BioScience Blog – Научный Биологический блог

Особенности формирования почв под различными искусственными древесными насаждениями всегда привлекали внимание специалистов в области лесоведения, интродукции и почвоведения. В этом отношении ботанические сады представляют собой систему уникальных природных объектов, на территории которых образование и развитие почв происходит в одинаковых климатических и литологических условиях, и основным фактором педогенеза становятся различные фитоценозы.

В пределах Ботанического Сада МГУ были исследованы почвы и подстилки, формирующиеся под монодоминантными древесными сообществами в течение 50 лет: еловыми, лиственничными, сосновыми и кленовыми. В каждом из фитоценозов определялись строение и запасы подстилок и проводился отбор образцов минеральных горизонтов почв.

Анализ морфологии подстилок показал, что для всех типов фитоценозов характерны деструктивные и ферментативные слабогумифицированные подстилки, что свидетельствует о высоких скоростях преобразования органического вещества в изученных фитоценозах. Профиль подстилок представлен системой горизонтов О1-О2-О3. Общие запасы подстилок варьируют от 1-3 кг/м2 в деструктивных подстилках сосняков и до 5-6 кг/м2 в подстилках лиственничников. В ельниках запасы подстилок занимают промежуточное положение. В профиле подстилок с глубиной увеличивается содержание тонких фракций: в горизонте О1 для ельника запасы фракции <0,5 мм составляют около 30г/м2, а в горизонте О3 эта величина достигает 2600г/м2. Эти данные также подтверждает высокую интенсивность процессов деструкции растительного опада.

Исследуемые почвы формируются на искусственных суглинистых грунтах, обогащенных обломочным карбонатным материалом, и это, наряду с коротким временем почвообразования, приводит к тому, что под хвойными экосистемами отсутствуют морфологически выраженные признаки оподзоливания. Возможно также, что кислые компоненты опада хвойных пород нейтрализуются за счет биогенного поглощения оснований из карбонатной почвообразующей породы.

Следствием высокого содержания карбонатного материала в исходной породе является также высокая гумусированность минеральных горизонтов почв для всех исследованных биогеоценозов. Содержание углерода в верхних горизонтах даже под еловыми насаждениями может составлять до 11 % с постепенным снижением вниз по профилю, причем даже на глубине 40 см содержание углерода достигает 1,6%. Под кленовым фитоценозом накопление углерода имеет несколько меньший масштаб – в верхних горизонтах содержание органического углерода составляет около 6%, а на глубине 30 см снижается до 1%. Высокие концентрации органического углерода в верхних минеральных горизонтах почв под хвойными ценозами могут быть связаны с механическим «просыпанием» тонких фракций грубого гумуса из горизонтов подстилки. В целом, предварительная оценка скорости накопления углерода в почвах составляет в среднем около 0,06% в год.