Статья

Людмила Вячеславовна Галактионова, в.н.с., Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН; доцент кафедры биологии и почвоведения Оренбургского государственного университета (Россия, Оренбург, пр. Победы, 13); e-mail: anilova.osu@mail.ru
Анастасия Валерьевна Васильченко, в.н.с. международной комплексной научно-исследовательской лаборатории по изучению изменения климата, землепользования и биоразнообразия Тюменского государственного университета (Россия, 625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6); e-mail: teslya_nastya@mail.ru

Galaktionova L.V., Vasilchenko A.V. 2019. Sustainability of soils to fires as a factor of preservation the shape of steppe Protected Areas // Nature Conservation Research. Vol. 4(Suppl.2). P. 98–103. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2019.041

Особо охраняемые природные территории, расположенные в степной зоне России, представляют собой уникальные пространства, сохранившие облик степей Евразии. Пожары являются неотъемлемым фактором, влияющим на растительный и почвенный компоненты экосистем. Устойчивость почв к пожару в условиях полузасушливого климата и холмистого рельефа определяет скорость восстановления растительности и почв степного ландшафта. Исследование было посвящено изучению восстановления водно-физических, физико-химических и химических свойств почв после пожара в 2014 г. на участке «Буртинская степь» государственного заповедника «Оренбургский». Участки исследования были представлены двумя полигонами с соседними сожженными и несгоревшими (фоновыми) участками. Уничтожение растительности пожаром способствовало снижению запасов влаги в слое на 0–30 см более чем на 30% в первые годы после пожара. Для почв участков, пройденных пожаром, наблюдалось большее прогревание и миграция легкорастворимых солей и гипса в верхнюю часть почвенного профиля. Наиболее интенсивное накопление СаЅО₄ и солей натрия отмечено в почвах полигона 1. Изучение влияния пала на содержание в почве органического вещества и питательных веществ показало их значительное снижение в первые два года исследований. Восстановление содержания фосфора и калия до уровня фоновых участков отмечалось к концу трех лет наблюдений. А содержание в почве органического вещества и азота значительно превышало значения фоновых почв. Проведенное исследование позволило сделать вывод о способности почв степных ландшафтов к восстановлению запасов биогенных элементов после пожара. В то же время изменение гранулометрического состава и миграция почвенных солей вверх по профилю может способствовать перестройке растительных сообществ и изменению основных свойств почвенного покрова. Особая опасность смены почв степных ландшафтов возникает в условиях повторяющихся пожаров и изменения климата. Наблюдаемая постпирогенная динамика почвенных процессов свидетельствует о необходимости глубокого и всестороннего изучения воздействия пожаров на почву как ключевого звена в функционировании степных экосистем.

водно-физические свойства почв, гранулометрический состав, органический углерод, последствия пожаров, степные экосистемы, черноземы

Поступила: 19.04.2019. Исправлена: 26.05.2019. Принята к опубликованию: 02.06.2019.

Coetsee C., Bond W.J., February E.C. 2010. Frequent fire affects soil nitrogen and carbon in an African savanna by changing woody cover. Oecologia 162(4): 1027–1034. DOI: 10.1007/s00442-009-1490-y
Heydari M., Rostamy A., Najafi F., Dey D.C. 2017. Effect of fire severity on physical and biochemical soil properties in Zagros oak (Quercus brantii Lindl.) forests in Iran. Journal of Forestry Research 28(1): 95–104. DOI: 10.1007/s11676-016-0299-x
IUSS Working Group WRB. 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. Rome: FAO. №106. 216 p.
Jia X., Xie B., Shao M., Zhao C. 2015. Primary productivity and precipitation-use efficiency in temperate grassland in the Loess Plateau of China. PLoS ONE 10(8): e0135490. DOI: 10.1371/journal.pone.0135490
Klute A. (Ed.) 1986. Methods of soil analysis. Part 1 – Physical and Mineralogical Methods. 2^nd Edition. Madison: WI Soil Science Society of America, American Society of Agronomy. 1188 p.
Krawchuk M.A., Moritz M.A., Parisien M.A., Van Dorn J., Hayhoe K. 2009. Global pyrogeography: the current and future distribution of wildfire. PLoS ONE 4(4): e5102. DOI: 10.1371/journal.pone.0005102
Leys B.A., Marlon J.R., Umbanhowar C., Vannière B. 2018. Global fire history of grassland biomes. Ecology and Evolution 8(17): 8831–8852. DOI: 10.1002/ece3.4394
Maksimova E., Abakumov E. 2017. Micromorphological characteristics of sandy forest soils recently impacted by wildfires in Russia. Solid Earth 8(2): 553–560. DOI: 10.5194/se-2016-173
Manning G.C., Baer S.G., Blair J.M. 2017. Effects of grazing and fire frequency on floristic quality and its relationship to indicators of soil quality in tallgrass prairie. Environmental Management 60(10): 1062–1075. DOI: 10.1007/s00267-017-0942-0
Pavleichik V.M., Kalmykova O.G., Soroka O.V. 2016. The features of microclimatic regime of the steppe burnt areas in the reserve «Burtinskaya steppe». Regional Environmental Issues 4: 69–74. [In Russian]
Rusanov A.M., Shein E.V. 2013. Modern evolution of soils and vegetation of agricultural lands of the Orenburg oblast. Moscow University Soil Science Bulletin 68(4): 180–184. DOI: 10.3103/S0147687413040042
Santín C., Doerr Sh. 2016. Fire effects on soils: the human dimension. Philosophical Transactions of the Royal Society B Biological Sciences 371(1696): 20150171 DOI: 10.1098/rstb.2015.0171
Shakhmatova E.Yu. 2015. Pyrogenicity – Response of Pine Forests Soils on Pyrogenic Factor Impact. International Journal of Applied and Fundamental Research 5(2): 260–264. [In Russian]
Shcherbyna V.V., Maltseva I.A., Maltsev Y.I., Solonenko A.N. 2017. Post-pyrogenic changes in vegetation cover and biological soil crust in steppe ecosystems. Regulatory Mechanisms in Biosystems 8(4): 663–668. DOI: 10.15421/021797
Shein E.V., Rusanov A.M., Anilova L.V., Dostowa T.M. 2012. Water Regime Change Typical Chernozem the Formation of Surface Layer Pyrogens of Different Power. Vestnik of the Orenburg State University 10(146): 112–116. [In Russian]
Sparks D.L., Page A.L., Helmke P.A., Loeppert R.H. (Eds). 1996. Methods of Soil Analysis. Part 3 – Chemical Methods. Madison: WI Soil Science Society of America, American Society of Agronomy. 1390 p. DOI: 10.2136/sssabookser5.3.frontmatter
Vogelmann E.S., Reichert J.M., Prevedello J., Awe G.O. 2013. Hydro-physical processes and soil properties correlated with origin of soil hydrophobicity. Ciência Rural 43(9): 1582–1589. DOI: 10.1590/S0103-84782013005000107
Vorobieva L.A. 1998. Chemical analysis of soils. Moscow: Publisher of the Moscow State University. 272 p. [In Russian]
Yildiz O., Esen D., Sarginci M., Toprak B. 2010. Effects of forest fire on soil nutrients in Turkish pine (Pinus brutia, Ten) Ecosystems. Journal of Environmental Biology 31(1–2): 11–13.