Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://herba.msu.ru/russian/biostantion/tezis/57.html
Дата изменения: Mon Nov 2 16:34:52 2015 Дата индексирования: Sun Apr 10 07:30:54 2016 Кодировка: koi8-r |
Вариабельность запасов подстилки, содержания и запасов гумуса в почвах лесных биогеоценозов Звенигородской биостанции
М.А.Подвезенная, И.М.Рыжова, Н.Е.Первова, Н.Г.Кузьмина
Факультет почвоведения МГУ
В настоящее время проблема оценки содержания и запасов органического вещества почв приобрела особую актуальность в связи с глобальными климатическими изменениями, динамика которых в значительной мере зависит от отклика на них органического вещества почв. Запасы почвенного углерода изменяются в очень широких пределах в зависимости от биоклиматических, литологических и геоморфологических условий. Для получения качественных оценок уровня накопления почвенного углерода в региональном и глобальном масштабе необходимы знания закономерностей его пространственного распределения. На вариабельность почвенных свойств в лесных биогеоценозах большое влияние оказывает структура растительного покрова (Дылис, 1969; Карпачевский, 1977; Морозова, 1982; Дмитриев и др., 1999; Hokkanen, et al, 1995 и др.).
В данной работе обсуждаются результаты изучения пространственной вариабельности мощности и запасов подстилок, содержания и запасов органического вещества в верхних минеральных горизонтах почв лесных биогеоценозов Звенигородской биостанции и их зависимость от структуры растительного покрова.
Исследования проводились на территории Звенигородской биостанции МГУ в ельнике на сильноподзолистой легкосуглинистой почве на маломощных покровных суглинках, подстилаемых флювиогляциальными песками, и березняке (с елью во втором ярусе) на дерново-сильноподзолистой легкосуглинистой почве на маломощных покровных суглинках, подстилаемых флювиогляциальными песками. Отбор образцов проводился методом заложения трансект. От ствола одного дерева до ствола другого по прямой линии закладывалось по 5-6 точек: у ствола, в середине проекции кроны и одна-две точки в межкроновом пространстве (окне). На этих площадках измерялась мощность подстилки, отбирались образцы размером 25×25 см для определения ее запасов, а также почвенные образцы из верхних минеральных горизонтов. В ельнике - из горизонта АЕ (0-5 см) и верхней части горизонта Е (5-10 см); в березняке из горизонтов А и Е. Для определения плотности из верхнего горизонта образцы отбирались буровым методом. В еловом лесу выделено 4 парцеллы в соответствии с доминантной напочвенной растительностью. В каждой парцелле закладывалось по 3 трансекты. Так как на мертвопокровном участке ельника не было окон, случайным образом было заложено 7 пробных площадок под кронами и 7 - у стволов деревьев. В березняке в единственной парцелле было заложено 5 трансект. Примем следующие обозначения: Т1 и Т5 - пространство у ствола, Т2 и Т4 - подкроновое пространство, Т3 - межкроновое пространство.
Содержание органического углерода в образцах из минеральных горизонтов почвы определялось по методу Тюрина.
Все рассмотренные показатели характеризуются высокой вариабельностью (табл.). Зависимость вариабельности мощности и запасов подстилки, а также содержания и запасов гумуса в верхних минеральных горизонтах почв от типа биогеоценоза и парцеллярной структуры оценивали с помощью дисперсионного анализа.
Наименьшие значения мощность и запасы подстилки имеют в кисличной и мертвопокровной парцеллах, максимальные - в зеленомошной. Внутрипарцеллярная вариабельность этих показателей в кисличной и мертвопокровной парцеллах ниже, чем внутрибиогеоценозная, а в черничной, осоковой и зеленомошной парцеллах сравнима с ней.
Таблица
Пространственная вариабельность мощности и запасов подстилки, содержания и запасов углерода верхних минеральных горизонтов почв лесных биогеоценозов Звенигородской биостанции
Экосистема |
Показатели |
N |
Среднее |
Минимум |
Максимум |
Станд. отклон |
Коэф. вар. |
Ельник |
Содержание Сорг в 0-5 см, % |
76 |
3,01 |
1,22 |
6,57 |
1,0 |
34,1 |
Содержание Сорг в 5-10 см,% |
76 |
1,10 |
0,55 |
2,14 |
0,4 |
31,3 |
|
Запас Сорг в |
76 |
15,68 |
7,87 |
31,87 |
4,8 |
30,4 |
|
Запас Сорг в |
76 |
5,77 |
3,22 |
11,45 |
1,7 |
28,9 |
|
Запас Сорг в 0-10 см, т/га |
76 |
21,45 |
13,42 |
38,90 |
5,5 |
25,5 |
|
Мощность подстилки, см |
76 |
3,8 |
0,5 |
13,0 |
2,7 |
70,4 |
|
Запас подстилки, т/га |
76 |
40 |
3 |
143 |
33,5 |
84,5 |
|
Березняк |
Содержание Сорг в 0-5 см, % |
30 |
2,83 |
2,43 |
3,51 |
0,3 |
9,4 |
Содержание Сорг в 5-10 см, % |
30 |
1,84 |
1,22 |
2,46 |
0,4 |
20,0 |
|
Запас Сорг в |
30 |
11,69 |
6,67 |
16,59 |
2,6 |
22,3 |
|
Запас Сорг в 5-10 см, т/га |
30 |
7,86 |
4,72 |
13,66 |
2,2 |
27,5 |
|
Запас Сорг в 0-10 см, т/га |
30 |
19,55 |
11,53 |
30,14 |
4,2 |
21,7 |
|
Мощность подстилки, см |
30 |
2,3 |
0,5 |
6,0 |
1,7 |
75,0 |
|
Запас подстилки, т/га |
30 |
13 |
2 |
36 |
8,5 |
65,7 |
По вариабельности содержания и запаса гумуса в верхних минеральных слоях почвы сравниваемые парцеллы не различаются (дисперсии однородны). По содержанию гумуса в горизонте АЕ парцеллы образуют следующий ряд: осоковая ~ черничная > зеленомошная > кисличная > мертвопокровная. Для запасов Сорг в слое 0-5 см этот ряд выглядит следующим образом: осоковая > зеленомошная > черничная > кисличная > мертвопокровная. Для слоя 0-10 см рассмотренные закономерности повторяются, только запасы углерода в кисличной и мертвопокровной парцеллах становятся почти одинаковыми, а в мертвопокровной немного выше. В слое 5-10 см (горизонт Е) содержание и запас гумуса не зависит от типа парцеллы.
Рассмотреные свойства почвы, как правило, закономерно меняются с удалением от дерева-эдификатора, что наиболее четко прослеживается для мощности подстилки (максимум у ствола, минимум в окне). Это объясняется тем, что накопление подстилки тесно связано с характером поступления опада и условиями его разложения. Такой же вид распределения характерен и для запаса подстилки, однако в некоторых случаях эта зависимость нарушается, что обусловлено изменчивостью плотности подстилки.
Зависимость содержания углерода в верхних минеральных горизонтах почвы от местоположения в трансекте выражена гораздо слабее, чем для мощности и запасов подстилки, тем не менее, четко прослеживается следующая тенденция: средние значения содержания Сорг для точек в ряду окно - крона - у ствола закономерно увеличивается.
Внутрибиогеоценозная вариабельность запасов подстилки и содержания и запасов гумуса в слое 0-5 см в ельнике выше, чем в березняке, а запас Сорг в слое 5-10 см более изменчив в березняке, чем в ельнике. Мощности подстилок, содержание гумуса в слое 5-10 см и запас гумуса в слое 0-10 см характеризуются одинаковой изменчивостью. С глубиной вариабельность запасов Сорг в ельнике почти в два раза падает, а в березняке эти показатели близки.
Литература
Дмитриев Е.А., Рекубратский И.В., Горелова Ю.В., Витязев В.Г. 1999. К организации свойств почвенного покрова под елями. Структурно-функциональная роль почвы в биосфере. М. С. 59-69.
Дылис Н.В. 1969.Структура лесного биогеоценоза. М.
Карпачевский Л.О. 1977. Пестрота почвенного покрова в лесном БГЦ. М.
Морозова Р.М. 1982. Морфологическое строение почв сосновых биогеоценозов.. Генезис и свойства песчаных почв Карелии. Л.
Hokkanen Timo J., Jarvienen Erkki, Kuuluvainen Timo. 1995. Properties of top soil and the relationship between soil and trees in a boreal Scots pine stand. Silva Fennica, vol.29.