Казанский (Приволжский) федеральный университет

Изменение биологических свойств дерново-карбонатных почв особо охраняемых территорий Западного Кавказа, вызванное усыханием Buxus sempervirens L.

О.Н. Горобцова, Н.Л. Цепкова, Т.С. Улигова, Ф.В. Гедгафова, Р.Х. Темботов, Е.М. Хакунова

Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН, г. Нальчик, 360051, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2020.1.162-179

Для цитирования: Горобцова О.Н., Цепкова Н.Л., Улигова Т.С., Гедгафова Ф.В., Темботов Р.Х., Хакунова Е.М. Изменение биологических свойств дерново-карбонатных почв особо охраняемых территорий Западного Кавказа, вызванное усыханием Buxus sempervirens L. // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2020. – Т. 162, кн. 1. – С. 162–179. – doi: 10.26907/2542-064X.2020.1.162-179.

For citation: Gorobtsova O.N., Tsepkova N.L., Uligova T.S., Gedgafova F.V., Tembotov R.Kh., Hakunova E.M. Changes in the biological properties of sod-calcareous soils in protected areas of the Western Caucasus resulting from Buxus sempervirens L. drying. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2020, vol. 162, no. 1, pp. 162–179. doi: 10.26907/2542-064X.2020.1.162-179. (In Russian)

Аннотация

В результате инвазии Cydalima perspectalis Walker, завезенной с посадочным материалом в 2012 г., произошло уничтожение Buxus sempervirens L. в Краснодарском крае, Адыгее, Абхазии и др. Установлено, что элиминация B. sempervirens L. привела к существенным изменениям растительного покрова и биологических свойств дерново-карбонатных почв изучаемых биогеоценозов. Анализ динамики биологических показателей в профилях исследуемых почв показал, что в почвах под усохшим самшитом наблюдается тенденция повышения абсолютных значений большинства контролируемых биологических показателей. После гибели B. sempervirens L. в верхних горизонтах (0–20 см) мониторинговых площадок наблюдалось повышенное содержание запасов гумуса (t ˃ 2.14; p ˂ 0.05). Выявлена устойчивая тенденция усиления респираторной активности почвенной микробиоты, увеличение содержания углерода микробной биомассы. Активность фосфатазы статистически значимо снижается от высокого до среднего уровня (t = 3.2; p = 0.009), активность каталазы остается средней. Полученные результаты свидетельствуют, что после усыхания B. sempervirens L. в лесных сообществах происходят существенные изменения не только в растительном покрове, но и в биологических свойствах верхних горизонтов почв.

Ключевые слова: гумус, растительный покров, респираторная активность микробной биомассы, ферментативная активность

Благодарности. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-04-00961).

Литература

Гроссгейм А.А. Растительный покров Кавказа. – М.: Изд-во Моск. о-ва испыт. природы, 1948. – 267 с.
Гулисашвили В.З., Махатадзе Л.Б., Прилипко Л.И. Растительность Кавказа. – М.: Наука, 1975. – 233 с.
Демина О.Н., Рогаль Л.Л., Миноранский В.А. Самшит колхидский (Buxus colchica Pojark) и синтаксономия субтропических лесов Закавказья // Материалы Междунар. экол. форума «У нас одна земля. В гармонии с природой». – Ростов н/Д, 2015. – С. 55–66.
Щуров В., Бондаренко А., Жуков Е., Шелест В., Алентьев Н., Скворцов М., Мухина С. Уточнение ареала самшита колхидского на северном макросклоне Западного Кавказа с целью учреждения лесных генетических резерватов в условиях экспансии самшитовой огневки // Устойчивое лесопользование. – 2016. – № 2. – С. 25–30.
Бибин А.Р., Ковалев В.В. Опыт борьбы с самшитовой огневкой Cydalima perspectalis (Walker, 1859) (Lepidoptera Crambidae) на Северо-Западном Кавказе // Материалы VI Всерос. конф. с междунар. участием «Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности». – Майкоп, 2017. – С. 15–18.
Щуров В., Скворцов М., Радченко К., Семенов А., Жуков Е., Щурова А. Инвентаризация мест обитания и популяций самшита колхидского как потенциальных участков ЛВПЦ на южном макросклоне Северо-Западного Кавказа в условиях продолжающейся инвазии самшитовой огневки // Устойчивое лесопользование. – 2017. – № 4. – С. 13–21.
Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Методология исследования биологической активности почв на примере Северного Кавказа // Научная мысль Кавказа. – 1999. – № 1. – С. 32–37.
Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвы юга России: генезис, география, классификация, использование и охрана. – Ростов н/Д: Эверест, 2008. – 276 с.
Тер-Мисакянц, Т.А., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Деградация дерново-карбонатных почв Западного Кавказа в результате вырубки леса. – Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013. – 105 с.
Егоров В.В., Иванова Е.Н., Фридланд В.М. Классификация и диагностика почв СССР. – М.: Колос, 1977. – 224 с.
Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. – Смоленск: Ойкумена, 2004. – 342 с.
Алябина И.О., Андроханов В.А., Вершинин В.В., Волков С.Н., Ганжара Н.Ф., Добровольский Г.В., Иванов А.В., Иванов А.Л., Иванова Е.А., Ильин Л.И., Карпачевский М.Л., Каштанов А.Н., Кирюшин В.И., Колесникова В.М., Колесникова Л.Г., Лойко П.Ф., Манылов И.Е., Маречек М.С., Махинова А.Ф., Молчанов Э.Н., Прохоров А.Н., Пягай Э.Т., Рожков В.А., Рыбальский Н.Н., Савин И.Ю., Самойлова Н.С., Сапожников П.М., Сизов В.В., Столбовой В.С., Суханов П.А., Урусевская И.С., Чочаев А.Х., Шеремет Б.В., Шоба С.А., Яковлев А.С. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. – М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2014. – 768 с.
Лазук П.Д. Типы леса Хостинской заповедной рощи // Труды Кавказского госзаповедника. – Майкоп. 1960. – Вып. 6. – С. 57–86.
Колаковский А.А. Растительный мир Колхиды. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1961. – 460 с.
Климатические данные городов по всему миру. – 2019. – URL: https://ru.climate-data.org/.
Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии. – М.: Наука, 1989. – 223 с.
ГОСТ 17.4.4.02-84 Охрана природы (ССОП). Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. – М.: Стандартинформ, 2018. – 12 с.
Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. – М.: Изд-во МГУ, 1970. – 488 с.
Ананьева Н.Д., Сусьян Е.А., Гавриленко Е.Г. Особенности определения углерода микробной биомассы почвы методом субстрат-индуцированного дыхания // Почвоведение. – 2011. – № 11. – С. 1327–1333.
Бабаев М.П., Оруджева Н.И. Оценка биологической активности субтропической зоны Азербайджана // Почвоведение. – 2009. – № 10. – С. 1248–1255.
Горобцова О.Н., Хежева Ф.В., Улигова Т.С., Темботов Р.Х. Экофизиологические индикаторы состояния микробной биомассы черноземов Центрального Кавказа (в пределах терского варианта поясности Кабардино-Балкарии) // Экология. – 2016. – № 1. – С. 22–29. – doi: 10.7868/S0367059716010066.
Галстян А.Ш. Дыхание почвы как один из показателей ее биологической активности // Сообщение лаборатории агрохимии / Отв. ред. Г. С. Давтян. – Ереван: Изд-во АН АрмССР, 1961. – № 4. – С. 33–43.
Anderson T.-H. Microbial eco-physiological indicators to assess soil quality // Agric. Ecosyst. Environ. – 2003. – V. 98, No 1–3. – P. 285–293. – doi: 10.1016/s0167-8809(03)00088-4.
Anderson J.P.E., Domsch K.H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils // Soil Biol. Biochem. – 1978. – V. 10, No 3. – P. 215–221. – doi: 10.1016/0038-0717(78)90099-8.
Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв. – М.: Наука, 2003. – 222 с.
ISO 14240-1997. Soil quality – Determination of soil microbial biomass – Part 1: Substrate-induced respiration method. – 1997. – 8 p.
Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. – М.: Наука, 1982. – 203 c.
Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей // Почвоведение. – 1978. – № 6. – С.48–54.
Гапонюк Э.И., Малахов С.В. Комплексная система показателей экологического мониторинга почв // Труды 4-го Всесоюз. совещ. «Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах». – Обнинск: Гидрометеоиздат, 1985. – С. 3–10.
Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. – Ростов на/Д: Изд-во Рост. ун-та, 2003. – 204 с.
Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биология почв Юга России. – Ростов на/Д: Изд-во ЦВВР, 2004. – 350 с.
Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы Юга России: классификация и диагностика. – Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. – 168 с.

Поступила в редакцию

19.11.2019

Горобцова Ольга Николаевна, кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией почвенно-экологических исследований

Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова Российской академии наук