2025 Трансформация экосистем 8 (3), 10-34

Влияние химуса из рубца европейского лося (Alces alces L., 1758) на эвтрофикацию почв в экосистемах южной тайги

Скопин А.Е. , Липатникова С.В.

Представлены результаты по содержанию питательных веществ в почве в местах выкладки куч содержимого рубца (химуса) от добытых в зимний период лосей (Alces alces). Кучи химуса (по 5 кг) размещали в начале мая 2020 г. в трех биотопах (лес, вырубка, зарастающее поле). Анализ питательных веществ в почве проводили через 4 месяца (в сентябре). Установлено, что в процессе выщелачивания растительных остатков химуса происходит повышение уровня pH в почве до уровня нейтральности. Концентрация нитратного азота в почве под кучами химуса в несколько раз превышала контрольные показатели, составляя в среднем 14.8–18.6 мг/кг в зависимости от биотопа. Содержание аммонийного азота было в 3 раза выше природного фона в лесу; в поле и на вырубке эти отличия были слабо выражены. В верхнем горизонте почвы содержание подвижных фосфатов было в 6.0–25.0 раза выше, чем в интактных биотопах. Разница в концентрации подвижного калия между контрольными образцами почв и участками с химусом лося в верхнем горизонте почвы отличалась в разных биотопах в 2.1–8.0 раза. Соотношение нитратного и аммонийного азота к подвижным фосфатам в почве под кучами химуса варьировало в зависимости от горизонта почвы и биотопа от 1 : 4.8 до 1 : 19.4, а на контрольных участках это соотношение изменялось от 1 : 0.8 до 1 : 2.9. Отношение минерального азота к подвижному калию в почве на участках под химусом варьирует от 1 : 10.7 до 1 : 21.5, а в контроле – от 1 : 2.1 до 1 : 7.8. Обсуждаются возможности использования химуса лося в качестве потенциального источника удобрений в охотничьих угодьях таежной зоны.

А. Е. Скопин
Всероссийский научно-исследовательский институт охотничьего хозяйства и звероводства им. проф. Б.М. Житкова
610000, Россия, г. Киров, ул. Преображенская, д. 79

scopin@bk.ru

С. В. Липатникова
Всероссийский научно-исследовательский институт охотничьего хозяйства и звероводства им. проф. Б.М. Житкова
610000, Россия, г. Киров, ул. Преображенская, д. 79

Аринушкина, Е.В., 1970. Руководство по химическому анализу почв. МГУ, Москва, СССР, 488 с.
Базилевич, Н.И., Титлянова, А.А., 2008. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах. СО РАН, Новосибирск, Россия, 381 с.
Барбер, С.А., 1988. Биологическая доступность питательных веществ в почве. Агропромиздат, Москва, СССР, 376 с.
Безносиков, В.А., 2001. Баланс и превращения азота удобрений. В: Зайдельман, Ф.Р., Забоева, И.В. (ред.), Структурно-функциональная организация почв и почвенного покрова европейского Северо-Востока. Наука, Санкт-Петербург, Россия, 163–178.
Будниченко, Н.И., Стельмах, Г.П., 1986. Развитие напочвенного покрова в лесных фитоценозах под влиянием минеральных удобрений. Заповедники Белоруссии 10, 3–12.
Вебер, А.Э., Симаков, А.Ф., Чувьюрова, Н.И., Чалышев, А.В., Бадло, Л.П., Кочан, Т.И., Мочалов, Н.И., 1992. Физиология питания и обмен веществ лося. Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия, 123 с.
Дунин, В.Ф., Козло, П.Г., 1992. Лось в Беларуси: экология и лесохозяйственное значение. Наука и техника, Минск, Беларусь, 207 с.
Карпачевский, Л.О., 1977. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. МГУ, Москва, СССР, 312 с.
Карпачевский, Л.О., 2005. Экологическое почвоведение. ГЕОС, Москва, Россия, 336 с.
Козловский, А.А., 1971. Лесные охотничьи угодья. Лесная промышленность, Москва, СССР, 159 с.
Колесников, В.В., Дворников, М.Г., Зарубин, Б.Е., Козлова, А.В., Кудрявцева, А.А. и др., 2022. Состояние ресурсов охотничьих животных на территории страны и осуществление контроля получаемых данных при сохранении преемственности с предшествующими исследованиями. ФГБНУ ВНИИОЗ им. проф. Б.М. Житкова, Киров, Россия, 120 с.
Кочанов, Н.Е., Иванова, Г.М., Вебер, А.Э., Симаков, А.Ф., 1981. Обмен веществ у диких жвачных животных (северные олени и лоси). Наука, Ленинград, СССР, 192 с.
Кудеяров, В.Н., Семенов, В.М., 1991. Проблема нитратонакопления. В: Кудеяров, В.Н. и др. (ред.), Экспериментальная экология. Наука, Москва, СССР, 105–133.
Лукина, Н.В., Полянская, Л.М., Орлова, М.А., 2008. Питательный режим почв северотаежных лесов. Наука, Москва, Россия, 342 с.
Лябзина, С.Н., Лаврукова, О.С., Приходько, А.Н., Азовский, А.И., Попов, В.Л., 2019. Энтомокомплекс трупов крупных животных и особенности их разложения на севере европейской части России. Зоологический журнал 98 (6), 616–627. https://doi.org/10.1134/S0044513419040093
Мануш, С.Г., 1971. Повышение кормовой продуктивности лесных охотничьих угодий путем внесения в почву минеральных удобрений. Труды Завидовского заповедно-охотничьего хозяйства 2, 183–205.
Никитишен, В.И., 1984. Агрохимические основы эффективного применения удобрений в интенсивном земледелии. Наука, Москва, СССР, 214 с.
Никитишен, В.И., 2003. Эколого-агрохимические основы сбалансированного применения удобрений в адаптивном земледелии. Наука, Москва, Россия, 182 с.
Орлов, А.Я., 1991. Почвенно-экологические основы лесоводства в южной тайге. Наука, Москва, Россия, 102 с.
Разгулин, С.М., 2022. Цикл азота в экосистемах южной тайги Европейской России. Товарищество научных изданий КМК, Москва, Россия, 162 с.
Ремезов, Н.П., Быкова, Л.Н., Смирнова, К.М., 1959. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах европейской части СССР. МГУ, Москва, СССР, 284 с.
Саблина, Т.Б., 1970. Эволюция пищеварительной системы оленей. Наука, Москва, СССР, 248 с.
Семенов, В.М., 2020. Функции углерода в минерализационно-иммобилизационном обороте азота в почве. Агрохимия 6, 78–96.
Семенов, В.М., Лебедева, Т.Н., Зинякова, Н.Б., Соколов, Д.А., Семенов, М.В., 2023. Эвтрофикация пахотной почвы: сравнительное влияние минеральной и органической систем удобрения. Почвоведение 1, 58–73.
Сычев, В.Г., 2019. Современное состояние плодородия почв и основные аспекты его регулирования. РАН, Москва, Россия, 328 с.
Федорец, Н.Г., Бахмет, О.Н., 2003. Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. КарНЦ РАН, Петрозаводск, Россия, 240 с.
Федорец, Н.Г., Солодовников, А.Н., Мошкина, Е.В., Преснухин, Ю.В., Тимофеева, В.В., 2006. Почвы хвойных и мелколиственных лесов. В: Федорец, Н.Г. (ред.), Разнообразие почв и биоразнообразие в лесных экосистемах средней тайги. Наука, Москва, Россия, 98–147.
Филонов, К.П., 1983. Лось. Лесная промышленность, Москва, СССР, 246 с.
Харитонов, Е.Л., 2019. Экспериментально-прикладная физиология пищеварения жвачных животных. ВНИИФБиП сельскозозяйственных животных, Боровск, Россия, 446 с.
Шамрикова, Е.В., 2013. Кислотность почв таежной и тундровой зон Европейского Северо-Востока России. Наука, Санкт-Петербург, Россия, 157 с.
Язан, Ю.П., 1961. Промысел лосей на путях осенне-зимней миграции. Труды Печоро-Илычского государственного заповедника 9, 202–216.
Adetunji, Ch.O., Olaniyan, O.T., Osemwegie, O.O., Dash, R., Varma A., 2022. Biotechnology of rumen microorganisms: recent advances. In: Mahajan, S., Varma, A. (eds.), Animal manure, agricultural and biotechnological applications. Springer Nature, Cham, Switzerland, 1–11. https://doi.org/10.1007/978-3-030-97291-2_1
Ahlen, I., 1975. Winter habitats of moose and deer in relation to land use in Scandinavia. Viltrevy 9 (3), 45–192.
Bakker, E.S., Olff, H., Boekhoff, M., Gleichman, J.M., Berendse, F., 2004. Impact of herbivores on nitrogen cycling contrasting effects of small and large species. Oecologia 138, 91–101. https://doi.org/10.1007/s00442-003-1402-5
Ball, J.P., Danell, K., Sunesson, P., 2000. Response of an herbivore community to increased food quality and
quantity: an experiment with nitrogen fertilizer in a boreal forest. Journal of Applied Ecology 37, 247–255.
Barker, D.J., Collins, M., 2018. Forage fertilization and nutrient management. In: Collins, M. et al. (eds.),
Forages. Vol. 1. Wiley, Hoboken, New Jersey, USA, 235–252.
Barton, Ph.S., Bump, J.K., 2019. Carrion decomposition. In: Olea, P.P. et al (eds.), Carrion ecology and
management. Springer Nature, Cham, Switzerland, 101–132.
32 Sсopin, A.E., Lipatnikova, S.V., 2025. Ecosystem Transformation 8 (3), 10–34
Bowyer, R.T., Van Ballenberghe, V., Kie, J.G., 1997. The role of moose in landscape processes: effects
of biogeography, population dynamics and predation. In: Bissonette, J.A. (ed.), Wildlife and landscape
ecology. Springer-Verlag, New York, USA, 265–287.
Christenson, L.M., Mithchell, M.J., Groffman, P.M., Lovett, G.M., 2010. Winter climate change implications for decomposition in northeastern forests: comparisons of sugar maple litter with herbivore fecal inputs. Global Change Biology 16, 2589–2601. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.02115.x
Cohen, R.D.H., 1980. Phosphorus in rangeland ruminant nutrition: a review. Livestock Production Science 7, 25–37. https://doi.org/10.1016/0301-6226(80)90046-9
Cole, N.A., Defoor, P.J., Galyean, M.L., Duff, G.C., Gleghorn, J.F., 2006. Effects of phase-feeding of crude protein on performance, carcass characteristics, serum urea nitrogen concentrations, and manure nitrogen of finishing beef steers. Journal of Animal Science 84 (12), 3421–3432. https://doi.org/10.2527/jas.2006-150
Crowder, L.W., 1985. Pasture management for optimum ruminant production. In: McDowell, L.R. (ed.), Nutrition of grazing ruminants in warm climates. Academic Press, Orlando, USA, 103–128.
Edeh, I.G., Igwe, C.A., Ezeaku, P.I., 2013. Effects of rumen digesta on the physico-chemical properties of soil in Nsukka, Southeastern Nigeria. Agro-Science. Journal of Tropical Agriculture, Food, Environment and Extension 12 (3), 1–8.
Edenius, L., 1993. Browsing by moose on Scots pine in relation to plant resource availability. Ecology 74 (8), 2261–2269.
Eghball, B., 2000. Nitrogen mineralization from field-applied beef cattle feedlot manure or compost. Soil Science Society of America Journal 64, 2024–2030. https://doi.org/10.2136/sssaj2000.6462024x
Ferraro, K.M., Welker, L., Ward, E.B., Schmitz, O.J., Bradford, M.A., 2023. Plant mycorrhizal associations mediate the zoogeochemical effects of calving subsidies by a forest ungulate. Journal of Animal Ecology 92 (12), 2280–2296. https://doi.org/10.1111/1365-2656.14002
Ferreira, P.A.A., Coronas, M.V., Dantas, M.K.L., Somavilla, A., Brunetto, G. et al., 2021. Repeated manure application for eleven years stimulates enzymatic activities and improves soil attributes in a typic hapludalf. Agronomy 11, 2467. https://doi.org/10.3390/agronomy11122467
Follett, R.F., 2008. Transformation and transport processes of nitrogen in agricultural systems. In: Hatfield, J.L., Follett, R.F. (eds.), Nitrogen in the environment: sources, problems, and management. Elsevier Inc, Netherlands, 19–50.
Goulding, K., Powlson, D., Whitmore, A., Macdonald, A., 2013. Food security through better soil carbon management. In: Lal, R. et al. (eds.), Ecosystem services and carbon sequestration in the biosphere. Springer Science, Dordrecht, Germany, 63–78. https://doi.org/10.1007/978-94-007-6455-2_4
Hiis, E.G., Vick, S.H.W., Molstad, L., Røsdal, K., Jonassen, K.R., Winiwarter, W., Bakken, L.R., 2024. Unlocking bacterial potential to reduce farmland N2O emissions. Nature 630, 421–428. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07464-3
Hobbs, N.T., 1996. Modifications of ecosystems by ungulates. Journal of Wildlife Management 60 (4), 695–713.
Jarvis, S.C., 2000. Soil–plant–animal interactions and impact on nitrogen and phosphorus cycling and recycling in grazed pasture. In: Lemaire, G. et al. (eds.), Grassland ecophysiology and grazing ecology. CABI Publishing, Wallingford, UK, 317–337.
Katz, B.G., 2020. Nitrogen overload environmental degradation, ramifications, and economic costs. Wiley, Hoboken, New Jersey, USA, 251 p.
Keeney, D.R., Hatfield, J.L., 2008. The nitrogen cycle, historical perspective, and current and potential future concerns. In: Hatfield, J.L., Follett, R.F. (eds.), Nitrogen in the environment: sources, problems, and management. Elsevier Inc, Netherlands, 1–18.
Kulek, B., 2015. Nitrogen transformations in soils, agricultural plants and the atmosphere. Sustainable Agriculture Reviews 18, 1–44. https://doi.org/10.1007/978-3-319-21629-4_1
Leroux, Sh.J., Wiersma, Y.F., Vander Wal, E., 2020. Herbivore impacts on carbon cycling in boreal forests. Trends in Ecology & Evolution 35 (11), 1001–1010. https://doi.org/10.1016/j.tree.2020.07.009
Membrive, C.M.B., 2016. Anatomy and physiology of the rumen. In: Millen, D.D. et al. (eds.), Rumenology. Springer International Publishing, Cham, Switzerland, 1–38. https://doi.org/10.1007/978-3-319-30533-2_1
McNeill, A., Unkovich, M., 2007. The nitrogen cycle in terrestrial ecosystems. In: Marschner, P., Rengel, Z. (eds.), Nutrient cycling in terrestrial ecosystems. Springer-Verlag, Berlin –Heidelberg, Germany, 37–64. https://doi.org/10.1007/978-3-540-68027-7_2
Norris, A.B., Smith, W.B., 2020. Farming characteristics and manure management of small ruminant and cervid livestock. In: Waldrip, H.M. et al. Z. (eds.), Animal manure: production, characteristics, environmental concerns, and management. American Society of Agronomy Inc., Madison, Wisconsin, USA, 129–144. https://doi.org/10.2134/asaspecpub67.c7
Pagliari, P.H., Laboski, C.A.M., 2012. Investigation of the inorganic and organic phosphorus forms in animal manure. Journal of Environmental Quality 41 (3), 901–910. https://doi.org/doi:10.2134/jeq2011.0451
Pagliari, P.H., Wilson, M., Waldrip, H.M., He, Zh., 2020. Nitrogen and phosphorus characteristics of beef and dairy manure nitrogen and phosphorus characteristics of beef and dairy manure. In: Waldrip, H.M. et al. (eds.), Animal manure: production, characteristics, environmental concerns, and management. American Society of Agronomy Inc., Madison, Wisconsin, USA, 45–62. https://doi.org/10.2134/asaspecpub67.c4
Pastor, J., Dewey, B., Naiman, R.J., McInnes, P.F., Cohen, Y., 1993. Moose browsing and soil fertility in the boreal forests of Isle Royale National Park. Ecology 74 (2), 467–480. https://doi.org/10.2307/1939308
Randall, G.W., Goss, M.J., 2008. Nitrate losses to surface water through subsurface, tile drainage. In: Hatfield, J.L., Follett, R.F. (eds.), Nitrogen in the environment: sources, problems, and management. Elsevier Inc, Netherlands, 145–175.
Ritzenthaler, C.A., Maloney, C.E., Maran, A.M., Moore, E.A., Winters, A., Pelini, Sh.L., 2018. The feedback loop between aboveground herbivores and soil microbes via deposition processes. In: Ohgushi, T et al. (eds.), Aboveground–belowground community ecology. Springer Nature, Cham, Switzerland, 201–221. https://doi.org/10.1007/978-3-319-91614-9_9
Schlesinger, W.H., 2021. Some thoughts on the biogeochemical cycling of potassium in terrestrial ecosystems. Biogeochemistry 154, 427–432. https://doi.org/10.1007/s10533-020-00704-4
Selva, N., Moleуn, M., Sebastian-Gonzalez, E., DeVault, T.L., Quaggiotto, M.M. et al., 2019. Vertebrate scavenging communities. In: Olema, P.P. (eds.), Carrion ecology and management. Springer Nature, Cham, Switzerland, 71–99. https://doi.org/10.1007/978-3-030-16501-7_4
Sharma, I., 2020. Fertilizers and manures. Application, benefits and harmful effects. Random Publications, New Delhi, India, 290 p.
Smith, W.B., Wilson, M., Pagliari, P., 2020. Organomineral fertilizers and their application to field crops. In: Waldrip, H.M. et al. (eds.), Animal manure: production, characteristics, environmental concerns, and management. American Society of Agronomy Inc., Madison, Wisconsin, USA, 229–243. https://doi.org/10.2134/asaspecpub67.c18
Swain, M., Leroux, Sh.J., Buchkowski, R., 2023. Strong above-ground impacts of a non-native ungulate do not cascade to impact below-ground functioning in a boreal ecosystem. Journal of Animal Ecology 92(10), 2016–2027. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13993
Valdes-Correcher, E., Sitters, J., Wassen, M., Brion, N., Venterink, H.O., 2019. Herbivore dung quality affects plant community diversity. Scientific Reports 9, 5675. https://doi.org/10.1038/s41598-019-42249-z
Van Soest, P.J., 1994. Nutritional ecology of ruminant. Cornell University Press, Ithaca–London, USA, 476 p.
Weddin, D.A., Russelle, M.P., 2020. Nutrient cycling in forage production systems. In: Moore, K.J. et al. (eds.), Forages. Vol. 2. Wiley, Chichester, UK, 215–225.
Wam, H.K., Histøl, T., Nybakken, L., Solberg, E.J., Hjeljord, O., 2016. Transient nutritional peak in browse foliage after forest clearing advocates cohort management of ungulates. Basic and Applied Ecology 17 (3), 252–261. https://doi.org/10.1016/j.baae.2015.11.006
West, Ch.P., Nelson, C.J., 2018. Managing grassland ecosystems. In: Collins, M. et al. (eds.), Forages, Vol. 1. Wiley, Hoboken, New Jersey, USA, 357–372.
Zain, M., Adeel, M., Shakoor, N., Ahmad, M.A., Maqbool, S. et al., 2023. Organic phosphorous as an alternative to mineral phosphatic fertilizers. Sustainable Agriculture Reviews 58, 49–67. https://doi.org/10.1007/978-3-031-16155-1_3