РОЛЬ ЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКИ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ХВОЙНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА д.б.н. К. Бобкова В лесной биогеоценологии подстилка рассматривается как самостоятельный биогоризонт, выполняющий связывающую роль между фитоценозом и почвой [2,6,9]. Особенно велика роль лесной подстилки в условиях Суевера. В бореальных лесах недостаток тепла, повышенная влажность почв в большинстве типов леса, слабая биологическая активность обуславливают низкую интенсивность минерализации растительного спада и способствуют накоплению достаточно мощной подстилки. Она, включающая в себя листья (хвою), мелкие ветви, остатки крупных сучьев и стволов, плоды, семена, отмершие корни, отмершие растения напочвенного покрова в еловых и сосновых экосистемах, произрастающих в условиях Республики Коми, разнообразна по мощности, запасам органической массы (табл. 1).
Таблица 1 Мощность, запасы и калорийность подстилки в хвойных фитоценозах
' Данные И.В. Забоевой с соавторами [3]. Знак "- " означает отсутствие данных. Изменения этих показателей зависят, главным образом, от условий произрастания фитоценозов: от типа леса и класса бонитета древостоев. По мере увеличения влажности почвы и снижения общей продуктивности фитоценоза масса лесной подстилки возрастает. В более производительных сосняках черничных запас органического вещества в лесной подстилке составляет 20-24, в ельниках этого же типа - 17-34, в хвойных фитоценозах долгомошных - 50-64 % общей биомассы живых растений. В сфагновых типах сообществ запасы подстилок значительно превышают массу органического вещества фитоценоза [1]. Сопоставляя наши данные и сведения о массе подстилок в Сибири [8], Карелии [5] и Архангельской области [4], следует отметить, что запасы подстилки в биогеоценозах близких типов леса и классов бонитета в пределах растительных подзон таежной тайги изменяются незначительно. Функционирование лесных экосистем обусловлено тесно связанными, но противоположно направленными процессами продуцирования и отмирания растительного органического вещества. Его количество, возвращаемое с годичным спадом, в спелых еловых и сосновых лесах Республики Коми, колеблется от 3.7 до 5.9 тонн/га. В целом, масса опада составляет 50-87 % ежегодного прироста. В среднетаежных хвойных сообществах преобладающей фракцией является опад древесного яруса, в северотаежных - примерно половину в опаде занимают растения напочвенного покрова. Количество минеральных элементов, возвращаемых с спадом, для хвойных фитоценозов составляет 24-133 тонн/га, что занимает 70-80, а в отдельных случаях почти 100 %, потребляемых на прирост (табл. 2).
Таблица 2 Содержание элементов минерального питания в фитомассе
Скорость разложения зависит от массы и состава опада. Общие потери массы при разложении за год в сообществах средней тайги равны 29-32,северной-20-25 %. Для исследуемого региона характерен замедленный тип минерализации растительных остатков. Так, подстилочно-опадочный коэффициент в еловых лесах составляет 12-26, сосновых - 11-27. По типу разложения растительные остатки можно расположить в следующий ряд: травы -> листья черники -> листья осины -> листья березы - хвоя сосны -> листья брусники -> хвоя ели - зеленые мхи -> сфагновые мхи -> ветви. Известно, что интенсивность выщеачивания минеральных элементов согласуется со скоростью разложения, поэтому значительная роль в обеспечении хвойных фитоценозов элементами питания принадлежит опаду лиственных растений и кустарничков. Лесная подстилка хвойных сообществ является мощным энергетическим и пищевым ресурсом для высших растений, микроорганизмов, почвенных животных. В ней аккумулируются довольно большие запасы энергии -от 0.5ґ 1012 до 1.5ґ1012 Дж/га, азота - от 440 до 2400 кг/га, зольных элементов - от 300 до 1600 кг/га, углерода-от 9.6 до 30.0 тонн/га. В органогенном горизонте северных лесов концентрируется основная масса (более 80%) физиологически активных корней растений. Сосущие корни в этом горизонте, особенно в экосистемах северной тайги, образуют своеобразные скопления, и продолжительность их жизни достигает восьми лет. Они характеризуются относительно большой физиологической активностью при низких положительных температурах. Следовательно, обмен веществ между почвой и фитоценозом осуществляется в этом горизонте почвы. Всасывающая часть корней способна забирать питательные вещества из подстилки на ранних стадиях разложения растительных остатков. Таким образом, устойчивость хвойных биогеоценозов к условиям Севера в значительной мере определяется своеобразной ролью лесной подстилки. Большие суммарные запасы элементов питания и энергии в ней, в несколько раз превышающие ежегодную потребность фитоценоза, очевидно, необходимы для успешного функционирования еловых и сосновых экосистем в условиях Севера. ЛИТЕРАТУРА 1. Бобкова К.С. Биологическая продуктивность лесов европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1987.156 с. 2. Дылис Н.В. Лесная подстилка в биогеоценотическом освещении //Лесоведение, 1985. № 5. С. 3-8. 3. Забоева И.В., Русанова Г.В., Слобода АВ. Биопродуктивность ельников средней и северной тайги // Раст. ресурсы, 1973- Т. 9, вып. 1.С. 100-106. 4. Изменение свойств лесной подстилки в связи с рубкой леса / В.Г. Чертовской и др. // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. М.,1983.С.211-212. 5. Казимиров НЛ., Морозова РМ. Биологический круговорот веществ в ельниках Карелии. Л.: Наука, 1973.175 с. 6. Карпаческий Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М., 1977. 312 с. 7. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах европейского Севера. Л,: Наука, 1977. 304 с. 8. Поздняков П.К., Протопопов В.В., Горбатенко В.М. Биологическая продуктивность лесов Средней Сибири и Якутии. Красноярск, 1969.153 с. 9. Сукачев R.H. Основы лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1964. 571 с.
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3660 посещений с 09.05.2001 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||