Влияние почвенных свойств на подрост Picea abies (L.) Karst.×P. obovata (Ledeb.) при лесовозобновлении на сплошной вырубке в средней подзоне тайги Архангельской области
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-4-35-49Ключевые слова:
ель обыкновенная, Picea abies, вырубка, подзолистая почва, повреждения лесной почвы, волоки, водно-физические свойства почвы, агрохимические свойства почвы, подрост, биометрические показатели подроста, влияние почвы на рост, лесовозобновлениеАннотация
Повреждение почвы лесозаготовительной техникой на вырубках – одно из негативных экологических последствий, которые сказываются на последующем лесовозобновлении. Целью проведенного исследования было выявление наиболее значимых для ели обыкновенной почвенных факторов при ее восстановлении на поврежденных при лесозаготовках участках. Исследование проводили на 7-летней сплошной вырубке из-под черничного типа леса в Вилегодском лесничестве Архангельской области. Замерили основные биометрические показатели у 40 экземпляров подроста ели на пасеке; у 20 – на волоке с мелкими повреждениями (глубина менее 15 см); у 20 – на волоке со значительными повреждениями (глубина 15–30 см). В корнеобитаемом слое почвы вблизи каждого растения взяли образцы почв, у которых в лабораторных условиях определили водно-физические и агрохимические показатели. Для анализа данных использовали методы многомерной статистики. Установлено, что наиболее отзывчивыми на различия условий произрастания являются высота, связанная с приростом, а также длина боковых корней. Выявлено, что по водно-физическим и агрофизическим свойствам почвы к ели на пасеке ближе ель на почве с мелкими повреждениями. Различия по свойствам почвы на участках волоков с мелкими и глубокими повреждениями связаны с уплотнением после проезда лесозаготовительной техники. Эти условия определили лучшее развитие подроста на пасеке по сравнению с поврежденными участками. Выявлено, что приоритет в обеспечении ростовых параметров ели в первые годы жизни обеспечивает большую плотность твердой фазы почвы, а также тесно связанные с этим показателем плотность сложения, общую пористость и пористость аэрации. Одним из факторов, ограничивающих рост ели в местах повреждения почвенного покрова, является глубина повреждения. Из агрохимических свойств почвы значимы содержание органического углерода и общего азота. Таким образом, чрезмерное колееобразование, ухудшая почвенные свойства, может препятствовать успешному лесовозобновлению. Необходимо ограничивать образование глубоких колей при лесозаготовках.
Финансирование: Исследование выполнено за счет гранта РНФ № 23-76-01014, https://rscf.ru/project/23-76-01014/.
Благодарности: Агрохимические свойства почвы определены в аккредитованной испытательной лаборатории на базе ФГБУ САС «Архангельская».
Скачивания
Библиографические ссылки
Бобкова К.С., Галенко Э.П., Загирова С.В., Сенькина С.Н., Тужилкина В.В., Машика А.В., Патов А.И., Никонов В.В., Лукина Н.В., Исаева Л.Г. Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции / отв. ред. К.С. Бобкова, Э.П. Галенко. СПб.: Наука, 2006. 337 с. Bobkova K.S., Galenko E.P., Zagirova S.V., Senkina S.N., Tuzhilkina V.V., Mashika A.V., Patov A.I., Nikonov V.V., Lukina N.V., Isayeva L.G. Virgin Spruce Forest of North: Biodiversity, Structure, Functions. Ed. by K.S. Bobkova, E.P. Galenko. Saint Petersburg, Nauka Publ., 2006. 337 p. (In Russ.).
Бобкова К.С., Лиханова Н.В. Потоки азота и зольных элементов в системе «почва–фитоценоз» на вырубках среднетаежных ельников Республики Коми // Лесоведение. 2019. № 6. С. 512–523. Bobkova K.S., Likhanova N.V. Fluxes of Nitrogen and Mineral Elements between Soils and Phytocoenosis on the Clearcuts in Spruce Forests of Middle Taiga, the Komi Republic. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2019, no. 6, pp. 512–523. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S0024114819060020
Бобкова К.С., Лиханова Н.В., Кузнецов М.А. Влияние промышленных рубок на круговорот веществ в системе почва-фитоценоз среднетаежных ельников на подзолистых почвах. СПб.: Наука, 2024. 246 с. Bobkova K.S., Likhanova N.V., Kuznetsov M.A. Effect of Industrial Logging on the Cycle of Substances in the Soil–Phytocenosis System of Middle-Taiga Spruce Forests on Peat-Podzolic Soils. Saint Petersburg, Nauka Publ., 2024. 246 p. (In Russ.).
Бобкова К.С., Машика А.В., Смагин А.В. Динамика содержания углерода органического вещества в среднетаежных ельниках на автоморфных почвах. СПб.: Наука, 2014. 270 с. Bobkova K.S., Mashika A.V., Smagin A.V. Dynamics of Carbon Organic Matter Content in Middle Taiga Spruce Forests Growing on Automorphic Soils. Saint Petersburg, Nauka Publ., 2014. 270 p. (In Russ.).
Варфоломеев Л.А., Сунгуров Р.В. Почвенная экология лесных культур на Севере. Архангельск: СевНИИЛХ, 2007. 292 с. Varfolomeev L.A., Sungurov R.V. Soil Ecology of Forest Plantations in the North. Arkhangelsk, NRIF Publ., 2007. 292 p. (In Russ.).
Дымов А.А., Лаптева Е.М. Изменение подзолистых почв на двучленных отложениях при рубках // Лесоведение. 2006. № 3. С. 42–49. Dymov A.A., Lapteva E.M. Changes in Podzolic Soils on Bilayered Deposits under the Influence of Felling. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2006, no. 3, pp. 42–49. (In Russ.).
Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесн. пром-сть, 1981. 264 с. Karpachevskiy L.O. Forest and Forest Soils. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1981. 264 p. (In Russ.).
Катаров В.К., Сюнёв В.С., Ратькова Е.И., Герасимов Ю.Ю. Влияние форвардеров на лесные почвогрунты // Resources and Technology. 2012. Т. 9, № 2. С. 73–81. Katarov V.K., Syunev V.S., Ratkova E.I., Gerasimov Y.Y. Impact of Wood Forwarding on Forest Soils. Resources and Technology, 2012, vol. 9, no. 2, pp. 73–81. (In Russ.).
Кутявин И.Н., Манов А.В., Старцев В.В., Дымов А.А. Влияние лесозаготовительной техники на динамику естественного возобновления леса после рубки хвойно-лиственного насаждения средней тайги // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 3. С. 123–132. Kutyavin I.N., Manov A.V., Starcev V.V., Dymov A.A. The Logging Equipment Effect on the Dynamics of Natural Reforestation of After Cutting Mixed Coniferous-Deciduous Stand in the Middle Taiga. Theoretical and Applied Ecology, 2024, no. 3, pp. 123–132. (In Russ.). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2024-3-123-132
Мерзленко М.Д., Бабич Н.А. Теория и практика выращивания сосны и ели в культурах. Архангельск: АГТУ, 2002. 220 с. Merzlenko M.D., Babich N.A. Theory and Practice of Growing Pine and Spruce in Plantations. Arkhangelsk, ASTU Publ., 2002. 220 p. (In Russ.).
Наквасина Е.Н., Ильинцев А.С., Дунаева А.-А.П. Восстановительные сукцессии повреждений почвенного покрова при проведении рубок ухода в ельнике черничном северной тайги // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2021. Т. 25, № 6. С. 11–19. Nakvasina E.N., Ilintsev А.S., Dunaeva А.-А.P. Produssive Soil Succession after Thinning in Northern Taiga Bilberry Spruce Forest. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 6, pp. 11–19. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-6-11-19
Наквасина Е.Н., Любова С.В. Почвоведение. Архангельск: САФУ, 2016. 146 с. Nakvasina E.N., Lyubova S.V. Soil Science. Arkhangelsk, NArFU Publ., 2016. 146 p. (In Russ.).
Наквасина Е.Н., Серый В.С., Семенов Б.А. Полевой практикум по почвоведению. Архангельск: Архангельск. гос. техн. ун-т, 2007. 127 с. Nakvasina E.N., Seryy V.S., Semenov B.A. Field Workshop on Soil Science. Arkhangelsk, ASTU Publ., 2007. 127 p. (In Russ.).
Огородняя С.А., Бутылкина М.А., Красиков С.Р., Дымов А.А. Физические свойства минеральных горизонтов почв вырубки (средняя тайга, Республика Коми) // Вестн. Московск. ун-та. Сер. 17: Почвоведение. 2024. Т. 79, № 2. С. 15–25. Ogorodniaia S.A., Butylkina M.A., Krasikov S.R., Dymov A.A. Physical Properties of Upper Mineral Horizons of Cutting Area (Middle Taiga, Komi Republic). Lomonosov Soil Science Journal, 2024, vol. 79, no. 2, pp. 15–25. (In Russ.). https://doi.org/10.55959/MSU0137-0944-17-2024-79-2-15-25
Anderson M.J. A New Method for Non-Parametric Multivariate Analysis of Variance. Austral Ecology, 2001, vol. 26, iss. 1, pp. 32–46. https://doi.org/10.1111/j.1442-9993.2001.01070.pp.x
Borcard D., Gillet F., Legendre P. Numerical Ecology with R. New York, Springer, 2018. 435 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-71404-2
Cambi M., Certini G., Neri F., Marchi E. Impact of Heavy Traffic on Forest Soils: A Review. Forest Ecology and Management, 2015, vol. 338, pp. 124–138. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.11.022
Dymov A.A., Startsev V.V., Gorbach N.M., Severgina D.A., Kutyavin I.N., Osipov A.F., Dubrovsky Yu.A. Changes in Soil and Vegetation with Different Number of Passes of Wheeled Forestry Equipment (Middle Taiga, Komi Republic). Eurasian Soil Science, 2022, vol. 55, pp. 1633–1646. https://doi.org/10.1134/S1064229322110023
Ilintsev A., Nakvasina E., Högbom L., Bogdanov A. Influence of Ruts on the Physical Properties of Gleyic Retisols after Logging Machinery Passage. Scandinavian Journal of Forest Research, 2022, vol. 37, iss. 4, pp. 254–263. http://dx.doi.org/10.1080/02827581.2022.2085785
Klein-Raufhake T., Hölzel N., Schaper J.J., Hortmann A., Elmer M., Fornfeist M., et al. Severity of Topsoil Compaction Controls the Impact of Skid Trails on Soil Ecological Processes. Journal of Applied Ecology, 2024, vol. 61, iss. 8, pp. 1817–1828. https://doi.org/10.1111/1365-2664.14708
Labelle E.R., Hansson L., Högbom L., Jourgholami M., Laschi A. Strategies to Mitigate the Effects of Soil Physical Disturbances Caused by Forest Machinery: A Comprehensive Review. Current Forestry Reports, 2022, vol. 8, pp. 20–37. https://doi.org/10.1007/s40725-021-00155-6
Latterini F., Dyderski M.K., Horodecki P., Rawlik M., Stefanoni W., Högbom L., et al. A Meta-Analysis of the Effects of Ground-Based Extraction Technologies on Fine Roots in Forest Soils. Land Degradation & Development, 2023, vol. 35, iss. 1, pp. 9–21. https://doi.org/10.1002/ldr.4902
Legendre P., Legendre L. Numerical Ecology. Amsterdam, Elsevier, 2012. 990 p.
Liang M., Sugimoto A., Tei S., Bragin I.V., Takano S., Morozumi T., et al. Importance of Soil Moisture and N Availability to Larch Growth and Distribution in the Arctic Taiga-Tundra Boundary Ecosystem, Northeastern Siberia. Polar Science, 2014, vol. 8, iss. 4, pp. 327–341. https://doi.org/10.1016/j.polar.2014.07.008
Manly B.F.J. Randomization, Bootstrap and Monte Carlo Methods in Biology. London, Chapman & Hall, 2006. 455 p.
Mariotti B., Hoshika Y., Cambi M., Marra E., Feng Z., Paoletti E., Marchi E. Vehicle-Induced Compaction of Forest Soil Affects Plant Morphological and Physiological Attributes: A Meta-Analysis. Forest Ecology and Management, 2020, vol. 462, art. 118004. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118004
McArdle B.H., Anderson M.J. Fitting Multivariate Models to Community Data: A Comment on Distance-Based Redundancy Analysis. Ecology, 2001, vol. 82, iss. 1, pp. 290–297. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2001)082[0290:FMMTCD]2.0.CO;2
Naghdi R., Tavankar F., Solgi A., Nikooy M., Marchi E., Picchio R. Effects on Soil Physicochemical Properties and Seedling Growth in Mixed High Forests Caused by Cable Skidder Traffic. iForest, 2023, vol. 16, iss. 2, pp. 127–135. https://doi.org/10.3832/ifor4103-016
Oksanen J., Simpson G., Blanchet F., Kindt R., Legendre P., Minchin P., et al. Vegan: Community Ecology Package. R Package Version 2.6-10, 2025. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=vegan (accessed 01.02.25).
Osman K.T. Forest Soils: Properties and Management. Switzerland, Springer, 2013. 217 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02541-4
Picchio R., Mederski P.S., Tavankar F. How and How Much, Do Harvesting Activities Affect Forest Soil, Regeneration and Stands? Current Forestry Reports, 2020, vol. 6, pp. 115–128. https://doi.org/10.1007/s40725-020-00113-8
Picchio R., Tavankar F., Nikooy M., Pignatti G., Venanzi R., Lo Monaco A. Morphology, Growth and Architecture Response of Beech (Fagus orientalis Lipsky) and Maple Tree (Acer velutinum Boiss.) Seedlings to Soil Compaction Stress Caused by Mechanized Logging Operations. Forests, 2019, vol. 10(9), art. 771. https://doi.org/10.3390/f10090771
R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Austria, Vienna: The R Foundation for Statistical Computing, 2025. Available at: https://www.R-project.org/ (accessed 01.02.25).
Tavankar F., Venanzi R., Nikooy M., Lo Monaco A., Picchio R., Naghdi R. The Influence of Logging-Related Soil Disturbance on Pioneer Tree Regeneration in Mixed Temperate Forests. Plants, 2024, vol. 13(15), art. 2149. https://doi.org/10.3390/plants13152149
Wickham H. ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. New York, Springer, 2016. 260 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24277-4
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Ильинцев А.С., Наквасина Е.Н., Волков А.Г., Богданов А.П.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
