Влияние почвы на произрастающие виды древесной растительности

ВЛИЯНИЕ ПОЧВЫ НА ПРОИЗРАСТАЮЩИЕ ВИДЫ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Применение рубок в насаждении изменяет своеобразный состав атмосферы, универсальный микроклимат характерный для дубняков. Дубравный биогеоценоз, выравнивая микроклимат с окружающими территориями, меняет состав напочвенного покрова, размеры и химические свойства биомассы. Климатические колебания, смена состава биомассы и микрофлоры изменяет характер и емкость биологического круговорота, направление почвообразования. Ландшафт часто испытывает сильнейший стресс, разрушаются существовавшие ранее связи. Все это, так или иначе, отражается на здоровье всего организма Воронежской нагорной дубравы, способствуя деградации дуба.

Объектом исследования выступают нагорные дубравы Воронежской области. В которых производился учет биомассы древесных пород входящих в состав насаждения. Особую значимость взятые площади представляют благодаря выборочным санитарно-восстановительным рубкам, проведенным на исследуемых участках три десятилетия назад [1].

Давняя проблема отмирания дубрав все еще остается не изученной в полной мере. Это связано, как правило, с односторонностью изучения данной проблемы.

О состоянии нагорной дубравы целесообразнее судить с ландшафтно — геохимической точки зрения. А размеры отмирания дубрав можно проследить при сопоставлении массы биогеогоризонтов дуба и сопутствующих пород.

Общая биомасса древесных насаждений на контроле равна 440,6 т/га. (таблица 1), а на остальных пробных площадях колеблется от 224 до 430 т/га. Основу его составляет БГГ стволовой аккумуляции (195−382 т/га.).

Доля участия других компонентов составляющих биомассу элювиальных ландшафтов, значительно меньшая.

Без их энергетики нормальное функционирование биогеоценоза не возможно. Так, например, биомасса фотосинтетического горизонта варьирует от 2,6 до 4,0 т/га. Растения в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ, создают органические соединения, которые обладают большим запасом энергии. Но основное питание лес получает из почвы, расщепляя минералы и забирая из них необходимые химические элементы (фосфор, калий, азот, кальций и др.). Переходя в органические соединения, они насыщаются энергией и вместе с опадом поступают на поверхность почвы, накачивают ее свободной энергией и делают ландшафт неравновесной и вместе с тем устойчивой стационарной системой [2]. Энергетика данного горизонта составляет 0,07*-0,5* МДж. Но в структуре данного горизонта на долю дуба приходится, как правило, около 30%, что явно недостаточно для энергетики дубового насаждения.

Запасы энергии в живом напочвенном покрове составляют 0,01* - 0,07* МДж, а лесной подстилки 0,46* - 0,50* МДж, что также недостаточно для формирования геохимических барьеров четкого разделения почвенной массы на генетические горизонты и нормального хода почвообразовательного процесса.

Результаты химического анализа, приведенные в таблице 2, показывают, что наименьшее содержание практически всех химических элементов приходится на стволовую часть дерева, постепенно увеличиваясь вверх к ветвям крупным и мелким и вниз к корням крупным и мелким. Наибольшее количество азота, кальция и других элементов приходится на листья, с опадом которых они ежегодно возвращаются в ландшафт. Примечательно, что с опадом липы в лесную подстилку поступает максимальное из исследуемых пород, количество азота (26%) и зольных элементов. Листья дуба по запасам азота находятся на втором месте, далее следует клен и ясень (2,26%). По содержанию кремния доминирует дуб (0,90%), и не случайно на контакте лесной подстилки и почвы можно наблюдать значительное количество белесых зерен кварца, накопление которого связано с биогенной аккумуляцией.

Длительное использование одних и тех же тессер дубовыми насаждениями, то снижение, то излишнее увеличение растительной массы в ландшафте приводит к увеличению их минерализации, образованию органических кислот, которые промывая почву, выщелачивают химические питательные вещества, ухудшают лесорастительный потенциал почв и способствуют уменьшению растительной массы. Это видно приводит к синхронной с дубом деградации почв водоразделов нагорной дубравы, интенсивному внутрипочвенному выветриванию, частичному разрушению силикатов, что проявляется в виде кремнеземистой присыпки в профиле почв (рис. 1, 2).

Таблица 2 — Содержание азота и зольных элементов в листьях, ветвях, стволе и корнях дуба (в % на сухое ве-во).

Кремнеземистая присыпка в верхнем слое почвы 15−25 см В настоящее время, в результате миграции кислых растворов произошло выщелачивание оснований кальция и магния и других элементов из верхней толщи почв и осаждения их в нижней части профиля (например кальций и фосфор в р р 2 и 4). Величина рН указывает на слабокислую реакцию среды в верхних горизонтах почвы и кислую в средней части, а иногда и по всему профилю (р 4). Поэтому здесь отмечен и самый низкий класс бонитета (III).

Ионы водорода являются самыми важными агентами химического выветривания. Поэтому в зоне их действия отмечается «внутрипочвенное выветривание», подкисления и проявляются признаки оглинения.

О современном состоянии почв водоразделов можно судить по результатам физико-химических и химических анализов, приведённых в таблице.

Таблица — Химический состав и физико-химические показатели почв на пробных площадях.

Такие условия оказывают угнетающее действие на дубовые насаждения, так как для них наиболее оптимальными являются показатели рН от 6,0 до 7,5 (нейтральная или слабощелочная среда).

Содержание гумуса в верхнем горизонте варьирует от 3,5% (ППП № 4) до 5,3% (КПП) с резким снижением вниз по профилю.

Биоэнергетические показатели органического вещества (таблица) указывают на очень большой дисбаланс между надземной биомассой и ее энергетическими ресурсами и почвенной массой органического вещества с его энергетикой. отмирание дубрава почва ландшафт Таблица — Биоэнергетические ресурсы почв элювиальных ландшафтов Воронежской нагорной дубравы.

Такие различия видимо, указывают на несоответствие почвенных условий, в настоящее время потребностям леса. Начатая в 17 веке вырубка дубрав на строительство флота и продолжающаяся до настоящего времени антропогенная трансформация нагорных дубрав привела к деградации почв исследуемого участка и, следовательно, в скором времени следует ожидать структурную перестройку ландшафта.

• 1. Харченко, Н.А., Царалунга, В.В., Гарнага, В. В. Влияние выборочных санитарных рубок на динамику отмирания порослевых дубрав // Научные основы ведения лесного хозяйства: Тез. докл. Всесоюз. конф. в г. Воронеж 5−7 июня 1991 г. — Воронеж, 1991. С. 123−124.
• 2. Ткаченко, М. Е. Влияние отдельных пород на почву / М. Е. Ткаченко // Почвоведение. — 1939. — № 10. — С. 3−17.