Лесная подстилка хвойного леса
РОЛЬ ЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКИ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ХВОЙНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА
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).
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).
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.
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.
поиск по серверу
3660 посещений с 09.05.2001
Последнее изменение 07.05.2001
(c) Institute of Biology, 1999
Источник
Лесная подстилка
Лесна́я подсти́лка, напочвенное образование, формирующееся под пологом леса из продуктов опада наземных ярусов лесного биоценоза . Образует на поверхности почвы войлокообразный слой, пронизана корнями растений. Слагающие её органические остатки находятся на разной стадии разложения и гумификации. Запас, мощность и сложение лесной подстилки зависят от породного состава, возраста и структуры насаждения, степени развития живого напочвенного покрова, водного режима почвы, активности почвенной фауны и других факторов. В спелых лиственных лесах масса подстилки достигает 3 тыс. кг/га, в сухих хвойных лесах она колеблется от 3 до 6 тыс. кг/га, в свежих и сырых накапливается 25–30 т/га и более.
В развитой лесной подстилке верхний слой (обычно желтовато-бурого цвета) сложен свежим опадом, мало затронутым процессами разложения и гумификации. В нём легко различимы растительные остатки.
Средний слой (от буро-жёлтого до шоколадного цвета, в зависимости от состава опада и влажности почвы) состоит из полуразложившихся остатков, часть из которых сохранила морфологические признаки растений или их частей; иногда пронизан мицелием . Его часто называют слоем ферментации лесного опада.
Нижний слой – аморфная гумифицированная масса органического вещества тёмно-серого, бурого или чёрного цвета; может быть смешана с минеральными частицами нижележащей почвы.
Лесная подстилка оказывает значительное влияние на почвообразование и развитие леса. В ней концентрируются элементы питания растений, образуются вещества, воздействующие на лежащие глубже почвенные слои. Она защищает почву от эрозии и механического уплотнения. От неё зависят водно-воздушный режим почв и их лесорастительные свойства. Подстилку населяют различные живые организмы: насекомые (в том числе вредные для сельскохозяйственных культур и лесных насаждений), простейшие, грибы, бактерии и др.
Первая публикация: Лесная энциклопедия, 1985. Актуализация: 2023.
Опубликовано 4 мая 2023 г. в 17:59 (GMT+3). Последнее обновление 4 мая 2023 г. в 17:59 (GMT+3). Обратная связь
Источник