Научная статья на тему 'Создание искусственных фитоценозов на песчаных грунтах предтундровых редколесий'

Создание искусственных фитоценозов на песчаных грунтах предтундровых редколесий Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
101
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛЕСНАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ / ДИЧКИ / СЕЯНЦЫ / СОСНА ОБЫКНОВЕННАЯ / ЕЛЬ СИБИРСКАЯ / БЕРЕЗА ПУШИСТАЯ / ЛИСТВЕННИЦА СИБИРСКАЯ / ИСКУССТВЕННЫЙ ТРАВОСТОЙ / ПЕСЧАНЫЙ СУБСТРАТ / ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ / FOREST RECLAMATION / WILDINGS / SEEDLINGS / PINUS SYLVESTRIS / PICEA OBOVATA / BETULA PUBESCENS / LARIX SIBIRICA / ARTFICIAL GRASS STAND / SANDY SUBSTRATE / SOIL FORMATION

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Лиханова И. А., Ковалева В. А., Холопов Ю. В.

В статье обобщены экспериментальные данные по подбору посадочного материала в целях его использования для лесной рекультивации перевиваемых песчаных грунтов предтундровых редколесий европейского Северо-Востока России. Приведена динамика роста сосны обыкновенной, березы пушистой, лиственницы сибирской и ели сибирской, высаженных 2-3-летними сеянцами или 715-летними дичками. Показана эффективность посадки разных видов древесных растений в сочетании и без методом «залужения», хорошо апробированным для рекультивации нарушенных территорий Крайнего Севера. Выявлено, что из испытанных видов наиболее целесообразна посадка сосны обыкновенной и березы пушистой одновременно с созданием искусственного травостоя.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Лиханова И. А., Ковалева В. А., Холопов Ю. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FORMATION OF ARTIFICIAL PHYTOCENOSES ON SANDY SOILS OF PRE-TUNDRA WOODLANDS

Extraction of fuel-and-energy resources in the north of the taiga zone of the European North-East of Russia leads to the desturbance of forest ecosystems. Their restoration on poor technogenic sandy substrates in severe climatic conditions is very difficult. To develop effective techniques for forest reclamation in the sand quarry, we carried out experimental work on planting different species of woody plants in combination with (complex technique) and without (traditional technique) with the formation of artificial grass stand from perennial grasses.For 9 years, detailed observations of the growth of woody plants, the dynamics of the projective cover of artificial grass stand and other rooted plants as well as soil formation were carried out.When planting woody plants without additional agrotechniques improving technogenic sandy substrate (traditional technique), seedlings of Pinus sylvestris and Picea obovata die from dehydration, sand drift or sand blowing. Even when planting Pinus sylvestris, Picea obovata, Betula pubescens, and Larix sibirica as wildings with earth clods, formation of ground cover or soil formation during the first ten years of experiment is not observed. Moreover, sandy substrate intertwines by air flows.When applying complex technique, due to the deposition and accumulation of organic mass of artificial grass stand the technogenic substrate was stabilized, its agrochemical and physical properties improved. With the stoppage of fertilization, the sown grasses are suppressed and the active introduction of apophytes begins, which will allow to continue the restoration process. The creation of artificial grass stand with PP of about 60% favors the growth of woody plants planted as seedlings or wildings. The early-succession species of Pinus sylvestris and Betula pubescens are highly promising woody species for planting. The application of large-size planting material of local origin with earth clods is preferable to the use of seedlings with open root system.

Текст научной работы на тему «Создание искусственных фитоценозов на песчаных грунтах предтундровых редколесий»

УДК 630*232:622.882(470.13-924.82) DOI 10.19110/1994-5655-2019-1-49-55

И.А. ЛИХАНОВА, В.А. КОВАЛЕВА, Ю.В. ХОЛОПОВ

СОЗДАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ НА ПЕСЧАНЫХ ГРУНТАХ ПРЕДТУНДРОВЫХ РЕДКОЛЕСИЙ

Институт биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар

[email protected]; [email protected]; [email protected]

I.A. LIKHANOVA, V.A. KOVALEVA, YU.V. KHOLOPOV

FORMATION OF ARTIFICIAL PHYTOCENOSES ON SANDY SOILS OF PRE-TUNDRA WOODLANDS

Institute of Biology, Federal Research Centre Komi Science Centre,

Ural Branch, RAS, Syktyvkar

Аннотация

В статье обобщены экспериментальные данные по подбору посадочного материала в целях его использования для лесной рекультивации перевиваемых песчаных грунтов предтундровых редколесий европейского Северо-Востока России. Приведена динамика роста сосны обыкновенной, березы пушистой, лиственницы сибирской и ели сибирской, высаженных 2-3-летними сеянцами или 7— 15-летними дичками. Показана эффективность посадки разных видов древесных растений в сочетании и без методом «залужения», хорошо апробированным для рекультивации нарушенных территорий Крайнего Севера. Выявлено, что из испытанных видов наиболее целесообразна посадка сосны обыкновенной и березы пушистой одновременно с созданием искусственного травостоя.

Ключевые слова:

лесная рекультивация, дички, сеянцы, сосна обыкновенная, ель сибирская, береза пушистая, лиственница сибирская, искусственный травостой, песчаный субстрат, почвообразование

Abstract

Extraction of fuel-and-energy resources in the north of the taiga zone of the European North-East of Russia leads to the desturbance of forest ecosystems. Their restoration on poor technogenic sandy substrates in severe climatic conditions is very difficult. To develop effective techniques for forest reclamation in the sand quarry, we carried out experimental work on planting different species of woody plants in combination with (complex technique) and without (traditional technique) with the formation of artificial grass stand from perennial grasses. For 9 years, detailed observations of the growth of woody plants, the dynamics of the projective cover of artificial grass stand and other rooted plants as well as soil formation were carried out. When planting woody plants without additional agrotechniques improving technogenic sandy substrate (traditional technique), seedlings of Pinus sylvestris and Picea obovata die from dehydration, sand drift or sand blowing. Even when planting Pinus sylvestris, Picea obovata, Betula pubescens, and Larix sibirica as wildings with earth clods, formation of ground cover or soil formation during the first ten years of experiment is not observed. Moreover, sandy substrate intertwines by air flows. When applying complex technique, due to the deposition and accumulation of organic mass of artificial grass stand the technogenic substrate was stabilized, its agrochemical and physical properties improved. With the stoppage of fertilization, the sown grasses are suppressed and the active introduction of apophytes begins, which will allow to continue the restoration process. The creation of artificial grass stand with PP of about 60% favors the growth of woody plants planted as seedlings or wildings. The early-succession species of Pinus sylvestris and Betula pubescens are highly promising woody species for planting. The application of large-size planting material of local origin with earth clods is preferable to the use of seedlings with open root system.

Keywords:

forest reclamation, wildings, seedlings, Pinus sylvestris, Picea obovata, Betula pubescens, Larix sibirica, artficial grass stand, sandy substrate, soil formation.

Введение

На севере таежной зоны России площадь нарушенных земель неуклонно увеличивается. Самовосстановление лесных экосистем усложнено в связи с неблагоприятными субстратными условиями техногенных местообитаний, суровыми климатическими условиями, низкой устойчивостью древесных пород на северной границе их распространения [1]. В связи с отмеченным, необходима активизация сукцессионного процесса. Восстановление устойчивых лесных экосистем представляет собой систему сложных технологических мероприятий, обусловленную в значительной мере природно-климатическими условиями конкретного региона [2]. Приемы лесной рекультивации, разработанные для более южных регионов России, как правило, включают нанесение снятого почвенного слоя, посадку лесных культур, применение удобрений, выращивание в междурядьях люпина, донника, люцерны, клевера [3]. На Крайнем Севере из-за незначительной мощности и растительного состава плодородного мохово-торфянистого слоя его снятие обычно не практикуется [4]. Люпин, донник, люцерна не входят в местные флоры региона, они встречаются либо как заносные, либо культивируемые виды.

Разработка технологий лесорекультивацион-ных работ для условий Севера начата только в 80-х гг. ХХ в. Л.П. Капелькиной [5], В.И. Парфенюком [6] описаны первые опыты по созданию лесных культур на нарушенных землях европейской части России. Они заключались в отработке традиционного приема лесной рекультивации - посадке лесных культур сосны и ели, а также черенков ивы без дополнительных приемов улучшения техногенного субстрата. Однако данная технология лесорекультиваци-онных работ малоэффективна в целях защиты нарушенных земель от эрозии. Н.Г. Федорец и др. [7] и Л.А. Казаков и др. [8] описали комплексные работы по лесной рекультивации на севере таежной зоны. Для улучшения свойств субстрата применены: нанесение потенциально-плодородных грунтов, внесение удобрений, посев люпина [7]. Для закрепления перевиваемых песков Кольского полуострова созданы травостои колосняка песчаного [8]. В качестве посадочного материала исследователи используют сеянцы, саженцы, дички сосны обыкновенной и лапландской, ели сибирской, карельской березы, березы повислой, рябины [7-9]. В Норильском промышленном регионе имеется опыт посадки дичков местных популяций ели сибирской, лиственницы сибирской, розы иглистой, можжевельника сибирского и черенков разных видов ив [10]. Цель нашей работы - произвести подбор ассортимента древесных растений и определить возможный способ улучшения субстрата для проведения лесной рекультивации в природных условиях Крайнего Севера европейского Северо-Востока.

Материал и методы исследования

Экспериментальные работы проведены на территории Усинского района Республики Коми (подзона крайнесеверной тайги). Среднегодовая темпе-

ратура воздуха минус 3,2 °С. Рельеф представляет пологоувалистую равнину с высотами 60-100 м над ур. м. На водоразделах господствуют разреженные еловые и елово-березовые леса. Небольшими массивами располагаются сосняки. Сомкнутость крон 0,3-0,5, высота 8-15 м, бонитет - преимущественно Vа [11].

Основные типы нарушений связаны с добычей и транспортировкой нефти. Характерны отсыпки песчаным грунтом дорог, различных промышленных площадок, в том числе под кусты скважин, временные жилые комплексы и т.д. Рекультивация нефтезагрязненных участков также часто сопровождается нанесением песка мощностью 50-100 см. Необходимость строительных материалов обуславливает эксплуатацию значительного числа песчаных карьеров.

Полевой опыт по разработке приемов лесной рекультивации заложен в 2006 г. на отработанном карьере (66°16' с.ш., 57°16' в.д.). До начала антропогенного воздействия на его территории произрастал березово-еловый бруснично-зеленомошный лес с примесью сосны и лиственницы на подзоле ил-лювиально-железистом. В ассортимент видов для проведения лесной рекультивации были включены: сосна обыкновенная, ель сибирская, береза пушистая, лиственница сибирская. В качестве посадочного материала использовались: 1) 7-15-летние дички древесных видов высотой 40-70 см, изъятые на сильно нарушенных краевых участках близлежащего леса с комом земли 30х30 см и фрагментами напочвенного покрова; 2) 2-3-летние сеянцы древесных видов с открытой корневой системой, полученные из Удорского лесхоза. Размещение дичков - 2х2 м, сеянцев - 2х1 м. Посадки древесных растений проведены без улучшения и с улучшением техногенного субстрата биологическим способом (формирование искусственного травостоя из многолетних луговых злаков). В вариантах опыта с созданием травостоя одновременно с посадкой древесных растений высевали травосмесь из мятлика лугового, овсяниц красной и луговой, костреца безостого, тимофеевки луговой в равных соотношениях при норме высева семян 20 кг/га. Посев трав осуществляли поверхностно с последующим прикатыванием. Одновременно вносили комплексное минеральное удобрение (азофоска из расчета 60 кг д.в./га по азоту, фосфору и калию) и лесную подстилку в дозе 3 т/га. Система ухода за травами включала весеннее внесение минеральных подкормок (N45 или №5Р45К45) на второй-пятый годы, а также подсев трав в местах выдува семян на второй год. В контрольном варианте никаких рекульти-вационных мероприятий не проводили.

Ежегодно за период наблюдений в вариантах опыта оценивали динамику высоты посадок древесных пород [12] и их фитопатологическое состояние [13], определяли проективное покрытие и среднюю высоту травостоя [14]. В образцах почвогрун-тов вычисляли рН водной вытяжки потенциометри-чески, содержание органического углерода и азота методом газовой хроматографии. Количество подвижных форм соединений калия и фосфора, уста-

новленных по методу Кирсанова, дано в пересчете на их оксиды [15]. Названия почв приведены в соответствии с «Классификацией и диагностикой почв России» [16]. Численность почвенных микроорганизмов учитывали методом разведения почвенной суспензии с последующим высевом ее на стандартные питательные среды, микроорганизмов-ам-монификаторов - на среде МПА (мясо-пептонный агар), минерализаторов азота - на КАА (крахмало-аммиачный агар), олиготрофов - на голодном агаре, олигонитрофилов - на среде Эшби, грибов - на подкисленной среде Чапека [17]. Численность микроорганизмов выражена в колониеобразующих единицах на грамм абсолютно сухой почвы (КОЕ/ г а.с.п.) с учетом ошибки средней.

Результаты и обсуждение

Растительный покров на отведенной под опыт территории отсутствовал. Песчаный субстрат легко перевивался под действием воздушных потоков. Содержание частиц мелкого песка - 80%, крупного - 10-11%, физической глины - 5-7%. Верхний 10-сантиметровый слой субстрата отличался низкой полевой влажностью (3-4%). Содержание в нем органического углерода (менее 0,1%), азота (менее 0,01%), подвижных форм фосфора (8,7-10,1 мг/100 г в.с.п.) и калия (2,2-3,2 мг/100 г в.с.п.) низкое, величина рН близка к нейтральной. В условиях дефицита питательных элементов, низкого содержания почвенного органического вещества и отсутствия растительного покрова доминирующее положение в почвенном микробоценозе занимали олиготрофные и олигонитрофильные бактерии -1957,2±56,8 и 1642,0±111,0 тыс. КОЕ/г а.с.п., соответственно. Численность аммонифицирующих бактерий и бактерий, утилизирующих минеральные формы азотистых соединений, в 1,5-2,0 раза ниже (соответственно 1091,2±104,9 и 942,0±88,9 тыс. КОЕ/г а.с.п). Микроскопические грибы не выделены.

На контрольном участке в связи подвижностью и сухостью песка за девятилетний период наблюдений внедрения растений не происходило, агрохимические показатели и микробиологические характеристики субстрата не изменились. Наши данные подтвердили сведения о достаточно медленном протекании первичных сукцессий на кварцевых песках Крайнего Севера, когда их закрепление водорослевой корочкой, пионерными мхами и сосудистыми растениями растягивается на период нескольких десятилетий [18].

Посадка древесных растений в песчаный субстрат без приемов его улучшения позволила сформировать культуры древесных пород разного качества. Растения сосны, высаженные сеянцами, к концу опыта практически все погибли (табл. 1). Ель имела лучшую сохранность, несмотря на несоответствие эдафических условий потребностям вида, что согласуется с данными, полученными Л.П. Капель-киной [9]. В условиях Крайнего Севера ель биологически более устойчива, чем сосна. Основные причины гибели высаженных сеянцев - погребение песком или их выдувание в результате ветровой эрозии, физиологическое иссушение. Значительный отпад сосны был обусловлен также ее заражением грибами Phacidium infestans Karst и Lophodermium sedi-tiosum Mint. (распространенность болезней типа шютте варьировала по годам наблюдений от 20 до 40%). Темпы роста деревьев - низкие (табл. 2).

Посадки дичков сосны и березы характеризовались высокой сохранностью (табл. 1). Крупномерный посадочный материал данных видов быстро адаптировался к новым условиям среды, оказался устойчив к прессу абиогенных и биогенных факторов. Прирост в высоту у сосны с третьего года после посадки неуклонно увеличивался, достигая более 30 см к концу наблюдений (табл. 3). В связи с экологической пластичностью темпы роста березы в начале опыта были выше, чем у сосны, но к концу

Таблица 1

Динамика приживаемости/сохранности (% от общего количества сеянцев/дичков)

культур в вариантах опыта

Table 1

Dynamics of survival/preservation (% of the total number of seedlings/ wildings) of cultures in variants of the experiment

Способ улучшения Вид Годы опыта

субстрата 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й

Сеянцы

Без улучшения 85 83 54 54 27 27 12

Биологический обыкновенная 78 67 49 45 42 42 42

Без улучшения Ель сибирская 94 92 91 91 80 56 56

Биологический 96 96 93 83 83 83 83

Дички

Без улучшения 100 100 96 92 92 92 92

Биологический обыкновенная 100 100 96 96 96 96 96

Без улучшения Береза 100 100 100 100 94 94 94

Биологический пушистая 100 100 100 100 100 100 100

Без улучшения Ель сибирская 100 80 78 68 64 53 53

Биологический Лиственница сибирская 100 100 100 100 100 92 83

Таблица 2

Динамика высоты культур в вариантах опытов с посадкой сеянцев

Table 2

Dynamics of height of cultures in variants of experiments with planting seedlings

Способ улучшения субстрата Вид Годы опыта

1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й

Без улучшения Сосна обыкновенная 4,3±0,3 5,6±0,5 9,9±1,1 14,5±2,1 18,6±3,1 22,4±3,2 28,0±5,7 31,8± 10,1

Биологический 4,3±0,3 6,3±0,6 10,1 ±0,8 17,7±2,5 22,4±3,2 28,9±5,0 38,9±5,6 50,3±7,5

Без улучшения Ель сибирская 11,5±1,2 12,0±1,3 12,9±1,8 13,2± 1,8 14,8±3,0 18,7±3,6 19,8±2,1 Не опр.

Биологический 10,6±1,2 10,8±1,2 12,6±2,0 18,0±2,0 20,7±3,1 25,5±3,3 27,5±3,5 27,9±4,2

Примечание: Приведены средние арифметические значения и доверительные интервалы при р = 0,05. Note: Arithmetic mean values and confidence intervals at р=0,05.

Таблица 3

Динамика высоты культур в вариантах опытов с посадкой дичков

Table 3

Dynamics of height of cultures in variants of experiments with planting wildings

Способ улучшения субстрата Вид Годы опыта

1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й

Без улучшения Сосна обыкновенная 65,6±5,8 67,6±4,9 77,0±5,9 87,7±5,9 97,8±7,4 112,2±10,2 130,2±12,7 149,6±14,2 180,1±18,8

Биологический 59,8±5,3 60,9±5,8 69,0±6,6 79,7±6,1 96,7±9,1 116,4±10,7 136,6±12,9 161,1±17,0 195,5±16,8

Без улучшения Береза пушистая 60,0±7,2 78±8,5 90,0±8,9 110,0±10,7 115,0±11,2 120,0±12,0 125,0±12,6 138±13,1 149,0±18,1

Биологический 60,0±7,0 80,7±8,3 95,4±9,2 116,2±10,3 125,0±12,6 128,2±14,2 147,1±14,8 152,6±16,8 163,7±13,3

Без улучшения Ель сибирская 55,3±6,4 55,5±6,4 56,5±6,6 56,9±7,2 57,7±7,7 59,1±8,3 59,9±8,1 60,5±9,1 60,9±9,0

Биологический Лиственница сибирская 79,4±9,2 82,6±10,6 86,9±10,2 90,7±9,6 98,7±17,4 106,2±22,8 122,0±26,3 147,5±28,7 156,4±32,1

Примечание: Приведены средние арифметические значения и доверительные интервалы при р = 0,05. Note: Arithmetic mean values and confidence intervals at р=0,05.

наблюдений приросты в высоту несколько снижаются, что соответствует её меньшей приспособленности к росту на песчаных грунтах. Ель, по сравнению с березой и сосной, более тяжело перенесла пересадку и процесс приспособления к новым условиям среды. На 9-й год опыта сохранилась только половина из высаженных растений ели. О низкой приживаемости дичков ели указывается и в работе В.Б.Ларина [19]. Годовые приросты в высоту не превышали 2 см. Отмечена сильная дехромация хвои. Посадка дичков лиственницы более успешна, чем ели (табл. 1, 3). Однако около четверти сохранившихся растений находятся в неудовлетворительном состоянии и возможен их отпад.

Древесные растения в течение рассматриваемого периода не смогли способствовать развитию напочвенного растительного покрова. Зафиксировано внедрение только единичных пионерных и ксерофильных видов (Equisetum arvense L., Cha-maenerion angustifolium (L.) Scop, Festuca ovina L.). На комьях земли, привнесенных при посадке дичков, сохранились кустарнички (Empetrum hermaph-roditum (Lange) Hagerup, Vaccinium uliginosum L., V. vitis-idaea L.). Песчаный субстрат остается незакрепленным и подвергается развеиванию. Опад древесных пород сносится на окружающие территории. В связи с крайне незначительным поступлением органического материала в песчаный грунт его морфологические, агрохимические свойства не менялись. Численность олиготрофов, олигонитрофи-лов и микроорганизмов азотного цикла сохранялась на прежнем уровне. Однако отмечено появление поч-

венных микромицетов (40,0±2,1 тыс. КОЕ/г а.с.п.), что, возможно, связано с посадкой древесных растений и развитием эктомикоризы.

В вариантах опыта с применением биологического способа улучшения песчаного субстрата сохранность древесных пород, высаженных сеянцами, увеличивается, что, по-видимому, связано с уменьшением неблагоприятного влияния абиотических факторов в связи созданием фитосреды и закреплением субстрата за счет развития искусственного травостоя. По мере роста высаженных сеянцев наблюдается усиление дифференциации высоты культур между вариантами опыта без и с применением биологического способа улучшения субстрата (табл. 2). Темпы роста деревьев во втором случае возрастают и становятся сопоставимыми с ходом роста культур на северотаежных вырубках [19, 20]. Рост дичков сосны и березы в вариантах с посевом трав тоже ускоряется. Однако влияние искусственного травостоя на их приживаемость и рост выражено слабее, чем на посадки сеянцев (табл. 3), по-видимому, из-за меньшего влияния абиотических факторов на крупномерный посадочный материал.

Неблагоприятные свойства песчаного грунта определили особенности развития искусственного травостоя. Перенос песка, выдувание и сдувание семян и удобрений, иссушение субстрата в первый год опыта обусловили низкое проективное покрытие злаков (10%). В последующий период ухода проективное покрытие трав последовательно возрастало, достигнув максимума на пятый год опыта (около 60%). Доминировал наиболее засухоустой-

чивый из высеянных видов - овсяница красная. Создание травостоя на сухих песчаных субстратах -достаточно длительный процесс, требующий многолетнего периода ухода за травостоем (внесение минеральных подкормок). С прекращением внесения удобрений проективное покрытие высеянных трав стало быстро сокращаться и к концу наблюдений составило всего 10-15%. Сходное развитие искусственных травостоев отмечено на нефелиновых песках Кольского полуострова [21].

Деградация травостоя сопровождалась процессом замещения высеянных луговых трав на более сухолюбивые злаки (Festuca ovina, Calamagro-stis epigeios (L.), Agrostis tenuis Sibth.), пионерные виды сосудистых растений (Equisetum arvense, Сha-maenerion angustifolium и др.) и мхов (Ceratodon pur-pureus (Hedw.) Brid. и Polytrichum piliferum Hedw.). Особенно активно шло формирование мохового яруса, проективное покрытие которого к концу наблюдений достигло 70 %. Таким образом, произошла закономерная смена стадии доминирования высеянных трав (поддерживаемой внесением удобрений) на стадию внедрения видов из окружающих растительных сообществ [22].

Включение отмершей органической массы искусственного травостоя в процессы трансформации и гумусообразования способствовало формированию слаборазвитого гумусового горизонта W, характерного для псаммоземов гумусовых типичных. В гумусово-слаборазвитом горизонте и залегающем под ним корнеобитаемом слое (глубина 5-10 см от поверхности формирующейся почвы) аккумулируются элементы-биогены и органические соединения. За период наблюдений содержание органического углерода увеличилось до 0,2%, азота - до 0,002%, подвижных форм фосфора и калия - до 19,7 и 12,9 мг/100г в.с.п., соответственно. Численность всех физиологических групп микроорганизмов в верхнем гумусово-слаборазвитом слое по сравнению с исходным субстратом возросла примерно в четыре-шесть раз. Численность аммонификаторов достигла 6805,3±198,1, минерализаторов азота -7074,0±415,2, олиготрофов - 6468±191, олигонитро-филов - 7883±252, почвенных грибов - 310,3± 42,8 тыс. КОЕ/г а.с.п. Отмечено прекращение эрозионных процессов, полевая влажность почв характеризуется величинами порядка 6-14%.

Метод «залужения» нарушенных земель достаточно хорошо апробирован для территории Крайнего Севера. Подобраны ассортименты трав, системы удобрений [21, 23-25 и др.]. Нашими исследованиями не только еще раз продемонстрирована эффективность метода для закрепления субстрата и улучшения его свойств, но и показана целесообразность сочетания посадки древесных растений с созданием травостоя из многолетних луговых злаков. Система ухода за луговыми злаками должна обеспечить формирование травостоя в той мере улучшающего свойства субстрата (за счет накопления отмершей органической массы растений), в какой это необходимо для образования напочвенного покрова из внедрившихся видов для дальней-

шей стабилизации песчаного грунта и протекания почвообразовательных процессов.

Заключение

В целях лесной рекультивации на песчаных грунтах севера таежной зоны рекомендуется использовать посадку пионерных (раннесукцессион-ных) видов - сосны обыкновенной, березы пушистой. Наиболее быстрыми темпами формирование древесного яруса происходит при использовании крупномерного посадочного материала местного происхождения с комом земли. Для большей устойчивости экосистемы рекомендуется порядное смешение сосны и березы. Возможно включение в посадку лиственницы сибирской и ели сибирской. Создание лесных культур необходимо сочетать с приемами улучшения техногенного субстрата, обеспечивающими его закрепление, формирование напочвенного покрова и запуск почвообразовательных процессов.

Работа выполнена в рамках темы государственного задания Института биологии Коми НЦ УрО РАН.

Литература

1. Лиханова ИА, Арчегова И.Б., Хабибуллина Ф.М. Восстановление лесных экосистем на техногенно нарушенных территориях Севера. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 104 с.

2. Анцукевич О.Н. Экологическое обоснование ле-совыращивания. Вильнюс: ЛитНИИЛХ, 1979. 68 с.

3. Хватов ЮА Облесение земель, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых. М.: ЦБНТИлесхоз, 1973. 56 с.

4. Рекультивация земель на Севере. Вып.1. Рекомендации по рекультивации земель на Крайнем Севере/Отв. ред. И.Б.Арчегова. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 1997. 34 с.

5. Капелькина Л.П. Естественное и искусственное лесовозобновление на нарушенных землях Севера // Лесной журнал. 1983. № 1. С. 21-24.

6. Парфенюк В.И. Лесная рекультивация нарушенных земель в зоне крайнесеверной тайги Коми АССР // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Матер. междунар. конф. Сыктывкар, 1991. С.155-156.

7. Формирование лесных сообществ на техногенных землях северо-запада таежной зоны России/Н.Г.Федорец, А.И.Соколов, А.М.Кры-шень, М.В.Медведева, Е.Э.Костина. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2011. 130 с.

8. Казаков ЛА, Вишняков Г.В., Чамин ВА. Лесомелиорация Кузоменских песков // Вестник Кольского научного центра РАН. 2011. № 2. С. 58-63.

9. Капелькина Л.П. Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов. СПб.: Наука ПРОПО, 1993. 190 с.

10. Вараксин Г.С., Кузнецова Г.В., Евграфова С.Ю., Шапченкова ОА. Опыт биологической рекультивации техногенных ландшафтов в

Норильском промышленном районе // Сибирский экологический журнал. 2014. № 6. С. 1039-1047.

11. Семенов БА., Цветков В.Ф., Чибисов ГА., Елизаров Ф.П. Притундровые леса европейской части России. Архангельск: СевНИИЛХ, 1998. 332 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Огиевский В.В., Хиров В.В. Обследование и исследование лесных культур. М.: Лесн. пром-сть, 1964. 50 с.

13. Соколова Э.С., Ведерников Н.М. Указания по диагностике болезней хвойных пород в питомниках и молодняках. М.: Минлесхоз РСФСР, 1988. 77 с.

14. Методы изучения лесных сообществ / Отв. ред. В.Т. Ярмишко, И.В. Лянгузова. СПб.: НИИХимии СПбГУ, 2002. 240 с.

15. Теория и практика химического анализа почв / Отв. ред. Л.А. Воробьева. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.

16. Классификация и диагностика почв России/ Отв. ред. Г.В.Добровольский. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

17. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Отв. ред. Д.Г. Звягинцев. М.: Изд-во МГУ, 1991. 304 с.

18. Экологические основы восстановления экосистем на Севере / Отв. ред. И.Б. Арчегова. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 80 с.

19. Ларин В.Б. Культуры ели и кедра сибирского на Северо-Востоке европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. 224 с.

20. Ларин В.Б., Паутов ЮА. Формирование хвойных молодняков на вырубках Северо-Востока европейской части СССР. Л.: Наука, 1989. 144 с.

21. Подлесная Н.И., Переверзев В.Н. Биологическая рекультивация промышленных отвалов на Крайнем Севере. Апатиты: Кольский филиал АН СССР, 1986. 106 с.

22. Миркин Б.М, Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности. Уфа: Гилем, 2012. 488 с.

23. Рождественский Ю.Ф., Сарапульцев И.Е. Результаты опытов по испытанию растений для рекультивации земель на полуострове Ямал// Журн. Экология. 1997. № 5. С. 348352.

24. Турубанова Л.П., Лиханова И.А. Динамика растительности на посттехногенных территориях Усинского района Республики Коми при посеве разных видов многолетних трав// Сибирский экологический журнал. 2013. №2. С. 223-233.

25. Миронова С.И. Растительные сукцессии на природно-техногенных ландшафтах Западной Ярутии и их оптимизация. М.: Издательский дом Академии Естествознания, 2016. 140 с.

References

1. Likhanova I.A., Archegova I.B., Khabibullina F.M. Vosstanovlenie lesnyh ehkosistem na tekhnogenno narushennyh territoriyah Severa [Restoration of forest ecosystems on tech-

nogenically disturbed territories of the North]. Ekaterinburg: Ural Br., RAS. 2006. 104 p.

2. Antsukevich O.N. Ekologicheskoe obosnovanie lesovyrashchivaniya [Ecological substantiation of forest growing]. Vilnyus: Lithuanian forestry research institute, 1979. 68 p.

3. Khvatov YuA Oblesenie zemel', narushennyh pri razrabotke mestorozhdenij poleznyh isko-paemyh [Afforestation of lands disturbed during development of mineral deposits]. Moscow: CBSTI of forestry, 1973. 56 p.

4. Rekul'tivatsiya zemel' na Severe. Rekomen-datsii po rekul'tivatsii zemel' na Kraynem Severe [Recultivation in the North. Recommendations on the recultivation in the Far North] / Ed. I.B. Archegova. Syktyvkar: Komi Sci. Centre, Ural Br., RAS. 1997. 34 p.

5. Kapel'kina L.P. Estestvennoe i iskusstvennoe lesovozobnovlenie na narushennykh zemlyakh Severa [Natural and artificial reforestation on disturbed lands of the North]. Forest J. 1983. No. 1. P. 21-24.

6. Parfenyuk V.I. Lesnaya rekul'tivatsiya naru-shennykh zemel' v zone kraynesevernoy taygi Komi ASSR [Forest recultivation of the disturbed lands in the zone of the extremely northern taiga of the Komi ASSR] // Osvoenie Severa i problemy rekul'tivatsii [The development of the North and the problems of recultivation]. Proc. of the Sci. Conf. Syktyvkar, 1991. P. 155-156.

7. Formirovanie lesnykh soobshchestv na tekh-nogennykh zemlyakh severa-zapada taezhnoy zony Rossii [Forming the forest ecosystems on the technogenic substrates in the north-west of the Russian boreal zone] / N.G.Fedorets, A.I.Sokolov, A.M.Kryshen', M.V.Medvedeva, E.E.Kostina. Petrozavodsk: Karelian Sci. Centre, RAS, 2011. 130 p.

8. Kazakov LA., Vishnyakov G.V., Chamin VA. Lesomelioraciya Kuzomenskih peskov [Forest melioration of Kuzomensk sands] // Bull. of the Kola Sci. Centre, RAS. 2011. No. 2. P. 58-63.

9. Kapel'kina L.P. Ekologicheskie aspekty opti-mizacii tekhnogennyh landshaftov [Ecological aspects of optimization of technogenic landscapes]. St. Petersburg: Nauka PROPO. 1993. 190 p.

10. Varaksin G.S., Kuznetsova G.V., Evgrafova S.Yu., Shapchenkova O.A. Opyt biologicheskoi rekultivatsii tekhnogennykh landshaftov v Norilskom promyshlennom raione [Biological recultivation of technogenic landscapes in Norilsk industrial region] // Sibirskii Ekolo-gicheskii Zhurnal [Contemporary Problems of Ecology]. 2014. No. 6. P. 1039-1047.

11. Semenov BA, Tsvetkov V.F., Chibisov GA., Elizarov F.P. Pritundrovye lesa evropeyskoy chasti Rossii [Subtundra forests in the European part of Russia]. Arkhangelsk: Northern research Institute of forestry, 1998. 332 p.

12. Ogievsky V.V., Khirov V.V. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul'tur [Survey and re-

search of forest cultures]. Moscow: Forest industry, 1964. 50 p.

13. Sokolova E.S., Vedernikov N.M. Ukazaniya po diagnostike bolezney khvoynykh porod v pitomnikakh i molodnyakakh [Guidelines for the diagnostics of conifers diseases in nurseries and young growth]. Moscow: Ministry of agriculture of the RSFSR, 1988. 77 p.

14. Metody izucheniya lesnykh soobshchestv [Methods of studying the forest communities]/ Eds. V.T. Yarmishko, I.V. Lyanguzova. St.Pe-tersburg: Research Institute of chemistry of St.Petersburg State Univ., 2002. 240 p.

15. Teoriya i praktika khimicheskogo analiza pochv [Theory and practice of soil chemical analysis] / Ed. L.A. Vorobyeva. Moscow: GE-OS, 2006. 400 p.

16. Klassifikatsiya i diagnostika pochv Rossii [Classification and diagnostics of soils of Russia] / Ed. G.V. Dobrovolsky. Smolensk: Oiku-mena, 2004. 342 p.

17. Metody pochvennoy mikrobiologii i biokhimii [Methods of soil microbiology and biochemistry] / Ed. D.G. Zvyagintsev. Moscow: Moscow State Univ. Publ., 1991. 304 p.

18. Ekologicheskie osnovy vosstanovleniya ehko-sistem na Severe [Ecological bases of ecosystem restoration in the North] / Ed. I.B. Archegova. Ekaterinburg: Ural Br., RAS, 2006. 80 p.

19. Larin V.B. Kul'tury eli i kedra sibirskogo na severo-vostoke evropejskoj chasti SSSR [Cultures of spruce and Siberian pine in the northeast of the USSR European part]. Leningrad: Nauka, 1980. 224 p.

20. Larin V.B., Pautov YuA. Formirovanie khvoy-nykh molodnyakov na vyrubkakh severo-vostoka evropeyskoy chasti SSSR [Formation of coniferous young forests at the cuttings in the northeast of the USSR European part]. Leningrad: Nauka, 1989. 144 p.

21. Podlesnaya N.I., Pereverzev V.N. Biologi-cheskaya rekul'tivaciya promyshlennyh otva-lov na Krajnem Severe [Biological reclamation of industrial dumps in the Far North]. Apatity: Kola Branch of the USSR Ac. Sci., 1986. 106 p.

22. Mirkin B.M., Naumova L.G. Sovremennoe sos-toyanie osnovnyh koncepcij nauki o rasti-tel'nosti [Current state of the basic concepts of vegetation science]. Ufa: Gilem, 2012. 488 p.

23. Rozhdestvensky Yu.F., Sarapultsev I.E. Rezul'-taty opytov po ispytaniyu rastenij dlya rekul'-tivacii zemel' na poluostrove Yamal [Results of experiments on testing plants for reclamation of lands on the Yamal Peninsula] // J. Ecology. 1997. No. 5. P. 348-352.

24. Turubanova L.P., Likhanova IA Dinamika rastitel'nosti na posttekhnogennyh territo-riyah Usinskogo rajona Respubliki Komi pri poseve raznyh vidov mnogoletnih trav [Vegetation dynamics in the post-technogenic territories of Usinsk region of the Komi Republic when sowing various species of perennial grasses] // Sibirskii Ekologicheskii Zhurnal [Contemporary Problems of Ecology]. 2013. No. 2. P. 223-233.

25. Mironova S.I. Rastitel'nye sukcessii na prirodno-tekhnogennyh landshaftah Zapadnoj Yakutii i ih optimizaciya [Plant successions in the natural and technogenic landscapes of Western Yakutia and their optimization]. Moscow: Publishing house of the Academy of Natural Sciences, 2016. 140 p.

Статья поступила в редакцию 28.06.2018.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.