<<
>>

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОДНОГО РЕЖИМАЗАБОЛОЧЕННЫХ ЕЛЬНИКОВ

В.И. Абражко

Ботанический институт РАН, Санкт-Петербург

Важнейшие черты структурно-функциональной организации таежных биогеоценозов теснейшим образом связаны и отражают в себе особенности динамики водного баланса экотопа и водообмена в системе: почва — фитоценоз — атмосфера.

В этой связи оценка роли влаги должна включать в себя и изучение эколого-физиологических процессов и реакций древостоев на условия влагообеспеченности и главнейшие режимы литосферы. Такой подход лучше всего согласуется с современными задачами лесоведения и практическими нуждами лесного хозяйства, поскольку позволяет в наибольшей степени выявить значение влаги в регуляции важнейших процессов, протекающих в природных экосистемах. Он является научной основой для разработки практических мероприятии, направленных на устранение нежелательных эффектов избытка влаги, повышение продуктивности и устойчивости древостоев.

Многолетние исследования осуществлялись на территории Центральнолесного биосферного государственного заповедника в относительно разновозрастных субклимаксовых ельниках: липняково-ясменниковом, черничнокисличном, сфагново-черничном, чернично-пупвдцево-сфагновом (см. табл.). В экологическом отношении они составляют ряд, отражающий их реакции на увеличение избыточного увлажнения, ухудшение аэрации, питательного режима почв.

В отличие от высокопродуктивных ельников, занимающих относительно хорошо дренированные участки, ельники сфагновой группы приурочены к слабопроточным понижениям и депрессиям мезорельефа. Они испытывают постоянный приток воды с соседних территории, а её отток из почвы протекает очень медленно и в течение всего года. Это приводит к накоплению влаги, избыточному увлажнению почвенного профиля и постоянно высокому уровню верховодки. Наиболее сильному и длительному затоплению подвергается торфяная почва ельника чернично-пушицево-сфагнового, где ель находится на пределе своего синэкологического ареала, и её эдификаторные позиции сильно ослаблены.

Содержание кислорода в почвенных водах этих сообществ крайне низкое. Оно не превышает 0,5 мг/л даже после дождей.

Комплекс неблагоприятных условии, обусловленный анаэробиозом, сокращает корнеобитаемый слой до 5-10 см.

Некоторые показатели водного режима ельников (числитель — средняя величина, знаменатель — диапазон изменчивости)

Тип ельника

Класс

Запасы вла-

Глубина

Среднедневная ин

бони

ги в слое

верховодки

тенсивность транспи

тета

0-20 см, мм

см

рации хвои, мг/г ч

липняков 0-

67.7

70.2

80

ясменниковый

27,5-104,6

+2,1-234,5

36-146

чернично

I

65.3

60.8

78

кисличный

27,5-101,7

+2,4-215,5

23-130

сфагново

IV

115,1

21.7

98

черничный

16,7-178,7

+5,5-128,2

20-152

чернично-пуши-

Уа

159,8

115

цево-сфагновый

69,3-184,9

+18,0-69,4

32-193

Существенно менее сильное затопление испытывала торфяная почва ельника сфагново-черничного, концентрация 02 в воде достигала 3,0-3,2 мг/л. Но ограничения высокого уровня почвенно-грунтовых вод и анаэробиоза на нормирование корнеобитаемого слоя и подбор видового состава сообщества ещё очень велико.

Отрицательное влияние кратковременных подтоплении на жизнедеятельность корней деревьев в верхнем слое подзолистых почв высокопродуктивных ельников невелико, а запасы влаги значительны.

Анализируя нормы реакций ели на факторы почвенной среды следует отметить, что наиболее значительные различия между древостоями наблюдаются в степени развития, структуре и характере распределения в почве физиологически активной части корневых систем, играющих важную роль в поглощении питательных веществ и воды. Несмотря на уменьшение корнеобитаемого слоя для заболоченных ельников характерно развитие у деревьев относительно более мощного всасывающего корневого аппарата, что уменьшает у них коэффициент водного обслуживания хвои физиологически активными корнями более, чем в 1,5-4 раза по сравнению с высокопродуктивными системами. Наряду с этим в силу более слабого развития и значительно меньших размеров деревьев в пологе заболоченных древостоев создается более благоприятный режим освещённости и усиливается проветривание крон. С уменьшением высоты деревьев сопротивление водному току проводящей системы снижается, скорость поступления воды в кроны возрастает. Эти факторы — важная предпосылка поглощения большего количества почвенной влаги древостоями избыточно увлажненных фитоценозов, они способствуют повышению их водного обмена, снижению водного дефицита и водного потенциала в корнях и хвое. Интенсивность транспирации деревьев в сфагновых ельниках обычно в 1,5 раза выше, чем в высокопродуктивных сообществах, продуктивность транспирации значительно ниже.

В годы высокого количества осадков в результате сильного подтопления корнеобитаемого слоя и отмирания корней происходит гибель деревьев и распад древостоев ели. Цепь взаимообусловленных причинных связей, характеризующих отмирание ели можно представить в следующем виде: продолжительное затопление почвы — нарушение аэрации в корнеобитаемом слое, анаэробиоз — отмирание всасывающих корневых окончаний — уменьшение подачи воды в кроны — рост водного дефицита в хвое — подавление и прекращение фотосинтеза, частичное осыпание хвои старшего возраста — отсутствие пластических веществ для восстановления всасывающего аппарата корней — исключение возможности улучшения водоснабжения, дальнейшее развитие водного стресса -осыпание хвои последних лет и отмирание деревьев. Главным звеном в цепи этих связей становится, очевидно, нарушение продукционного процесса и тесно связанное с ним отсутствие возможности регенерации корневых систем. Такое состояние наступает гораздо раньше достижения сублетальных значении водного дефицита в хвое и тем самым косвенно сокращает адаптационную возможность ели выдерживать более высокий водный стресс в ассимиляционном аппарате, как это наблюдается в засуху в высокопродуктивных древостоях. Разрушение сфагновых ельников в результате сильного подтопления может сопровождаться экзоэкодинамическими сменами сообществ. Сосна обыкновенная и береза пушистая, обычно составляющие заметную часть в ельниках, обладают более совершенными механизмами устойчивости к затоплению и лучше переносят неблагоприятные условия аэрации почвы, чем ель европейская. На первом этапе после распада древостоев ели часто нормируются временные редкостойные насаждения с преобладанием этих пород. 

<< | >>
Источник: С.Э. Вомперский. Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования. Материалы совещания. 1999

Еще по теме СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОДНОГО РЕЖИМАЗАБОЛОЧЕННЫХ ЕЛЬНИКОВ:

  1. 2.2.1.1. Сравнительная оценка методов выявления грибов рода Malassezia на покровных тканях животных
  2. Сложный ельник
  3. Сфагновый ельник
  4. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ВОДНОГО РЕЖИМА ОЛИГОТРОФНЫХ БОЛОТ НА ИХ ЭКОСИСТЕМЫ К. Д. Романюк
  5. О СТРУКТУРЕ КОРЕННОГО ЕЛЬНИКА НА МЕЗООЛИГОТРОФНОМБОЛОТЕ ЮЖНОЙ ТАЙГИ
  6. Сравнительная и эволюционная физиология j
  7. Визуально-сравнительные шкалы
  8. 5-16. Сравнительный метод и пространство жизни
  9.   ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОРМОВ 7.1.1. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЗЕЛЕНЫХ КОРМОВ  
  10. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВАКЦИН И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРИМЕНЕНИЮ
  11. Сравнительная и эволюционная фитофизиология
  12. 2.5. Сравнительная психология и зоопсихология в России
  13. Раздел III Сравнительная психология
  14. 8 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И МОРФОФИЗИОАОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЫШЛЕНИЯ ЖИВОТНЫХ
  15. Определение мяса и мясных продуктов по сравнительной анатомии внутренних органов.
  16. Глава 15 Сравнительная экология видов, принадлежащих к одному род
  17. Раздел I. Предмет, задачи и методы исследования в зоопсихологии и сравнительной психологии