Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Деградация дерново-карбонатных почв Западного Кавказа в результате вырубки леса

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 633293.01.99
Доступ онлайн
105 ₽
В корзину
Вырубка леса вызывает преобразование экосистем известняковых массивов Западного Кавказа. Изменяется флора и растительность физические и биологические свойства почв. Уровень деградации зависит от степени антропогенного нарушения почвенного покрова. Снижение содержания гумуса на участках с сильным уровнем антропогенного воздействия вследствие эрозии составляет более 80% по сравнению с контролем. Биологические свойства почв на участках со средним, сильным и очень сильным уровнем нарушением почвенного покрова в первые годы после сведения леса не восстанавливаются.
Тер-Мисакянц, Т. А. Деградация дерново-карбонатных почв Западного Кавказа в результате вырубки леса: монография / Тер-Мисакянц Т.А., Казеев К.Ш., Колесников С.И. - Ростов-на-Дону: Издательство ЮФУ, 2013. - 104 с.ISBN 978-5-9275-1186-0. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/551199 (дата обращения: 23.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ 
Федеральное государственное автономное образовательное 
учреждение высшего профессионального образования 
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 

 

 

 
Т.А. Тер-Мисакянц, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников 

 

 

 

 
ДЕГРАДАЦИЯ ДЕРНОВО-КАРБОНАТНЫХ 

ПОЧВ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА В РЕЗУЛЬТАТЕ 

ВЫРУБКИ ЛЕСА 

 

Монография 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ростов-на-Дону 

2013

УДК 631.4; 577.4; 502.7 
ББК 40.3 
    Т 35 
 
Рецензент: 
доктор биологических наук, профессор Т.М. Минкина 
 
Ответственный редактор: 
доктор географических наук, профессор  К.Ш. Казеев 
 
 
Тер-Мисакянц Т.А., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Деградация дерновокарбонатных почв Западного Кавказа в результате вырубки леса: монография. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 
2013. - 104 с.  
ISBN 978-5-9275-1186-0 

  
Вырубка леса вызывает преобразование экосистем известняковых массивов 
Западного Кавказа. Изменяется флора и растительность физические и биологические свойства почв. Уровень деградации зависит от степени антропогенного нарушения почвенного покрова. Снижение содержания гумуса на 
участках с сильным уровнем антропогенного воздействия вследствие эрозии 
составляет более 80% по сравнению с контролем. Биологические свойства 
почв на участках со средним, сильным и очень сильным уровнем нарушением 
почвенного покрова в первые годы после сведения леса не восстанавливаются.  

 
Исследования выполнены при поддержке Программы развития  
Южного федерального университета проект №213.01-24/2013-85 
 «Устойчивость почв юга России к антропогенным воздействиям»  
 
Печатается в авторской редакции. 
 
 
 
ISBN 978-5-9275-1186-0 
УДК 631.4:577.4:502.7 
ББК 40.3 

 Тер-Мисакянц Т.А., Казеев К.Ш., Колесников С.И.,  2013
 Южный федеральный университет, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 4 

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .................................................................................... 7 

1.1. Лесные экосистемы Западного Кавказа ................................................. 7 

1.2. Взаимосвязь леса и почвы ...................................................................... 12 

1.3. Влияние рубки леса  на почву ................................................................ 18 

1.4. Использование ферментативной активности для диагностики 
антропогенного воздействия ...................................................................... 23 

1.5. Дерново-карбонатные почвы Западного Кавказа ............................. 25 

2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................................................. 34 

3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ .......................................................................... 38 

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ....................................................................... 42 

4.1. Изменение свойств почв непосредственно после вырубки леса в 
августе 2010 г. ................................................................................................ 42 

4.2. Эколого-биологические свойства исследуемых  почв в ноябре 
2010 г. ............................................................................................................... 50 

4.3. Эколого-биологические свойства исследуемых почв в июне    
2011 г. ............................................................................................................... 54 

4.4. Эколого-биологические свойства почв вырубки в мае 2012г. ....... 63 

4.5. Эколого-биологические свойства почв вырубки в мае  2013г. ...... 72 

4.6. Эколого-биологические свойства почв вырубки в июне  2013г. ... 76 

4.7. Динамика изменения биологических свойств рендзин в первые 
три года после вырубки леса...................................................................... 78 

ВЫВОДЫ ................................................................................................................... 84 

ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................ 86 

 

ВВЕДЕНИЕ 

Леса на Кавказе издавна подвергались сильному антропогенному 

влиянию. Лес использовался для строительства, обогрева жилищ, в ме
таллургии, сводился для расчистки земель под сельскохозяйственные 

угодья. В результате лесные экосистемы Кавказа серьезно пострадали.  

Последствия сведения леса усугубляются в условия горного рельефа, 

где в ряде случаев при рубке леса возникает частичная, а иногда и 

полная деградации почв. 

Производственная деятельность человека, усиление эксплуатации 

природных ресурсов нарушает экологическое равновесие в природных 

экосистемах. Вследствие активного использования природы происходит 

перестройка всех компонентов биосферы и ее преобразование, что мо
жет привести к необратимым последствиям. Значительное антропоген
ное воздействие все больше сказывается на состоянии почвенного по
крова. Общеизвестными примерами непредвиденных последствий хо
зяйственной деятельности человека служат разрушение почв в резуль
тате вырубки лесов. 

Вырубка лесов приводит изменению флоры, растительности, и жи
вотного мира, нарушению почвенного покрова, способствует развитию 

эрозионных процессов, уменьшение содержания гумуса. В горах в усло
виях гумидного климата и рассеченного рельефа сведение леса может 

приводить к полной деградации почв, как результата уничтожения лес
ной подстилки, обесструктуривания, уплотнения, смыва и т.д. 

Ландшафты на известняковых породах имеют широкое распростра
нение на территории Западного Кавказа и значительно отличаются от  

биогеоценозов на бескарбонатных породах (Вальков и др., 2001, 2007; 

Кутровский и др., 2006). 

Сложенные юрскими известняками Фишт-Оштенский массив, Лаго
накское нагорье, хребет Каменное море представляют большой инте
рес, как из-за специфических условий местообитания, так и по составу 

и строению растительности, которая характеризуется богатством тре
тичных реликтовых видов и известняковых эндемичных форм.

Почвы известняковых массивов Кавказа – это дерново-карбонатные 

почвы (рендзины), которые как азональные почвы встречаются во мно
гих районах земного шара (Вальков и др., 2002, 2008). В лесной зоне 

Северного Кавказа дерново-карбонатные почвы распространены на 

площади 1 миллион 218 тысяч  гектар под разными растительными ас
социациями на карбонатном элювии известняков, доломитов и мергелей 

(Вальков и др.. 2008). В новой Классификации и диагностике почв Рос
сии (2004) они обозначены как карболитоземы. В условиях Западного 

Кавказа рендзины встречаются в среди зональных бурых и серых лес
ных 
почв. 
Основные 
почвообразовательные 
процессы 
дерново
карбонатных почв: выщелачивание, гумусонакопление и оглинивание.  

Генезис почв на карбонатных породах в значительной мере отличаются 

от условий почвообразования зональных бурых и серых лесных почв.  

Показатели биологической активности почв могут использоваться в 

качестве диагностических показателей не только самих нарушений, но 

и следующих за ними сукцессий (Козлов, 1962; Карпачевский, 1976, 

Криволуцкий, 1991; Казеев и др., 1998, 1999, 2003, 2004, 2005, 2006, 

2010; Колесников и др., 1999, 2000, 2008, 2010; Денисова, Казеев, 2005, 

2007). В почвах вырубок может быть как активизация биологических 

процессов (Горшенин, Щербакова, 1972; Краснощеков, Сорокин, 1988), 

так и снижение их интенсивности (Поляков, 2010; Казеев и др., 2012, 

2013, Тер-Мисакянц, 2013).  

Ранее в лесах Западного Кавказа на бурых и серых лесных почвах 

были проведены исследования, которые показали, что  сведение леса 

может приводить как к активизации биологических процессов вследст
вие улучшения освещенности и активизации дернового процесса, так и 

к снижению их интенсивности в результате уничтожения лесной под
стилки, переуплотнения, эрозионных процессов. В результате исследо
ваний были определены параметры для диагностики последствий све
дения леса на почвах Западного Кавказа, в том числе биологические 

показатели (Поляков, 2010; Кузнецова и др., 2010; Поляков и др., 2010; 

Казеев и др., 2012, 2013; Тер-Мисакянц, 2013). 

Цель работы – исследовать динамику изменения биологических 

свойств дерново-карбонатных почв Западного Кавказа после вырубки 

леса. В качестве диагностических показателей были исследованы: фло
ра и растительность, физические, химические и биологические свойства 

почв.  

В работу вошли материалы, полученные в результате полевых и 

лабораторных исследований на кафедре экологии и природопользова
ния ЮФУ в 2008-2013 годах. Для достижения поставленной цели реша
лись следующие задачи: 

 Определить участки вырубок с разным уровнем нарушения почв. 

 Выявить изменения свойств дерново-карбонатных почв Западного 

Кавказа непосредственно после сведения леса. 

 Определить изменение флоры и растительности на участках вырубки.  

 Исследовать динамику биологической активности почв под лесом и на 

вырубке. 

 Провести мониторинг начальных этапов восстановления биологиче
ских свойств почв после сведения леса.  

Исследования поддержаны грантами Президента РФ по государст
венной поддержке ведущих научных школ «Устойчивость экологических 

функций почв к антропогенным воздействиям» (№ НШ-5316.2010.4), 

Министерства образования и науки Российской Федерации (соглашения 

14.740.11.1029, 14.A18.21.0187, 14.A18.21.1269) и в рамках реализации 

Программы развития Южного федерального университета до 2021 года. 

1. 
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 

1.1. ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 

Исследуемая территория согласно ландшафтно-флористическим 

критериям относится к Майкопскому району Северо-Западного Кавказа 

(рис.1). Основу рельефа исследуемого района составляют Главный, Пе
редовой, Скалистый и Боковой хребты.  

 
Рис. 1. Ландшафтно-флористическое районирование территории Северо-Западного Кавказа (Зернов, 2006) 
 

Основным климаторегулирующим фактором является перенос 

влажных воздушных масс через Главный хребет со стороны Черного 

моря. Этому способствует значительно пониженная (до 1500 м над 

уровнем моря) часть Главного хребта в верховьях реки  Березовой, на
зываемая ботаниками «колхидскими воротами». Большое климатообра
зующее значение имеют экспозиция и крутизна склонов. Особенности 

горного рельефа, высотная дифференциация климата и длительная 

геологическая история территории Западного Кавказа обусловили вы
сокое ландшафтное и биологическое разнообразие (Соколова, 2013). 

Леса с господством бука восточного (Fagus orientalis) распростране
ны на высотах до 1000 м над уровнем моря., выше и до 2000 м над 

уровнем моря в состав древостоя включается пихта Нордмана (Abies 

nordmanniana), она занимает верхний пояс буковых лесов и далее эти 

две породы образуют пояс буково-пихтовых лесов. На высоте до 1000–

1500 м в лесных сообществах могут принимать участие дуб (Quercus 

petraea), граб (Carpinus betulus), клены (Acer campestre и A. Platanoides), 

липа (Tilia cordata). 

Пихта кавказская является мощным доминантом среднегорных и 

высокогорных лесов Северо-Западного Кавказа. Ее ареал приурочен к 

западной части горного пояса Кавказа. На северном макросклоне пихта 

кавказская начинает встречаться с бассейна реки Афикс (Гулисашвили 

и др., 1975)  и усиливает свое доминирование в древостоях бассейнов 

рек Пшеха, Белая, Малая и Большая Лаба. Далее на восток ее лесооб
разующая роль снижается и древостои с доминированием пихты кав
казской выклиниваются лишь в верховьях водосборного бассейна реки 

Кубань. В Закавказье леса с участием пихты кавказской расположены от 

бассейна реки Шахе на западе до реки Риони на юго-востоке. 

С высоты 1500–1700 м буково-пихтовые леса постепенно изменяют
ся. Стволы пихт становятся тоньше, бука – корявыми и ниже, в лесу по
являются открытые участки – поляны, заросшие лесным крупнотравьем 

(Ornithogalum ponticum, Euphorbia macroceras, Solidago virgaurea, Senecio 

propinquus и др.). Появляются деревья клена Траутфеттера (Acer 

trautvetteri). На высоте 1800–1900 м пихтарники уступают место своеоб
разным растительным сообществам полосы верхнего предела леса. 

Здесь произрастают береза Литвинова (Betula litwinowii), рябина обык
новенная (Sorbus aucuparia), клен Траутфеттера, ива козья (Salix 

caprea), т. Е. виды деревьев, способные противостоять климатическим 

условиям высокогорья и конкуренции травянистой растительности. На 

северном макросклоне Главного Кавказского хребта в пределах Запад
ного Кавказа субальпийские леса лиственного типа в ряде районов об
разуют хорошо выраженную переходную полосу между высокостволь
ными смешанными или темнохвойными лесами и субальпийскими (аль
пийскими) лугами и пустошами (Махатадзе, Урушаде, 1972). Сомкну
тость крон древесного яруса значительно ниже, чем в смешанных и 

темнохвойных лесах. Стволы часто искривлены, особенно у основания; 

лесной полог обычно неравномерный с большим количеством полян и 

прогалин. Характерна также небольшая высота крон древесного яруса 

(Голгофская, 1967). 

Е.А. Грабенко и Н.П. Татаренко (2010) в бассейне реки Белой про
вели исследования  таких сильных ценозообразователей как пихта кав
казская и бук восточный. Сопоставив данные анализов физических и 

химических свойств бурых горно-лесных почв с изменением состава 

произрастающих на них лесных фитоценозов, они обнаружили видимую 

связь между содержанием гумуса и усилением представленности пихты, 

которая усиливает свое доминирование в составе древостоя с повыше
нием местности. Поскольку опад пихты очень медленно разлагается, в 

почве образуется  кислый фульватный гумус. Поскольку гумусирован
ность – функция, зависящая от состава произрастающего древостоя, то 

превалирование содержания гумуса по всему почвенному профилю в 

верхнегорном высотном диапазоне объясняется постоянством домини
рования пихты в его составе. А его малое количество в этих же почвен
ных горизонтах низлежащих высотных поясов свидетельствует о флук
туации представленности в составе его доминантов.  

Они вносят в климатические, почвенные и гидрологические режи
мы создаваемые ими собственные фиторежимы (фитоклимат, условия 

освещенности). В своих ареалах бук восточный (Fagus orientalis Lipsky) и 

пихта кавказская (Abies nordmanniana (Stev.) Spach) являются мощными 

эдификаторами, произрастающими на своей территории еще с третич
ного периода. Так бук восточный распространен в основном на Кавказе, 

занимая предгорную, среднегорную, и высокогорную зоны, Черномор
ское и Каспийское побережья. Кроме этого он встречается в северной 

части Ирана, Турции и восточной части Балканского полуострова. При
чем на Балканах помимо бука восточного встречается и бук европей
ский. 
Два 
этих 
вида 
отличаются 
между 
собой 
по 
эколого
географическим и фитоценологическим связям (Мальцев, 1988). 

Суммарный запас углерода на покрытых лесом землях Северного 

Кавказа равен 254,1×109 кг; 99,8×109 кг (39,3 %) приходится на пул 

фитомассы; 16,6 × 109 кг (6,5 %) – на мертвую древесину; 8,8×103 кг 

(3,5%) – на подстилку; 128,9×103 кг (50,7 %) – на пул углерода почвы. 

Средний для лесов Северного Кавказа запас углерода фитомассы равен 

69,8 кг/га, что на 60 % выше аналогичной величины (43,7 кг/га) по ле
сам России в целом (Уткин и др., 2001). Указанное различие определя
ется более благоприятными по сравнению со среднероссийскими лесо
растительными условиями Северного Кавказа, способствующими разви
тию продуктивных лесных насаждений с высокими запасами древесины. 

С учетом пулов мертвого органического вещества средний запас угле
рода в лесах Северного Кавказа равен 177,7 кг/га. 

Чистый прирост фитомассы в лесах Северного Кавказа составляет 

591,2×106 кг/год, по среднему значению (0,41×103 кг/га/год) почти 

вдвое превосходя леса России (0,24×103 кг/га/год) в целом  (Исаев и 

др., 1993). Здесь сказывается специфика возрастной структуры лесов 

Северного Кавказа, характеризующихся преобладанием активно расту
щих молодых и средневозрастных насаждений. 

Пополнение пула углерода фитомассы лесов Северного Кавказа 

существенно превышает потери с рубками и пожарами, в результате 

сток углерода в пул фитомассы составляет 493,3×106 кг/год. Наиболь
ший вклад в сток углерода вносят леса Дагестана (29,9%), которые ха
рактеризуются наибольшей долей молодых и средневозрастных насаж
дений (80,6 %). Средняя величина стока углерода (0,34×103 кг/га/год) в 

лесах Северного Кавказа значительно превышает аналогичное значение 

(0,16×103 кг/га/год) для управляемых лесов Российской Федерации (Ба
каева, Замолодичков, 2009). 

Высокий потенциал поглощения углерода в лесах Северного Кавка
за определяется предшествующей динамикой лесопользования. На 

площадях масштабных рубок 1945-1975 гг. к настоящему времени обра
зовались молодые и средневозрастные лесные насаждения, активно по
глощающие углерод атмосферы. Стабилизировавшиеся на уровне 

200×103 м3/год размеры лесопользования и малые масштабы деструк
тивных лесных пожаров приводят к потерям углерода, заметно мень
шим по сравнению с чистым приростом фитомассы (Бакаева, Замоло
дичков, 2009). 

Лесопользование является одним из важнейших факторов, опреде
ляющих знак и величину углеродного бюджета лесов. Средний объем 

лесозаготовок в лесах Северного Кавказа за 2000–2005 гг. составлял 

215×103 м3/год, причем 86,8 % древесины заготовлено при рубках про
межуточного пользования (прореживания, рубки обновления и пере
формирования, выборочные санитарные рубки). В настоящее время 

лишь 30,5 % площади лесов Северного Кавказа относится к эксплуата
ционным категориям, остальная часть представлена охраняемыми и за
щитными лесными насаждениями. В недавнем прошлом лесопользова
ние на Северном Кавказе было значительно более масштабным: в 1950
х гг. заготавливалось по 1500×103 м3/год, в 1960-е – по 1100×103 м3/год 

(Лесопользование…, 1996). 

На Северо-Западном Кавказе производные (вторичные) леса фор
мируются в результате вырубки леса для заготовки древесины и прове
дения других хозяйственных мероприятий, приводящих к утрате лесной 

подстилки, деградации почв, живого напочвенного покрова и других 

компонентов лесных экосистем. В этих лесах при ливнях высокой ин
тенсивности зачастую формируется поверхностный сток, что приводит к 

развитию плоскостной и линейной эрозии. При этом в горных почвах 

активизируются эрозионные процессы, особенно на нарушенных участ
ках технологических коридоров, волоков и лесовозных дорог, а также – 

по линиям электропередач, нефте- и газопроводов и других линейных 

сооружений. В результате эрозия почв приводит к заилению горных во
Доступ онлайн
105 ₽
В корзину