Ученые из Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и Института лесоведения РАН провели анализ почв в национальном парке «Смоленское Поозерье», где ранее сельскохозяйственные угодья постепенно зарастают лесами.

Для исследования были отобраны образцы почв с различных глубин – от 0,5 до 74 сантиметров – как с территорий, до сих пор используемых для сельского хозяйства, так и с тех, где природное восстановление продолжается уже несколько десятилетий. В лаборатории ученые выделили из почв ДНК микроорганизмов и проанализировали их генетические последовательности, чтобы определить состав микробных сообществ.

Результаты показали, что в почвах, которые всё ещё возделываются или были заброшены не более 30 лет назад, микробный состав остаётся относительно стабильным и однородным. В них преобладают бактерии таких групп, как Actinobacteriota, Chloroflexi и Bacteroidota, что связано с регулярным перемешиванием слоев почвы во время вспашки. Однако, по мере того как почва остаётся без вмешательства человека, микробный состав начинает изменяться. Спустя 60 лет после прекращения обработки в поверхностном слое почвы увеличивается количество бактерий, таких как Acidobacteriota и Dependentiae, что свидетельствует о значительных изменениях в физических и химических свойствах почвы.

Интересно, что по мере восстановления почв микробное разнообразие, измеренное с помощью индекса Шеннона, снижается на 15-20 % по сравнению с активно возделываемыми землями. Это может быть связано с тем, что сельскохозяйственные почвы обогащаются удобрениями и кислородом благодаря регулярной вспашке, что способствует развитию более разнообразных микробных сообществ. Однако в почвах, заброшенных более 60 лет назад, наблюдается не только сокращение разнообразия микроорганизмов, но и перестройка метаболических процессов, происходящих в почве. Микробы начинают осваивать новые способы получения питательных веществ, которых в природных условиях становится всё меньше.

Руководитель исследования Иван Семенков, кандидат географических наук и старший научный сотрудник географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, отметил, что состав микробного сообщества молодых сосняков больше напоминает тот, что характерен для пашен и лугов, чем для старых лесов. Однако лесовосстановление бедных песчаных почв не всегда приносит пользу микробам, так как их разнообразие уменьшается. Эти данные важны для оценки степени и скорости восстановления почв в районах активной сельскохозяйственной деятельности. В будущем учёные планируют продолжить исследования, сосредоточившись на суглинистых почвах национального парка и выделив индикаторные группы микроорганизмов, которые могли бы служить маркерами восстановления почвы.