Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 1. С. 99–108. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-99-108 101 Почвы в районе исследования представлены Al-Fe-гумусовыми подзолами, развитыми на ледниковых моренных песчаных отложениях [10]. В современной классификации 1 подзолы, имеющие профиль O–E–BH–С, выделяются на уровне типа и входят в отдел альфагумусовых почв ствола постлитогенных почв [11]. Отбор образцов органогенного горизонта почв (О) проводили в межкроновых и подкроновых пространствах изучаемых фитоценозов в периоды 1992 и 2007 гг. Мощность органогенного горизонта в ненарушенных северотаежных лесах достигала 11–13 см, в дефолиирущих лесах – 10–13 см (в еловой парцелле до 19 см), в техногенных редколесьях – 10–12 см. Почвенные образцы высушивали при комнатной температуре, затем просеивали. Аналитической обработке подвергали мелкозем (фракция < 1,0 мм). Кислотность почв определяли в вытяжках, используя соотношение почва : растворитель для органогенных горизонтов как 1 : 25. Полученные суспензии оставляли на ночь, затем встряхивали в течение 2 ч на ротаторе и фильтровали. Актуальную кислотность (рН) измеряли потенциометрически в водной вытяжке. Обменную кислотность определяли в вытяжке 1Н КСl по методу А. В. Соколова, гидролитическую кислотность – в вытяжке 1М CH 3 COONH 4 (pH = 7) по методу Каппена [12]. Математическую обработку данных проводили с помощью общепринятых статистических методов с использованием пакета программ Microsoft Excel 6.0. Проведена оценка достоверности различия средних значений с использованием непараметрических статистических критериев: U -критерия Манна – Уитни (для попарных сравнений) и Н -критерия Краскела – Уоллиса. Результаты и обсуждение Еловые леса. За исследованный период актуальная кислотность органогенных горизонтов почв межкроновых пространств фоновых ельников кустарничково-зеленомошных варьировала от 3,4 до 4,3, в дефолиирующих лесах и техногенном редколесье – от 3,7 до 4,3 pH. В подкроновых пространствах pH органогенного горизонта почв, сформировавшихся в фоновых условиях, варьировала в широких пределах, изменяясь от 3,5 до 5,1. В дефолиирующих лесах и техногенном редколесье диапазон изменения исследуемого показателя был у́же и составлял от 3,5 до 4,3. Парцеллярные различия проявлялись только в почвах фоновых участков, где актуальная кислотность верхнего горизонта подкроновых пространств ниже, чем межкроновых (H 4,8 = 3, p < 0,03). В условиях аэротехногенного загрязнения средние значения pH почв подкроновых пространств сопоставимы по показателям с органогенными горизонтами почв межкроновых микрогруппировок (табл. 1), несмотря на то что верхний горизонт почв еловых парцелл испытывает дополнительную нагрузку кислотообразующих веществ, поступающих с подкроновыми и стволовыми водами [13]. Прежде всего это связано с высоким содержанием кальция в многолетней опадающей хвое ели, составляющей 4,0–5,4 г/кг [14]. Как известно, хвойный опад преимущественно поступает под кроны деревьев и обогащает почву основными катионами, создавая гетерогенность педоусловий. Кислотность органогенных горизонтов почв подкроновых пространств, подверженных постоянному воздействию кислотообразующих веществ, поступающих со стволовыми и кроновыми водами, практически не изменялась, так как существуют эффективные механизмы ее нейтрализации. В почвах древесных парцелл часть кислотной нагрузки нейтрализуется при взаимодействии кроновых и стволовых вод с верхними слоями подстилки. В этих слоях органогенных горизонтов одним из механизмов нейтрализации кислотности является взаимодействие поступающих кислот с солями сильных оснований и слабых органических кислот, при котором происходит протонирование органических анионов этих кислот [1; 13]. В древесных парцеллах условия для формирования таких солей более благоприятные, чем в межкроновых пространствах, поскольку здесь в составе опада преобладает хвоя, богатая соединениями кальция [15; 16]. Установлено, что содержание обменного кальция в исследуемом горизонте почв древесных парцелл выше по сравнению с межкроновыми, где происходит частичная нейтрализация кислотности в органогенных горизонтах почв древесных парцелл обменными основаниями [2]. В дефолиирующих лесах и техногенных редколесьях (данные 2007 г.) наблюдалось уменьшение актуальной кислотности почв в межкроновых пространствах (U 4,24 = 9,6, p < 0,05). Напротив, на стадии начальной дефолиации лесных древостоев, произрастающих на расстоянии 100 км от комбината, кислотность органогенного горизонта еловой парцеллы повышалась (U 4,43 = 14,7, p < 0,006). Данная стадия характеризуется интенсивным опаданием высоковозрастной хвои и постепенным выпадением зеленых мхов. Последние, как известно, являются доминантом напочвенного покрова ельников в природных условиях [1]. Исследования характера трансформации растительных остатков, локализованных на поверхности подзолистых почв, показали, что из свежего растительного опада в раствор продуцируется в 4 раза больше углерода водорастворимых органических соединений, чем из гумифицированных остатков [17], что может являться причиной статистически значимого повышения актуальной кислотности почвы на данной стадии трансформации. Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что верхний органогенный горизонт Al-Fe гумусовых подзолов в условиях атмосферного загрязнения обладал или меньшей кислотностью (межкроновое 1 Классификация почв России. М. : Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 1997. 235 с.