Трансформация органического вещества почв в связи с интенсивностью торфяного пожара (на примере болотного ельника Кузнецкого Алатау)
Т.Т. Ефремова, А.В. Пименов, С.П. Ефремов, А.Ф. Аврова
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН), Красноярск, Россия
efr2@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: гуминовые кислоты, фульвокислоты, фракционный состав, пирогенез, кластеры почв, подземное очаговое тление, открытый пожар, многомерный статистический анализ
Страницы: 773-787
Аннотация
В рамках экологического направления изучения гумуса с применением традиционных методов и терминов обсуждаются особенности трансформации органического вещества торфяных эвтрофных почв (Hypereutric Sapric Histosols) и глееземов торфянистых (Eutric Histic Gleysols) через 20 лет после лесоторфяного пожара. Объектом исследования послужил зеленомошно-гипновый ельник (Picea obovata Ledeb.) восточного склона Кузнецкого Алатау (абсолютная высота 622 м). Состав органического вещества пирогенных почв (0-30 см) характеризуется высокой изменчивостью (коэффициент вариации 12-92 %). По данным факторного анализа, 76 % общей дисперсии обусловлено совокупностью гумусовых веществ, 24 % - полисахаридами. Процедурой кластерного анализа выделено две группы объектов, статистическая достоверность которых подтверждена дискриминантным анализом. Кластеры почв отражают особенности протекания пирогенных процессов - подземного очагового тления, ниже точки возгорания, открытого интенсивного и средней силы пожара. Относительно фонового содержания углерода 41 % в торфяной почве, не охваченной пожаром, его количество снижается соответственно до 26,5 и 13,4 %. При этом наблюдается практически равное образование продуктов гумификации (∑ГК + ∑ФК) - 55 и 54 % за счет преимущественно фульвокислот (Сгк/Сфк 0,2-0,6). Особенности теплового воздействия проявляются главным образом на фракционном уровне. Специфичность подземного тления - повышенный выход фульвокислот 1-й фракции, свободных и рыхло связанных с R2O3. Открытый пожар сопровождается преимущественным образованием гуминовых и фульвокислот, связанных с кальцием. В дискриминацию кластеров, согласно стандартизованных коэффициентов канонического анализа, наибольший совокупный вклад вносят 1-я и 2-я фракции гуминовых и фульвокислот, максимальный персональный вес - ГК-2, ФК-1 и ФК-2. На основе ранее полученных сведений допускаем, что продолжающийся торфогенез может вызвать преобразование фульватного гумуса в фульватно-гуматный и/или гуматный. В случае погребения пирогенной толщи 0-30 см это может произойти примерно через 270 лет, исходя из скорости линейного прироста торфа в ельниках Кузнецкого Алатау, 1,12 мм/год. Результаты исследований подтверждают правомерность традиционного деления гумусовых кислот на фракции.
DOI: 10.15372/SEJ20230604 |
