Основные характеристики лесной подстилки производных мелколиственных насаждений

Автор: Тарасов П.А., Тарасова А.В., Иванов В.А.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 2, 2015 года.

Бесплатный доступ

Сравнительный анализ основных характеристик лесной подстилки производных мелколиственных и коренного соснового насаждения осочково-разнотравного типа выявил более быстрые темпы ее разложения в березняке и осиннике, что позволяет сделать вывод о большей интенсивности биологического круговорота веществ в данных насаждениях. Результатом этого может стать улучшение целого ряда почвенных характеристик, что в случае обратной смены пород будет способствовать успешному развитию сосновых древостоев.

Мелколиственные насаждения, лесная подстилка, сравнительные характеристики

Короткий адрес: https://sciup.org/14084141

IDR: 14084141

Текст научной статьи Основные характеристики лесной подстилки производных мелколиственных насаждений

Состав	Средние			Класс бонитета	Полнота	Запас, м³/га
Состав	возраст, лет	диаметр, см	высота, м	Класс бонитета	Полнота	Запас, м³/га
10С	60	22	18,0	II	0,9	250
9Б1Ос	35	14	16,6	II	0,8	115
9Ос1Б+С	35	14	16,6	I	0,6	120

Отбор образцов подстилки (n=10) проводили с помощью рамки-шаблона размером 20х20 см, одновременно измеряя мощность исследуемого органогенного горизонта [10]. В лаборатории образцы высушивали до абсолютно сухой массы и взвешивали, после чего вычисляли плотность и запас подстилки.

Разделение образцов на фракции проводили вручную, с использованием набора сит. После взвешивания каждой фракции находили их процентное содержание от массы всего образца и вычисляли запасы. При этом, исходя из различных темпов разложения тех или иных фракций, их делили на активные (листья, хвоя, труха, трава, корни, ветки диаметром до 5 мм) и неактивные (шишки, кора, корни, ветки диаметром свыше 5 мм, минеральные частицы почвы) [5].

Агрохимические исследования подстилки были выполнены по стандартным методикам в аккредитованной испытательной лаборатории ФГУ ГЦАС «Красноярский». Для получения осредненных данных составлялись смешанные образцы подстилки [12]. По процентному содержанию углерода и важнейших элементов минерального питания вычисляли их запасы, аккумулированные в подстилке. Полученные результаты обрабатывались с помощью стандартной программы «Статистика».

Результаты и обсуждение. Основными параметрами подстилки, позволяющими судить о соотношении между процессами ее накопления и разложения, а значит и скорости биологического круговорота в насаждениях, являются мощность, плотность, запас, состав и строение [5]. Статистические показатели первых трех из них, а также содержания активных фракций приведены в таблице 2.

Основные характеристики лесных подстилок

Таблица 2

Характеристика	Сосняк	Березняк	Осинник
Мощность, см	4,4±0,25	5,4±0,23	5,3±0,38
Плотность, г/см³	0,056±0,0079	0,028±0,0018	0,033±0,0034
Запас, г/м²	2439±318,8	1466±65,2	1756±208,8
Доля активных фракций, %	65,7±5,57	94,4±1,94	93,1±2,17

Несмотря на то что взятие образцов подстилки проводилось в период активного листопада, ее запас в березняке и осиннике соответственно оказался на 66 и 38 % меньше, чем в сосняке. При этом, несмотря на сопоставимое содержание трухи в подстилках всех насаждений (43–50 %), ее запасы в осиннике оказались на 26 %, а в березняке – на 75 % меньше (табл. 3). Это еще раз под- тверждает, что разложение подстилки и биологический круговорот в целом в мелколиственных насаждениях, и особенно в березняке, идут активнее [5, 7].

Таблица 3

Фракционный состав подстилки (числитель - содержание, %; знаменатель - запас, г/м2)

Объект	Неактивные фракции
	Ветки › 5 мм	Шишки		Кора		Почва		Всего
Сосняк	3,2 78,0	24,0 585,3		6,6 160,9		0,5 12,2		34,3 836,4
Березняк	3,5 51,6	– –		0,5 7,5		1,6 23,0		5,6 82,1
Осинник	3,5 51,6	– –		0,5 7,5		1,6 23,0		5,6 82,1
	Активные фракции
Объект	Ветки ‹ 5 мм	Корни	Трава		Хвоя, листья		Труха		Всего
Сосняк	3,4 82,9	6,2 151,2	4,5 109,7		6,7 163,4		44,9 1094,9		65,7 1602,1
Березняк	5,8 85,0	5,4 79,2	13,6 199,4		26,9 394,4		42,7 626,0		94,4 1384,0
Осинник	6,8 119,4	17,5 307,4	7,2 126,5		12,0 210,7		49,5 869,3		93,0 1633,3

Кроме того, в таблице 3 обращают на себя внимание заметно большие содержание и запасы травянистого опада в подстилках мелколиственных насаждений. С учетом максимальной (до 70–80 % в год) скорости биохимического распада данной фракции [9] это также в известной мере объясняет более быстрые темпы разложения подстилок в целом в березняке и осиннике.

В немаловажной степени более активное разложение подстилок в мелколиственных насаждениях обусловлено меньшим содержанием трудноразлагаемых химических соединений (смол, лигнина, дубильных веществ) [6] и более благоприятными для микрофлоры их физико-химическими показателями. Как видно из таблицы 4, подстилки в березняке и осиннике характеризуются меньшим проявлением всех форм почвенной кислотности, вдвое большим содержанием поглощенных оснований и в среднем на 20 % – степенью насыщенности ими.

Физико-химические показатели подстилок

Таблица 4

Объект	рН		Гидролитическая кислотность	Сумма поглощенных оснований	Емкость поглощения	Степень насыщенности основаниями, %
Объект	Н 2 О	КС1	м-экв. на 100 г			Степень насыщенности основаниями, %
Сосняк	5,39	4,87	27,4	52,5	79,9	65,7
Березняк	6,11	5,65	22,4	105,0	127,4	82,4
Осинник	6,74	6,12	15,0	106,0	121,0	87,6

Такие физико-химические показатели, судя по меньшему, чем в подстилке сосняка, отношению С:N (табл. 5), способствуют активной деятельности почвенных микроорганизмов [1]. Благодаря этому подстилки в мелколиственных насаждениях быстрее минерализуются и, несмотря на ежегодное поступление значительного количества листового опада, не образуют больших запасов [9]. Поэтому при сравнительно не очень существенных различиях с подстилкой сосняка в концентрации углерода (на 0,25–2,70 %) запасы данного элемента в подстилках березняка и осинника оказались намного меньше – соответственно на 68 и 60 % (табл. 5).

Таблица 5

Содержание (числитель, %) и запасы биогенных элементов в подстилках (знаменатель, г/м2)

Объект	С, %	С:N	Общие, %
Объект	С, %	С:N	N	Р 2 О 5	К 2 О
Сосняк	20,65/503,6	23,7	0,871/21,2	0,335/8,2	0,230/5,6
Березняк	20,40/299,1	19,0	1,074/15,7	0,432/6,3	0,361/5,3
Осинник	17,95/315,2	18,4	0,978/17,3	0,442/7,8	0,442/7,8

Наряду с этим данные таблицы 5 указывают на более высокую концентрацию в подстилках мелколиственных насаждений азота, фосфора и калия, что обусловлено большим их потреблением [3, 13]. В сравнении с контролем в березняке и осиннике содержание в подстилках общего азота выше азота – на 23 и 12, фосфора – на 29 и 32, калия – на 57 и 92 % соответственно. В то же время депонированные запасы данных элементов питания в подстилке березняка оказались на 35, 30 и 6 % ниже, что свидетельствует о большей скорости их возврата в почву [11]. Запасы азота и фосфора в подстилке осинника уступали аналогичным показателям контроля соответственно на 23 и 5 %, тогда как калия, напротив, почти на 40 % превышали их. Последнее, вероятно, связано с менее активным выщелачиванием калия из подстилки осинника, что, с одной стороны, может быть обусловлено ее низкой водопроницаемостью [3, 13], а с другой – нейтральной реакцией (см. табл. 4).

Выводы. Анализ полученных данных позволяет заключить о более быстрых темпах биологического круговорота в производных мелколиственных насаждениях. Результатом этого может стать улучшение целого ряда почвенных характеристик, что в случае обратной смены пород будет способствовать успешному развитию сосновых древостоев.

Статья научная