotti N., Zalba P. Response of phosphorus pools in Mollisols to afforestation with Pinus radiata D. Don in the Argentinean Pampa // Forest Ecology and Management. 2018. Vol. 422. P. 33–40. DOI: 10.1016/j.foreco.2018.03.053

17. Mao R., Zeng D.H., Hu Y.L., Li L.J., Yang D. Soil organic carbon and nitrogen stocks in an age-sequence of poplar stands planted on marginal agricultural land in Northeast China // Plant and Soil. 2010. Vol. 332. P. 277–287. DOI: 10.1007/s11104-010-0292-7

18. Rapson G.L. Tertiary succession: a new concept to help vegetation restoration // Restoration Ecology. 2023. Vol. 31. e13683. DOI: 10.1111/rec.13683

19. Seabloom E.W., Borer E.T., Tilman D. Grassland ecosystem recovery after soil disturbance depends on nutrient supply rate // Ecology Letters. 2020. Vol. 23. P. 1756–1765. DOI: 10.1111/ele.13591

20. Smal H., Ligęza S., Pranagal J., Urban D., Pietruczyk-Popławska D. Changes in the stocks of soil organic carbon, total nitrogen and phosphorus following afforestation of post-arable soils: A chronosequence study // Forest Ecology and Management. 2019. Vol. 451. 117536. DOI: 10.1016/j.foreco.2019.117536

21. Spohn M., Novák T.-J., Incze J., Giani L. Dynamics of soil carbon, nitrogen, and phosphorus in calcareous soils after land-use abandonment – A chronosequence study // Plant and Soil. 2016. Vol. 401. P. 185–196. DOI: 10.1007/s11104-015-2513-6

22. Stoate C., Báldi A., Beja P., Boatman N.D., Herzon I., van Doorn A., et al. Ecological impacts of early 21st century agricultural change in Europe – a review // Journal of Environmental Management. 2009. Vol. 91. P. 22–46. DOI: 10.1016/j.jenvman.2009.07.005