ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОСТ-АГРОГЕННЫХ ПОЧВ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

Изучена микробиологическая активность пост-агрогенных дерново-подзолистых, серых и темно-серых лесных почв, представляющих собой последовательные стадии естественного лесовосстановления на бывших сельскохозяйственных угодьях в различных лесорастительных зонах. Сукцессионные хроноряды пост-агрогенных почв выбирались единообразно и включали пашню, разновозрастные залежи и лесной ценоз. В смешанных образцах почв, отобранных из слоев 0-10 и 10-20 см, определяли содержание органического углерода (Сорг) и общего азота (N), величину рН, полную полевую влагоемкость (ППВ), базальное дыхание (Vbasal), содержание углерода микробной биомассы (Cмик) и оценивали экофизиологические показатели состояния микробных сообществ (метаболический коэффициент, qСО2; отношение Смик: Сорг; удельную скорость базального дыхания, Vbasal: Сорг). Установлено, что перевод пахотных почв в залежные земли, занятые постоянной луговой или лесной растительностью, как правило, приводил к прогрессивному накоплению органического углерода в слое 0-10 см, что вызывало усиление дыхательной активности почв и существенное увеличение в них пула микробного углерода. В то же время за счет проявления процессов подзолообразования при развитии лесной растительности, в слое 10-20 см происходило заметное увеличение кислотности, которое в почвах лесных ценозов вызывало снижение Vbasal и уменьшение содержания Смик. В пределах всех изученных хронорядов пост-агрогенных почв самые тесные корреляционные связи были выявлены между микробиологическими показателями (Vbasal и Смик) и общими свойствами почв (Сорг, N, ППВ). На динамику изменения всех изученных свойств в ходе пост-агрогенной эволюции оказывали влияние следующие факторы (в порядке убывания): лесорастительная зона/тип почвы > возраст залежи ≈ глубина в пределах пахотного слоя.

Microbial activity in post-agrogenic sod-podzolics, grey and dark-grey forest soils was studied. The soils represented consequent stages of reforestation on agricultural lands across the forest site types. The stages of post-agrogenic soil succession included arable, abandoned lands of various ages, and forest coenoses. We measured organic carbon (C_org), total nitrogen (N), pH, water holding capacity (WHC), basal respiration (V_basal), microbial carbon (C_mic) and indicators of functioning of microbial communities: metabolic quotient (qCO₂), C_mic/C_org ratio; basal respiration rate (V_basal/C_org) in samples from 0-10 cm and 10-20 cm of soils. We have found that conversion of an arable soil to grassland or woodland resulted in accumulation of organic carbon in 0-10 cm layer, and consequently to rise of soil respiration, and pool of microbial carbon. On the other hand acidity grew significantly in the 10-20 cm layer owing to podzolisation in the forest, which decreased V_basal and C_mic concentration. Microbial indicators (V_basal and C_mic) and other soil properties (C_org, N, WHC) had the highest correlations at every stage of post-agrogenic succession. The dynamics of changes of all soil properties during post-agrogenic development was controlled by the following (in order of relevance): forest domain/soil type > age of abandoned field ~ depth in ploughed layer.