Исследование влияния древесной породы на почву методом дискриминантного анализа

Исследование влияния древесной породы на почву методом дискриминантного анализа

Автор: Солодовников А.Н., Рожков В.А.

Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil

Статья в выпуске: 96, 2019 года.

Бесплатный доступ

Комплексное изучение вопросов взаимоотношения леса и почвы требует подбора пробных площадей с максимально сходными почвенными характеристиками, но различными по типу биоценоза. В исследовании использовали материалы базы данных (БД) “Почвы Карелии”, где собраны многолетние данные о почвах республики Карелия. Цель анализа - выявление почвенных признаков, наиболее подверженных влиянию типа биоценоза. Для анализа были выбраны автоморфные сосновые, еловые и березовые биоценозы, совокупно составляющие 99 % лесных насаждений Карелии, произрастающие на песчаных альфегумусовых подзолистых почвах на песчаной или супесчаной морене, являющихся наиболее распространенными почвами в регионе исследования. Для анализа выбраны следующие горизонты: лесная подстилка (О), элювиальный (Е) и иллювиальный (В). Использовались физико-химические показатели горизонтов почвы: рН (KCl), общее содержание С и N, содержание подвижных соединений P2О5 и K2О, и валовые содержания SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, P2O5. Для определения признаков наиболее разделяющих типы биоценозов применялся дискриминантный анализ. Оценка вклада признаков в разделение всех групп велась по статистике Уилкса. В целом анализ показал, что содержание N и C наиболее четко отражает изменения, происходящие под влиянием леса, как в органической, так и в минеральной части почвы, что подтверждается многочисленными выводами как зарубежных, так и отечественных исследователей.

Еще

Влияние типа леса на почву, база данных, статистические методы

Короткий адрес: https://sciup.org/143166803

IDR: 143166803   |   DOI: 10.19047/0136-1694-2019-96-22-46

Список литературы Исследование влияния древесной породы на почву методом дискриминантного анализа

  • Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1961. 491 с.
  • Арчегова И.Б., Кузнецова Е.Г. Влияние древесных растений на химический состав атмосферных осадков в процессе восстановления среднетаежных лесов//Лесоведение. 2011. № 3. С. 34-43.
  • Белоусова Н.И., Мешалкина Ю.Л. Методические аспекты создания почвенно-атрибутивной базы данных//Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2009. № 64. C. 23-33.
  • Быковская Т.К., Евдокимова Т.И. О характере растительного опада и влиянии его на процессы почвообразования в разных типах леса Звенигородской биостанции//Почвы и продуктивность растительных сообществ. М.: МГУ, 1976. С. 148-154.
  • Гаврилов К.А. Влияние составов лесонасаждений на микрофлору и фауну лесных почв//Почвоведение. 1950. № 3. С. 22-39.
  • Дылис Н.В. Структура лесного биогеоценоза//Комаровские чтения, М.: Наука, 1969. 55 c.
  • Зайцев Б.Д. Лес и почва. М.: Лесная промышленность, 1964. 162 с.
  • Зонн С.В. Влияние леса на почву. М.: Академия наук СССР, 1954. 160 с.
  • Зонн С.В. К вопросу о взаимодействии лесной растительности с почвами//Почвоведение. 1954. № 4. С. 51-60.
  • Карпачевский Л. О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М.: Моск. ун-т, 1977. 312 с.
  • Карпачевский Л.О. и др. Воздействие полога ельника сложного на химический состав осадков//Лесоведение. 1998. № 1. С. 50-60.
  • Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесн. промышленность, 1981. 264 с.
  • Колесникова В.М. и др. Почвенная атрибутивная база данных России//Почвоведение. 2010. № 8. С. 899-908.
  • Лукина Н.В., Орлова М.А., Исаева Л.Г. Плодородие лесных почв как основа взаимосвязи почва-растительность//Лесоведение. 2010. № 5. С. 45-56.
  • Меняйло О.В. Влияние древесных пород на биомассу денитрифицирующих бактерий в серой лесной почве//Почвоведение. 2007. № 3. С. 331-337.
  • Меняйло О.В. Влияние древесных пород Сибири На скорость минерализации почвенного органического вещества//Почвоведение. 2009. № 10. С. 1241-1247.
  • Мина В.Н. Влияние осадков, стекающих по стволам деревьев, на почву//Почвоведение. 1967. № 10. С. 44-52.
  • Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду. М.: Наука, 1973. 359 с.
  • Морозова Р.М. Минеральный состав растений лесов Карелии. Петрозаводск: Госкомиздат КАССР, 1991. 99 с.
  • Новиков С.Г. Базы данных по содержанию тяжелых металлов в почвах городов республики Карелии//Бюллетень науки и практики. 2017. № 11. С. 215-220
  • DOI: 10.5281/zenodo.1048449
  • Перель Т.С. Зависимость численности и видового состава дождевых червей от породного состава лесонасаждений//Зоологический журнал. 1958. Т. 37. № 9. С. 1307-1315.
  • Пристова Т.А., Забоева И.В. Химический состав атмосферных осадков и лизиметрических вод подзола иллювиально-железистого под хвойно-лиственными насаждениями (Республика Коми)//Почвоведение. 2007. № 12. С. 1472-1481.
  • Разгулин C. Минерализация азота в почвах бореальных лесов//Лесоведение. 2008. № 4. С. 57-62.
  • Разнообразие почв и биоразнообразие в лесных экосистемах средней тайги/под ред. Н.Г. Федорец. М.: Наука, 2006. 287 с.
  • Раменский Л.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова. Л.: Наука, 1971. 334 с.
  • Ремезов Н.П. Динамика взаимодействия широколиственного леса с почвой//Проблемы почвоведения. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 101-148.
  • Ремезов Н.П. О роли леса в почвообразовании//Почвоведение. 1953. № 12. С. 74-83.
  • Ремезов Н.П., Быкова Л.Н., Смирнова К.М. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах европейской части СССР. М.: МГУ, 1959. 248 с.
  • Роде А.А. К вопросу о роли леса в почвообразовании//Почвоведение. 1954. № 5. С. 50-62.
  • Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности. М.; Ленинград: Наука, 1965. 253 с.
  • Рожков В.А. и др. Почвенно-географическая база данных России//Почвоведение. 2010. № 1. С. 3-6.
  • Соколов А.В. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.
  • Солодовников А.Н. Особенности генезиса почв под мелколиственными лесами в среднетаежной подзоне Карелии//Эколого-геохимические и биологические закономерности почвообразования в таежных лесных экосистемах. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2009. С. 45-67.
  • Солодовников А.Н. Разработка базы данных "Почвы Карелии"//Материалы международной конференции "Ресурсный потенциал почв -основа продовольственной и экологической безопасности" (1-4 марта 2011 г). СПб.: Издательский дом С.-Петербургского государственного университета, 2011. 304 c.
  • Федорец Н.Г., Бахмет О.Н. Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2003. 240 с.
  • Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв. М.: Наука, 1986. 243 с.
  • Халафян А.А. Statistica 6. Статистический анализ данных. М.: ООО "Бином-пресс", 2007. 512 с.
  • Чертов О.Г. и др. Динамическое моделирование процессов трансформации органического вещества почв. Имитационная модель ROMUL/под ред. Б.Ф. Апарин: СПбГУ, 2007. 96 с.
  • Шильцова Г.В., Ласточкина В.Г. Влияние полога соснового и березового леса на химический состав осадков в заповеднике "Кивач"//Труды КарНЦ РАН. 2006. № 10. С. 180-185.
  • Шугалей Л.С. Моделирование процессов влияния основных древесных пород на почву//Исследование и моделирование почвообразования в лесных биогеоценозах. Новосибирск: Наука, 1979. С. 79-153.
  • Шумаков В.С. Типы лесных культур и плодородие почв. М: Гослесбумиздат, 1963. 184 с.
  • Angers D.A., Caron J. Plant-induced Changes in Soil Structure: Processes and Feedbacks//Biogeochemistry. 1998. Vol. 42. No. 1. P. 55-72
  • DOI: 10.1023/A:1005944025343
  • Augusto L. et al. Impact of several common tree species of European temperate forests on soil fertility//Annals of Forest Science. 2002. Vol. 59. No. 3. P. 233-253
  • DOI: 10.1051/forest:2002020
  • Bergkvist B., Folkeson L. The influence of tree species on acid deposition, proton budgets and element fluxes in south Swedish forest ecosystems//Ecological Bulletins. 1995. P. 90-99.
  • Binkley D. The influence of tree species on forest soils: processes and patterns. Christchurch: Lincoln University Press, 1995. P. 1-33.
  • Binkley D., Fisher R.F. Ecology and Management of Forest Soils. John Wiley & Sons. 2013. 368 p.
  • Binkley D., Giardina C. Why do tree species affect soils? The Warp and Woof of tree-soil interactions//Plant-induced soil changes: Processes and feedbacks/ed. Van Breemen N. Dordrecht: Springer Netherlands. 1998. P. 89-106
  • DOI: 10.1007/978-94-017-2691-7_5
  • Binkley D., Sollins P. Acidification of soils in mixtures of conifers and red alder//Soil Sci. Soc. Am. J. 1990. Vol. 54. P. 1427-1433.
  • Błońska E. et al. Stand mixing effect on enzyme activity and other soil properties//Soil Science Annual. 2016. Vol. 67. No. 4. P. 173-178
  • DOI: 10.1515/ssa-2016-0021
  • Bonnevie-Svendsen C., Gjems O. Amount and chemical composition of the litter from larch, beech, Norway spruce and Scots pine stands and its effect on the soil//Meddelelser fra det norske skogforsøksvesen. 1957. Vol. 14. P. 111-174.
  • Cortez J. Field decomposition of leaf litters: relationships between decomposition rates and soil moisture, soil temperature and earthworm activity//Soil Biology and Biochemistry. 1998. Vol. 30. No. 6. P. 783-793
  • DOI: 10.1016/S0038-0717(97)00163-6
  • Fröberg M. et al. Dissolved organic carbon and nitrogen leaching from Scots pine, Norway spruce and silver birch stands in southern Sweden//Forest Ecology and Management. 2011. Vol. 262. No. 9. P. 1742-1747
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2011.07.033
  • Gurmesa G.A. et al. Soil carbon accumulation and nitrogen retention traits of four tree species grown in common gardens//Forest Ecology and Management. 2013. Vol. 309. P. 47-57
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2013.02.015
  • Hagen-Thorn A. et al. The impact of six European tree species on the chemistry of mineral topsoil in forest plantations on former agricultural land//Forest Ecology and Management. 2004. Vol. 195. No. 3. P. 373-384
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2004.02.036
  • Hansson K. et al. Carbon and nitrogen pools and fluxes above and below ground in spruce, pine and birch stands in southern Sweden//Forest Ecology and Management. 2013. Vol. 309. P. 28-35
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2013.05.029
  • Hansson K. et al. Differences in soil properties in adjacent stands of Scots pine, Norway spruce and silver birch in SW Sweden//Forest Ecology and Management. 2011. Vol. 262. No. 3. P. 522-530
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2011.04.021
  • Helliwell D.R. Floristic diversity in some central Swedish forests//Forestry: An International Journal of Forest Research. 1978. Vol. 51. No. 2. P. 151-161
  • DOI: 10.1093/forestry/51.2.151
  • Jamagne M. et al. Creation and use of a European soil geographic database//15th World Congress of Soil Science. Transactions. 1994. Vol. 6. P. 728-742.
  • Jenny H. Role of the Plant Factor in the Pedogenic Functions//Ecology. 1958. Vol. 39. No. 1. P. 5-16
  • DOI: 10.2307/1929960
  • Kittredge J. Some characteristics of forest floors from a variety of forest types in California//Journal of Forestry. 1955. Vol. 53. No. 9. P. 645-647
  • DOI: 10.1093/jof/53.9.645
  • Klecka W.R. Discriminant analysis. Beverly Hills, California: Sage Publications, 1980. Vol. 19. 71 p.
  • Légaré S. et al. Comparison of the understory vegetation in boreal forest types of southwest Quebec//Canadian Journal of Botany. 2001. Vol. 79. No. 9. P. 1019-1027
  • DOI: 10.1139/cjb-79-9-1019
  • Little R.J.A., Rubin D.B. Statistical Analysis with Missing Data. New York: John Wiley & Sons. 2014. 408 p.
  • Lukina N.V. et al. Assessment of sustainable forest management criteria using indicators of the international programme ICP forests//Contemporary Problems of Ecology. 2013. Vol. 6. No. 7. P. 734-745
  • DOI: 10.1134/S1995425513070081
  • Materechera S.A., Dexter A.R., Alston A.M. Formation of aggregates by plant roots in homogenised soils//Plant and Soil. 1992. Vol. 142. No. 1. P. 69-79
  • DOI: 10.1007/BF00010176
  • Menyailo O.V., Zech W., Hungate B.A. Tree species mediated soil chemical changes in a Siberian artificial afforestation experiment: tree species and soil chemistry//Plant and Soil. 2002. Vol. 242. No. 2. P. 171-182
  • DOI: 10.1023/A:1016290802518
  • Ovington J. Studies of the development of woodland conditions under different trees: the forest floor//The Journal of Ecology. 1954. P. 71-80,
  • DOI: 10.2307/2256979
  • Petersen H., Luxton M. A Comparative Analysis of Soil Fauna Populations and Their Role in Decomposition Processes//Oikos. 1982. Vol. 39. No. 3. P. 288-388
  • DOI: 10.2307/3544689
  • Prescott C.E. The influence of the forest canopy on nutrient cycling//Tree physiology. 2002. Vol. 22. No. 15-16. P. 1193-1200
  • DOI: 10.1093/treephys/22.15-16.1193
  • Shi X.Z. et al. Soil Database of 1: 1 000 000 Digital Soil Survey and Reference System of the Chinese Genetic Soil Classification System//Soil Horizons. 2004. Vol. 45. No. 4.
  • Smith P. et al. A comparison of the performance of nine soil organic matter models using datasets from seven long-term experiments//Geoderma. 1997. Vol. 81. No. 1. P. 153-225
  • DOI: 10.1016/S0016-7061(97)00087-6
  • Van Miegroet H., Cole D. The Impact of Nitrification on Soil Acidification and Cation Leaching in a Red Alder Ecosystem//Journal of Environmental Quality. 1984. Vol. 13. No. 4. P. 586-590
  • DOI: 10.2134/jeq1984.00472425001300040015x
  • Vesterdal L. et al. Carbon and nitrogen in forest floor and mineral soil under six common European tree species//Forest Ecology and Management. 2007. Vol. 255. No. 1. P. 35-48
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2007.08.015
  • Youssef R.A., Chino M. Studies on the behavior of nutrients in the rhizosphere I: Establishment of a new rhizobox system to study nutrient status in the rhizosphere//Journal of Plant Nutrition. 1987. Vol. 10. No. 9-16. P. 1185-1195
  • DOI: 10.1080/01904168709363646
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp