Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 1. С. 99–108. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-99-108 99 УДК 630*114.25 (470.21) Т. А. Сухарева Пространственно-временная изменчивость кислотности почв северотаежных лесов при снижении техногенной нагрузки Проведена оценка состояния почв, подверженных влиянию аэрополлютантов комбината "Североникель" (г. Мончегорск, Мурманская область). Представлены результаты анализа пространственно-временной динамики кислотности органогенного горизонта Al-Fe подзолистых почв в процессе техногенной дигрессии еловых и сосновых лесов. Исследования проведены в 1992 и 2007 гг. на стационарных пробных площадях, расположенных на разном удалении от источника выбросов. Парцеллярные различия выявлены в фоновом ельнике кустарничково-зеленомошном, где актуальная кислотность органогенного горизонта почв древесных парцелл ниже, чем межкроновых. В условиях аэротехногенного загрязнения парцеллярные различия в кислотности почв не выражены. В сосновых лесах пространственная динамика характеризуется снижением актуальной и гидролитической кислотностей верхнего горизонта почв и возрастанием обменного алюминия по градиенту загрязнения. В дефолиирующих еловых лесах и редколесье снижение актуальной кислотности почв отмечено только в межкроновых пространствах, а гидролитической кислотности – в обеих парцеллах. Особо выделяется стадия начальной дефолиации крон хвойных деревьев, наиболее удаленная от источника эмиссии поллютантов. На данной стадии органогенный горизонт почв еловой парцеллы более кислый, чем в ненарушенном фитоценозе, а гидролитическая кислотность почв остается на уровне фоновых значений. На фоне сокращения атмосферных выбросов в 2007 г. отмечено увеличение актуальной кислотности изучаемых горизонтов почв в дефолиирующих лесах. На участках, близко расположенных от комбината (7–10 км), изменений значений pH органогенного горизонта почв за исследуемый период не обнаружено. В сосновых дефолиирующих лесах и техногенном редколесье возрастает гидролитическая кислотность почв. В еловых лесах, подверженных атмосферному загрязнению, уровень гидролитической и обменной кислотности почв снижается, за исключением стадии начальной дефолиации северотаежных лесов. На данной стадии дигрессии древостоя достоверно увеличиваются обменная кислотность почв, содержание обменного алюминия и водорода. Результаты исследований могут быть использованы при мониторинге природной среды, оценке почвенного плодородия лесных экосистем, находящихся под воздействием природных и техногенных факторов, а также способствовать развитию методов восстановления антропогенно нарушенных почв. Ключевые слова: медно-никелевое производство, атмосферное загрязнение, бореальные леса, северотаежная подзона, подзолы, органогенный горизонт почв, кислотность почв. Введение Как известно, лесные экосистемы Крайнего Севера являются высокоуязвимыми к техногенному воздействию и медленно самовосстанавливающимися. Поступление промышленных эмиссий в атмосферу – это мощный фактор, определяющий состояние почв бореальных лесов. В центральной и северо-западной частях Мурманской области основными источниками аэротехногенного загрязнения являются предприятия горно-металлургического комплекса, длительное воздействие со стороны которых привело к деградации почвы на значительных по площади территориях. С точки зрения оценки динамики состояния лесных экосистем вблизи северной границы их распространения под влиянием природных и техногенных факторов данная территория является репрезентативной. Годовые объемы выбросов самого мощного в Северной Европе источника атмосферного загрязнения – металлургического комбината "Североникель" (г. Мончегорск) – за период 1991–2007 гг. существенно снизились. За эти годы также сократилось количество поступающих в атмосферу приоритетных поллютантов: SO 2 и тяжелых металлов (Ni, Cu). Вместе с тем многолетнее аэротехногенное воздействие привело к значительной трансформации физико-химических свойств почв северотаежных лесов [1; 2]. Изучению свойств почв антропогенно нарушенных лесных экосистем Северной Фенноскандии посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных авторов [1–9], однако регулярных исследований, проводимых на стационарных пробных площадях, позволяющих оценить не только пространственное, а также и временное варьирование изучаемых параметров, недостаточно. В этой связи необходимость в длительных стационарных наблюдениях за изменением почвенных характеристик сохраняется. Как известно, кислотность почв оказывает существенное влияние на подвижность и миграцию химических элементов в лесных биогеоценозах, в том числе элементов минерального питания и поллютантов [1]. Особое значение определение параметров кислотности имеет для органогенного горизонта почв, являющегося основным источником минерального питания растений. Изменение кислотности почв на фоне аэротехногенного загрязнения может влиять на круговорот биофильных элементов, плодородие почв, продуктивность лесных экосистем. В этой связи целью работы явилось изучение кислотности органогенного горизонта почв после