Влияние почвенных свойств на подрост Picea abies (L.) Karst.×P. obovata (Ledeb.) при лесовозобновлении на сплошной вырубке в средней подзоне тайги Архангельской области. С. 35–49

УДК

630*231:631.412

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-4-35-49

Аннотация

Повреждение почвы лесозаготовительной техникой на вырубках – одно из негативных экологических последствий, которые сказываются на последующем лесовозобновлении. Целью проведенного исследования было выявление наиболее значимых для ели обыкновенной почвенных факторов при ее восстановлении на поврежденных при лесозаготовках участках. Исследование проводили на 7-летней сплошной вырубке из-под черничного типа леса в Вилегодском лесничестве Архангельской области. Замерили основные биометрические показатели у 40 экземпляров подроста ели на пасеке; у 20 – на волоке с мелкими повреждениями (глубина менее 15 см); у 20 – на волоке со значительными повреждениями (глубина 15–30 см). В корнеобитаемом слое почвы вблизи каждого растения взяли образцы почв, у которых в лабораторных условиях определили водно-физические и агрохимические показатели. Для анализа данных использовали методы многомерной статистики. Установлено, что наиболее отзывчивыми на различия условий произрастания являются высота, связанная с приростом, а также длина боковых корней. Выявлено, что по водно-физическим и агрофизическим свойствам почвы к ели на пасеке ближе ель на почве с мелкими повреждениями. Различия по свойствам почвы на участках волоков с мелкими и глубокими повреждениями связаны с уплотнением после проезда лесозаготовительной техники. Эти условия определили лучшее развитие подроста на пасеке по сравнению с поврежденными участками. Выявлено, что приоритет в обеспечении ростовых параметров ели в первые годы жизни обеспечивает большую плотность твердой фазы почвы, а также тесно связанные с этим показателем плотность сложения, общую пористость и пористость аэрации. Одним из факторов, ограничивающих рост ели в местах повреждения почвенного покрова, является глубина повреждения. Из агрохимических свойств почвы значимы содержание органического углерода и общего азота. Таким образом, чрезмерное колееобразование, ухудшая почвенные свойства, может препятствовать успешному лесовозобновлению. Необходимо ограничивать образование глубоких колей при лесозаготовках.

Финансирование: Исследование выполнено за счет гранта РНФ № 23-76-01014, https://rscf.ru/project/23-76-01014/.

Благодарности: Агрохимические свойства почвы определены в аккредитованной испытательной лаборатории на базе ФГБУ САС «Архангельская».

Сведения об авторах

А.С. Ильинцев^1,2*, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр., доц.; ResearcherID: N-6286-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3524-4665

Е.Н. Наквасина², д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: A-5165-2013, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7360-3975

А.Г. Волков², канд. биол. наук, доц.; ResearcherID: D-7384-2017, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3082-6263

А.П. Богданов^1,2, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр., доц.; ResearcherID: A-8611-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1655-7212

¹Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, г. Архангельск, Россия; a.ilintsev@narfu.ru*, aleksandr_bogd@mail.ru

²Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия; a.ilintsev@narfu.ru*, nakvasina@yandex.ru, a.g.volkov@narfu.ru, aleksandr_bogd@mail.ru

Ключевые слова

ель обыкновенная, Picea abies, вырубка, подзолистая почва, повреждения лесной почвы, волоки, водно-физические свойства почвы, агрохимические свойства почвы, подрост, биометрические показатели подроста, влияние почвы на рост, лесовозобновление

Для цитирования

Ильинцев А.С., Наквасина Е.Н., Волков А.Г., Богданов А.П. Влияние почвенных свойств на подрост Picea abies (L.) Karst.×P. obovata (Ledeb.) при лесовозобновлении на сплошной вырубке в средней подзоне тайги Архангельской области // Изв. вузов. Лесн. журн. 2026. № 4. С. 35–49. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-4-35-49

Литература

1. Бобкова К.С., Галенко Э.П., Загирова С.В., Сенькина С.Н., Тужилкина В.В., Машика А.В., Патов А.И., Никонов В.В., Лукина Н.В., Исаева Л.Г. Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции / отв. ред. К.С. Бобкова, Э.П. Галенко. СПб.: Наука, 2006. 337 с. 

2. Бобкова К.С., Лиханова Н.В. Потоки азота и зольных элементов в системе «почва–фитоценоз» на вырубках среднетаежных ельников Республики Коми // Лесоведение. 2019. № 6. С. 512–523. https://doi.org/10.1134/S0024114819060020

3. Бобкова К.С., Лиханова Н.В., Кузнецов М.А. Влияние промышленных рубок на круговорот веществ в системе почва-фитоценоз среднетаежных ельников на подзолистых почвах. СПб.: Наука, 2024. 246 с. 

4. Бобкова К.С., Машика А.В., Смагин А.В. Динамика содержания углерода органического вещества в среднетаежных ельниках на автоморфных почвах. СПб.: Наука, 2014. 270 с. 

5. Варфоломеев Л.А., Сунгуров Р.В. Почвенная экология лесных культур на Севере. Архангельск: СевНИИЛХ, 2007. 292 с. 

6. Дымов А.А., Лаптева Е.М. Изменение подзолистых почв на двучленных отложениях при рубках // Лесоведение. 2006. № 3. С. 42–49. 

7. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесн. пром-сть, 1981. 264 с. 

8. Катаров В.К., Сюнёв В.С., Ратькова Е.И., Герасимов Ю.Ю. Влияние форвардеров на лесные почвогрунты // Resources and Technology. 2012. Т. 9, № 2. С. 73–81. 

9. Кутявин И.Н., Манов А.В., Старцев В.В., Дымов А.А. Влияние лесозаготовительной техники на динамику естественного возобновления леса после рубки хвойно-лиственного насаждения средней тайги // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 3. С. 123–132. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2024-3-123-132

10. Мерзленко М.Д., Бабич Н.А. Теория и практика выращивания сосны и ели в культурах. Архангельск: АГТУ, 2002. 220 с. 

11. Наквасина Е.Н., Ильинцев А.С., Дунаева А.-А.П. Восстановительные сукцессии повреждений почвенного покрова при проведении рубок ухода в ельнике черничном северной тайги // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2021. Т. 25, № 6. С. 11–19. https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-6-11-19

12. Наквасина Е.Н., Любова С.В. Почвоведение. Архангельск: САФУ, 2016. 146 с. 

13. Наквасина Е.Н., Серый В.С., Семенов Б.А. Полевой практикум по почвоведению. Архангельск: Архангельск. гос. техн. ун-т, 2007. 127 с. 

14. Огородняя С.А., Бутылкина М.А., Красиков С.Р., Дымов А.А. Физические свойства минеральных горизонтов почв вырубки (средняя тайга, Республика Коми) // Вестн. Московск. ун-та. Сер. 17: Почвоведение. 2024. Т. 79, № 2. С. 15–25. https://doi.org/10.55959/MSU0137-0944-17-2024-79-2-15-25

15. Anderson M.J. A New Method for Non-Parametric Multivariate Analysis of Variance. Austral Ecology, 2001, vol. 26, iss. 1, pp. 32–46. https://doi.org/10.1111/j.1442-9993.2001.01070.pp.x

16. Borcard D., Gillet F., Legendre P. Numerical Ecology with R. New York, Springer, 2018. 435 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-71404-2

17. Cambi M., Certini G., Neri F., Marchi E. Impact of Heavy Traffic on Forest Soils: A Review. Forest Ecology and Management, 2015, vol. 338, pp. 124–138. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.11.022

18. Dymov A.A., Startsev V.V., Gorbach N.M., Severgina D.A., Kutyavin I.N., Osipov A.F., Dubrovsky Yu.A. Changes in Soil and Vegetation with Different Number of Passes of Wheeled Forestry Equipment (Middle Taiga, Komi Republic). Eurasian Soil Science, 2022, vol. 55, pp. 1633–1646. https://doi.org/10.1134/S1064229322110023

19. Ilintsev A., Nakvasina E., Högbom L., Bogdanov A. Influence of Ruts on the Physical Properties of Gleyic Retisols after Logging Machinery Passage. Scandinavian Journal of Forest Research, 2022, vol. 37, iss. 4, pp. 254–263. http://dx.doi.org/10.1080/02827581.2022.2085785

20. Klein-Raufhake T., Hölzel N., Schaper J.J., Hortmann A., Elmer M., Fornfeist M., et al. Severity of Topsoil Compaction Controls the Impact of Skid Trails on Soil Ecological Processes. Journal of Applied Ecology, 2024, vol. 61, iss. 8, pp. 1817–1828. https://doi.org/10.1111/1365-2664.14708

21. Labelle E.R., Hansson L., Högbom L., Jourgholami M., Laschi A. Strategies to Mitigate the Effects of Soil Physical Disturbances Caused by Forest Machinery: A Comprehensive Review. Current Forestry Reports, 2022, vol. 8, pp. 20–37. https://doi.org/10.1007/s40725-021-00155-6

22. Latterini F., Dyderski M.K., Horodecki P., Rawlik M., Stefanoni W., Högbom L., et al. A Meta-Analysis of the Effects of Ground-Based Extraction Technologies on Fine Roots in Forest Soils. Land Degradation & Development, 2023, vol. 35, iss. 1, pp. 9–21. https://doi.org/10.1002/ldr.4902

23. Legendre P., Legendre L. Numerical Ecology. Amsterdam, Elsevier, 2012. 990 p.

24. Liang M., Sugimoto A., Tei S., Bragin I.V., Takano S., Morozumi T., et al. Importance of Soil Moisture and N Availability to Larch Growth and Distribution in the Arctic Taiga-Tundra Boundary Ecosystem, Northeastern Siberia. Polar Science, 2014, vol. 8, iss. 4, pp. 327–341. https://doi.org/10.1016/j.polar.2014.07.008

25. Manly B.F.J. Randomization, Bootstrap and Monte Carlo Methods in Biology. London, Chapman & Hall, 2006. 455 p.

26. Mariotti B., Hoshika Y., Cambi M., Marra E., Feng Z., Paoletti E., Marchi E. Vehicle-Induced Compaction of Forest Soil Affects Plant Morphological and Physiological Attributes: A Meta-Analysis. Forest Ecology and Management, 2020, vol. 462, art. 118004. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118004

27. McArdle B.H., Anderson M.J. Fitting Multivariate Models to Community Data: A Comment on Distance-Based Redundancy Analysis. Ecology, 2001, vol. 82, iss. 1, pp. 290–297. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2001)082[0290:FMMTCD]2.0.CO;2

28. Naghdi R., Tavankar F., Solgi A., Nikooy M., Marchi E., Picchio R. Effects on Soil Physicochemical Properties and Seedling Growth in Mixed High Forests Caused by Cable Skidder Traffic. iForest, 2023, vol. 16, iss. 2, pp. 127–135. https://doi.org/10.3832/ifor4103-016

29. Oksanen J., Simpson G., Blanchet F., Kindt R., Legendre P., Minchin P., et al. Vegan: Community Ecology Package. R Package Version 2.6-10, 2025. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=vegan (accessed 01.02.25).

30. Osman K.T. Forest Soils: Properties and Management. Switzerland, Springer, 2013. 217 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02541-4

31. 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

32. Picchio R., Tavankar F., Nikooy M., Pignatti G., Venanzi R., Lo Monaco A. Morphology, Growth and Architecture Response of Beech (Fagus orientalis Lipsky) and Maple Tree (Acer velutinum Boiss.) Seedlings to Soil Compaction Stress Caused by Mechanized Logging Operations. Forests, 2019, vol. 10(9), art. 771. https://doi.org/10.3390/f10090771

33. R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Austria, Vienna: The R Foundation for Statistical Computing, 2025. Available at: https://www.R-project.org/ (accessed 01.02.25).

34. Tavankar F., Venanzi R., Nikooy M., Lo Monaco A., Picchio R., Naghdi R. The Influence of Logging-Related Soil Disturbance on Pioneer Tree Regeneration in Mixed Temperate Forests. Plants, 2024, vol. 13(15), art. 2149. https://doi.org/10.3390/plants13152149

35. Wickham H. ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. New York, Springer, 2016. 260 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24277-4

Ссылка на английскую версию:

The Effect of Soil Properties on the Seedlings of Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.) in Reforestation at Clear-Cutting in the Middle Taiga Subzone of the Arkhangelsk Region. P. 35–49