Листовий опад в лісах помірного пояса - наукова бібліотека

4. Опад і лісова підстилка

Опале протягом року листя, хвоя, гілки, сучки, плоди та інші залишки лісової рослинності складають лісової опад. Це найбільш багаті зольними речовинами і азотом частини рослин. Опад - основний матеріал для утворення лісової підстилки та гумусу. Від його кількості, складу, часу і оточуючих його умов залежать багато в чому почвообразовательний процес, формування лісового грунту.

Головний постачальник опаду - деревостани. У лісах помірного пояса, включаючи тайгу, змішані ліси і лісостеп, величина цього осаду дорівнює 0,5-7-8 т на 1 га в рік. Найбільш характерні середні величини - 2-4 т / га. У вологих тропічних лісах річний опад сягає 12 т і більше. Великий вплив на величину опади надають склад деревостану, його форма, вік, густота, компактність і повнота, тип лісу. Деревні породи за величиною дається ними опаду в чистому древостое можна розподілити в наступному порядку: найбільший опад дає буковий деревостани, за ним ялина і береза, далі в порядку зменшення йдуть сосна, дуб, модрина. Домішка їли в 1-му ярусі і особливо наявність 2-го ярусу з цієї породи помітно збільшує кількість осаду і в деревостанах з переважанням сосни, модрини та деяких інших порід.

Найбільша кількість осаду спостерігається у віці жердняку, особливо при відсутності в ньому рубок догляду (проріджування). В цей час в результаті самоізрежіваніе відмирає велике число дерев, яке, додаючи до опаду, значно збагачує грунт органічною речовиною.

Велика зведення по листовому опаду для ряду районів СНД і деяких зарубіжних країн (США, Німеччини) дана Л.Є. Родіним і Н.І. Ба-зілевіч (1965).

Опад в лісі утворюється не тільки за рахунок деревних ярусів, але також і напочвенного покриву. Деякі дані показують, що опирається на грунт покрив в лісі дає в деяких випадках майже таку ж масу органічного матеріалу грунті, яку і деревостани.

Загальна кількість мертвої органічної речовини в лісі не обмежується розглянутими опади. Воно включає також сухостійні, буреломні та ветровально дерева, що не опале сухе гілля і гілки, відмирають підземні органи рослин (коріння). До всього цього приєднуються відмерлі організми тваринного та іншого походження (включаючи мікроби).

До опаду, відносять хвою, листя дерев, залишки трав'яного ярусу, гілки, шишки та ін .; дерева в опад не включають, їх відносять до отпадом. Ролі в круговороті опаду і отпада суттєво різняться. Отпад досить локальне, довго зберігається (іноді його розкладання затягується на 70-100 років). В окремих випадках, досягнувши певної стадії розкладання, він служить субстратом для відновлення деревних порід (ялини, модрини). Зольні речовини, закріплені в отпаде, повільно надходять і використовуються іншими компонентами біосистеми.

Зовсім інша роль опади. У пристигаючих і стиглих деревостанів він протягом року повністю переходить в підстилку, відповідна частина якої повністю розкладається. Отже, зольні елементи осаду швидше вивільняються і надходять в кругообіг. Але й саме розкладання осаду, часто починається ще на дереві, вже тоді фактично являє собою етап кругообігу.

Перш за все відзначимо роль лісорослинних регіону і лісової формації, що наочно ілюструється даними, отриманими на території Європейської частини Укаїни (Молчанов, 1973):

Маса осаду збільшується при просуванні з півночі на південь. У зоні мішаних лісів по відношенню до лісотундрі в сосняках і ялинниках його в 2,6. 4,7 рази більше. Оскільки ялина в порівнянні з сосною характеризується більш активними процесами метаболізму, в ялинниках кількість осаду по відношенню до Сосняк в окремих регіонах перевищує до 1,7 рази. Найбільша кількість осаду характерно для високопродуктивних дібров, як в силу їх більш південного розташування, так і високою метаболічної активності дуба. Згідно В. В. Протопопова (1975), також в умовах Європейської частини Укаїни ялинові насадження на території північної підзони тайги формують в рік осаду в кількості до 2 т / га, середньої підзони - до 3 і південної - більше 3 т.

Листяні насадження опаду дають більше, ніж хвойні. У Підмосков'ї, за даними І. А. Баннікової (1967), в сосняках опад становить 1,3. 2,1 т / га, дубняках - 2,3. 3,1 і осичняках - 3,1. 4,9. Найбільша кількість осаду доводиться на вік деревостанів 40. 60 років, т. Е. На період максимального зростання.

Збільшення опади викликає поліпшення грунтово-гідрологічес-ких умов. На Південному Уралі кількість осаду в сосняку IV класу бонітету на сухуватим грунтах і підвищених місцях розташування в абсолютно сухому стані становить (Абатуров, 1966) 2,3 т / га, в сосняках III класу бонітету, приурочених до середніх частинах схилів, - 3,4 т / га.

У лісовому опаде міститься велика кількість азоту і зольних елементів, яке також варіює залежно від багатьох факторів (табл. 2).

Таблиця 2-Запаси азоту і зольних елементів в лісовому опаде

А. Д. Вакуров, А. Ф. Полякова

С. С. Зябченко (1984)

І. А. Баннікова (1967)

В. В. Протопопов (1975)

Наведені дані дозволяють констатувати, що з поліпшенням екологічних умов в географічному аспекті (порівняти дані по Білорусії і Підмосков'ї з даними по Середньому Уралу або Західним Саянам) в опаде більше елементів живлення. Те ж спостерігається, якщо порівняти осичняки Нєжиною області і Підмосков'я. Листяні насадження елементів живлення в опаде містять більше, ніж хвойні (порівняти осичняки і сосняки Підмосков'я). Веде до збільшення елементів живлення в опаде і домішка листяних порід до хвойних. Це добре видно за даними

С. С. Зябченко (1984), згідно з якими в сосняках Південної Карелії при частці листяних порід 20% кількість елементів живлення в опаде - 54 кг / га, при 40% - 66 і при 60% - воно досягає 108 кг / га.

У лісових насадженнях з більш родючими грунтами кількість елементів живлення в опаде вище в порівнянні з бідними грунтами. Нашими дослідженнями на Середньому Уралі (Луганська, Луганський, 1978) встановлено, що в більш продуктивному сосняку різнотравно (II клас бонітету) в порівнянні з сосняком брсунічним (IV клас бонітету) в опаде зольних елементів міститься в 1,5 рази, а азоту на 10 % більше.

Швидкість розкладання підстилки і частку участі в ній осаду характеризує Підстилковий-опадочний коефіцієнт, т. Е. Ставлення всієї підстилки до опаду на момент дослідження. Чим повільніше йде розкладання підстилки, тим коефіцієнт більше. Оскільки в тропіках підстилка не накопичується, а є тільки опад, отже, Підстилковий-опадочний коефіцієнт дорівнюватиме 1 (відношення осаду до самого себе). У північних широтах, де накопичуються великі запаси підстилки, коефіцієнт буде найбільший. Л. К. Поздняков для лиственничников Якутії призводить коефіцієнти від 4 до 10.

Лісова підстилка відіграє важливу роль в обмінних процесах лісових екосистем. Тому вивчення її формування має велике теоретичне значення.