Лесорастительные свойства почв Русской равнины

На правах рукописи

Беляев Анатолий Борисович

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ РУССКОЙ РАВНИНЫ

Специальность 03.02.13 - почвоведение

ВОРОНЕЖ- 2010

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор

Щеглов Дмитрий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Владыченский Алекасандр Сергеевич

доктор биологических наук, профессор

Надежкин Сергей Михайлович

доктор сельскохозяйственных наук

Масютенко Нина Петровна

Ведущая организация: Воронежская государственная лесотехническая академия

Защита состоится « 04 » июня 2010г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.02 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская пл., 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан « » апреля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Брехова Л.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшей проблемой современного почвоведения является сохранение и повышение плодородия почв. Особенно актуальна она в новых экономических условиях, при использовании природных ресурсов негосударственными структурами. Отсутствие необходимых научных знаний, стремление получить максимальную прибыль приводит к развитию многих негативных явлений. Наибольший ущерб состоянию почвенного покрова наносят эрозия, агрогенная деградация, потери почв в процессе добычи полезных ископаемых открытым способом, загрязнение и захламление почв отходами производства, радионуклидами, подкисление, экстенсивное, нерациональное земледелие и т.п.

Многие негативные процессы обусловлены слабой облесенностью пашни и в целом территорий в основных земледельческих районах страны. Это ухудшает экологические условия существования не только культурных растений, но и человека. Увеличение площади лесных насаждений, их качественного состава, повышение продуктивности и устойчивости можно добиться методами лесной генетики, селекции и особенно интродукции.

Введение новых высокопродуктивных, устойчивых интродуцентов способствовало бы решению многих вопросов возрождения лесного хозяйства России. К настоящему времени разработаны основные принципы и методы массового введения экзотов в лесную культуру, определены искусственные ареалы перспективных видов [Болотов, 1992]. При этом особо важной, на наш взгляд, является проблема взаимосвязи и взаимовлияния интродуцированных (и местных) древесных пород со средой произрастания, где на первый план выступают почвенные и климатические условия. Эти вопросы приобрели теоретический и практический интерес с момента постановки этой проблемы В. В. Докучаевым, С. И. Коржинским и ее развития в трудах многих исследователей. Особую актуальность эта проблема представляет для малолесных лесостепных и степных регионов.

Необходимо выяснить, какое влияние интродуцированные древесные породы оказывают на свойства почв, их плодородие и эволюцию. Как экологические, главным образом почвенные и климатические, условия влияют на их продуктивность? Какие интродуцированные древесные породы окажутся наиболее устойчивыми, долговечными и продуктивными в тех или иных условиях среды? На решение этих и других вопросов была направлена наша работа.

Цель исследований. Изучить лесорастительные свойства почв различных природных зон европейской части России и сопредельных государств и разработать почвенно-климатические модели оптимального роста и продуктивности лесообразующих интродуцированных (и местных) древесных пород при выращивании их в новых условиях местообитания.

Задачи исследований:

1. Изучить особенности почвообразования и почвенный покров территорий первичной интродукции лесообразующих древесных пород европейской части России и сопредельных государств;

2. Провести детальные исследования морфологии, морфометрии, физических, химических, физико-химических и агрохимических свойств почв изучаемых районов;

3. Bыявить влияние различных интродуцированных и местных древесных пород на морфологию, состав, свойства и плодородие почв;

4. Дать дифференцированную количественную оценку относительного плодородия исследуемых почв по генетическим горизонтам, корнеобитаемому слою (КОС) и почвенному профилю в целом;

5. Исследовать характер и направленность многолетней динамики состава и свойств почв под древесными насаждениями разного состава и возраста;

6. Выявить влияние состава, свойств почв и основных климатических показателей на продуктивность интродуцированных и местных древесных пород;

7. Применительно к интродуцированным древесным породам усовершенствовать метод листового анализа с установлением оптимального видового «генотипического отношения» элементов и на его основе определить уровни продуктивности различных древесных пород;

8. Разработать и верифицировать почвенно-климатические модели оптимального роста и продуктивности интродуцированных древесных пород как основы широкого внедрения их в лесное хозяйство и полезащитное лесоразведение;

9. Разработать современную агротехнику и технологию размножения экзотов для создания плантационных культур интродуцированных древесных пород.

Научная новизна.

1. Впервые на европейской части России и сопредельных государств по единой методике проведено детальное комплексное исследование почвенного покрова территорий произрастания интродуцированных и местных древесных пород и выявлено их влияние на состав, свойства и плодородие почв.

2. На основе комплекса показателей: физических, химических и физико-химических впервые дана дифференцированная количественная оценка относительного плодородия почв по генетическим горизонтам, корнеобитаемому слою и почвенному профилю в целом.

3. В различных почвенно-климатических зонах страны впервые установлено влияние различных интродуцированных древесных пород на морфологию, строение, состав, свойства и плодородие зональных типов почв.

4. Модифицирован и адаптирован применительно к лесному хозяйству метод оценки биологической продуктивности древесных пород по листовой диагностике с расчетом соотношения основных элементов питания в хвое (листьях).

5. Впервые разработаны и верифицированы почвенно-климатические модели оптимального роста и максимальной продуктивности различных древесных пород, являющиеся основой интродукции различных видов экзотов и лесоразведения в целом.

Практическая значимость.

1. Результаты исследований вошли составной частью в отраслевую методику интродукции лесообразующих пород и рекомендации для массового внедрения в лесные культуры европейской части страны высокопродуктивных и устойчивых интродуцированных хвойных и лиственных древесных пород.

2. Разработана агротехника и технология выращивания посадочного материала интродуцированных древесных пород с закрытой корневой системой, ускоряющая сроки выращивания на 1-1,5 года и позволяющая проводить лесокультурные работы в любое время вегетационного периода.

3. По разработанной технологии заложены авторские семенные и прививочные плантации из интродуцентов, которые используются для создания плантаций первого и второго поколений.

4. Основные теоретические положения и выводы используются при чтении лекций по курсу «Почвоведение», «Мелиорация почв», спецкурсу «Основы лесомелиорации»,

при проведении лабораторных занятий, учебных и производственных практик, при выполнении курсовых и дипломных работ на биолого-почвенном факультете Воронежского госуниверситета.

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие положения:

1. Характер и степень влияния различных интродуцированных древесных пород на состав и свойства почв определяются их биологическими особенностями и зональными условиями почвообразования.

2. Интродуцированные и местные древесные породы в возрасте от 25 до 160 лет в большинстве своем оказывают благоприятное воздействие на физические, химические и физико-химические свойства почв, являются важным фактором сохранения почвенного покрова и повышения плодородия почв особенно в условиях сильнорасчлененного рельефа, не меняя направления почвообразовательного процесса.

3. Оптимальный рост, развитие и максимальная продуктивность на уровне I-Ia класса бонитета перспективных лесообразующих интродуцированных древесных пород определяются комплексом почвенно-климатических факторов, количественно описываемых информационно-логическими моделями.

4. Технология и агротехника выращивания стандартного посадочного материала интродуцированных древесных пород с закрытой корневой системой ускоряет сроки выращивания на 1-1,5 года и позволяет проводить лесокультурные работы в любое время вегетационного периода.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации были доложены на V cъезде Всесоюзного общества почвоведов (Минск, 1977), представлены на Всесоюзной научно-практической конференции «Средоулучшающая роль леса» (Новосибирск, 1984), на Всесоюзном научно-практическом совещании «Защитное лесоразведение и повышение плодородия почвы» (Новосибирск-Красноярск, 1986), на научно-практических конференциях в г.г. Воронеж (1980, 1996), Киров (1993), Орел (1994), Курск (2004), на II cъезде общества почвоведов (Санкт-Петербург, 1996), на Международных конференциях «Проблемы антропогенного почвообразования» (Москва, 1997), на II съезде белорусского общества почвоведов (Минск, 2001), на Международной конференции «Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция» (Воронеж, 2004), на Всероссийской конференции «Черноземы России: экологическое состояние и современные почвенные процессы» (Воронеж, 2006), ежегодных научных конференциях Воронежского госуниверситета.

Публикации. Всего опубликовано 129 работ. По теме диссертации опубликовано 63 работы, в том числе 1 коллективная монография, 9 работ опубликовано в изданиях, соответствующих списку ВАК.

Автору принадлежит постановка проблемы, разработка программы и методики исследований, проведение экспедиционных и аналитических работ, обработка данных с применением статистического и информационно-логического методов анализа, а также интерпретация полученных результатов, их теоретическое обобщение, формулировка выводов и теоретических положений.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав и выводов, изложена на 317 страницах текста, содержит 67 таблиц, 23 рисунка, 13 приложений. Список литературных источников включает 265 наименований, в том числе 33 зарубежных.

Объекты и методы исследований. Фактический материал диссертационной работы, получен в результате многолетних исследований проведенных автором в 1971-2000 г.г. при выполнении тематики отдела интродукции Центрального научно-исследователь-ского института лесной генетики и селекции (ЦНИИЛГиС) и Воронежского госуниверситета: по темам «З-3» Гослесхоза СССР раздел 6 (1971-1975 г) № Государственной регистрации (ГР) 72027404; по теме IV.5, раздел 3 (1976-1980 г.г.), № ГР 76057041; по теме IV.4.1, раздел 2 (1981-1985 г.г.), № ГР 81049776; по теме № 404(406) (1984-1985 г.г.) № ГР 01. 84.0 087041; НИЧ-3064.

Изучение лесорастительных свойств почв проводилось в районах первичной интродукции лесообразующих древесных пород на европейской части России, от ее западных границ до районов Поволжья, и сопредельных государств: Украины, Беларуси, Эстонии.

На территории России исследования проводились в Калининградской, Брянской, Во-ронежской, Курской, Липецкой, Нижегородской, Орловской, Пензенской областях, республиках Карелия, Марий Эл и Татарстан; в Украине - Волынской, Житомирской, Закарпатской, Ивано-Франковской, Киевской, Кировоградской, Львовской, Хмельницкой, Черниговской областях, Беларуси - Брестской, Минской областях и в Эстонии - в Таллинском и Тартуском лесхозах.

Исследование влияния древесных пород на свойства почв проводили под насаждениями интродуцированных (сосна веймутовая - Pinus strobes, сосна Муррея - P. Мurrayana, псевдотсуга Мензиса - Pseudotsuga menziesii, дуб северный - Quercus borealis), и местных экологически замещаемых лесообразующих древесных пород (сосна обыкновенная - Pinus sylvestris, ель обыкновенная - Picea abies, дуб черешчатый - Quercus robur), а также под 25 видами хвойных и лиственных пород. На экспериментальных пробных площадях (более 150) почвенный покров изучался в соответствии с требованиями к проведению биогеоценологических исследований. Многие вопросы решались на стационарах: в ФГУП - дендропарк ЛОСС (Липецкая обл.), в Моховском лесхозе (Орловская обл.) и при выполнении хоздоговорных работ с Орловским управлением лесного хозяйства. На стационарах почвенный покров изучался, кроме вышеотмеченных видов, также под кедром сибирским - Pinus sibirica, лиственницей Сукачева - Larix Sukaczewii, пихтой белокорой - Abies nephrolepis и еще под 23 видами.

Для выяснения возможности выращивания интродуцированных древесных пород в новых экологических условиях использовали метод комплексных экспедиционных ис-следований в пределах искусственных ареалов лесных интродуцентов, ограниченных условиями наилучшего или преимущественного роста. Суть даного подхода состоит не только в описании и диагностике почв по единой методике, но и в дифференцированном определении относительного плодородия почв, исходя из количественных показателей в пересчете на глубину генетических горизонтов, профиля в целом, слоя 0-100 см, и корнеобитаемого слоя (КОС). За КОС принималась суммарная мощность горизонтов, в которых размещалось более 90% корневых систем древесных пород. Это позволило более точно определить уровень почвенного плодородия, по сравнению с общеизвестными методами оценки по типам леса или типам условий произрастания. Тем более, что классическая оценка по этим показателям не всегда корректна по отношению к экзотам.

Почвенные разрезы закладывались на глубину проникновения основной массы корней (1,5-2 м) на расстоянии 1 м от ствола среднего дерева под хорошо развитой кроной [Карпачевский, 1972]. В почвенных разрезах проводилось детальное исследование морфологии, морфометрии, структурно-агрегатного состава, плотности сложения по всему профилю, отбирались образцы почвы, подстилка и хвоя текущего года. Для листовой диагностики пищевого режима отбор хвои (листьев) выполняли в соответствии с имеющимися рекомендациями [Шумаков, Федорова, 1970; Richards, 1972 и др.]. Исследование физических, физико-химических и химических свойств почв и растений проводили общепринятыми методами.

Для выявления влияния состава и свойств почв на продуктивность насаждений рассчитывались средневзвешенные показатели в зависимости от определенного объема почвы: гор. А (1*), А+В (АВ) (2*), КОС (3*), слой 0-100 см (4*) и почвенный профиль в целом (5*). Полученный полевой и лабораторный материал анализировался методами статистического и информационно-логического анализов [Дмитриев, 1972; Пузаченко и др., 1969]. Первоначально по каждому фактору рассчитывали статистические показатели, которые давали представление об изменчивости каждого признака и служили основанием для их ранжирования.

Каждый из почвенно-климатических показателей (факторов) по своему влиянию оценивался по коэффициенту эффективности передачи информации (КЭПИ) к изучаемому явлению, за показатель которого брался средний прирост по запасу в чистых культурах при полноте сомкнутости 1,0. Для установления связей между почвенно-климатичес-кими показателями и продуктивностью составлялись таблицы условных распределений (более 600). Предварительно значения ранжировались. Величина шага в каждом случае определялась природой признака, способом его определения и описания, числом наблюдений, максимальным и минимальным значениями в пределах доверительных границ, рассчитанных статистическим методом. Для каждого ранга факторов выделяли специфические ранги приростов и определяли при каком состоянии факторов средний прирост будет наивысшим, средним или наименьшим. При анализе учитывали 23 почвенных и климатических показателя (фактора) по каждому изучаемому виду древесных пород. Для выявления связи продуктивности насаждений с почвенно-климатическими условиями были приняты определенные интервалы значимости КЭПИ (табл. 1).

Таблица 1

Степень значимости коэффициента эффективности передачи информации (КЭПИ)

КЭПИ	Степень связи
< 0,100	Очень низкая
0,100-0,150	Низкая
0,150-0,200	Средняя
0,200-0,300	Повышенная
0,300-0,400	Высокая
> 0,400	Очень высокая

Все почвенные и климатические факторы для удобства обработки обозначались буквами латинского алфавита и арабскими цифрами: a(1) - мощность горизонтов (слоев), см; b(2) - содержание частиц физической глины (<0,01 мм), %; c(3) - плотность сложения, г/см3; d(4) - общая порозность, %; e(5) - полевая влажность, %; f(6) - гумус, %; g(7) - рН_КСl; h(8) - сумма обменных катионов, ммоль/100 г почвы; i(9) - степень насыщенности основаниями, %; j(10) - запасы валового гумуса в слое 0-100 см, т/га; k(11) - запасы обменного калия, кг/га; l(12) - запасы подвижного фосфора, кг/га; m(13) - запасы обменных катионов, т/га;

n(1) - осадки за год, мм; o(2) - осадки за вегетационный период, мм; p(3) - относительная влажность воздуха, %; q(4) - гидротермический коэффициент (ГТК); r(5) - сумма активных температур выше +10 ^ОС; s(6) - вегетационный период, дни; t(7) - безморозный период, дни; u(8) - среднегодовая температура, ^ОС; y(9) - абсолютный минимум температуры, ^ОС; z(10) - абсолютный максимум температуры, ^ОС.

Для прогнозирования прироста различных древесных пород и продуктивности насаждений в целом в зависимости от почвенно-климатической ситуации конкретной территории нами использовалась методика нечеткого моделирования [Леденева, 2006], сог-

ласно которой зависимость значений выходной переменной (величина прироста) от набора входных переменных формализуется с помощью понятия нечеткой системы.

Примечание: 1*-5* - порядковый номер горизонтов (слоев); a(1)-m(13) почвенные и n(1)-z(10) климатические показатели, учитываемые в логических формулах и графиках.

На основе данных диссертационного исследования были сформированы базы правил для интродуцированных (и местных) древесных пород, позволяющие по конкретным значениям почвенно-климатических показателей прогнозировать объем прироста насаждений, а также определять значения этих показателей, при которых ожидается высокий, средний или низкий объем прироста конкретной породы.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному консультанту проф. Д. И. Щеглову за внимание, активную поддержку, критические замечания и советы. Автор выражает искреннюю благодарность доктору с/х наук Н. А. Болотову, сотрудникам кафедры почвоведения и управления земельными ресурсами за доброжелательность и отзывчивость и в их числе особенно доценту Л. И. Бреховой, профессорам Н. А. Протасовой, Н. В. Безлер, аспиранту Р. Ю. Макарову. Особую благодарность выражаю профессору кафедры математических методов исследования операций Т. М. Леденевой и аспиранту этой кафедры А. В. Дубинину за разработку программы базы правил для моделирования в математическом пакете MatLab.

1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ почвообразования

НА Русской равнинЕ

Полевые почвенные исследования в районах произрастания интродуцентов были проведены в различных природных зонах европейской части России и сопредельных государств в пределах Русской равнины в бореальном и суббореальном поясах.

Орографические условия. Территория Русской равнины подразделяется на две геоморфологические части: 1) северную, моренную и 2) южную, внеморенную. В северной части среди ледниково-аккумулятивных форм рельефа хорошо сохранились конечноморенные гряды, а местами камовые холмы и озы, песчаные зандры, озерно-ледниковые заболоченные низины, сложенные ленточными глинами и тонкими песками.

Южная внеморенная часть на юго-западе представлена сглаженными формами рельефа с многочисленными степными западинами; на северо-востоке менее изрезанной оврагами равниной.

Климатические особенности. Огромная площадь Русской равнины обусловливает различие климатичесих условий в разных ее пунктах. В северо-западной ее части она находится под воздействием Атлантического океана и его теплого Северо-Атлантического течения. При движении на юго-восток континентальность климата усиливается. Равнинный рельеф благоприятствует свободному обмену воздушными массами между удаленными друг от друга районами. В то же время наличие возвышенностей и низменностей на Русской равнине обусловливает некоторое различие климатических условий и между ними.

Растительный покров. В бореальном поясе в пределах Русской равнины РФ [Карта…,1983] исследования проводились в Европейско-Западно-Сибирской таежно-лесной почвенно-биоклиматической области с Карельской, Прибалтийской, Белорусской и Среднерусской провинциями. В суббореальном поясе - 1) западной буроземно-лесной с Закарпатской провинцией и 2) центральной лесостепной и степной с Северо-Украинс-кой, Окско-Донской, Южнорусской и Нижнекамской провинциями.

В среднетаежной Карельской провинции распространены сосновые, реже еловые леса

с лишайниковым или моховым покровом и с ягодными кустарничками;

В южно-таежной Прибалтийской провинции растительность представлена хвойно-широколиственными лесами из дуба и ели, а на песчаных почвах - сосной. Также распространены граб и бук. Широко представлены интродуцированные породы особенно в Калининградской области РФ.

Растительный покров Белорусской провинции представлен елово-широколиственны-ми лесами с участием ели, дуба, граба и местами бука, в подлеске - лещины.

Среднерусская южно-таежная провинция занимает территорию распространения еловых южно-таежных лесов (на востоке с пихтой (A. sibirica)) с подлеском из липы (Tilia cordata), березы (Betula pendula), рябины (Sorbus aucuparia) и черемухи (Padus avium), а также смешанных широколиственно-еловых лесов с дубом (Q. robur) и липой (T. cordata) и подлеском из клена (Acer platanoides), лещины (Corylus avellana) и других пород; покров мохово-травяной и травяной; много вторичных березняков. На песчаных почвах распространены массивы сосновых и сосново-дубовых лесов.

Целинная растительность Северо-Украинской провинции в прошлом была представлена чередованием лесных участков со степными. В настоящее время состоит в основном из широколиственных лесов с наличием в них граба (Carpinus betulis) и бука (Fagus sylvatica). Буковые, буково-грабовые и дубово-грабовые леса значительно распространены в Прикарпатье. На низменной равнине Полесья преобладают сложные сосняки.

В Окско-Донской провинции в прошлом росли в основном широколиственные леса из дуба с ясенем, ильмом, липой и кленом, с разнообразным подлеском и разнотравьем, а на Приволжской возвышенности, кроме того, и сосновые леса. Сосновые леса развиваются на песчаных почвах по правобережью и левобережью рек. На Тамбовской равнине преобладали разнотравно-луговые степи.

Лесная растительность в Закарпатской провинции представлена буковыми, буково-еловыми, пихтово-еловыми и еловыми мертвопокровными лесами. В провинции сосредоточены крупные массивы интродуцентов.

Почвообразующие породы. Огромная по протяженности территория Русской равнины характеризуется разнообразием почвообразующих пород, что обусловливает большую неоднородность почвенного покрова.

В северо-западной части Русской равнины в Прибалтийской провинции толщи осадочных пород перекрыты ледниковыми наносами, в основном валунными суглинками, реже супесями. Приморские террасы и местами низменные равнины сложены мощными песками. Многие породы карбонатные, но имеются и бескарбонатные, особенно в западных районах.

В Карельской, Прибалтийской и Белорусской провинциях почвообразующими породами являются пески (террасовые, зандровые), сильно валунные пески и супеси (моренные), каменистые породы и местами серые шунгитовые сланцы, карбонатная и бескарбонатная морена, лессовидные легкие суглинки. В Прибалтийской и Белорусской провинциях широко представлены двучленные или даже многочленные отложения.

В Среднерусской провинции почвообразующими породами являются различные суг-

линки, супеси и пески. По возвышенным равнинам (Валдайская, Смоленско-Московская и др.) распространены пылеватые тяжелые и средние суглинки. Остальная территория занята плоскими пониженными равнинами, сложенными с поверхности песками и супесями на небольшой глубине (менее 1 м), подстилаемыми моренными суглинками.

В Северо-Украинской провинции четвертичные отложения представлены лессовидными суглинками. В Украинском Полесье четвертичный покров сложен водно-леднико-выми наносами: супесями, частично песками, лессовидными суглинками, а также мореной; последняя является чаще подстилающей породой. Почвообразующими породами почти повсеместно являются лессовидные суглинки и лесс, на террасах Днепра и его притоков - древнеаллювиальные пески.

На территория Окско-Донской и Южнорусской провинций ледниковые отложения представлены в основном бурыми валунными суглинками и глинами, покрывающими водораздельные пространства, а также песками. Валунные глины и суглинки сверху прикрыты небольшой толщей безвалунных лессовидных покровных суглинков. Они являются основной материнской породой, на которой сформировался современный почвенный покров ЦЧР [Адерихин, Тихова, 1963]. В юго-западной части ЦЧР широкое распространение получили лесс и лессовидные суглинки, богатые карбонатами. На Тамбовской равнине среди отложений, перекрывающих морену, наиболее распространены покровные глины и суглинки. Северная часть Приволжской возвышенности сложена элювиально-делювиальными продуктами выветривания коренных пород. Поверхность Мокша-Цнинской равнины прикрыта четвертичными наносами: более пониженные участки песками, а повышенные - пылеватыми суглинками.

Характеристика почвенного покрова районов исследования

Почвенный покров в различных природных зонах Русской равнины под интродуцированными древесными породами представлен типами и подтиами почв, различных по своему генезису, степени выраженности почвообразовательного процесса и уровню плодородия: песчаными слабо,-среднегуму-сированными почвами, дерновыми, дерново-подзолистыми, бурыми лесными (равнинными и горными), светло-серыми и темно-серыми лесными почвами, выщелоченными, типичными и обыкновенными черноземами.

В каждом генетическом типе почв проявляются определенные, только ему одному свойственные сочетания элементарных почвенных процессов (ЭПП), «хотя отдельные ЭПП могут и должны встречаться (в разных сочетаниях) в различных … типах почв» [Розанов, 1983].

Физические свойства почв.

Гранулометрический состав. Лесные культуры исследуемых древесных пород произрастают на различных по гранулометрическому составу почвах: от песчаных до тяжелосуглинистых.

Дерново-подзолистые почвы распространены в разных климатических условиях европейской территории от Прибалтики до Поволжья и для удобства рассмотрения разбиты на три группы. В первую группу отнесены дерново-подзолистые почвы Прибалтийской, частично Белорусской и Среднерусской провинций, во вторую - Нижнекамская и в третью - Белорусской провинции. По гранулометрическому составу дерново-подзолис-тые почвы первой группы - легкосуглинистые, второй и третьей - супесчаные с преобладанием крупных фракций: песчаных и крупнопылеватой. Илистая фракция занимает четвертую, иногда пятую позиции (3,4-9,2%), некоторое увеличение ее содержания происходит лишь в средней и нижней частях профиля.

Бурые (горные) лесные почвы являются среднесуглинистыми, а бурые лесные Прибалтийской провинции - легкосуглинистыми. Преобладающей фракцией в бурых рав-нинных почвах является фракция мелкого песка, второй - фракция крупной пыли, на третьей позиции илистая фракция, содержание которой вниз по профилю возрастает от

12,0 в горизонте А до 19,6% в почвообразующей породе.

В выщелоченных черноземах Окско-Донской провинции преобладaющие фракции - илистая и крупной пыли. В сумме они составляют 65-77%. В средней части профиля происходит утяжеление гранулометрического состава до легкой глины и некоторое облегчение в почвообразующей породе. Подобную закономерность содержания и распределения гранулометрических фракций имеют темно-серые лесные тяжелосуглинистые почвы. Светло-серые лесные почвы этой провинции характеризуются супесчаным гранулометрическим составом. Преобладает фракция крупного и среднего песка, затем в порядке убывания следуют фракция мелкого песка, крупнопылеватая, илистая, средней и мелкой пыли. Илистая фракция в профиле этих почв находится в пределах 5,0-13,0%, что свидетельствует о их невысоком потенциальном плодородии.

При рассмотрении влияния различных древесных пород на процессы внутрипоч-венного выветривания нами был рассчитан коэффициент оглинивания (К) и относительный процент потери (-) и накопления (+) ила по сравнению с его содержанием в материнской породе [Крупеников, 1967; Щеглов, 1999]. При этом считается, что оглинивание происходит при К > 1. В качестве примера приведем данные расчета коэффициета оглинивания в бурых лесных (равнинных) и дерново-подзолистых юго-запада (табл. 2).

Таблица 2

Статистические показатели содержания ила - <0,001 мм (над чертой) и частиц физической глины - <0,01 мм (под чертой) в профиле исследуемых почв ( в %)

Глуби- на, см	Гори- зонт	_ x	S	_ Sx	max	min	V,%	K*	Потеря (-) и нако-пление (+) ила
Бурые лесные кислые оподзоленные равнинные (Прибалтийская провинция)
1(3)-10	А	12,2 21,3	1,1 0,8	0,7 0,4	14,3 22,7	10,1 19,9	9,2 3,5	0,97	-37,6
20-30	АЕ	14,3 23,1	3,0 3,2	1,7 1,8	19,7 28,8	8,9 17,4	20,6 13,7	1,09	-26,9
40-50	ВЕ	15,6 24,2	4,3 4,2	2,5 2,4	23,6 31,8	7,6 16,6	27,4 17,4	1,07	-20,6
60-70	Вm	16,0 25,0	3,9 3,5	2,2 2,0	23,1 31,4	8,9 18,6	24,2 14,0	1,06	-18,4
90-100	ВС	16,8 32,7	4,3 9,2	2,5 5,3	24,6 49,6	9,0 15,8	25,3 28,1	0,87	-14,3
140-150	С	19,6 33,1	4,8 11,1	2,8 6,4	28,5 53,5	10,7 12,7	24,5 33,5	1,0	Не опр.
Дерново-подзолистые (Белорусская провинция)
2(4)-10	А	6,3 10,6	1,4 2,5	0,5 1,0	7,6 12,8	5,0 8,4	22,7 23,9	1,08	-71,0
10-20	AE	7,2 12,7	1,5 4,3	0,7 1,9	8,9 17,6	5,5 7,8	20,4 33,6	1,12	-67
20-30	E	7,5 12,3	1,8 2,3	0,8 1,0	9,6 14,1	5,4 8,9	24,5 19,8	1,11	-65
30-40	BE	8,1 14,5	1,7 2,4	0,9 1,1	9,8 14,6	5,5 9,0	23,4 21,0	1,18	-65
60-70	Bm	10,0 14,2	6,4 8,5	2,9 3,8	17,3 24,0	2,7 4,4	63,9 59,9	1,28	-54,0
110-120	BC	13,5 25,8	3,7 14,9	2,1 8,6	20,3 27,3	1,5 6,7	27,1 57,8	1,0	-38,0
140-150	C	21,6 39,2	15,0 26,6	7,5 13,3	42,4 76,2	0,8 2,2	69,3 67,9	1,0	Не опр.

Среди дерново-подзолистых почв, сформировавшихся в различных условиях Русской равнины и имеющих в основном легкий гранулометрический состав, наиболее четко процесс оглинивания (К= 1,18-1,28) наблюдается в почвах юго-западной части (Белорусская провинция). В меньшей степени этот процесс (К= 1,05) отмечается в горизонте ВС дерново-подзолистых почв северо-запада и отсутствует в почвах, сформировавшихся в Поволжье.

Процесс оглинивания в бурых лесных почвах Прибалтийской провинции охватывает верхнюю треть профиля почв, где величина (К) находится в пределах 1,06-1,09. В бурых лесных почвах Закарпатской провинции ясно выраженного оглинивания нет, хотя в горизонте Вm отмечено положительное накопление ила.

Процесс оглинивания проявляется также в средней и нижней части профиля черноземов выщелоченных и темно-серых лесных почв (К = 1,05-1,08), а также в светло-серых лесных почвах (К= 1,16).

Исходя из этих данных, можно считать, что процессу оглинивания, даже в песчаных и супесчаных разновидностях почв во многом способствуют древесные насаждения, создающие благоприятные условия для развития данного процесса.

Плотность сложения почв. Все изученные почвы можно расположить в следую-щий возрастающий ряд по величине плотности сложения в верхнем 10-см слое: черноземы выщелоченные (0,92 г/см³) > бурые лесные (горные) (0,97) > темно-серые лесные (1,01) > бурые лесные (равнинные) (1,03) > дерново-подзолистые Поволжья (1,06) > дерново-подзолистые Прибалтийской провинции (1,11) > дерново-подзолистые Белорусской провинции (1,13) > светло-серые лесные Северо-Украинской и Окско-Дон-ской провинций (1,36). В бурых лесных (равнинных и горных), а также в дерново-подзо-листых почвах глубже 10-см слоя плотность сложения закономерно увеличивается и колеблется в профиле в пределах 1,31-1,62 г/см³.

В черноземных почвах вниз по профилю плотность сложения постепенно возрастает, но в гумусовых горизонтах все еще не превышает величины 1,2 г/см³ и лишь в горизонте ВС и материнской породе достигает 1,39-1,45 г/см³. В темно-серых лесных почвах увеличение плотности сложения (1,26 г/см³) отмечается на глубине 30-40 см, а в горизонте Вt (60-70 см) уже превышает 1,4 г/см³. В светло-серых почвах высокая плотность сложения наблюдается по всему профилю, достигая максимума в горизонте Вt1 (90-100 см) - 1,64 г/см³.

Валовой химический состав почв.

Для большинства исследованных почв характерен элювиально-иллювиально-дифференцированный профиль. Вместе с утяжелением гранулометрического состава, увеличением доли илистых частиц иллювиальные горизонты обогащаются оксидами алюминия и железа и обедняются кремнеземом.

Проведенный расчет молекулярных отношений SiO₂ SiO₂ SiO₂ позволил

R₂O₃ Al₂O₃ Fe₂O₃

выявить относительное накопление, перемещение и миграцию этих оксидов в профиле почв. Таким образом:

1) преобладающим оксидом, особенно в почвах легкого гранулометрического соста-

ва (песчаных, супесчаных) является кремнезем (SiO₂), содержание которого колеблется в горизонте А от 54 до 95 %. Вниз по профилю почв его количество либо возрастает вместе с увеличением песчаных частиц, либо снижается при утяжелении гранулометрического состава;

2) оксид алюминия во всех случаях занимает вторую позицию. Наибольшие его количества сосредоточены в черноземах выщелоченных, типичных, темно-серых лесных почвах, а также в дерново-подзолистых глинистых почвах Карелии и бурых лесных среднесуглинистых почвах Закарпатской провинции (до 18,4 %);

3) оксид железа занимает третью позицию среди анализируемых оксидов. Его рас-

пределение в пространстве и по профилю синхронно с оксидом алюминия.

Химические и физико-химические свойства почв

Изучение химических и физико-химических свойств почв под интродуцированными

(и местными) древесными породами позволяет сделать определенные выводы об уровне их плодородия.

По содержанию гумуса (усредненные данные) все исследованные почвы: черноземы выщелоченные (Ч^В), темно-серые (Л₃) и светло-серые (Л₁) лесные, бурые лесные (Лб) - равнинные и горные, дерново-подзолистые (П^Д) различных провинций соответствуют их генетическим особенностям [Буроземообразование и псевдооподзоливание, 1974; Вайчис, 1975; Классиф. и диагностика почв СССР, 1977;]. Длительное произрастание древесных пород сопровождается накоплением органического вещества в виде подстилки и опада, что способствует гумусообразованию. По содержанию гумуса в верхнем 10 см слое исследуемые почвы можно расположить в следующий убывающий ряд: Ч^В - 8,3% > Л₃ - 7,6 > Лб (равнинные) - 4,6 > П^Д (Поволжье) - 4,1 > Лб (горные) - 3,9 > П^Д (С-З) - 3,0 > П^Д (Ю-З) - 2,6 > Л₁ - 1,5%.

Изучаемые древесные породы оказывают неодинаковое влияние на содержание гумуса в почвах разных регионов Русской равнины. В бурых лесных почвах Прибалтийской провинции, дерново-подзолистых почвах юго-запада и в черноземах выщелоченных ЦЧР и Украины наибольшее содержание гумуса в горизонте А отмечается под насаждениями псевдотсуги - 4,4, 2,5 и 8,7% соответственно, в остальных провинциях - под сосной веймутовой. В КОС практически во всех случаях содержание гумуса больше под сосной веймутовой. Из других пород наибольшее влияние на накопление гумуса оказывает сосна Муррея лишь в Поволжье. Дуб северный в этом ряду занимает третью-четвертую позиции.

Характерной особенностью изучаемых почв под древесными насаждениями является сильнокислая и кислая (в большинстве случаев) реакция почвенного раствора (величина рН_КСl< 4,5), особенно в светло-серых лесных, бурых лесных, дерново-подзолистых почвах. Слабокислая реакция (рН 5,3) отмечается только в темно-серых лесных почвах под дубравами, что можно объяснить листовым опадом дуба, сопутствующих пород (ясень, клен) и подлеска, богатых кальцием.

В составе почвенного поглощающего комплекса (ППК) выщелоченных черноземов и темно-серых лесных почв основную долю составляют ионы кальция (66-67%), а вторые позиции принадлежат поглощенному водороду гидролитической кислотности (17-20%). На долю магния приходится 15-17%.

Совершенно другая картина наблюдается в светло-серых лесных, бурых лесных и дерново-подзолистых почвах, где водород гидролитической кислотности составляет основную долю (43-64%) в составе обменных катионов и лишь в дерново-подзолистых почвах северо-запада Русской равнины и Поволжья - занимает вторую позицию (33-35%). Здесь основную долю также составляет обменный кальций (41-52%). На долю магния приходится от 9 до 23% от состава обменных катионов. В бурых лесных (горных) почвах в ППК появляется алюминий - его доля в верхнем горизонте составляет 9,5%, вниз по профилю она возрастает до 16%. В небольших количествах (<1,0%) он присутствует в верхнем 30-сантиметровом слое дерново-подзолистых почв Белорусской провинции.

2 Влияние Древесных пород на состав и свойства черноземов

Имеющаяся литература по влиянию лесных насаждений на почвы противоречива. Многие авторы [Тумин, 1930; Надеждин, 1949; Мина, 1954; Адерихин, 1956; Ахтырцев, 1956; Зонн, Кузьмина, 1960; Розанова, 1960; Келеберда, 1973; Растворова, 1974;] отмечают умеренный характер выщелачивания и положительное влияние лесной растительности на физические и физико-химические свойства черноземов. В других исследованиях говорится о деградационных явлениях под лесом и особенно под насаждениями дуба [Ткаченко, 1908, 1939; Горшенин, 1924; Степанов, 1932; Усов, 1938; Вехов, 1949].

Причина, по-видимому, в том, что многие исследования проводились с ограниченным набором древесных пород, причем в разном возрасте и в разных почвенно-климатичес-ких условиях. Это вызывает необходимость детального и комплекного исследования данного вопроса в стационарных условиях под различными интродуцированными и местными древесными породами, заложенными искусственно в одинаковых условиях. Этим целям соответствует дендрарий ЛОСС и Моховское лесничество, расположенные в

близких почвенно-климатических условиях. Контролем служила пашня, прилегающая к этим объектам, а также залежные участки с разнотравной растительностью.

Почвенный покров под всеми изучаемыми насаждениями, а также на пашне и залежи представлен черноземом выщелоченным среднемощным тяжелосуглинистым. Предыдущими [Ткаченко, 1908, Розанова, 1960] и нашими исследованями гранулометрического состава, глубины залегания карбонатов, мощности гумусовых горизонтов с применением статистической обработки установлено, что изучаемые черноземы выщелоченные этих двух участков, являются достаточно однородными по почвенным показателям и все происходящие изменения в свойствах почв можно отнести к влиянию древесных насаждений.

Морфология почв. Влияние искусственных древесных насаждений на почву проявляется прежде всего в образовании нового органогенного горизонта О (Ао) - лесной подстилки. По данным Ткаченко [1908] ее мощность под 32^-Х - летними дубовыми культурами колебалась от 1 до 3 см, под насаждениями 42^-Х- летней ели от 0,5 до 2,0 см, а лиственницы того же возраста до 5,0 см, что является, вероятно, завышенной величиной. В работах сотрудников Лаборатории лесоведения [Зонн, Кузьмина 1960, Розанова, 1960] мощность подстилки (видимо, усредненно) в условиях Мохового составляет 1,5 см. По нашим данным на тех же объектах ее мощность под хвойными не превышала 2,5-3,0 см в возрасте насаждений 50 и 70 лет, под дубовым пологом она зависела от времени вегетационного периода. Мощность подстилки в биогруппах 45-47-летних хвойных древесных пород в дендрарии ЛОСС была 3,5 см ±0,5 (n=58) при высоком коэффициенте варьирования (V=50).

До сих пор взгляд о влиянии древесных насаждений на мощность гумусовых горизонтов неоднозначен [Ткаченко, 1908; Байко, 1953; Ахтырцев, 1956; Розанова, 1960; Соловьев, 1967; Мигунова, 1970; Чони, 1971; Богатырева, 1974 и др.].

По результатам своих исследований М. Е. Ткаченко делает вывод об уменьшении мощности гумусовых горизонтов под древесными породами на 10-15 см по сравнению с прилегающей к массиву пашней, где мощность варьировала в пределах 65-75 см. Обработав 10 разрезов (из 13), заложенных им под лесными насаждениями, мы получили среднюю мощность выделенных им гумусовых горизонтов равной 61,0 см ± 5,1 (V = 12,0%), что действительно, меньше мощности на пашне (по 6 разрезам). И. М. Розанова [1960] таких различий между пашней и 25-летними культурами не обнаружила. По ее данным средняя мощность составляла 51,0 см ± 12,0 при V=17,0%.

В наших исследованиях 1975 года на тех же объектах, что у Розановой И. М. под 45-

47- летними культурами средняя мощность горизонтов А+АВ была 60,0 см ± 4,95 при V= 11,0%, т. е. сопоставима с данным показателем в работе М. Е. Ткаченко. Еще через

25 лет она увеличилась до 66,3 см ± 7,7 (V=8,3%). Приращение мощности за 50-летний

период было достоверным (t_f = 2,98 > t_t = 2,31) и скорее всего происходило не только за счет нарастания гумусового профиля вниз, но и под воздействием увеличивающегося объема корневых систем в верхних слоях почвы [Беляев, 1991, 2007]. Но и в первом и во втором случаях превышение мощности было не достоверным по сравнению с пашней, где мощность горизонтов А+АВ составляла 57,0 см ± 8,4 (V = 12,0%).

Из других морфологических особенностей следует остановиться на структурном состоянии отдельных генетических горизонтов. На пашне под влиянием постоянной обработки в пахотном слое образуется пылевато-комковато-глыбистая структура, в подпахотном - комковатая с примесью зернистости, а в иллювиальном горизонте Вt - крупно-комковатая, тогда как под всеми изучаемыми хвойными породами в горизонте А формируется порошисто-зернистая, а под дубом - крупнозернистая структура. В горизонте АВ она трансформируется соответственно в комковато-зернистую и зернисто-ореховатую. Аналогичные особенности были отмечены ранее Ткаченко [1908], Зонном, Кузьминой [1960].

Длительное произрастание древесных насаждений сказалось и на глубине вскипания карбонатов. Если условно принять исходную границу вскипания в Моховом в почве пашни перед посадкой древесных пород равную в среднем 106,4 см±11,4 и V=19%, то под дубом (97,7 см±7,5%, V= 14,0%,), елью (99,4 см±2,8 и 17,0%) происходит повышение границы вскипания, а под лиственницей (110,8 см±9,9 и 15,6%) и сосной обыкновенной (112,9 см±7,9 и 12,0%) - ее снижение. При этом можно говорить лишь о тенденциях сдвига границы вскипания. Достоверность различий отмечается лишь между крайними породами, а именно, между дубом и лиственницей, дубом и сосной обыкновенной, елью и лиственницей, елью и сосной обыкновенной. Сосна веймутовая практически не изменила границу залегания карбонатов (105,8 см±7,2, и 6,0%,).

Различия древесных пород по влиянию на границу вскипания требуют пояснения. Прежде всего это касается насаждений ели, подстилка которой имеет среднекислую реакцию (рН_KCl = 4,9) и, казалось бы, должна способствовать понижению границы вскипания. Однако этого не происходит, что объясняется слабым промачиванием почвы под этой породой [Ткаченко, 1908]. Меньшая глубина вскипания под дубом обусловлена слабокислым опадом (рН_KCl = 5,2), обогащенным кальцием и магнием (> 90 ммолей на 100 г подстилки), что в 1,6-2,4 раза превышает их содержание в подстилке хвойных пород. Под сосной обыкновенной и под лиственницей атмосферные осадки слабо задерживаются кронами деревьев, что при наличии кислых продуктов разложения подстилок (рН_KCl = 4,6 и 4,9 соответственно) приводит к интенсивному выщелачиванию и понижению границы вскипания.

Несколько иные результаты были получены под древесными породами в дендрарии ЛОСС, где мы обобщили данные по глубине вскипания по группам древесных пород: темнохвойные (виды ели, пихты и псевдотсуги), светлохвойные (виды сосны, лиственницы) и лиственные (виды дуба, березы). В качестве контроля использовалась межкуртинная залежь. В результате статистической обработки данных по этим группам древесных пород, их влияние на глубину залегания карбонатов проявилось в виде следующего ряда: лиственные (80,1 см±19,5; V= 32,0%) > залежь (86,4±9,2%; V= 20,0%); > светлохвойные (89,9 ± 7,7; V = 18,2%); > темнохвойные (98,3±6,6;V =17,0%).

Физические свойства почв. Информативным показателем происходящих в почве изменений является плотность ее сложения. Уже 25-летний срок произрастания еловых, дубовых и лиственничных посадок привел к уменьшению плотности сложения в верхнем 10-см слое до величин меньших единицы, соответственно до 0,88, 0,91 и 0,87 г/см³, в то время как на пашне она была равна 1,24 г/ см³ [Зонн, Кузьмина, 1960]. Пятидесятилетнее произрастание древесных пород практически не изменило величину этого показателя 0,90, 0,92 и 0,87 г/см³,соответственно. Дальнейшее увеличение возраста насаждений (до 70 лет) показывает устойчивую тенденцию снижения плотности под всеми породами в ряду: сосна веймутовая (0,89) > дуб черешчатый (0,86) > ель обыкновенная (0,83) > сосна обыкновенная (0,82) > лиственница Сукачева (0,80 г/см³). На пашне в эти сроки исследований плотность сложения находилась в пределах 1,10-1,13 г/см³, что опреде-ляется частотой обработок и произрастающей культурой.

Увеличение возраста насаждений свыше 100 лет, как показали наши исследования под аналогичными культурами на близко расположенных участках, свидетельствует об устойчивой тенденции снижения плотности сложения. Так, под 120-летней сосной веймутовой плотность уменьшилась до 0,71, под 120-130-летними елью и дубом - до 0,67, а под 160-летней лиственницей - до 0,60 г/см³. Такие показатели плотности отмечались и на облесенных склонах крутизной 10-12^О: 0,72-0,79 г/см³ под 120-140-летней лиственницей и 0,82 г/см³ - под 100-летним дубом. Низкая плотность приводит к значительному повышению общей порозности до 63-75%, в то время как на пашне и залежи она находилась в пределах 48-57%.

Следует отметить, что эффект разуплотнения под воздействием корневых систем древесных пород начинает несколько сглаживаться на глубине 20-30 см уже под 25-летними культурами (1,0-1,08 г/см³). Он оставался таким же (1,03-1,10 г/ см³) и под 70-летними культурами. Эти величины были уже ближе к плотности на пашне (1,12-1,23 г/см3). Окончательное выравнивание этого показателя с пашней происходит ниже 30 см, находясь в пределах 1,10-1,26 г/см³, вне зависимости от сроков произрастания насаждений. Глубже 70 см плотность сложения увеличивается до 1,32-1,47 г/см³, достигая максимума в почвообразующей породе (1,47-1,61 г/см³).

Наибольший эффект разуплотнения наблюдается под лиственницей Сукачева во все сроки ее произрастания, в том числе и на крутых склонах. В ряду изученных древесных пород сосна веймутовая и дуб черешчатый являются относительно менее разуплотняющими породами. Ель обыкновенная и сосна обыкновенная занимают промежуточное положение.

Структурно-агрегатный состав почв. Важным показателем изменений, происходящих в почве, служит ее структура. Во второй половине прошлого века рядом исследований [Зонн, Васильева, 1954; Ахтырцев, 1956; Чернышова, 1958; Зонн, Кузьмина, 1960; Адерихин, 1970; Мигунова, 1970; Богатырева, 1974; и др.] подтверждено, что структура почв под лесными насаждениями улучшается.

Наши исследования свидетельствуют о лучших, с агрофизической точки зрения, показателях структуры выщелоченных черноземов под всеми древесными насаждениями, в том числе и на темно-серых лесных почвах склоновых участков, по сравнению с пашней. Под лесными насаждениями в верхнем 20 см слое почвы на всех элементах рельефа, а также на залежи, выявлено, что 67,0-92,3% составляют агрегаты размером от 0,25 до 10 мм. При этом преобладающая их доля (51-77%) относится к категории зернистой структуры (1-5 мм). На пашне агрегаты размером 0,25-10 мм составляют 35-58%, а доля зернистой фракции находится в пределах 19,0-35,0% в зависимости от произрастающей культуры. Велика доля (35,0-63,0%) глыбистой структуры (>10 мм).

Подтверждением этому могут быть также данные величин коэффициента структурности (Кстр.) почвы под древесными насаждениями разного состава и возраста.

В дендрарии ЛОСС по величине К стр. в верхнем 20 см слое почвы изучаемые древесные породы (возраст - 45-47 лет) и угодья можно расположить в нисходящий ряд: залежь (Кстр.=10,7) > дуб черешчатый (лес) (6,8) > кедр сибирский (5,5) > дуб северный (4,3) > пихта белокорая (3,3) > пашня (0,6). Залежь и пашня, занимают в этом ряду крайние диаметральные позиции. Вниз по профилю (20-40 см) К стр. уменьшается в 1,3-2,4 раза под дубом черешчатым, дубом северным, кедром сибирским и в 3,2 раза - на залежи. Под пихтой белокорой и на пашне Кстр. повысился в 1,8 раза.

B условиях сильнорасчлененного рельефа важным показателем является водопрочность структурных агрегатов. Наши данные свидетельствуют о том, что критерий водопрочности агрегатов под 45-160-летними насаждениями в верхнем 20-см слое почвы находится в пределах 85-96% (в среднем 91%), на залежи - 93%, а на пашне в пределах 56-79% (в среднем 67%). На глубине 20-30 см водопрочность агрегатов снижается до 56-89%: меньше под пихтой, кедром, дубом черешчатым и бореальным (74-89%) и более всего под елью обыкновенной, лиственницей Сукачева и сосной веймутовой (56-79%). На пашне на этой глубине водопрочность в среднем составляла 57%.

Для анализа потенциальной способности почв к оструктуриванию на одних и тех же объектах Шатиловского леса был рассчитан коэффициент дисперсности под 25-летними (данные Зонна и Кузьминой, 1960) и под 65-летними насаждениями (наши данные 1995 г) ели, лиственницы, дуба и пашни.

Уже 25-летний срок произрастания увеличивает коэффициент дисперсности, умень-шая прочность микроструктуры почвы под всеми древесными породами. Увеличение срока произрастания эту тенденцию сохраняет: больше под елью, несколько меньше под лиственницей. В то же время, под дубом коэффициент несколько снизился по всему профилю, что можно объяснить биологическими особенностями, отмеченными выше, а также трансформацией микроструктуры в более крупные структурные агрегаты.