Трансформация почвенного профиля серых лесных почв в ходе постагрогенной эволюции

В работе описаны изменения в морфологическом строении серых лесных почв в ходе их постагрогенного развития на примере сукцессионного хроноряда, включающего пашню, залежи 6, 15, 30-летнего возраста и вторичный лиственный лес (г.Пущино, Московская область). Установлено, что С прекращением агрогенного воздействия происходит постепенное изменение генетических горизонтов в направлении формирования почвенного профиля, близкого к естественным аналогам.

Ключевые термины: серые лесные почвы, сукцессионный ряд, пашня, почвенный профиль, постагрогенное развитие.

Сегодня в контексте глобальных климатических изменений особый интерес представляет оценка экологического потенциала земель, выведенных из сельскохозяйственного использования, в том числе изучение механизмов их самовосстановления. Процесс зарастания пашен идет, как правило, в направлении формирования зональных климаксных (или субклимаксных) экосистем. Смена растительных сообществ неизбежно отражается на свойствах почвенного покрова, где также идет процесс восстановления исходного генетического профиля, продолжительность которого измеряется десятками и первыми сотнями лет. В течение этого периода в профиле присутствуют как признаки агрогенной стадии, так и вновь приобретенные в процессе постагрогенного восстановления свойства [Почвообразовательные..., 2006].

Цель исследования состояла в описании морфологических изменений серых лесных почв в ходе их постагрогенного развития. Объектом исследования были выбраны бывшие пахотные земли опытно-полевой станции Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (г. Пущино Московской области; 54°20'N. 37°37'Е). которые в разные годы выводились из сельскохозяйственного оборота. Изучаемые участки представляли собой: паровое поле, залежи 6. 15 и 30-летнего возраста, а также вторичный лиственный лес 60-летнего возраста, являющийся конечной в Баева Ю.И.. 2016

стадией сукцессионного ряда. Залежи 15- и 30-летнего возраста периодически косились, поэтому возобновление древесной растительности на них не происходило. Основные характеристики изучаемых участков приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Общая характеристика растительности и почвенного покрова залежного ряда

Различные агротехнические мероприятия влияют в первую очередь на верхнюю часть почвенного профиля. За счет механического воздействия нарушается естественное сложение почвы и меняется ее структурная организация. Смена растительности на монокультуру, отчуждение органического материала с урожаем, внесение удобрений и мелиорантов приводит к последовательному преобразованию почвенной массы, которое частично «стирает» естественные физические, физико-химические и биологические свойства и формирует новые [5].

Рисунок 1. Постагрогенная трансформация почвенных профилей изучаемых участков

При выведении пашен из сельскохозяйственного оборота запускается обратный процесс - процесс самовосстановления, который во многом зависит от изначального состояния почвы и степени ее атрогенной трансформации [1,2,4]. При малой глубине вспашки, когда затронута лишь верхняя часть почвенного профиля, а большая часть типодиагностических горизонтов сохраняется, на месте агрогоризонта постепенно восстанавливаются генетические горизонты исходной естественной почвы. Однако большая глубина вспашки или интенсивное проявление плоскостной эрозии может привести к необратимым морфологическим изменениям с формированием нового почвенного профиля, эволюцию которого трудно спрогнозировать однозначно [3,5,6].

Анализ морфологического описания почвенных профилей в ряду пашня - залежи - лес показал, что наибольшие изменения в ходе постагрогенной сукцессии произошли в верхнем слое рассматриваемых почв (20-30 см). Бывший пахотный слой в постагрогенных почвах, в отличие от современной пашни, обильно пронизан корнями растений, визуально наблюдается большое количество дождевых червей и других педобионтов, обилие компролитов и других экскрементов почвенной мезофауны.

На залежах формируется слой дернины толщиной 4-6 см. Обособление дернового горизонта (Ад) в верхней части бывшего пахотного слоя (залежи 6-ти, 15-ти и 30-ти лет) является основным индикатором восстановления залежными почвами естественного профиля. С увеличением возраста залежей мощность почвенной толщи, охваченной дерновым процессом, увеличивается, а черты, присущие пахотному горизонту, постепенно стираются (60-ти летняя залежь). Под вторичным лиственным лесом проявляется горизонт сформированной лесной подстилки, состоящей из опада листьев и травянистой растительности (рис.1).

Различия в морфологическом строении, которые наблюдались в подпахотной толще почв залежного ряда, были обусловлены главным образом их исходной неоднородностью, а именно различиями их положения в рельефе, определяющим степень эродированности.