Почтовый адрес: САФУ, Редакция «Лесной журнал», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002, ауд. 1425

Тел.: 8(8182) 21-61-18
Сайт: http://lesnoizhurnal.ru/ 
e-mail: forest@narfu.ru

RussianEnglish



архив

Влияние почвенных свойств в дискретных микроповышениях на рост сеянцев ели обыкновенной Picea abies (L.) Karst. Стр. 60–76

 Версия для печати

А.С. Ильинцев, Е.Н. Наквасина, А.Г. Волков, А.П. Богданов, Н.А. Буньков

Рубрика: Лесное хозяйство

Скачать статью (pdf, 1.4MB )

УДК

630*232:631.412

DOI:

10.37482/0536-1036-2025-6-60-76

Аннотация

Целью исследования было выявление наиболее значимых для обеспечения роста ели обыкновенной почвенных факторов корнеобитаемого слоя (водно-физические и агрохимические). Научные работы проводили в 5-летних культурах, созданных по микроповышениям, подготовленным экскаватором на свежей вырубке черничного типа леса в Вилегодском лесничестве Архангельской области. Использовали 2-летний посадочный материал ели обыкновенной с закрытой корневой системой (2,0 тыс. шт./га). На 1 микроповышение высаживали 2–3 сеянца: в центр, в край от ямы и в край у ямы, образующейся при подготовке посадочного места. Замеряли основные биометрические показатели у сеянцев (60 шт.) и у близкого по возрасту подроста ели (40 шт.) последующей генерации на пасеке. Для анализа данных применяли методы многомерной статистики. Определено, что наиболее отзывчивыми на различия условий произрастания являются высота растения, связанная с приростом, а также длина боковых корней. Выявлено, что по сходству водно-физических и агрофизических свойств в корнеобитаемом слое ели, растущей на пасеке, ближе центральная часть посадочного места. Эти условия способствовали и лучшему росту сеянцев в центре по сравнению с краями микроповышения (у ямы и от ямы). Установлено, что приоритет в обеспечении ростовых параметров ели в 1-е годы жизни в большей степени принадлежит водно-физическим свойствам, таким как высота насыпи, пористость, плотность твердой фазы, влажность, а также тесно связанным с ними плотности сложения и пористости аэрации. В то же время из агрохимических показателей значимыми оказались только содержание калия и фосфора (на уровне тенденции). В практическом отношении полученные результаты позволяют скорректировать рекомендации по дискретной обработке почвы экскаватором и размещению посадочного материала в посадочных местах. Они будут полезны при прогнозировании роста посадочного материала посредством экспресс-методов почвенных исследований.

Сведения об авторах

А.С. Ильинцев1,2, 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. Богданов1,2, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр., доц.; ResearcherID: A-8611-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1655-7212
Н.А. Буньков2, аспирант; ResearcherID: MGW-2663-2025, ORCID: https://orcid.org/0009-0006-5216-8843
1Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, ул. Никитова, д. 13, г. Архангельск, Россия, 163062; a.ilintsev@narfu.ru, aleksandr_bogd@mail.ru
2Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; a.ilintsev@narfu.ru, nakvasina@yandex.ru, a.g.volkov@narfu.ru, aleksandr_bogd@mail.ru, bunjkov.n@edu.narfu.ru

Ключевые слова

лесные культуры, рост, водно-физические свойства почвы, агрохимические свойства почвы, влияние на рост, моделирование взаимовлияния

Для цитирования

Ильинцев А.С., Наквасина Е.Н., Волков А.Г., Богданов А.П., Буньков Н.А. Влияние почвенных свойств в дискретных микроповышениях на рост сеянцев ели обыкновенной Picea abies (L.) Karst // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 6. С. 60–76. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-6-60-76

Литература

  1. Бабич Н.А., Сунгуров Р.В., Сунгурова Н.Р. Лесные культуры в северной подзоне тайги: моногр. Архангельск: Соломбал. тип., 2006. 144 с. 

  2. Багаев С.С. Оценка состояния опытно-производственных культур ели, заложенных по разным технологиям // Лесохоз. информ. 2016. № 3. С. 123–137. 

  3. Бартенев И.М. К вопросу создания лесных культур посадкой ПЗМК // Лесотехн. журн. 2013. № 2(10). С. 123–130. 

  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. Ильинцев А.С., Наквасина Е.Н., Богданов А.П., Парамонов А.А. Опыт создания лесных культур на микроповышениях при экскаваторной обработке почвы // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2024. Т. 28, № 2. С. 5–16. https://doi.org/10.18698/2542-1468-2024-2-5-16

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

  8. Касимов А.К., Итешина Н.М., Моличева Т.О. Агрохимические свойства посадочных мест в условиях механической обработки почвы на еловых вырубках Удмуртской республики // Аграрн. вестн. Урала. 2009. № 5(59). С. 89–92. 

  9. Мерзленко М.Д. Актуальные аспекты искусственного лесовосстановления // Изв. вузов. Лесн. журн. 2017. № 3. С. 22–30. https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.3.22

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

  11. Мочалов Б.А. Подготовка почвы и выбор посадочного места при создании лесных культур сосны из сеянцев с закрытыми корнями // Изв. вузов. Лесн. журн. 2014. № 4. С. 9–18. 

  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: АГТУ, 2007. 127 с. Nakvasina E.N., Seryj V.S., Semenov B.A. Field Workshop on Soil Science. Arkhangelsk, ASTU Publ., 2007. 127 p. (In Russ.). 

  14. Придача В.Б., Позднякова С.В., Сазонова Т.А. Влияние соотношений N : P : K в среде на минеральный состав растений рода Betula // Тр. КарНЦ РАН. 2012. № 2. С. 104–112. 

  15. Сазонова Т.А., Придача В.Б. Влияние почвенных условий среднетаежного сосняка лишайникового на рост и показатели минерального и водного режима сосны обыкновенной // Тр. КарНЦ РАН. 2020. № 11. С. 113–123. https://doi.org/10.17076/eb1316

  16. Сунгурова Н.Р., Сунгуров Р.В., Гаевский Н.П. Анализ эффективности искусственного лесовосстановления и предложения по его улучшению // Уч. зап. ПетрГУ. 2014. Т. 1, № 8(145). С. 71–76. 

  17. 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

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

  19. Bowd E.J., Banks S.C., Strong C.L., Lindenmayer D.B. Long-Term Impacts of Wildfire and Logging on Forest Soils. Nature Geoscience, 2019, vol. 12, pp. 113–118. https://doi.org/10.1038/s41561-018-0294-2

  20. Cambi M., Hoshika Y., Mariotti B., Paoletti E., Picchio R., Venanzi R., Marchi E. Compaction by a Forest Machine Affects Soil Quality and Quercus robur L. Seedling Performance in an Experimental Field. Forest Ecology and Management, 2017, vol. 384, pp. 406–414. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.10.045

  21. Chaves Cardoso J., Burton P.J., Elkin C.M. A Disturbance Ecology Perspective on Silvicultural Site Preparation. Forests, 2020, vol. 11, no. 12, art. no. 1278. https://doi.org/10.3390/f11121278

  22. Ding D., Arif M., Liu M., Li J., Hu X., Geng Q., Yin F., Li C. Plant-Soil Interactions and C:N:P Stoichiometric Homeostasis of Plant Organs in Riparian Plantation. Frontiers in Plant Science, 2022, vol. 13, art. no. 979023. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.979023

  23. Häggström B., Hajek J., Nordin A., Öhlund J. Effects of Planting Position, Seedling Size, and Organic Nitrogen Fertilization on the Establishment of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) and Norway Spruce (Picea abies (L.) Karst) Seedlings. Forests, 2024, vol. 15, no. 4, art. no. 703. https://doi.org/10.3390/f15040703

  24. Heiskanen J., Rikala R. Root Growth and Nutrient Uptake of Norway Spruce Container Seedlings Planted in Mounded Boreal Forest Soil. Forest Ecology and Management, 2006, vol. 222, iss. 1–3, pp. 410–417. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2005.10.047

  25. Heiskanen J., Saksa T., Luoranen J. Soil Preparation Method Affects Outplanting Success of Norway Spruce Container Seedlings on Till Soils Susceptible to Frost Heave. Silva Fennica, 2013, vol. 47, no. 1, art. no. 893. https://doi.org/10.14214/sf.893

  26. Holmström E., Gålnander H., Petersson M. Within-Site Variation in Seedling Survival in Norway Spruce Plantations. Forests, 2019, vol. 10, no. 2, art. no. 181. https://doi.org/10.3390/f10020181

  27. Ilintsev A.S., Nakvasina E.N., Bogdanov A.P. Effects of Site Preparation Methods on Soil Physical Properties and Outplanting Success of Coniferous Seedlings in Boreal Forests. Journal of Forestry Research, 2024, vol. 35, art. no. 15. https://doi.org/10.1007/s11676-023-01671-w

  28. Ivanov Yu.V., Zlobin I.E., Kartashov A.V., Ivanova A.I., Ivanov V.P., Marchenko S.I., Nartov D.I., Kuznetsov V.V. Mineral Nutrition of Naturally Growing Scots Pine and Norway Spruce under Limited Water Supply. Plants, 2022, vol. 11, no. 19, art. no. 2652. https://doi.org/10.3390/plants11192652

  29. Knapp B.O., Wang G.G., Walker J.L. Relating the Survival and Growth of Planted Longleaf Pine Seedlings to Microsite Conditions Altered by Site Preparation Treatments. Forest Ecology and Management, 2008, vol. 255, iss. 11, pp. 3768–3777. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2008.03.013

  30. Legendre P., Legendre L. Numerical Ecology: Third English Edition. The Netherlands, Amsterdam, Elsevier, 2012. 990 p.

  31. Lehtosalo M., Mäkelä A., Valkonen S. Regeneration and Tree Growth Dynamics of Picea abies, Betula pendula and Betula pubescens in Regeneration Areas Treated with Spot Mounding in Southern Finland. Scandinavian Journal of Forest Research, 2010, vol. 25, iss. 3, pp. 213–223. https://doi.org/10.1080/02827581.2010.489514

  32. Liang M., Sugimoto A., Tei S., Bragin I.V., Takano S., Morozumi T., Shingubara R., Maximov T.C., Kiyashko S.I., Velivetskaya T.A., Ignatiev A.V. 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.poplar.2014.07.008

  33. Löf M., Dey D.C., Navarro R.M., Jacobs D.F. Mechanical Site Preparation for Forest Restoration. New Forests, 2012, vol. 43, pp. 825–848. https://doi.org/10.1007/s11056-012-9332-x

  34. Manly B.F.J. Randomization, Bootstrap and Monte Carlo Methods in Biology: 3rd Ed. Chapman & Hall/CRC, Boca Raton, FL, 2007. 455 p.

  35. Mc Carthy R., Rytter L., Hjelm K. Effects of Soil Preparation Methods and Plant Types on the Establishment of Poplars on Forest Land. Annals of Forest Science, 2017, vol. 74, art. no. 47. https://doi.org/10.1007/s13595-017-0647-9

  36. 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%5b0290:FMMTCD%5d2.0.CO;2

  37. Nilsson U., Luoranen J., Kolström T., Örlander G., Puttonen P. Reforestation with Planting in Northern Europe. Scandinavian Journal of Forest Research, 2010, vol. 25, iss. 4, pp. 283–294. https://doi.org/10.1080/02827581.2010.498384

  38. Nzokou P., Cregg B.M. Morphology and Foliar Chemistry of Containerized Abies fraseri (Pursh) Poir. Seedlings as Affected by Water Availability and Nutrition. Annals of Forest Science, 2010, vol. 67, art. no. 602. https://doi.org/10.1051/forest/2010015

  39. Oksanen J., Simpson G.L., Blanchet F.G., Kindt R., Legendre P., Minchin P., O’Hara R.B., Solymos P., Stevens M.H.H., Szoecs E., Wagner H., Barbour M., Bedward M., Bolker B., Borcard D., Borman T., Carvalho G., Chirico M., De Caceres M., Durand S., Antoniazi Evangelista H.B., FitzJohn R., Friendly M., Furneaux B., Hannigan G., Hill M.O., Lahti L., Martino C., McGlinn D., Ouellette M.-H., Ribeiro Cunha E., Smith T., Stier A., Ter Braak C.J.F., Weedon J. Vegan: Community Ecology Package: R package version 2.6-10, 2025. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=vegan (accessed 01.02.25).

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

  41. Perumal M., Wasli M.E., Ying H.S., Lat J., Sani H. Soil Morphological and Physicochemical Properties at Reforestation Sites after Enrichment Planting of Shorea macrophylla in Sampadi Forest Reserve, Sarawak, Malaysia. Borneo Journal of Resource Science and Technology, 2015, vol. 5, no. 2, pp. 28–43. https://doi.org/10.33736/bjrst.220.2015

  42. Saksa T., Heiskanen J., Miina J., Tuomola J., Kolström T. Multilevel Modelling of Height Growth in Young Norway Spruce Plantations in Southern Finland. Silva Fennica, 2005, vol. 39, no. 1, pp. 143–153. https://doi.org/10.14214/sf.403

  43. The R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing: Reference Index. Austria, Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2025. 3893 p.

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