ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ УСЛОВИЙ НА ПОСТОЯННЫХ ПРОБНЫХ ПЛОЩАДЯХ МЕТОДАМИ ФИТОИНДИКАЦИИ
Исследование изменения почвенных условий в лесных сообществах входит в круг задач почвоведения, биогеоценологии, экологии. Такие данные можно получать как на основе анализа почвенных проб, так и на основании списков растений с использованием фитоиндикационных шкал (Раменский и др., 1956; Цыганов, 1983; Landolt , 1977; Ellenberg, 1981 и др.). Оба метода имеют свою ценность и помогают в решении определенных задач. Анализ проб почвы отражает почвенные условия на конкретном участке в момент отбора материала. В связи с тем, что природные биогеоценозы функционируют в гетерогенной среде (подстилающие породы, механический состав почвы, рельеф, метеоусловия, деятельность животных, человека и др.) для понимания получаемых результатов требуется большое число проб, что не всегда возможно. Анализ условий с использованием экологических шкал позволяет по видовым спискам сообществ на основании диапазонов толерантности растений получать балловые характеристики состояния и тренды изменения комплекса факторов. Особенную ценность для понимания происходящих процессов представляют геоботанические описания, выполненные в рамках многолетних наблюдений на постоянных пробных площадях (ПП).
Методами фитоиндикации с применением программы EcoScale (Зубкова и др., 2008) выполнен анализ динамики почвенных условий для двух ПП, заложенных в разные годы в сосняках с липой и лещиной в подзоне южной тайги и подзоне хвойно-широколиственных лесов (Припутина и др., 2015; Зубкова и др., 2020). Участки сосновых лесов в обоих случаях приурочены к дерново-слабоподзолистым почвам легкого гранулометрического состава, сформировавшихся на отложениях аллювиального генезиса в пределах террас Москва-реки и р. Оки. В Серебряноборском опытном лесничестве (СОЛ) участок был заложен в 1957 году сотрудниками Института лесоведения. Описания видового состава растений проводились в 1957, 1990, 1995 и 2003 годах (Рысин и др., 2003, 2010). На территории Приокско-Террасного государственного природного биосферного заповедника (ПТЗ) профессором В.Г. Онипченко с участием студентов и аспирантов биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова исследования были начаты в 1991 г. и проводятся ежегодно по настоящее время. Условия функционирования данных фитоценозов приближены к лесам естественного развития.
Представляемые результаты были получены с применением двух новых подходов к оценке диапазонов толерантности растений травяно-кустарничкового яруса (ТКЯ) к факторам увлажнения почв (Hd) и богатству почв азотом (Nt) при анализе: 1) зоны перекрывания диапазонов и 2) числа стенобионтов в разные сроки исследований. В первом случае для сводного списка за все годы наблюдений была составлена диаграмма взаимного расположения диапазонов. Выявлено, что условия увлажнения почвы не были критическим фактором для жизни всех отмеченных растений ТКЯ на обеих территориях. У всех растений диапазоны толерантности имели зону общих значений. В ПТЗ она составляет 2 балла, в СОЛ – 9 баллов, что говорит о более однородных условиях в СОЛ. По фактору богатства почв азотом в описаниях СОЛ и ПТЗ присутствуют растения с неперекрывающимися диапазонами толерантности. В СОЛ это Aegopodium podagraria L.; в ПТЗ это растения, встречающиеся преимущественно на бедных азотом почвах: Orthilia secunda (L.) House, Trientalis europaea L., Vaccinium vitis-idaea L., Viola collina Bess., Viola hirta L. и, растения почв богатых азотом: Adoxa moschatellina L., Aegopodium podagraria L., Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm., Cardamine impatiens L., Rubus caesius L. При этом сныть, адокса и ежевика, появились только в 2000-х годах – что в целом может свидетельствовать об увеличении содержания азота в почве. Сам факт наличия таких растений может говорить либо о не стабильности условий по годам, либо о неоднородности условий на ПП. Для уточнения этого предположения был проведен анализ числа стенобионтов по отношению к фактору обеспеченности почвы азотом в разные годы наблюдений. Было принято, что стенобионты – виды с шириной диапазона толерантности не более 5 баллов при ширине шкалы Nt 11 баллов (Комаров, Зубкова, 2012). Выделено 4 группы стенобионтов следующих местообитаний: I – очень бедных азотом (баллы от 1 до 5), II – бедных азотом (баллы 3-7), III – достаточно обеспеченных азотом (баллы 5-9), IV – богатых азотом (баллы 7-11). Растения всех 4-х групп присутствовали на ПП с начала проведения наблюдений на обеих территориях – это говорит о мозаичности пространственных условий. Анализ расположения деревьев, подроста и подлеска в ПТЗ показал неоднородность размещения подроста ели (Picea abies (L.) H.Karst.), липы (Tilia cordata Mill.), а также кустов лещины (Corylus avellana L.). Известно, что хвоя ели беднее азотом по сравнению с листовым опадом липы (Ремезов, 1959), что влияет на формирование почвенных условий.
Таким образом, применение фитоиндикации при анализе динамики условий на постоянных пробных площадях в сосняках с липой и лещиной выявило отсутствие в период наблюдений изменений по фактору увлажнения почв и улучшение обеспеченности почв азотом.
