Влияние рубок ухода на лесорастительные свойства почв было изучено в осинниках Воронежского госзаповедника в 1954 г. Г. П. Кузнецовой.
Опыты с рубками ухода были заложены в осиннике снытьево-осоковом на серо-бурых лесных песчаных почвах, подстилаемых на глубине около 2 м пылеватой глиной. Первая серия пробных площадей была взята в осиннике 30 лет, вторая в осиннике 55 лет. Каждая серия состояла из двух секций: а — контрольная; б — с рубками ухода.
Увеличение доступа света, обусловленное рубками ухода, вызвало значительное разрастание травяного покрова. Учет наземной части травостоя показал увеличение сухой массы в кг/га в осиннике 30 лет со 112 до 197, а в осиннике 55 лет — с 55 до 110. Это увеличение произошло из-за большего развития сныти (Aegopodium podagraria) и осоки волосистой (Carex pilosa).
Химические анализы почв обнаружили ряд изменений в свойствах почв под влиянием рубок ухода. Эти изменения выразились в повышении содержания перегноя на секциях с рубками ухода. Если на контрольных секциях в перегнойно-аккумулятивном горизонте его содержание составляло в осиннике 30 лет 1,48%, то на секции с рубками было найдено 1,86%, в осиннике 55 лет соответственно 2,32 и 2,69%. Параллельно немного возросло содержание обменного кальция, а гигролитическая кислотность уменьшилась, повысилось немного под влиянием рубок ухода содержание подвижных соединений фосфора и калия; активная кислотность снизилась. Следует подчеркнуть небольшой масштаб отмеченных изменений.
Более значительные изменения были обнаружены при исследовании динамики элементов питания и кислотности перегнойно-аккумулятивного горизонта в течение вегетационного периода. Эти данные более отчетливо показывают повышение содержания в почве под влиянием рубок азота легко гидролизуемых соединений, подвижных соединений фосфора, калия, обменного кальция, снижение активной кислотности.
Содержание в почве и годичное потребление осиной элементов питания (в г на 1 дерево) (Воронежский госзаповедник)
Как и в других случаях, эти изменения оставались все же небольшими и главное влияние рубок ухода также выражалось в изменении величины площади питания, приходящейся на одно дерево. В результате рубок ухода меньшее количество деревьев брало элементы питания с той же площади.
Сопоставление содержания в почве подвижных элементов питания, приходящихся на одно дерево, с потребностью одного дерева в этих элементах показывает полную обеспеченность осины всеми элементами, кроме калия. Недостаточность в обеспечении калием выступает очень рельефно, особенно в осиннике 55 лет. Возможно, что заболевание осины сердцевинной гнилью связано именно с дефицитом калия. При этом следует учитывать, что растения согласно исследованиям К. К. Гедройца могут усваивать не только обменный калий; данные определения которого приведены в таблице, но и какую-то часть необменного калия, для определения которого не разработана методика. Использование необменного калия способно смягчить-, но не устранить калийное голодание.
В дополнение к изложенным исследованиям был сделан химический анализ листьев осины, взятых с успешно развивающихся, средних и отстающих в росте деревьев. В осиннике 30 и 55 лет было обнаружено на секциях без рубок ухода повышение содержания азота от успешно развивающихся деревьев к отстающим. Рубки ухода значительно понизили содержание азота в листьях отстающих деревьев. В результате листья отстающих деревьев оказались наиболее бедны азотом. Вопрос о причинах повышенного содержания азота в листьях отстающих деревьев и снижения его содержания после осветления насаждения требует дальнейших специальных исследований. Другие анализы показывают понижение содержания кальция в листьях после проведения рубок ухода.
Подробные исследования влияния рубок ухода на свойства почвы в осинниках проведены И. К. Свиридовой в Воронежском заповеднике с 1955 по 1959 г. на тех же пробных площадях и дополнительно в осиннике 15 лет. Тип насаждения: осинник осоково-снытьевый на серо-бурых лесных песчаных почвах, тип леса — свежая дубрава (D2). Серия пробных площадей (контрольных и с рубками ухода) была заложена в осинниках 15, 30 и 55 лет. Было выяснено, что после вырубки и удаления части деревьев у оставшихся лучше развивались боковые ветви и кроны, в результате чего происходило увеличение листовой массы, что нашло выражение в количестве поступающего на почву древесного опада.
Количество опада в кг/га (вес воздушно-сухой массы)
Количество элементов, поступающих в почву с опадом в прореженных осинниках, увеличивается (в процентах от контроля): кальция на 12—15%, калия на 17—20%, фосфора на 13—16% и азота на 6—18%.
Увеличение притока влаги, света и тепла при разреживании древостоя способствовало лучшему развитию травянистой растительности, интенсификации биохимических процессов, протекающих в лесной подстилке и почве. Общая масса синтезированного за вегетационный период органического вещества надземных частей травянистой растительности возросла на секциях с рубками ухода по сравнению с контрольными.
Общая масса надземных частей травянистой растительности, кг/га (вес воздушно-сухой массы)
Количество элементов питания, вовлекаемых в биологический круговорот травянистой растительностью, значительно увеличилось и в процентах от контроля выражалось в следующих величинах:
| Ca | K | P | N |
| 25—38 | 27—33 | 28—33 | 25—32 |
В осинниках, пройденных рубками ухода, запасы лесной подстилки повысились.
Изменение запаса лесной подстилки при рубках ухода, кг/га
| Осинник, лет | Контроль | Секция с рубками ухода |
| 15 | 3118 | 3328 |
| 30 | 2511 | 2996 |
| 55 | 2732 | 2762 |
Процесс минерализации лесной подстилки на секциях с рубками ухода идет быстро. Убыль в весе сухой массы лесной подстилки за апрель-август составила на секциях с рубками ухода 1944 кг/га — в осиннике 15 лет, 1344 кг/га — в осиннике 30 лет и 1091 кг/га — в осиннике 55 лет; на контрольных секциях соответственно 226, 633, 808 кг/га. Содержание водорастворимых соединений калия, кальция, магния вводных вытяжках из лесных подстилок было большим на секциях, пройденных рубками ухода.
Химический анализ почв обнаружил ряд изменений в свойствах почвы и некоторое повышение содержания элементов питания растений в почве на секциях с рубками ухода.
Влияние рубок ухода в осинниках на химические свойства почвы
Наибольшее влияние рубок ухода сказывалось в увеличении количества элементов питания, приходящихся на одно дерево.
Увеличение количества элементов питания, приходящихся на одно дерево осины при рубках ухода, в % от контроля