ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОЧВЕННОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НА ВОЛОКАХ ПОСЛЕ РУБОК УХОДА В ЧЕРНИЧНОМ ТИПЕ ЛЕСА СЕВЕРНОЙ ТАЙГИ
Аннотация
Нарушение почвенного и растительного покровов при лесозаготовительных работах вызывает повреждения разных типов и может привести к деградации почв и к сукцессиям растительности. Изучили процесс восстановления почвенного и растительного покровов на поврежденных лесозаготовительной техникой волоках разного периода при проведении двухприемных рубок ухода в ельнике черничном северной подзоны тайги (Архангельская область, Россия). Двухприемные рубки проводились в 1973 г. и в 2002 г. Почвенный покров на участке представлен подзолистой легкосуглинистой почвой, сформированной на тяжелом моренном суглинке. Рубку проводили бензопилой, трелевку хлыстами гусеничным трактором ТДТ-55. Изучили видовой состав и соотношение видов разных экологических групп травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов, формирование лесной подстилки и свойства почвенных горизонтов. Установлено повышение видового разнообразия растительности на волоках, появление видов водно-болотной группы, в том числе Сфагновых мхов, которые являются индикаторами заболачивания. Это ведет к увеличению мощности лесной подстилки на волоках по мере восстановления растительного покрова по сравнению с пасекой. Мощность лесной подстилки из-за оторфянивания растет в процессе сукцессии. При естественном зарастании волоков после рубки наиболее значимые изменения происходят в почве на глубине 0-10 см. Плотность сложения в верхнем слое почвы заметно снижается до 0,85-0,98 г/см3, по сравнению с пасекой (1,19 г/см3). Это связано с поступлением в минеральную часть почвы органогенных веществ, связанных с разложением детрита и формированием торфяной подстилки. На глубине 10-20 см уплотнение, вызванное проездами техники, отмечается и через 17 лет после рубки, и через 46 лет. За 50 лет в черничном типе леса в условиях подзоны северной тайги восстановление растительного и почвенного покровов, характерного для данных условий не происходит.
Скачивания
Литература
References
Burova N.V., Feklistov P.A. Antropogennaya transformatsiya prigorodnykh lesov: monografiya [Anthropogenic transformation of suburban forests: a monograph]. Arkhangelsk: Arkhangelsk State Technical University, 2007. 264 p.
Dolgaya V.A., Bakhmet O.N. Svoystva lesnykh podstilok na rannikh etapakh estestvennogo lesovozobnovleniya posle sploshnykh rubok v sred-ney tayge Karelii [Forest litter layer properties on the early stages of natural regrowth after clear cuts in karelian middle taiga]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2021, no. 1, pp. 65-77. https://doi.org/10.31857/S0024114821010022
Dymov A.A. Pochvy mekhanicheski narushennykh uchastkov lesosek sredney taygi Respubliki Komi [Soils of mechanically disturbed sites at cuttings in middle taiga in the Republic of Komi]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2018, no. 2, pp. 130-142. https://doi.org/10.7868/S0024114818020055
Dymov A.A. Suktsessii pochv v boreal'nykh lesakh Respubliki Komi [Soil succession at boreal forests of the Komi Republic (in Russian)]. Moscow, GEOS Publ., 2020. 264 p.
Dymov A.A., Lapteva E.M. Izmenenie podzolistykh pochv na dvuchlennykh otlozheniyakh pri rubka [Changes in podzolic soils on bilayered deposits under the influence of felling]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2006, no. 3, pp. 42-49.
Zaydel'man F.R. Genezis i ekologicheskie osnovy melioratsii pochv i land-shaftov [The Genesis and Ecological Conditions of Reclamation of Soils and Landscape]. Moscow: KDU Publ., 2009. 720 p
Zaugol'nova L.B., Smirnova O.V. Sovremennye predstavleniya o strukture i dinamike rastitel'nogo pokrova kak osnova dlya razrabotki metodov sokhraneniya vidovogo raznoobraziya [Modern ideas about the structure and dynamics of vegetation cover as a basis for the development of methods of conservation of species diversity]. Otsenka i sokhranenie bioraznoobraziya lesnogo pokrova v zapovednikakh Evropeyskoy Rossii [Assessment and conservation of forest biodiversity in European Russia reserves]. Moscow: Scientific world Publ., 2000. pp. 9–14.
Kireev D.M., Lebedev P.A., Sergeeva V.L. Indikatory lesov [Indicators of forests]. St. Petersburg: SPbGLTU Publ., 2011. 400 p.
Klassifikatsiya i diagnostika pochv Rossii [Classification and Diagnosis of Soils in Russia]. Smolensk: Oykumena, 2004. 342 p.
Melekhov I.S. Lesovodstvo [Silviculture]. Moscow: MSFU Publ., 2003. 302 p.
Plantarium. Rasteniya i lishayniki Rossii i sopredel'nykh stran: otkrytyy onlayn atlas i opredelitel' rasteniy. 2007—2023 [Plantarium. Plants and li-chens of Russia and neighboring countries: open online galleries and plant identification guide. 2007—2021]. URL: https://www.plantarium.ru/lang/en.html (accessed on 25 Dec 2023).
Rozenberg G.S. Pol' Zhakkar i skhodstvo ekologicheskikh ob"ektov [Paul Jaccard and the similarity of ecological objects] Samarskaya Luka: problemy regional'noy i global'noy ekologii [Samarian Bend. Issues of Regional and Global Ecology], 2012, vol. 21, no. 1, pp. 190-202.
Seryy V.S., Anikeeva V.A., Vyalykh N.I., Kubrak N.I. Izmenenie lesoras-titel'nykh usloviy vyrubok pri sovremennykh lesozagotovkakh [Changes in the forest growing conditions of the cutting area during modern logging]. Ekologicheskie issledovaniya v lesakh Evropeyskogo Severa: Sb. nauch. trudov [Proceedings of Ecological research in the forests of the European North]. Arkhangel'sk, 1991. pp. 3–15.
TDT-55: tekhnicheskie kharakteristiki, ustroystvo konstruktsii, stoimost' [TDT-55: technical characteristics, design structure, cost]. URL: http://spez-tech.com/tehnika/lesozagotovitelnaya/trelevochnyie-traktoryi/tdt/55-harakteristiki-ustroystvo-konstruktsii-stoimost.html (accessed on 8 Dec 2023).
Tikhodeeva M.Yu., Lebedeva V.Kh. Prakticheskaya geobotanika (analiz sostava rastitel'nykh soobshchestv): ucheb. posobie [Practical geobotany (analysis of the composition of plant communities): study guide]. St. Petersburg, Publishing House of St. Petersburg University, 2015. 166 p.
Fedorets N.G., Bakhmet O.N Ekologicheskie osobennosti transformatsii soedineniy ugleroda i azota v lesnykh pochvakh [Ecological settings of carbohydrate and nitrogen transformations in forest soils]. Petrozavodsk: Karelian research centre Russian academy of sciences, 2003. 240 p.
Tsvetkov V.F. Potentsial lesovozobnovleniya na vyrubkakh Evropeyskogo Severa Rossii [Potential of reforestation in felled areas of the Russian European North] Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2010, no. 3, pp. 3-14.
Agherkakli B., Najafi A., Sadeghi S. Ground based operation effects on soil disturbance by steel tracked skidder in a steep slope of forest. Journal of Forest Science, 2010, vol., 56 (6), pp. 278-284. https://doi.org/10.17221/93/2009-JFS
Assessment of the impact of forest harvesting operations on the physical parameters and microbiological components on a Mediterranean sandy soil in an Italian stone pine stand / Cambi M., Paffetti D., Vettori C., Picchio R., Venanzi R., Marchi E. European Journal of Forest Research, 2017, vol. 136, pp. 205-215. https://doi.org/10.1007/s10342-016-1020-5
DeArmond D., Ferraz J., Higuchi N. Natural recovery of skid trails. A review. Canadian Journal of Forest Research, 2021, vol. 51, pp. 948-961. https://doi.org/10.1139/cjfr-2020-0419
Dymov A.A., Milanovskii E.Y. Changes in the organic matter of taiga soils during the natural reafforestation after cutting in the middle taiga of the Komi Republic. Eurasian Soil Science, 2013, vol. 46, pp. 1164-1171. https://doi.org/10.1134/S1064229314010049
Eliasson L. Effects of forwarder tyre pressure on rut formation and soil compaction. Silva Fennica, 2005, vol. 39, no. 4, pp. 549-557. https://doi.org/10.14214/sf.366
Goutal N., Boivin P., Ranger J. Assessment of the natural recovery rate of soil specific volume following forest soil compaction. Soil Science Society of America Journal, 2012, vol. 76, id. 1426. https://doi.org/10.2136/sssaj2011.0402
Hume A.M., Chen H.Y.H., Taylor A.R. Intensive forest harvesting increases susceptibility of northern forest soils to carbon, nitrogen and phosphorus loss. Journal of Applied Ecology, 2018, vol. 55, pp. 246-255. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12942
Ilintsev A.S., Nakvasina E.N., Högbom L. Methods of Protection Forest Soils during Logging Operations (Review). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 5, pp. 92-116. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-5-92-116
Impact Assessment of Skidding Extraction: Effects on Physical and Chemical Properties of Forest Soils and on Maple Seedling Growing along the Skid Trail / Solgi A., Naghdi R., Marchi E., Laschi A., Keivan Behjou F., Hemmati V., Masumian A. Forests, 2019, vol. 10, no. 2, id 134. https://doi.org/10.3390/f10020134
Impact of heavy traffic on forest soils: A review / Cambi M., Certini G., Neri F., Marchi E. Forest Ecology and Management, 2015, vol. 338, pp. 124-138. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.11.022
Middle-term changes in topsoils properties on skidding trails and cutting strips after long-gradual cutting: a case study in the boreal forest of the north-east of Russia / Ilintsev A., Nakvasina E., Aleynikov A., Tretyakov S., Koptev S., Bogdanov A. Croatian Journal of Forest Engineering, 2018, vol. 39, no. 1, pp. 71-83.
Middle-term effects after timber harvesting with heavy machinery on a fine-textured forest soil / Klaes B., Struck J., Schneider R., Schu G. European Journal of Forest Research, 2016, vol. 135, pp. 1083-1095. https://doi.org/10.1007/s10342-016-0995-2
Natural Regeneration of the Tree Stand in the Bilberry Spruce Forest—Clear-Cutting Ecotone Complex in the First Post-Logging Decade / Genikova N.V., Mamontov V.N., Kryshen A.M., Kharitonov V.A., Moshnikov S.A., Toropova E.V. Forests, 2021, vol. 12, id.1542. https://doi.org/10.3390/f12111542
Osman K.T. Forest Soils: Properties and Management. Springer International Publishing, Switzerland, 2013. 271 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02541-4_2
Physical recovery of forest soil after compaction by heavy machines, revealed by penetration resistance over multiple decades / Mohieddinnea H., Brasseur B., Spicher F., Gallet-Moron E., Buridant J., Kobaissi A., Horen H. Forest Ecology and Management, 2019, vol. 449, pp. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117472
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
Post-logging organic matter recovery in forest ecosystems of eastern Baikal region / Vedrova E.F., Mukhortova L.V., Ivanov V.V., Krivobokov L.V., Boloneva M.V. Biology Bulletin, 2010, Vol. 37, no. 1, 69–79. https://doi.org/10.1134/S1062359010010103
Rozhkov V.A., Karpachevskii L.O. 2006. The forest cover of Russia and soil conservation. Eurasian Soil Science, 2006, vol. 39, pp. 1041-1048. https://doi.org/10.1134/S1064229306100012
Shannon C.E. A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, 1948, vol. 27, pp. 379-423. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
Soil Compaction on Forest Soils from Different Kinds of Tires and tracks and Possibility of Accurate Estimate / Sakai H., Nordfjell T., Suadicani K., Talbot B., Bøllehuus E. Croatian Journal of Forest Engineering, 2008, vol. 29, no. 1, pp. 15-27.
The natural recovery of disturbed soil, plant cover and trees after clear-cutting in the Boreal Forests, Russia / Ilintsev A., Bogdanov A., Nakvasina E., Amosova I., Koptev S., Tretyakov S. iForest, 2020, vol. 13, pp. 531-540. https://doi.org/10.3832/ifor3371-013
World Flora Online. URL: http://www.worldfloraonline.org. (accessed on 8 Dec 2021).
Worrell R., Hampson A. The influence of some forest operations on the sustainable management of forest soils – a review. Forestry, 1997, vol. 70, pp. 61–85.
Список литературы
Бурова Н.В., Феклистов П.А. Антропогенная трансформация пригородных лесов: монография. Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2007. 264 с.
Долгая В.А., Бахмет О.Н. Свойства лесных подстилок на ранних этапах естественного лесовозобновления после сплошных рубок в средней тайге Карелии // Лесоведение. 2021. №1. С. 65-77. https://doi.org/10.31857/S0024114821010022
Дымов А.А. Почвы механически нарушенных участков лесосек средней тайги Республики Коми // Лесоведение. 2018. № 2. С. 130-142. https://doi.org/10.7868/S0024114818020055
Дымов А.А. Сукцессии почв в бореальных лесах Республики Коми. Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Издательство ГЕОС", 2020. 336 с.
Дымов А.А., Лаптева Е.М. Изменение подзолистых почв на двучленных отложениях при рубка // Лесоведение. 2006. №3. С. 42–49.
Зайдельман Ф.Р. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов. М.: КДЦУ, 2009. 720 с.
Заугольнова Л.Б., Смирнова О.В. Современные представления о структуре и динамике растительного покрова как основа для разработки методов сохранения видового разнообразия // Оценка и сохранение биоразнообразия лесного покрова в заповедниках Европейской России. М.: Научный мир, 2000. С. 9-14.
Киреев Д.М., Лебедев П.А., Сергеева В.Л. Индикаторы лесов. СПб.: СПбГЛТУ. 2011. 400 с.
Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
Мелехов И.С. Лесоводство. М: МГУЛ, 2003. 302 с.
Плантариум. Растения и лишайники России и сопредельных стран: открытый онлайн атлас и определитель растений. 2007-2023. URL: https://www.plantarium.ru/ (дата обращения: 25.12.2023).
Розенберг Г.С. Поль Жаккар и сходство экологических объектов // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2012. Т. 21. № 1. С. 190-202.
Серый В.С., Аникеева В.А., Вялых Н.И., Кубрак Н.И. Изменение лесорастительных условий вырубок при современных лесозаготовках // Экологические исследования в лесах Европейского Севера: Сб. науч. трудов. Архангельск, 1991. С. 3–15.
ТДТ-55: технические характеристики, устройство конструкции, стоимость. URL: http://spez-tech.com/tehnika/lesozagotovitelnaya/trelevochnyie-traktoryi/tdt/55-harakteristiki-ustroystvo-konstruktsii-stoimost.html (дата обращения: 08.12.2023).
Тиходеева М.Ю., Лебедева В.Х. Практическая геоботаника (анализ состава растительных сообществ): учеб. пособие. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2015. 166 с.
Федорец Н.Г., Бахмет О.Н Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2003. 240 с.
Цветков В.Ф. Потенциал лесовозобновления на вырубках Европейского Севера России // Лесоведение. 2010. №3. С. 3-14.
Agherkakli B., Najafi A., Sadeghi S. Ground based operation effects on soil disturbance by steel tracked skidder in a steep slope of forest // Journal of Forest Science, 2010, vol., 56 (6), pp. 278-284. https://doi.org/10.17221/93/2009-JFS
Assessment of the impact of forest harvesting operations on the physical parameters and microbiological components on a Mediterranean sandy soil in an Italian stone pine stand / Cambi M., Paffetti D., Vettori C., Picchio R., Venanzi R., Marchi E. // European Journal of Forest Research, 2017, vol. 136, pp. 205-215. https://doi.org/10.1007/s10342-016-1020-5
DeArmond D., Ferraz J., Higuchi N. Natural recovery of skid trails. A review // Canadian Journal of Forest Research, 2021, vol. 51, pp. 948-961. https://doi.org/10.1139/cjfr-2020-0419
Dymov A.A., Milanovskii E.Y. Changes in the organic matter of taiga soils during the natural reafforestation after cutting in the middle taiga of the Komi Republic // Eurasian Soil Science, 2013, vol. 46, pp. 1164-1171. https://doi.org/10.1134/S1064229314010049
Eliasson L. Effects of forwarder tyre pressure on rut formation and soil compaction // Silva Fennica, 2005, vol. 39, no. 4, pp. 549-557. https://doi.org/10.14214/sf.366
Goutal N., Boivin P., Ranger J. Assessment of the natural recovery rate of soil specific volume following forest soil compaction // Soil Science Society of America Journal, 2012, vol. 76, id. 1426. https://doi.org/10.2136/sssaj2011.0402
Hume A.M., Chen H.Y.H., Taylor A.R. Intensive forest harvesting increases susceptibility of northern forest soils to carbon, nitrogen and phosphorus loss // Journal of Applied Ecology, 2018, vol. 55, pp. 246-255. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12942
Ilintsev A.S., Nakvasina E.N., Högbom L. Methods of Protection Forest Soils during Logging Operations (Review) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 5. С. 92-116. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-5-92-116
Impact Assessment of Skidding Extraction: Effects on Physical and Chemical Properties of Forest Soils and on Maple Seedling Growing along the Skid Trail / Solgi A., Naghdi R., Marchi E., Laschi A., Keivan Behjou F., Hemmati V., Masumian A. // Forests, 2019, vol. 10, no. 2, id 134. https://doi.org/10.3390/f10020134
Impact of heavy traffic on forest soils: A review / Cambi M., Certini G., Neri F., Marchi E. // Forest Ecology and Management, 2015, vol. 338, pp. 124-138. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.11.022
Middle-term changes in topsoils properties on skidding trails and cutting strips after long-gradual cutting: a case study in the boreal forest of the north-east of Russia / Ilintsev A., Nakvasina E., Aleynikov A., Tretyakov S., Koptev S., Bogdanov A. // Croatian Journal of Forest Engineering, 2018, vol. 39, no. 1, pp. 71-83.
Middle-term effects after timber harvesting with heavy machinery on a fine-textured forest soil / Klaes B., Struck J., Schneider R., Schu G. // European Journal of Forest Research, 2016, vol. 135, pp. 1083-1095. https://doi.org/10.1007/s10342-016-0995-2
Natural Regeneration of the Tree Stand in the Bilberry Spruce Forest—Clear-Cutting Ecotone Complex in the First Post-Logging Decade / Genikova N.V., Mamontov V.N., Kryshen A.M., Kharitonov V.A., Moshnikov S.A., Toropova E.V. // Forests, 2021, vol. 12, id.1542. https://doi.org/10.3390/f12111542
Osman K.T. Forest Soils: Properties and Management. Springer International Publishing, Switzerland, 2013. 271 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02541-4_2
Physical recovery of forest soil after compaction by heavy machines, revealed by penetration resistance over multiple decades / Mohieddinnea H., Brasseur B., Spicher F., Gallet-Moron E., Buridant J., Kobaissi A., Horen H. // Forest Ecology and Management, 2019, vol. 449, pp. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117472
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
Post-logging organic matter recovery in forest ecosystems of eastern Baikal region / Vedrova E.F., Mukhortova L.V., Ivanov V.V., Krivobokov L.V., Boloneva M.V. // Biology Bulletin, 2010, Vol. 37, no. 1, 69–79. https://doi.org/10.1134/S1062359010010103
Rozhkov V.A., Karpachevskii L.O. 2006. The forest cover of Russia and soil conservation // Eurasian Soil Science, 2006, vol. 39, pp. 1041-1048. https://doi.org/10.1134/S1064229306100012
Shannon C.E. A mathematical theory of communication // The Bell System Technical Journal, 1948, vol. 27, pp. 379-423. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
Soil Compaction on Forest Soils from Different Kinds of Tires and tracks and Possibility of Accurate Estimate / Sakai H., Nordfjell T., Suadicani K., Talbot B., Bøllehuus E. // Croatian Journal of Forest Engineering, 2008, vol. 29, no. 1, pp. 15-27.
The natural recovery of disturbed soil, plant cover and trees after clear-cutting in the Boreal Forests, Russia / Ilintsev A., Bogdanov A., Nakvasina E., Amosova I., Koptev S., Tretyakov S. // iForest, 2020, vol. 13, pp. 531-540. https://doi.org/10.3832/ifor3371-013
World Flora Online. URL: http://www.worldfloraonline.org. (accessed 8 Dec 2021).
Worrell R., Hampson A. The influence of some forest operations on the sustainable management of forest soils – a review // Forestry, 1997, vol. 70, pp. 61–85.
Просмотров аннотации: 29 Загрузок PDF: 16
Copyright (c) 2024 Aleksey S. Ilintsev, Elena N. Nakvasina, Irina B. Amosova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
