Физико-химический состав почв и рост насаждений
Authors: Хлюстов В.К. , Наумов В.Д. , Ганихин А.М. 
Published: February 2025

Введение. Экологизация лесного хозяйства невозможна без комплексной оценки закономерностей роста и продуктивности естественно формирующихся фитоценозов в различных лесорастительных условиях. Влияние абиотических и антропогенных факторов на лесные экосистемы требует проведения детального анализа взаимосвязей показателей роста с физико-химическим составом почв и режимом увлажнения. Успешное решение задачи по оценке динамики роста и развития насаждений под влиянием множества переменных, характеризующих почвенные условия, требует проведения стационарных исследований на специальных научных объектах. Таким объектом уже более 150 лет является территория Лесной опытной дачи Тимирязевской сельскохозяйственной академии. Цель исследования – разработать методические указания для выявления экологических закономерностей и разработки многомерных моделей возрастного изменения продуктивности лесных фитоценозов под влиянием комплекса показателей, характеризующих физико-химический состав почв. Объекты, методы. Экспериментальный материал для решения поставленных задач представлен данными 38 постоянных пробных площадей с полной таксацией насаждений в разные возрастные этапы, вплоть до возраста спелости. Характеристика почв дана по описанию генетических горизонтов в 38 почвенных разрезах, заложенных в типичных для пробных площадей местах. Физико-химический состав почв оценён лабораторно. Наличие достоверности взаимосвязи возрастной динамики средней высоты древостоев с комплексом показателей, характеризующих гранулометрический и химический состав почв, оценено методом статистического моделирования. Построение моделей выполнено в два этапа, на первом из которых уравнения множественной регрессии включали в качестве предикторов условное значение высот в заданном возрасте, а также почвенные характеристики. Результаты и обсуждение. Фактическая высота древостоя на пробной площади была сведена к значению её в трёх градациях возраста: Н40, Н70, Н100 лет (Х1-Х3). Данные физико-химического состава почв (Х4-Х38) представлены показателями: верхняя граница горизонта В, гранулометрический состав и физико-химические показатели (рH водной и солевой вытяжки, содержание гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, гидролитическая кислотность, сумма поглощённых оснований и степень насыщенности ими) горизонтов А1, А1А2, А2, А2В, В, ВС и С. Выводы. В 100-летнем возрасте древостоев разница средних высот на почвах со значениями рН водной вытяжки от 3,5 до 5,9 составляет 15,1 м. Аналогичная разница высот проявляется при изменении гранулометрического состава от песка до среднего суглинка почвенных горизонтов В, ВС и С. Кривые средних высот укладываются в четыре класса бонитета. Разница средних высот на почвах с гидролитической кислотностью от 0,553 до 8,696 мг×экв./100 г почвы и степенью насыщенности основаниями от 6,68 до 81,0 % составляет в 100-летнем возрасте 12,1 м и укладывается в три класса бонитета.

Introduction. Ecologization of forestry is impossible without comprehensive assessment of regularities of growth and productivity of natural phytocoenoses in various forest conditions. The effect of abiotic and anthropogenic factors on forest ecosystems requires a detailed analysis of the relationship between growth and physical and chemical composition of the soil and moisture regime. For the successful solution of the problems in the assessment of dynamics and growth of stands under the influence of many factors determining the soil conditions, the stationary studies at the scientific facilities are required. For more than 150 years, Forest Experimental Dacha of the Timiryazev Agricultural Academy is used for this purpose. The goal of this research is to develop the guidelines for determining the environmental regularities and developing the multidimensional models of age-related changes in the productivity of forest phytocenoses under the influence of a number of indicators describing physical and chemical composition of soils. Objects, methods. The experimental material for solving the set tasks is represented by the data of 38 observed sample plots with full taxation of stands at different age stages up to the age of maturity. The soil characteristics is given according to the description of genetic horizons with 38 soil profiles laid in typical places for sample plots. The physical and chemical composition of soil was assessed in the laboratory. The presence of the relationship between the age dynamics of the average height of stands with a set of indicators characterizing the granulometric and chemical composition of soils was assessed using the method of statistical measurement. The models were constructed in two stages. In the first stage, the multiple regression-equations included the conditional value of heights at a given age, as well as the soil characteristics. Results and discussion. The actual forest stand height of the sample plot was fixed at three ages: H40, H70, H100 years (X1-X3). The Data of physical and chemical composition of the soil (X4-X38) included: upper boundary of B horizon; granulometric composition and physico-chemical indicators (pH water and salt extract, content of humus, mobile phosphorus (P2O5). exchangeable potassium (K2O), hydrolytic acidity, amount of absorbed bases and degree of saturation) of soil horizons (A1, A1A2, A2, A2B, B, BC, C), Conclusion. For 100 year-old stands, the difference in average heights on soils with pH-water extract values from 3.5 to 5.9 is 15.1 m. The similar difference in height is observed in the change of granulometric composition from sand to medium clay loam in В, ВС and С soil horizons. The curves of average heights fit into 4 quality classes. The difference between the average height on soils with hydrolytic acidity is from 0.553 to 8.696 mg*eq./100g of soil and soil saturation from 6.68% to 81.03% is 12.1 m for 100 year-old stands. It fits into three quality classes.