ПИРОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОДЗОЛОВ ИЛЛЮВИАЛЬНО-ЖЕЛЕЗИСТЫХ (СРЕДНЕЕ ТЕЧЕНИЕ ЕНИСЕЯ, КРАСНОЯРСКИЙ КРАЙ)
Повторяющиеся лесные пожары являются непременным фактором существования и функционирования сосновых фитоценозов и являются естественноисторическим фактором их развития. В работах (Bird et al., 2015, Santin, Doerr, 2016) показано, что почвы накапливают значительные запасы пирогенного углерода (PyC), который может быть достаточно стабильным и играть важную роль в глобальном углеродном цикле. Сосняки лишайниковые и подзолы иллювиально-железистые, формирующиеся под ними, наиболее часто подвержены низовым пожарам (Фуряев, 1996, Dymov, Gabov, 2015), которые оказывают влияние на морфологические и физико-химические свойства почв, увеличивают вклад пирогенно-модифицированных компонентов в состав почвенного органического вещества (Dymov et al., 2021).
Целью настоящей работы является комплексная оценка влияния пирогенеза на свойства подзолов иллювиально-железистых в постпирогенных сосняках.
Нами была исследована хроносерия подзолов, формирующихся в сосняках лишайниковых в окрестностях Средне-Енисейского стационара Института Леса им. В.Н. Сукачева (Красноярский край), пройденных пожарами в разные годы: 1, 23, 45, 79 и121год назад. Основные химические параметры почв определены в Экоаналитической лаборатории Института биологии Коми НЦ УрО РАН. Экстракцию водорастворимых органических веществ (ВОВ) проводили на анализаторе TOC-VCPN (Япония, Shimadzu). Содержание органического углерода и азота определяли на анализаторе ЕА-1110 (CarloErba). Определение содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) осуществляли на жидкостном хроматографе «Люмахром».
Влияние лесных пожаров в первые годы на свойства подзолов иллювиально-железистых проявляется в уменьшении мощности и влажности органогенных горизонтов почвы. Выявлено, что пирогенные морфологические особенности прослеживаются в виде формирования специфических пирогенных горизонтов Qpyr и Epyr, обогащенных продуктами пирогенеза (углистые включения). Наличие частиц угля, которые сохраняются в течение длительного времени после пожара (до 121 года), было выявлено во всех исследованных постпирогенных почвах. Таким образом, верхние подзолистые (Epyr) горизонты могут быть резервуарами для накопления пирогенного углерода (РуС).
По химическим показателям в первые годы после пожара установлено уменьшение кислотности органогенных горизонтов почв, увеличение степени насыщенности основаниями, уменьшение содержания углерода и азота ВОВ. Выявлено увеличение содержания общего углерода (1,18-8,0%) и азота (0,06-0,21%) в горизонтах Epyr, обусловленное обогащением продуктами пирогенеза, их миграции и аккумуляции. Расчет запасов показал увеличение вклада пирогенного горизонта Epyr в общие запасы углерода от 17 до 29% и азота – от 11 до 16%.
Важной характеристикой пирогенной активности является содержание ПАУ. Лесные пожары признаны основным природным источником ПАУ (Campos et al., 2019). Исследованные пирогенные горизонты Qpyr и Epyr характеризуются высоким содержанием ПАУ. Наибольшее содержание было обнаружено в почве первого года после пожара. В горизонтах этой почвы содержание ПАУ достигает 3180 нг/г или 2975 нг/г в пересчете на углерод, входящий в состав ПАУ. С возрастом прошедшим после пожара наблюдалось естественное уменьшение массовой доли ПАУ. Выявлена достоверно значимая корреляция между содержанием ПАУ и количеством пожаров для горизонта Qpyr (r=0.83, p<0.05).
