ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2012, № 10, с. 1057-1067
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 630*11:630*114:630*
ПОСТПИРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ КЕДРОВЫХ ЛЕСОВ
В ЮЖНОМ ПРИБАЙКАЛЬЕ
© 2012 г. Ю. Н. Краснощекое, Ю. С. Чередникова
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр. 28
Поступила в редакцию 20.02.2011 г.
Анализируются данные экспериментальных исследований по постпирогенной динамике подзолов грубогумусовых, широко распространенных в кедровых (Р1пы$ йЪтса) лесах южного Прибайкалья. Низовые пожары подстилочно-гумусового вида трансформируют типодиагностические поверхностные органогенные горизонты почв и приводят к формированию новых органогенных пироген-ных горизонтов (Орщ ОЬ/Орщ ЛОр1г). Показано негативное воздействие низовых пожаров разной интенсивности на изменение запаса, качественного фракционного состава органогенных горизонтов почв и их химического состава. Нарушенные пожарами почвы темнохвойных лесов имеют тенденцию к длительному восстановлению. Появляющийся с течением времени под пологом лиственных пород подрост кедра служит надежной основой для восстановления насаждений из коренных пород и формированию почв с нормальным профилем, характерных для южного Прибайкалья.
ВВЕДЕНИЕ
Почвы под темнохвойными лесами в горных сооружениях южного Прибайкалья формируются под регулярным воздействием пирогенного фактора. По данным Агентства лесного хозяйства Иркутской области, в пределах Слюдянского лесничества в период 2000—2008 гг. наблюдается возрастание горимости лесов, причем наибольшие площади горелых лесов расположены в восточной части лесничества.
Послепожарное формирование почв непосредственно связано с пирогенной трансформацией органогенных горизонтов, а их изменчивость служит индикатором воздействия пожара на почву. Пирогенная трансформация подстилок сопровождается уменьшением их мощности, запасов, существенно изменяется и фракционный состав. Кроме того, смена коренных темнохвой-ных лесов на производные мелколиственные насаждения и резкое изменение живого напочвенного растительного покрова могут иметь длительный и устойчивый характер, определять иное поступление с опадом зольных элементов, что отражается на постпирогенном формировании свойств почв, особенно их верхних горизонтов. В результате изменяется характер типодиагности-ческих поверхностных горизонтов почв. Формируется новый органогенный пирогенный горизонт (Орк), который по химическим, физико-химическим свойствам и биологическому круговороту элементов очень сильно отличается от природных неизмененных аналогов.
Следует отметить, что ландшафтные пожары в горах часто вызывают развитие необратимых деструктивных процессов, ведущих к разрушению
почвы как природного тела. Пожары высокой интенсивности на горных склонах при частичном или полном сгорании защитного растительного слоя способствуют развитию процессов ускоренной денудации (сноса и переотложения мелкозема). Новый почвообразовательный процесс начинается либо на остаточной коре выветривания, либо на поверхности образовавшегося наноса и приводит к формированию почв либо с простым примитивным профилем с маломощными горизонтами (образование литоземов), либо к развитию сложных полициклических профилей, часто с погребенными (реликтовыми) горизонтами [10, 11, 20, 22-24].
В литературе неоднократно отмечается, что пожары и вообще огонь следует включить в число важных факторов, влияющих на развитие и функционирование лесных экосистем [12, 16, 21]. В Прибайкалье и Забайкалье наиболее полно изучены вопросы о влиянии пожаров на формирование древостоев и сукцессионные стадии развития живого напочвенного покрова в светлохвойных лесах [6, 7, 11]. Слабо изученным остается вопрос о влиянии огня на почву [9, 17, 20]. Данные о влиянии пожаров на почвы темнохвойных лесов практически отсутствуют.
Изучение постпирогенных изменений почвенного и растительного покрова в настоящее время рассматривается как важная составляющая в решении генетических и эволюционных задач. Кардинальная смена темнохвойных лесов на производные мелколиственные не только формирует новые органогенные пирогенные горизонты почв (Ор1г, ОЬ/Орк) и существенно трансформирует грубогумусовые горизонты, но влияет и на на-
правление и интенсивность развития почвообразовательного процесса. Необходимо совместное изучение природных факторов, определяющих сукцессионную направленность развития растительности и почв.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объекты для изучения последствий воздействия низовых пожаров подстилочно-гумусового вида на почвы подобраны в кедровых (Pinus sibir-/ca) насаждениях Слюдянского лесничества Иркутской области.
Первая серия пробных площадей заложена на южной оконечности хр. Хамар-Даб-ан в кедровнике кустарничково-зеленомошном на высоте 940 м над уровнем моря в 10 км на юг от с. Тибельти (Слюдянское лесничество, Быстрин-ская лесная дача, урочище Дабан). Пробные площади расположены в привод ораздельной выпо-ложенной части склона северной экспозиции, крутизной 5°—6°, где летом 2002 г. произошел пожар, повредивший 15 га лесных насаждений. На пробных площадях степень интенсивности пожара была разная. Пробная площадь (ПП) 1 (контроль) — состав древостоя 10КедС.Б, полнота — 0.7, возраст 120 лет, бонитет — IV. ПП 2 — участок кедровника, пройденный пожаром средней интенсивности. При этом погибло 50% деревьев, а полнота древостоя снизилась до 0.4. ПП 3 — участок кедровника, пройденный пожаром высокой интенсивности, когда погибло 100% деревьев.
Вторая серия пробных площадей заложена в кедровнике кустарничково-зеле-номошном на высоте 970 м над уровнем моря в 2 км на север от пос. Ангасолка (Слюдянское лесничество, Култукская лесная дача, Олхинское плато), в верхней части выположенного склона юго-восточной экспозиции, крутизной 3°—4°. Общая площадь пожара 2003 г. — 450 га. ПП 4 (контроль) — состав древостоя 4К2С3Б1Л, полнота — 0.7, возраст — 110 лет, бонитет — Ш. ПП 5 — участок кедровника, пройденный пожаром слабой интенсивности. Погибло 20% деревьев, полнота древостоя снизилась до 0.5.
В почвенном покрове всех пробных площадей представлены подзолы грубогумусовые хрящевато-легкосуглинистые.
Закладка пробных площадей, а также их лесо-водственно-геоботаническая характеристика выполнены согласно методическим указаниям [14]. На пробных площадях устанавливалась давность и интенсивность пожара, определяемая по высоте нагара (обугливания) на стволах деревьев, степени повреждения крон, полноте сгорания горючих материалов и др. [7, 12]. Учет мощности, запаса, фракционного состава подстилки, определение ее зольного химического состава вели по Родину
с соавт. [15]. Валовое содержание микроэлементов — атомно-абсорбционным методом. Гранулометрический и микроагрегатный составы, физико-химические и химические свойства почв выполнены общепринятыми методами [1, 2].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В южном Прибайкалье горно-таежные кедровые леса приурочены к абсолютным высотам 600—1200 (1300) м. Фитоценотической особенностью экосистем темнохвойных лесов, как и в других регионах гор южной Сибири, принадлежащих к циклоническим климатическим фациям, является преобладание кустарничково-зеленомош-ных типов леса. Они распространены на территории северного обращенного к Байкалу макросклона Хамар-Дабана, а также и в темнохвойных лесах юго-западной и восточной частей побережья, где они являются ландшафтообразующими. Практически абсолютное господство экосистем кедровых кустарничково-зеленомошных лесов имеет место на менее расчлененных территориях выположенных водоразделов и склонах средней крутизны. Как правило, это древостои производительности III-IV класса бонитета, чистые или с примесью сосны и лиственницы, примесь пихты характерна для хамардабанского побережья.
Фитоценотически кедровники кустарничко-во-зеленомошные отличаются господством покрова, сформированного черникой, брусникой, багульником, с примесью немногочисленных таежных видов (Carex iljinii, Linnaea borealis, Trienta-lis europaea, Goodyera repens, Majanthemum bifolium, плауны) на фоне лесных гипновых мхов, идентифицирующих средние по увлажнению и производительности эдафические условия (Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens, Ptilium crista-cas-trensis) с примесью кукушкина льна (Polytrichum commune). Проективное покрытие достигает 70— 80%. В подросте преобладает кедр, примесь сосны, пихты разных высотно-возрастных групп, с нормальным приростом в высоту. Подлесок редкий из рябины, жимолости, шиповника.
В почвенном покрове кедровых лесов широко распространены подзолы грубогумусовые. В пределах региона эти почвы формируются на элювиальных, элювиально--делювиальных и делювиальных продуктах выветривания кислых магматических пород (гранитоидов) супесчаного и суглинистого гранулометрического состава. Они занимают дренированные местообитания на вы-положенных участках склонов и водоразделов.
Морфологический профиль почв состоит из лесной подстилки, мощностью 2—5 см, грубогу-мусового гор. АО темно-бурого цвета, мощностью до 20 см. Он представляет собой торфянистую массу, в которой наряду с примесью слабо- и сред-
неразложившихся растительных остатков имеются и сильноразложившиеся, отражающие разные стадии преобразования органического материала. Подзолистый гор. Е, мощностью 5-8 см, во влажном состоянии серый или темно-серый, бесструктурный. Альфегумусовый гор. BHF коричневого и ржаво-коричневого цвета, имеет включения дресвы и мелких обломков гранита, отдельные зерна минералов и мелкие обломки горных пород окрашены железо-гумусовыми пленками. Профиль почв типа: О-АО-Е-ВОТ-С.
Темнохвойные леса в южном Прибайкалье, в силу климатических особенностей территории, характеризуются низкой пожароопасностью. И лишь окраины Хамар-Дабана и Олхинское плато с чистыми и смешанными с сосной и лиственницей древостоями кедра отличаются высокой пожаро-опасностью. На этих территориях имеются значительные площади гарей разного возраста с четко обозначенной тенденцией восстановления через стадию лиственных насаждений с последующей сменой на коренные при отсутствии пожаров.
Чистый древостой кедра на южной окраине Хамар-
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.