Пирогенно-экстремальные почвы северной и средней тайги России

Аннотация

С ростом числа пожаров доля пирогенных почв России постоянно увеличивается. Задача исследования выявить насколько контрастные условия среды способны создавать лесные пожары и показать сценарии постпирогенного восстановления. В данном исследовании, проведенном в таежных территориях России: в Пинежском и Печоро-Илычском заповедниках на Европейской территории России (ЕТР) и в 200 км на юго-запад от г. Надым, в бассейне р. Сухой Полуй на севере Западной Сибири, рассмотрены измененные пожаром подзолы и подзолистые почвы. Использованы методы морфологического описания почв, анализ концентрации антракомассы (в данном исследовании концентрация антракомассы рассчитывалась как сумма углистых частиц более 0,5 мм) и комплекс химических методов. Показано, что некоторые пожары могут кардинально менять направленность процессов почвообразования, формируя особые почвы, характеризующиеся одним из следующих свойств: 1) потерей органического горизонта(ов); 2) потерей части минерального(ых) горизонтов; 3) началом первичного почвообразования в случае полной деградации почвенной толщи в результате пожара. Такие почвы нами предложено выделить в класс пирогенно-экстремальных почв зарождающегося направления «Географии и генезиса почв экстремальных условий». Показано, что на гарях могут соседствовать как слабо трансформированные полнопрофильные (параэкстремальные), так и сильно деградированные, фрагментарно стертые до породы почвы (ортоэкстремальные). Пирогенно-уязвимыми, в отношении почвообразования на гарях, предложено называть экосистемы, в которых сложились условия – обусловленные климатом, рельефом и неполным восстановлением подстилки после предыдущего пожара – предопределяющие значительное повреждение растительности в ходе горения и последующую эрозию почвенного покрова. Среди рассмотренных факторов выявлена преобладающая роль послепожарной эрозии на долговременное изменение направления почвообразования после пожара. Предложено понятие «очаговости» пожара и способ диагностирования его очага(ов) по концентрации антракомассы. Показана динамичность разных классов экстремальности на одной территории.

Литература

1.Александровский А.Л. Пирогенное карбонатообразование: результаты почвенно-археологических исследований // М.: Почвоведение. 2007. № 5.
2.Атлас почв Республики Коми. Под ред. Г.В. Добровольского, А.И. Таскаева и И.В. Забоевой. Сыктывкар, 2010.
3.Бобровский М.В. Лесные почвы Европейской части России: биотические и антропогенные факторы формирования М., 2010.
4.Воробьева Л.А. Химический анализ почв: Учебник. М., 1998.
5.Горячкин С.В. Почвенный покров Севера (структура, генезис, экология, эволюция) М., 2010.
6.Горячкин С.В., Мергелов Н.С., Таргульян В.О. Генезис и география почв экстремальных условий: элементы теории и методические подходы // Почвоведение. 2019. № 1.
7.Горячкин С.В. География экстремальных почв и почвоподобных систем // «Вестник РАН» тематический выпуск по проблемам географии» 2022. Т. 92. № 6.
8.Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении: учебник. М., 3-е изд., 2009.
9.Дымов А.А. Сукцессии почв в бореальных лесах Республики Коми // М., 2020.
10.Классификация и диагностика почв России. Под ред. Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедевой и М.И. Герасимововой. Смоленск, 2004.
11.Мелехов И.С. Влияние пожаров на лес. Учебное пособие. М., Л., 1948.
12.Попов С.Ю., Пучнина Л.В. Карта нарушений растительного покрова Пинежского заповедника с конца XVIII по начало XXI веков // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 1.
13.Семиколенных А.А., Спиридонова И.А., Туюкина Т.Ю., и др. Экстремальные экосистемы и почвы открытых гипсово-карстовых ландшафтов тайги европейского севера М., 2015.
14.Таргульян В.О. Теория педогенеза и эволюции почв М., 2019.
15.Чевычелов А.П., Шахматова Е. Ю. Постпирогенные полициклические почвы в лесах Якутии и Забайкалья // М.: Почвоведение. 2016. № 2.
16.Abney R.B., Berhe A.A. Pyrogenic carbon erosion: implications for stock and persistence of pyrogenic carbon in soil // Frontiers in Earth Science. 2018. Vol. 6.
17.Carcaillet C., Thinon M. Pedoanthracological contribution to the study of the evolution of the upper treeline in the Maurienne Valley (North French Alps): methodology and preliminary data // Review of Palaeobotany and Palynology. 1996. Vol. 91. № 1-4.
18.Carcaillet C., Boulley B., Carcaillet F. Once upon a time biomass burning in the western Alps: Nesting effects of climate and local drivers on long-term subalpine fires // Forest Ecosystems. 2022. Vol. 9
19.Certini G. Effects of fire on properties of forest soils: a review // Oecologia. 2005. Vol. 143. №1.
20.Gaboriau D.M., Asselin H., Adam A. A. et al. Drivers of extreme wildfire years in the 1965–2019 fire regime of the Tłı̨chǫ First Nation territory, Canada // Ecoscience. 2022.
21.Moody J.A., Martin D.A. Forest Fire Effects on Geomorphic Processes // Fire Effects on Soils and Restoration Strategies / Eds. A. Cedra and P.R. Robichaud. Science Publishers. 2009. Vol. 5.
22.Robichaud P.R. Post-fire Stabilization and Rehabilitation // Fire Effects on Soils and Restoration Strategies / Eds. A. Cedra and P.R. Robichaud. Science Publishers, 2009. Vol. 5.
23.Shakesby R.A., Doerr S.H. Wildfire as a hydrological and geomorphological agent // Earth-Science Reviews, 2006 Vol. 74. № 3-4.
24.Ubeda X., Outeiro L.R. Physical and Chemical Effects of Fire on Soil // Fire Effects on Soils and Restoration Strategies / Eds. A. Cedra and P.R. Robichaud. Science Publishers. 2009. Vol. 5.
25.Walker X.J., Howard B.K., Jean M. et al. Impacts of pre-fire conifer density and wildfire severity on ecosystem structure and function at the forest-tundra ecotone // PLoS ONE. 2021. Vol. 16. № 10.