Изменения в постагрогенных почвах в ходе восстановления древесной растительности в условиях юго-запада Ленинградской области

Вследствие процесса восстановления естественного растительного покрова на постагрогенных территориях происходят изменения в экологических функциях почвы и в почвообразовательном процессе, которые в свою очередь ведут к эволюционным изменениям во всем почвенном комплексе. В работе рассмотрена связь ранних стадий возобновления древесно-кустарниковой растительности на залежных землях и агрохимическое состояние почвенного комплекса под ними. Объекты объединены сходными почвенно-грунтовыми условиями, расположены в Ленинградской области, Россия. Серия опытов имела сроки прекращения использования под пашню в 5, 10 и 25 лет. Была проведена таксация растительности и отбор почвенных образцов с последующим проведением агрохимических анализов. На опытных участках также были заложены опыты по выявлению микробиологической активности и почвенному дыханию. Результаты исследования показали, что на опытных объектах почвы вне зависимости от срока залежности характеризуются кислой реакцией среды (средне- и сильнокислая). С увеличением срока залежи на исследуемых участках наблюдается уменьшение содержания подвижного фосфора (на участках со сроком залежи 5 и 10 лет высокое содержание, а на участках 25 лет – низкое). С увеличением срока залежи наблюдается уменьшение числа корреляционных связей между агрохимическими показателями почв, но увеличивается доля статистически достоверных связей, что указывает на стабилизацию естественных процессов, протекающих в почвенном комплексе, которые были нарушены регулярной вспашкой. В процессе восстановительной сукцессии на постагрогенных территориях происходят изменения в процессе гумусонакопления: направление процесса меняется от увеличения гумуса с увеличением величины pH на участке с залежью 5 лет, к уменьшению гумуса с увеличением величины pH на участке с залежью 25 лет. С увеличением срока залежи уменьшается активность почвенных микромицетов и увеличивается влияние почвенных бактерий. Процессы, протекающие в почвенном комплексе на землях, вышедших из активного сельскохозяйственного пользования, требуют дальнейшего пристального изучения для разработки рекомендаций по их использованию.

1. Агрохимия / под ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. 854 с.

2. Апарин Б.Ф. Географические основы рационального использования почв (на двучленных породах). СПб: Наука, 1992. 190 с.

3. Апарин Б.Ф. Почвоведение: учеб. для образоват. учреждений сред. проф. образования. М.: Изд. центр «Академия», 2012. 256 с.

4. 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

5. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Российской Федерации в 2019 году. М.: Росреестр, 2020. 206 с.

6. Данилов Д.А., Шестаков В.А., Шестакова Т.А., Эндерс О.О. Сукцессионные стадии восстановления древесной растительности на постагрогенных землях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 233. С. 60–80.

7. Данилов Д., Яковлев А., Суворов С., Крылов И., Корчагов С., Хамитов Р. Формирование надземной фитомассы лиственных древесных пород на постагрогенных землях // ИВУЗ. Лесной журнал. 2023. Вып. 1. С. 65–76. DOI: 10.37482/0536-1036-2023-1-65-76

8. Доклад о состоянии и использовании земель в Ленинградской области в 2020 г. Управление Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Ленинградской области. 150 с.

9. 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

10. Карпин В.А., Петров Н.В., Туюнен А.В. Восстановление лесных фитоценозов после различных видов сельскохозяйственного использования земель в условиях среднетаежной подзоны // Сибирский лесной журнал. 2017. № 6. С. 120–129. DOI: 10.15372/SJFS20170610

11. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 343 с.

12. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 225 с.

13. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Мостовая А.С., Овсепян Л.А., Телеснина В.М., Личко В.И., Баева Ю.И. Влияние процессов естественного лесовосстановления на микробиологическую активность постагрогенных почв европейской части России // Лесоведение. 2018. № 1. С. 3-23.

14. Литвинович А.В., Павлова О.Ю., Лаврищев А.В., Буре В.М. 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

15. 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.

16. Мишустин Е.Н., Петрова А.Н. Определение биологической активности почвы // Микробиология. 1963. № 3. Т. 32. С. 479-483.

17. Омелянский В.Л. Краткий курс общей и почвенной микробиологии. М.: Юрайт, 2023. 173 с.

18. Пестряков В.К. Почвы Ленинградской области. Л.: Лениздат, 1973. 342 с.

19. Тюрин И.В. Почвообразовательный процесс, плодородие почв и проблема азота в почвоведении и земледелии // Почвоведение. 1956. №3. С. 1-17.

20. Чертов О.Г. Экология лесных земель: почвенно-экологическое исследование лесных местообитаний. Л.: Наука, 1981. 169 с.

21. 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

22. Anpilogova D., Pakina A. Assessing ecosystem services of abandoned agricultural lands: a case study in the forested zone of European Russia // One Ecosystem. 2022. Vol. 7. Art. e77969.

23. Danilov D.A., Shestakova T.A., Shestakova V.I., Anders O.O., Ivanov A.A. The Effect of Living Ground Cover on the Development of the Young Generation of Tree Species on Post-Agrogenic Lands of the Boreal Zone // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. No. 574. Art. 012015. DOI: 10.1088/1755-1315/574/1/012015

24. Gunina A., Ryzhova I., Dorodnikov M., Kuzyakov Y. Effect of plant communities on aggregate composition and organic matter stabilisation in young soils // Plant Soil. 2015. Vol. 387. P. 265–275.

25. Kalinina O., Cherkinsky A., Chertov O., Goryachkin S., Kurganova I., Lopes de Gerenyu V., Lyuri D., Kuzyakov Ya., Giani L. Post-agricultural restoration: Implica- tions for dynamics of soil organic matter pools // Catena. 2019. Vol. 181. Art. 104096. DOI: 10.1016/j.catena.2019.104096

26. Kukuļs I., Kļaviņš M., Nikodemus O., Kasparinskis R., Brūmelis G. Changes in Soil Organic Matter and Soil Humic Substances Following the Afforestation of Former Agricultural Lands in the Boreal-Nemoral Ecotone (Latvia) // Geoderma Regional. 2019. Vol. 16, art. e00213. DOI: 10.1016/j.geodrs.2019.e00213

27. Lopes de Gerenyu V., Mostovaya A., Ovsepyan L., Telesnina V., Lichko V., Baeva Y.I., Kyrganova I.N. Effect of Reforestation on Microbiological Activity of Postagrogenic Soils in European Russia // Contemporary Problems of Ecology. 2018. Vol. 11. P. 704–718.

28. Ovsepyan L., Kurganova I., Lopes de Gerenyu V., Kuzyakov Y. Recovery of Organic Matter and Microbial Biomass After Abandonment of Degraded Agricultural Soils: The Influence of Climate // Land Degradation & Development. 2019. Vol. 30, iss. 15. P. 1861–1874. DOI: 10.1002/ldr.3387

29. Segura C., Navarro F.B., Jiménez M.N., Fernández-Ondoño E. Implications of Afforestation vs. Secondary Succession for Soil Properties Under a Semiarid Climate // Science of the Total Environment. 2020. Vol. 704. Art. 135393. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135393

30. Spohn M., Tibor N., Incze J., Giani L. Dynamics of soil carbon, nitrogen, and phosphorus in calcareous soils after land-use abandonment – A chronosequence study // Plant Soil. 2015. Vol. 401. P. 185–196.

31. Susyan E., Wirth S., Ananyeva N., Stolnikova E. Forest succession on abandoned arable soils in European Russia – Impacts on microbial biomass, fungal-bacterial ratio, and basal CO2 respiration activity // The European Journal of Soil Biology. 2011. Vol. 47. P. 169–174.