2022,    № 4 (52)    

ЭКОЛОГИЯ


24.08.2022

УДК: 631.445.2:631.44.06:631.417.2+502.171

Васенев И.И., Мелесе С.М., Малахов А.О.

Экологическая оценка сезонной динамики почвенных потоков CO2 и содержания гумуса дерново-подзолистых почв на склоновой катене лесопарка при разных уровнях рекреационной нагрузки

В статье приводятся результаты мониторинговых исследований пространственно-временной изменчивости основных диагностических параметров гумусового состояния (содержание гумуса, почвенные потоки СО2 и запас углерода) дерново-подзолистых почв в условиях типичного для северной части Москвы городского лесного массива Лесной Опытной Дачи Российского государственного аграрного университета - Московской сельскохозяй¬ственной академии имени К.А. Тимирязева, сформированной 160 лет назад на основе природного участка леса, с внедрением в него монокультурных посадок различных пород деревьев, типичных для подзон южнотаежных и смешанных лесов Европейской части России и Западной Сибири. В качестве основных нерегулируемых и регулируемых факторов пространственно-временной изменчивости гумусового состояния исследуемых почв рассматриваются: (а) их положение в мезорельефе (вершина выположенного моренного холма  средняя часть склона  нижняя часть (подошва) склона); (б) состав древостоя; (в) уровень рекреационной нагрузки (оцениваемый по выраженности тропиночной сети); (г) состояние травостоя (оцениваемое по индексу проективного покрытия); (д) плотность сложения верхних горизонтов почвы; (е) влажность верхних горизонтов почвы; (ж) температура верхних горизонтов почвы. Рассматриваются три уровня рекреационной нагрузки: минимальный (фоновый), средний и сильный. Пробы почвы отбирались в течение трёх сезонов 2021 года: весной, летом и осенью – с глубины 0–5, 5–10 и 10–15 см. Интенсивность почвенного потока СО2, температура и влажность почвы определялись 2 раза в месяц. Содержание органического углерода в почве и плотность сложения почвы – раз в месяц. Для анализа потока CO2 использовался мобильный инфракрасный газоанализатор (IRGA) Li-820. Для статистического анализа данных – программы Excel и SPSS. Проведенные исследования выявили ярко выраженную сезонную динамику почвенных потоков СО2 и содержания гумуса (органического вещества почв) в верхних горизонтах исследованных почв – с четкой дифференциацией по формам склонового мезорельефа и уровню рекреационной нагрузки. Летние максимумы потоков СО2 достигают 35–40 г/м2 в сутки, а к концу октября падают в 3–5 раз. Содержание гумуса в верхних горизонтах (А1 – А1А2 – А2) анализируемой мощности в 15 см в большинстве случаев после апрельского максимума значительно снижается (на 0,5–0,7%) к сезонному минимуму в августе. В рамках пологой склоновой катены наблюдается постепенное увеличение содержания гумуса от вершины выположенного холма к подошве склона в 1,5 раза. При возрастании рекреационной нагрузки, наоборот, наблюдается поэтапное снижение содержания гумуса на 10–20 относительных процентов. Средняя интенсивность почвенной эмиссии СО2 увеличивается вниз по склону на 5–7 г/м2 в сутки и снижается с возрастанием рекреационной нагрузки на 5-10 г/м2 в сутки. Установленные закономерности существенно уточняют существующие представления о пространственно-временной изменчивости диагностических параметров гумусового состояния дерново-подзолистых почв в условиях городского лесопарка с выраженной рекреационной нагрузкой и позволяют более обоснованно выбирать фоновые объекты экологического мониторинга с анализом парниковых газов и углеродного баланса почв.

Ключевые слова: ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА, СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА, ПОЧВЕННЫЕ ПОТОКИ CO2, СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА, ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫЕ ПОЧВЫ, ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОЧВ, ПОЧВЕННЫЕ ЗАПАСЫ УГЛЕРОДА, КАТЕНА, ЛЕСОПАРК, МОСКВА, РЕКРЕАЦИОННАЯ НАГРУЗКА

        Текст статьи