Актуальность исследований, проведенных в пойменных экотопах заповедника “Большая Кокшага” (Россия, Республика Марий Эл), обусловлена необходимостью познания закономерностей формирования свойств лесных подстилок, являющихся чутким интегральным индикатором состояния биогеоценозов. В работе, проведенной на 23 пробных площадях, расположенных в разных частях поймы, оценена, кроме основных физико-химических показателей, масса подстилки, ее фракционный состав и сезонная динамика, а также запасы углерода в ней. Установлено, что масса подстилки на объектах исследования снижалась за вегетационный период от 20 до 33% ее величины в конце мая. Основная потеря ее массы отмечалась в первой половине лета. Вариабельность физико-химических параметров подстилки, особенно ее кислотности, степени насыщенности основаниями, содержания обменного кальция, а также подвижных соединений фосфора и калия, обусловлена в основном особенностями экотопов, а их сезонные изменения оказались статистически незначимыми. Определено, что наибольшие различия между экотопами отмечаются по массе подстилки и запасам в ней углерода. Содержание подвижного калия и обменного кальция наиболее велико в подстилке биотопов центральной части поймы, а золы и подвижного фосфора – прирусловой зоны. Менее всего различаются между собой экотопы по кислотности подстилок и степени насыщенности основаниями. Показано, что масса и запас углерода в подстилке в пойменных лесах значительно ниже, чем в приводораздельных насаждениях, что связано с ее частичным выносом во время половодья, наиболее сильно выраженным в прирусловых экотопах. У подстилок в пойменных экотопах, по сравнению с приводораздельными, значительно ниже также значения кислотности, зольности, суммы обменных оснований и содержание подвижного калия. Они превосходят подстилки сосняков лишайниковых и мшистых лишь по содержанию подвижного фосфора
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Биология
Лесные подстилки, являющиеся продуктом жизнедеятельности и чутким интегральным индикатором состояния биогеоценозов, относятся к их специфической мезострате, выполняющей важные экологические функции, поэтому не случайно почвоведы уделяют очень много внимания их изучению. Несмотря на то, что к настоящему времени накоплен довольно обширный материал по их составу и особенностям формирования в различных биогеоценозах (Мелехов, 1957; Молчанов, 1960; Кошельков, 1961; Шакиров, 1964; Смирнов, 1967; Смольянинов, 1969; Габеев, 1972; Карпачевский, 1973, 1981; Дылис и др., 1975; Сапожников, 1984, 1987; Дылис, 1985; Попова, Горбачев, 1988; Богатырёв, Щенина, 1989; Богатырёв, 1990, 1996; Сабиров, 1996; Ушакова, 1999; 2000; Аткина, Аткин, 2000; Рыжкова, 2003; Богатырёв и др., 2004, 2019; Пуряев, Газизуллин, 2011; Демаков и др., 2013, 2015, 2017), многие вопросы остаются пока слабо освещенными и дискуссионными. Особенно недостаточно изучены подстилки в пойменных лесах, почвенный покров которых характеризуется значительной вариабельностью (Виленский, 1955; Добровольский, 1968; Фаткуллин, 1968; Максимов, 1974; Миркин, 1974; Шаталов и др., 1984; Браславская, 2004; Исаев, 2008), обусловленной комплексным воздействием большого числа биогеоценотических и гидрологических факторов.
Список литературы
1. Агроклиматические ресурсы Марийской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 107 с.
2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1970. 490 с.
3. Аткина Л.И., Аткин А.С. Особенности накопления подстилок в лесных сообществах // Почвоведение. 2000. № 8. С. 1004–1008.
4. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127. EDN: VUMJSJ
5. Богатырёв Л.Г. Образование подстилок – один из важнейших процессов в лесных экосистемах // Почвоведение. 1996. № 4. С. 501–511. EDN: VUIADH
6. Богатырёв Л.Г., Демаков Ю.П., Исаев А.В., Шарафутдинов Р.Н., Бенедиктова А.И., Земсков Ф.И. Структурно-функциональная организация подстилок в борах Марийского Заволжья // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2019. № 1. С. 3-9. EDN: YWJTHF
7. Богатырёв Л.Г., Дёмин И.И., Матышак Г.В., Сапожникова В.А. О некоторых теоретических аспектах исследования лесных подстилок // Лесоведение. 2004. № 4. С. 17–30. EDN: OVXXWV
8. Богатырёв Л.Г., Щенина Т.Г. Лесные подстилки южной тайги Костромской области // Структура и динамика экосистем южнотаежного Заволжья. М.: Ин-т эволюционной морфологии и экологии животных им. А.Н. Северцова, 1989. С. 41-64. EDN: WMZAFP
9. Браславская Т.Ю. Структура и динамика растительного покрова в поймах рек лесного пояса // Восточно-европейские леса. М.: Наука, 2004. С. 384-473.
10. Вадюнина А.Д., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1985. 416 с.
11. Васильева Д.П. Ландшафтная география Марийской АССР. Йошкар-Ола: Марийское книжное издательство, 1979. 136 с.
12. Виленский Д.Г. Почвы Окской поймы. М.: МГУ, 1955. 70 с.
13. Габеев В.Н. Формирование лесной подстилки и содержание в ней зольных элементов в сосновых лесах Западной Сибири // Лесоводственные исследования в Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1972. С. 99-120.
14. Демаков Ю.П., Исаев А.В., Таланцев В.И. Содержание органики и зольных элементов в напочвенном покрове и почве сосняков лишайниково-мшистых // Научные труды государственного природного заповедника “Большая Кокшага”. Йошкар-Ола. 2013. № 6. С. 56-76. EDN: SFSXSH
15. Демаков Ю.П., Исаев А.В., Таланцев В.И. Вариабельность содержания зольных элементов в напочвенном покрове и верхнем слое почвы сосняка лишайникового // Научные труды государственного природного заповедника “Большая Кокшага”. Йошкар-Ола. 2015. № 7. С. 29-40. EDN: VSQEPF
16. Демаков Ю.П., Исаев А.В., Шарафутдинов Р.Н. Роль лесной подстилки в борах Марийского Заволжья и вариабельность ее параметров // Научные труды государственного природного заповедника “Большая Кокшага”. Вып. 8. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2017. С. 15-43. EDN: ZWLUAL
17. Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины. М.: МГУ, 1968. 268 с. EDN: QKXFRN
18. Дылис Н.В. Лесная подстилка в биогеоценотическом освещении // Лесоведение. 1985. № 5. С. 3–7.
19. Дылис Н.В., Носова Л.М., Сперанская Е.С. Особенности накопления и разложения опада в хвойных лесах Подмосковья // Лесоведение. 1975. № 6. С. 10–18.
20. Исаев А.В. Формирование почвенного и растительного покрова в поймах речных долин Марийского Полесья (на примере территории заповедника “Большая Кокшага”). Йошкар-Ола: Марийский гос. техн. ун-т, 2008. 240 с. EDN: QKRQVJ
21. Карпачевский Л.О. Некоторые особенности разложения лесного опада // Проблемы лесного почвоведения. М.: Наука, 1973. С. 51-65.
22. Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М.: МГУ, 1977. 312 с.
23. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная пром-сть, 1981. 264 с.
24. Классификация и диагностика почв СССР / Сост. В.В. Егоров, В.М. Фридланд, Е.Н. Иванова и др. М.: Колос, 1977. 224 с.
25. Кошельков С.П. О формировании и подразделении подстилок в хвойных южнотаёжных лесах // Почвоведение. 1961. № 10. С. 19–29.
26. Максимов А.А. Структура и динамика биоценозов речных долин. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1974. 260 с.
27. Мелехов И.С. Об отложении лесной подстилки в зависимости от типа леса // Тр. Архангельского лесотехн. ин-та. Архангельск, 1957. Т. 17. С. 124–137.
28. Миркин Б.М. Закономерности развития растительности речных пойм. М.: Наука, 1974. 174 с.
29. Молчанов А.А. Гидрологическая роль леса. М.: АН СССР. 1960. 487 с. EDN: ZCOTPN
30. Попова Э.П., Горбачев В.Н. Особенности формирования и свойства подстилок лесных биогеоценозов Среднего Приангарья // Почвоведение. 1988. № 1. С. 109–116.
31. Пуряев А.С., Газизуллин А.Х. Защитные лесные насаждения Республики Татарстан и почвенно-экологические условия их произрастания. Казань: Казанский гос. аграрный ун-т, 2011. 176 с. EDN: QLCWIP
32. Рыжкова Г.А. Структура и динамика опада лесных фитоценозов Центрально-Черноземного заповедника: автореферат дис. … канд. биол. наук: 03.00.16. Воронеж, 2003. 24 с. EDN: ZBTOVV
33. Сабиров А.Т. Характеристика подстилки лесных биогеоценозов Среднего Поволжья // Лесное хозяйство Поволжья. Саратов: Саратовская государственная сельскохозяйственная академия, 1996. № 2. С. 111-115.
34. Сапожников А.П. Лесная подстилка – номенклатура, классификация и индексация // Почвоведение. 1984. № 5. С. 96–105. EDN: WGQPXH
35. Сапожников А.П. Об использовании признаков лесной подстилки в оценке гумусного состояния почв // Почвоведение. 1987. № 9. С. 26–31.
36. Смирнов В.В. Сезонный опад в лесных биогеоценозах // Лесоведение. 1967. № 6. С. 62–75.
37. Смирнов В.Н. Методика проведения полевых почвенных исследований в лесу для лесохозяйственных целей. Йошкар-Ола: Марийское гос. изд-во, 1958. 55 с.
38. Смольянинов И.И. Биологический круговорот веществ и повышение продуктивности лесов. М.: Лесная пром-сть, 1969. 192 с.
39. Ушакова Г.И. Особенности формирования и трансформации подстилки в лесных биогеоценозах Хибин // Почвоведение. 1999. № 12. С. 1463–1469. EDN: LFLIIL
40. Ушакова Г.И. Влияние экологических условий на скорость и характер разложения лесной подстилки // Почвоведение. 2000. № 8. С. 1009–1015. EDN: LFZQKH
41. Фаткуллин А.Ш. Почвы пойм малых рек Татарии. Казань: КГУ, 1968. 204 с.
42. Шакиров К.Ш. Изучение размеров поступления, химического состава и свойств опада в различных насаждениях в целях рационального использования плодородия лесных почв // Взаимоотношения леса с почвой. Казань: КГУ, 1964. С. 83-118.
43. Шаталов В.Г., Трещевский И.В., Якимов И.В. Пойменные леса. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 160 с. EDN: XHIAVP
Выпуск
Другие статьи выпуска
Оценили влияние высоких плотностей заселения тополевой моли-пестрянки (Phyllonorycter populifoliella (Treitschke, 1833) (Lepidoptera, Gracillariidae)) в хроническом очаге минера на радиальный прирост его кормового растения – тополя бальзамического (Populus balsamifera L.). Работу провели в 2018 г. в г. Ижевске. Показано достоверное негативное влияние высоких плотностей минера на продуктивность дерева-хозяина. Результаты исследования позволяют отнести Ph. populifoliella к группе экономически значимых филлофагов тополя и свидетельствуют о необходимости ведения мониторинга состоянием ее популяций
Искусственное лесоразведение особенно актуально для сухостепных районов, где леса выполняют комплексную почвозащитную, климатообразующую, лечебно-оздоровительную и эстетическую функции. Поэтому в 1975–1978 гг. в Ширинской сухой степи республики Хакасия на базе Института леса им. Сукачева были созданы экспериментальные искусственные поливидовые насаждения древесных и кустарниковых видов. Исследования проводились в десяти биодендрогруппах (БДГ) Ширинской степи. Для сравнения взят участок целинного естественного степного фитоценоза, находящийся в непосредственной близости. Целью данных исследований стало изучение влияния древесной и кустарниковой растительности на изменение эдафических условий, сукцессию напочвенного покрова и изменение режима функционирования почв. Максимальное положительное влияние на функциональную активность биогенных показателей оказывают БДГ с эдификаторными хвойными видами, под кронами которых развиваются соподчиненные, хорошо облиственные кустарники. Искусственные лесные насаждения способствуют образованию подстилки и увеличению доли микромицетов в почве. Установлена корреляционная зависимость между абиотическими факторами, особенно освещенностью, и нарастанием наземной травянистой фитомассы. Изменение эколого-фитоценотических факторов способствует увеличению биологического разнообразия за счет оптимизации запасов и структуры фитомассы, появлению новых видов травянистой растительности. В условиях сухой степи формируются экологически устойчивые искусственные лесные биоценозы
Болотные и заболоченные территории лесопокрытых площадей и открытых болот принимают совместное участие в глобальном цикле углерода. Им принадлежит важная роль в депонировании парниковых газов. В этой статье проанализирована многолетняя динамика концентрации парниковых газов СО2 и СН 4 в торфяной залежи и их эмиссия на естественном и мелиорируемом олиготрофном болоте в южнотаежной зоне Западной Сибири. Показано, что значительная роль в динамике концентрации СО2 и СН 4 в торфяной залежи принадлежит погодным условиям каждого месяца теплого периода, ботаническому составу, активности биохимических процессов, структуре и физико-механическим свойствам торфяной залежи. Выявлена внутризалежная, пространственная и временная динамика показателей концентрации парниковых газов. Доказано, что существуют многокомпонентные зависимости концентрации СО2 и СН 4 от параметров внешних и внутризалежных условий. Определены параметры концентрации в торфяной залежи олиготрофного болота на малом заболоченном водосборе реки Ключ: экстремальные концентрации СО2 составили 0.002–3.64 ммоль/дм 3, СН4 – 0.003–2.03 ммоль/дм3; значения удельных потоков варьировали по СО2 в пределах от /–22.2/ до 157.8 мг С/(м2 ч), удельные потоки СН4 были равны в экстремальных величинах /–3.0/ – 5.3 мг С/(м2 ч), потоки за теплый период по СО 2 составили 20–110 г С/(м 2 год), по СН4 – 0.8–3.7 С/(м2 год). На объекте лесомелиорации выявлено незначительное увеличение активности удельных потоков СO 2 по сравнению с естественным болотом при близких концентрациях парниковых газов в торфяной залежи. Показано, что в условиях отсутствия эксплуатации осушительной системы наблюдается процесс повторного заболачивания. Из-за огромных площадей болот на Западно-Сибирской равнине и агрессивного характера процесса заболачивания предполагается проведение на территории ее таежной зоны умеренной и выборочной лесомелиорации
В статье проанализированы современные тенденции рационального использования быстрорастущих кустарниковых ив. Ива трехтычинковая (Salix triandra L.) рассматривается как источник прута для плетения, а также как вид, выполняющий важные экосистемные функции. Цель исследования – выявить влияние неравномерного распределения осадков на рост и развитие побегов ивы трехтычинковой. Тест-объект – генетически выровненная модельная инбредно-клоновая популяция ивы трехтычинковой. Материал – однолетние саженцы, выращенные из неукорененных черенков. Изучена динамика развития побегов в четырех клонах ивы трехтычинковой в два разных года с избыточным увлажнением. Второй год наблюдений отличался от предыдущего избытком осадков в период укоренения черенков. В условиях эксперимента максимальная длина годичных побегов составила 210– 220 см, независимо от года наблюдений. Установлена цикличность изменения суточного прироста побегов. Полный сезонный цикл развития годичных побегов включает четыре многодневных цикла. Второй и третий многодневные циклы характеризуются наибольшим суточным приростом побегов в первой половине лета. Максимальный суточный прирост побегов в оба года наблюдений составил 4.1–4.9 см/сут в начале лета. Весенний и позднелетний суточный прирост на большинстве побегов не превысил 2.3–2.7 см/сут. На второй год наблюдений позднелетний суточный прирост (в среднем 1.9 см/сут) был немного выше, чем в первый год (в среднем 1.6 см/сут). Выявлена синхронизация развития побегов в начале лета, независимо от года наблюдений и от фактора клона. Избыточное увлажнение в период укоренения черенков приводит к смещению пиковых значений суточных приростов на более поздние сроки. На фоне неравномерного распределения осадков выявлено влияние фактора клона на сезонную динамику суточного прироста. При изучении роста и развития побегов в клонах ивы трехтычинковой необходимо учитывать неравномерность распределения осадков в первой половине вегетационного периода
Анализировали стареющие (опадающие) органы (листья/хвоя) следующих растений: ель сибирская (Picea abies ssp. obovata (Ledeb.) Domin), береза пушистая (Betula pubescens Ehrh), брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea L.), водяника гермафродитная (Empetrum hermaphroditum Hager.), черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L.), плевроциум Шребера (Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt.), политрихум (Polytrichum spp.), дерен шведский (Chamaepericlymenum suecicum (L.) Aschers. & Graebn. (Cornus suecica L.)), овсик извилистый (Deschampsia flexuosa (L.) Trin.). Установили значительное варьирование химического состава (содержание лигнина, фенольных соединений, танинов, азота и углерода, а также стехиометрические отношения “С/N”, “лигнин/N”, “лигнин/целлюлоза”) среди растений северотаежных лесов на межвидовом уровне. Поступление вторичных метаболитов с опадом зависит от видового состава растительных сообществ и вклада различных видов растений в состав растительного покрова. На внутривидовом уровне (для ели сибирской, произрастающей в различных положениях ландшафта ельников кустарничково-зеленомошных (автоморфный, транзитный и аккумулятивный ландшафты)) определили повышение содержания растворимых танинов (p < 0.05) в хвое ели в автоморфной позиции ландшафта. Изучены некоторые взаимосвязи между вторичными метаболитами, азотом и углеродом в составе стареющих фотосинтезирующих органах доминирующих различных видов растений в северотаежных ельниках кустарничково-зеленомошных
В Бокситогорском районе Ленинградской области изучено влияние параметров фитоценоза (сомкнутость крон, высота, густота травостоя, проективное покрытие мхов) и биотопа (освещенность, кислотность, влажность и богатство почв) на морфометрические параметры и жизненность сеянцев ели европейской (Picea abies (L.) H. Karst.) с ОКС (открытой корневой системой) и ЗКС (закрытой корневой системой) в фазе приживания в контрастных условиях выращивания: под пологом разреженной осины, оставленной на вырубках и на открытых пространствах, вне влияния крон деревьев. Статистически доказано положительное влияние подпологового выращивания на сохранность и жизненность сеянцев обоих типов, при этом сеянцы с ЗКС обладают наилучшими показателями жизненности и приростом по главной оси. Однако высота и густота травянистого яруса в данных условиях отрицательно влияет на ветвление сеянцев. В отличие от подпологовых условий, на открытой территории состояние сеянцев больше подвержено влиянию абиотических факторов. В данных условиях обнаружена тесная положительная корреляция между жизненностью сеянцев с ОКС и основными параметрами почв (влажностью, кислотностью и обеспеченностью азотом). В силу лучшей освещенности на лишенных полога делянках сеянцы с ОКС имеют стабильно большие показатели прироста по главной оси. В данных условиях травяной покров на стадии приживания ели оказывает скорее защитное действие, поддерживая более оптимальный режим увлажнения и притеняя сеянцы. Обоснована целесообразность применения культур с ЗКС на открытых пространствах, поскольку они меньше подвержены негативному влиянию факторов
Исследовалось влияние температуры и осадков на изменение радиального прироста древесины тополя берлинского (Populus × berolinensis Dipp.) и липы мелколистной (Tilia cordata Mill.) в Санкт-Петербурге. Керны отобраны со старых деревьев в парке Лесотехнического университета, в Палевском сквере, в г. Пушкине (тополь) и в Московском парке Победы (липа). Для исключения влияния фактора возраста образца на изменение ширины его годичных колец были использованы общепринятые методы детрендинга, расчеты проводились в программном обеспечении Arstan. Колебания осадков и температуры зимнего периода значимо не влияют на рост тополя и липы в Санкт-Петербурге. Летние осадки оказывают положительное, но не определяющее воздействие, в некоторых случаях радиальный прирост древесины увеличивается с ростом количества осадков. Температура не оказывает значимого воздействия на стандартизированные (очищенные от влияния возраста) показатели прироста. Нестандартизированные средние значения прироста при увеличении температуры в июле–сентябре достоверно снижаются. Воздействие температуры и осадков, по-видимому, проявляется опосредованно, усугубляя или сглаживая воздействие других факторов, в особенности фактора загрязнения воздуха. Воздействие загрязняющих веществ усиливается при повышении температуры в конце вегетационного сезона, т. к. происходит их накопление на поверхности листьев. Осадки смывают загрязняющие вещества, снижая интенсивность влияния загрязнения. Снижение прироста во второй половине 1990-х гг. у тополя при отсутствии такового у липы объясняется последствиями продолжительной вспышки массового размножения тополёвой моли – пестрянки (Phyllonorycter populifoliella) в 1991–1999 гг. Высказанные предположения требуют дополнительных исследований, в частности определения уровня загрязнения листьев в течение вегетационного сезона и учета воздействия других факторов
Настоящая работа посвящена анализу характера связей между радиальным приростом деревьев и спутниковыми данными. Проведенные расчеты показали, что связи между данными спутникового зондирования и величинами первых разностей ширин годичных колец существуют, однако степень выраженности этих связей зависит от однородности процессов радиального роста деревьев в насаждении. Чем менее синхронны во времени ряды первых разностей ширин годичных колец (ПР ШГК) деревьев, тем слабее оказываются связи дистанционных данных и радиального прироста. Еще одним фактором, влияющим на характер связей данных спутникового зондирования и радиального прироста, являются повреждения деревьев. Таким образом, слабость или отсутствие связей между спутниковыми и наземными данными может наблюдаться и причина этого – неоднородность во времени процессов роста у различных деревьев в насаждении
Издательство
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 117997, Российская Федерация, г. Москва, ул. Профсоюзная, 84/32, стр. 14
- Юр. адрес
- 117997, Российская Федерация, г. Москва, ул. Профсоюзная, 84/32, стр. 14
- ФИО
- Лукина Наталья Васильевна (Директор)
- E-mail адрес
- cepfras@cepl.rssi.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 7430016
- Сайт
- http:/cepl.rssi.ru