Структура и динамика опада листопадных пород в древостоях северного макросклона хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье)

Автор: Ермакова О.Д.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 1-3 т.11, 2009 года.

Бесплатный доступ

Проанализированы результаты многолетних (2002-2005 гг.) учётов листового опада Рябины сибирской - Sorbus sibirica и Берёзы плосколистной - Betula platyphylla в коренных лесонасаждениях северного макросклона хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье). Выявлены структура опада, интенсивность и сроки его накопления на почве. Показана степень участия листового опада Sorbus s. и Betula p. в общей сумме годового опада, а также дана его сравнительная оценка с массой опада Кедра сибирского - Pinus sibirica и Пихты сибирской - Abies sibirica. Охарактеризована годичная динамика накопления листовой фракции опада и его пространственные вариации.

Еще

Листовой опад, рябина сибирская, береза плосколистная

Короткий адрес: https://sciup.org/148198349

IDR: 148198349

Текст научной статьи Структура и динамика опада листопадных пород в древостоях северного макросклона хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье)

К настоящему времени выявлено значение отдельных видов растений в формировании почвенных свойств [2, 5, 8]. Для типичного развития ряда экологических свойств (актуальная реакция среды почвенного раствора – рН; высокая биологическая активность; высокая гумусиро-ванность) оригинальных для Прибайкалья бурых горно-лесных почв важна роль листопадных древесных пород.

Фракционный состав опада древесных пород и динамика его накопления изучались в соответствии с общепринятыми методиками. Использовались стандартные опадоуловители размером 1х1 м в количестве 10 штук на одну пробную площадь, которые устанавливались в две линии, по пять штук; расстояние составляет: между линиями 50 м, между опадоулови-телями 10 м [6]. Здесь приводим данные по динамике накопления опада Рябины сибирской (Sorbus sibirica Held.) и Берёзы плосколистной (Betula platyphylla Suka-czev), самых распространённых в лесах северного макросклона хребта Хамар-Дабан листопадных пород [3, 4].

В опаде Берёзы плосколистной помимо листьев, составляющих наибольший объём, выделены: почки, семена, чешуйки с плодущих серёжек, серёжки плодущие,

серёжки тычиночные [1]. Основная масса листьев начинает накапливаться на подстилке в конце второй декады сентября, а наивысшая активность листопада фиксируется в течение третьей декады сентября – первой пентады октября. В общей массе опада за год опад берёзы в различных растительных ассоциациях составляет от 22 до 53%. Максимальное превышение опада листьев берёзы относительно хвои кедра в различных фитоценозах изменяется от двух до семи раз и характерно для последней декады сентября. Масса опада берёзы в 2-29 раз больше массы опада пихты.

В опаде Рябины сибирской выделены три основные фракции: листья, черешки от листьев, плоды. В обследованных древостоях наибольшие величины массы всех фракций опада рябины зафиксированы в пихтовом лесу. Под полог пихтового леса в различные годы листьев рябины поступает в 4-7 раз больше, чем на подстилку кедрово-берёзового леса, и в полтора-два раза больше, чем в кедраче. Доля опада рябины от суммы массы всего опада за год в различных фитоценозах составляет от 5 до 36%. Опад рябины составляет 1-70% от массы опада берёзы, а в отдельные периоды превышает массу опада берёзы в 5 раз. Во второй декаде сентября в пихтовом лесу масса опада рябины превышала массу опада кедра в 7-8 раз, а массу опада пихты – в 7-30 раз. Основная масса листьев опадает в течение 3-4 недель, начинается листопад в начале второй декады сентября и практически заканчивается к концу первой декады октября. Интенсивность накопления листьев рябины на подстилке в описываемых фитоценозах не приурочена к конкретному сроку. В этом процессе выделено два максимума: с 20 сентября по 6 октября (2003 г. – кедрово-берёзовый лес, пихтовый лес; 2004 г. – кедрово-берёзовый лес; 2005 г.

– кедровый лес) и с 7 по 14 сентября (2004 г. – пихтовый лес, кедровый лес).

Обработка полученных материалов, проведённая общепринятыми статистическими методами [7], выявила, что накопление листовой массы неоднородно как в различных фитоценозах, так и в различные годы (табл. 1). Наименьший коэффициент вариации характеризует данные, полученные для кедровника, вариабельность в пихтовом и кедрово-берёзовом лесах идентична.

Таблица 1. Статистические показатели опада листопадных пород (X – Σ массы фракции «листья», кг / га за 2002 – 2005 гг.)

X средн.	min	X max	σ ²	σ	V,%	S x
Кедрово-бе		рёзовый лес (7Б3К+П+Е) – Betula platyphylla
552,35	377,29	769,29	29627,07	172,13	31,2	86,06
Пихтовый лес (8П1К1Б) – Betula platyphylla
126,20	100,59	174,6	1166,201	34,15	27,1	17,07
Кедровый лес (8К2Б+П) – Betula platyphylla
261,85	228,75	294,94	2190,558	46,803	17,9	39,1
Кедрово-берёзовый лес (7Б3К+П+Е) – S orbus sibirica
54,69	43,46	65,92	252,23	15,88	29,0	11,23
Пихтовый лес (8П1К1Б) – Sorbus sibirica
153,36	112,66	209,35	1914,67	43,76	28,53	21,88
Кедровый лес (8К2Б+П) – Sorbus sibirica
75,38	74,96	75,79	0,345	0,587	0,78	0,41

В таблицах 2, 3 представлена в качестве примера выборка, характеризующая распределение на поверхности почвы листовой массы берёзы и рябины под пологом обследованных лесов. Статистический анализ показал, что наименьшая вариабельность в распределении листовой массы Sorbus sibirica на поверхности почвы характерна для кедрового леса, здесь наблюдается минимальный размах колебаний значений коэффициента вариации (30). Наибольший диапазон коэффициента вариации (140) выявлен в кедровоберёзовом лесу; в пихтаче он равен 60. Вариабельность накопления листовой массы Betula platyphylla в растительных сообществах, по сравнению с рябиной, не так резка. Наиболее существенна разница диапазона колебаний коэффициента вариации в кедрово-берёзовом лесу (120), в пихтаче он равен 110 и в кедраче – 100.

Вывод: нейтральный высокозольный листовой опад S orbus sibirica и Betula platyphylla в коренных лесонасаждениях северного макросклона хребта Хамар-Дабан является фактором, определяющим формирование неоднородности экологических свойств бурых горно-лесных почв. Пространственно-структурные закономерности накопления опада листопадных древесных пород в различных фитоценозах, на наш взгляд, способствуют бурозёмооб-разованию и объясняют как оригинальность свойств почвенного покрова заповедника, так и его мозаичность.

Таблица 2. Статистика распределения фракции «листья» в опаде S orbus sibirica на местности (X – масса опада листьев, г)

Дата сбора	n	X			2 σ	σ	V,%	S x
Дата сбора	n	средн.	min.	max.	2 σ	σ	V,%	S x
Кедрово-берёзовый лес
16.09.2003	7	0,17	0,04	0,32	0,0099	0,0997	58,6	0,04
6.10.2003	8	7,45	0,07	46,3	247,38	15,73	211,1	5,58
14.09.2004	9	0,64	0,17	2,06	0,317	0,563	87,9	0,19
6.10.2004	10	2,32	0,13	14,9	20,635	4,54	194,9	1,44
Пихтовый лес
16.09.2003	10	6,48	0,40	21,04	47,46	6,889	106,3	2,18
6.10.2003	10	13,02	0,37	45,48	172,94	13,15	100,9	4,17
14.09.2004	10	10,33	1,44	25,21	71,686	8,467	82,0	2,68
6.10.2004	10	1,07	0,24	5,30	2,325	1,525	142,1	0,48
7.09.2005	5	0,36	0,04	0,81	0,152	0,389	108,1	0,17
26.09.2005	10	10,72	1,00	33,12	108,847	10,43	97,3	3,3
Кедровый лес
14.09.2004	10	3,31	0,28	9,92	9,019	3,003	90,7	0,95
6.10.2004	10	1,21	0,31	2,91	0,935	0,967	79,9	0,31
26.09.2005	10	4,39	0,16	11,33	16,882	4,109	93,59	1,3
7.10.2005	9	3,39	0,25	12,60	14,597	3,821	112,7	1,27

Таблица 3. Статистика распределения фракции «листья» в опаде Betula platyphylla на местности (X – масса опада листьев, г)

Дата сбора	n	X			σ ²	σ	V,%	S x
Дата сбора	n	средн.	min.	max.	σ ²	σ	V,%	S x
Кедрово-берёзовый лес
16.09.2003	10	5,59	0,38	16,90	24,316	4,931	88,2	1,56
6.10.2003	10	35,63	1,63	82,88	762,036	27,605	77,48	8,73
14.09.2004	10	10,14	1,97	18,76	36,357	6,029	59,5	1,9
6.10.2004	10	33,46	1,53	63,53	414,45	20,36	60,8	6,44
7.09.2005	7	1,43	0,15	4,17	2,079	1,442	100,8	0,55
26.09.2005	10	6,76	0,67	15,30	28,350	5,324	78,8	1,68
Пихтовый лес
16.09.2003	8	3,54	0,07	18,13	38,406	6,197	175,0	2,19
6.10.2003	7	15,14	0,58	55,24	410,2	20,253	133,8	7,6
14.09.2004	9	2,57	0,04	9,92	10,517	3,243	126,2	1,08
6.10.2004	9	4,87	0,22	21,64	52,271	7,23	148,6	2,41
7.09.2005	7	0,88	0,06	3,43	1,698	1,303	148,1	0,49
26.09.2005	10	9,6	0,1	51,5	264,565	16,265	169,4	5,14
Кедровый лес
14.09.2004	10	5,65	0,19	14,43	20,624	4,541	80,4	1,44
6.10.2004	10	15,54	0,71	53,53	278,137	16,677	107,3	5,28
7.09.2005	8	1,87	0,41	4,19	2,241	1,497	80,06	0,53
26.09.2005.	9	11,5	0,48	23,73	82,902	9,105	79,2	3,04
7.10.2005	9	10,35	0,75	29,36	87,374	9,374	90,3	3,1

Список литературы Структура и динамика опада листопадных пород в древостоях северного макросклона хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье)

Булыгин, Н.Е. Дендрология//М.: Агропромиздат, 1985. -280 с.
Демьянов, В.А. О структуре ценогенного поля Betula pubescens Ehrh. (Betulaceae) в редколесьях полярного Урала//Экология. -1992. -№ 3. -С. 75-77.
Дутина, О.П. Мозаичность берёзовых лесов Байкальского заповедника/О.П. Дутина, Л.В. Субботина//Растительность хребта Хамар-Дабан. Новосибирск: Наука, 1988. -С. 68-79.
Дутина, О.П. Фитоценотическая структура тополёвых лесов Байкальского государственного заповедника/О.П. Дутина, О.Д. Ермакова//Климат и растительность Южного Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1989. -С. 103-116.
Карпачевский, Л.О. Пестрота почвенного покрова и почвенный индивидуум -«педон»/Л.О. Карпачевский, Н.К. Киселёва//Лес и почва. -Красноярск, 1968. -С. 48-57.
Родин, Л.Е. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах/Л.Е. Родин, Н.П. Ремезов, Н.И. Базилевич//Л.: Наука, 1968. -С. 21-37.
Рокицкий, П.Ф. Биологическая статистика//Минск, 1973. -320 с.
Санникова, Н.С. Микроэкосистемный подход в лесной популяционной экологии и биогеоценологии//Новые методы в дендроэкологии. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2007. -С. 14-16.

Еще

Статья научная