<<
>>

ЗАПАСЫ И ПРОДУКЦИЯ ДРЕВЕСНОГО ЯРУСАКИРСАНОВСКОГО БОЛОТА Е. А. Головацкая, М. В. Волознева, Е. В. Порохина

  *Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, golovatskaya@imces.ru,

**Томский государственный педагогический университет, Томск, botanik@tspu.ru

На основании экспедиционных исследований выполнена оценка запасов фитомассы древесного яруса олиготрофного болота.

Рассчитана продукция древесного яруса и оценен вклад древостоя в общую продукцию надземной части сосново-кустарничково-сфагнового фитоценоза (ряма).

Изучение биологической продуктивности растительных сообществ является одной из важных задач в исследовании круговорота веществ в биосфере. В настоящее время в литературе накопилось много данных о биологической продуктивности различных экосистем [1-3], в том числе и болотных [4-6]. Следует отметить, что в работах по изучению биологической продуктивности болотных экосистем большое внимание уделяется травяно-кустарничковому и моховому ярусам, тогда как продуктивность древесного яруса до сих пор слабо изучена [7, 8]. Исследование древесного яруса проводилось в основном для оценки изменения растительного покрова при осушении болот в целях лесомелиорации. На верховых болотах продукция древесного яруса не велика, а сами деревья не представляют ценности для хозяйственных нужд, что видимо, и является основной причиной недостаточного внимания к древесному ярусу болот. Однако с точки зрения оценки баланса углерода в болотных экосистемах, исследование продукции и запасов биомассы именно древесного яруса, является актуальной задачей.

Целью работы является изучение запасов биомассы и годичной продукции древесного яруса олиготрофного ряма Кирсановского болота.

Объекты и методы исследований

Исследование запасов и продукции проводилось в олиготрофном сосново- кустарниково-сфагновом фитоценозе (ряме) Кирсановского болота (Томский район, Томская область). Древесный ярус состоит из Pinus silvestris L. с единичными растениями Pinus sibirica Du Tour (проективное покрытие (п.п.) - 90 %), кустарничковый ярус представлен Ledum palustre L., Chamaedaphne calyculata (L.) Moench., Vaccinium vitis-idea L., Vaccinium oxycoccus L., Andromeda polifolia L.

(п.п. - 90 %). В трявяном ярусе преобладает Rubus cha- maemorus L. (п.п. - 15 %), а моховой ярус сложен преимущественно Sphagnum angustifolium (Russ. Ex Russ.) C. Jens (п.п. - 96 %).

Определение характеристик древостоя проводили методом сплошного перечета деревьев на пробных площадках. Всего было заложено 5 учетных площадок площадью 25 м2 каждая. На площадках определялось количество деревьев, видовой состав, количество сухостоя, высота деревьев и диаметр стволов на высоте 1,3 м. Вблизи площадок было выбрано 15 модельных деревьев, репрезентативно представляющих древостой исследуемого участка. У модельных деревьев измерялись высота, диаметр ствола на уровне 1,3 м, а также на уровне мохового покрова, высота прикрепления кроны, высота кроны. Масса модельных деревьев учитывалась непосредственно на болоте. Модельные деревья разделялись на фракции: стволы, ветки, хвоя, хвоя последней генерации, побеги текущего года, шишки. Для пересчета сырого веса на абсолютно сухой от всех фракции брались навески на влажность. Годичный прирост определялся как сумма веса хвои последней генерации и прироста веточек текущего года.

Результаты и обсуждение

Древесный ярус представлен формулой 10C ед.К. Средняя высота древостоя - 4 м, максимальная -10,1 м. Средний диаметр на высоте 1,3 м -5,3 см, максимальный - 24,3 м. Кроны деревьев овальной или уплощенной формы, высота их прикрепления 1,8-2,5 м.

При пересчете деревьев на пробной площади к древостою относили деревья диаметром 2 см и больше (деревья с диаметром ствола менее 2 см диаметром составляют 33 %). Всего на пробной площади располагается 108 деревьев, а на 1 га - 8640 с преобладанием тонкомера (рис. 1). Около 55 % деревьев с толщиной стволов от 2 до 10 см. Имеется сухостой сосны в количестве 480 стволов на 1 га. Сухостой представлен преимущественно тонкими деревьями с диаметром до 4 см (70 %), но встречаются и крупные сухие деревья диаметром 7-14 см.

Рис.

1. Распределение деревьев по ступеням толщины на высоте 1,3 м и их доля в древостое

Подрост представлен в основном сосной, лишь единично встречается возобновление кедра и березы. К подросту условно относили экземпляры высотой менее двух метров (половина средней высоты древесного яруса). Подрост сосны распределен неравномерно: большая часть молодых деревьев растет на повышениях микрорельефа. Численность подроста составляет 18 деревьев на пробную площадь или 1440 штук на 1 га, причем более 80 % деревцев приходится на подрост высотой 1,5-2 м.

Таблица 1

Масса надземных частей модельных деревьев в абсолютно-сухом состоянии, кг

№ модельного дерева

Стволы

Ветки

Хвоя

Шишки

Итого

1

0,33

0,05

0,09

0,00

0,46

2

0,19

0,05

0,05

0,00

0,30

3

0,16

0,04

0,04

0,00

0,24

4

62,16

7,89

3,00

0,26

73,31

5

6,25

1,09

0,73

0,05

8,12

6

6,75

1,18

0,78

0,02

8,73

7

5,23

0,91

0,61

0,06

6,81

8

0,51

0,07

0,12

0,00

0,70

9

14,35

2,94

0,95

0,04

18,27

11

8,62

1,41

0,43

0,01

10,47

12

5,31

0,94

0,73

0,06

7,04

13

0,97

0,13

0,11

0,00

1,21

15

2,62

0,45

0,27

0,01

3,35

Из таблицы видно, что типичные деревья, образующие полог, имеют надземную массу от 3,4 до 73,3 кг. Наибольшая часть органического вещества у деревьев сосредоточена в стволах - 75,5 % (рис. 2). С увеличением размера деревьев, доля стволов увеличивается до 85 %. Запасы хвои составляют в среднем около 11 %. Генеративные органы имелись только у крупных деревьев (табл. 1). Общий запас надземной фитомассы древостоя в среднем составляет 18722 г/м2, фотосинтезирующая фитомасса составляет всего лишь 875 г/м2. Согласно литературным данным [9] масса корней деревьев составляет 25 % от веса их надземной части, что для исследуемого древостоя дает оценку 4680 г/м2.

Рис. 2. Соотношение надземных частей модельных деревьев, % от общей массы

Годичный прирост надземной части деревьев (без учета прироста ствола), в зависимости от размера дерева, варьирует от 15 до 1457 г, составляя в среднем 412 г. Основной вклад в продукцию вносит хвоя последней генерации - 83-90 % от годичного прироста. Общая продукция древостоя равна 408 г/м2.

Запасы фитомассы травяно-кустарничкового и мохового яруса составляют 215 и 361 г/м2 соответственно [10], что более чем в 30 раз ниже запасов фитомассы древесного яруса. Продукция наземного покрова (кустарничков и мхов) в 1,3 ниже, чем продукция деревьев. Доля древесного яруса в годовой продукции сосново-кустарничково-сфагнового фитоценоза Кирсановского болота составляет 57 % (рис. 3).

Рис.3. Надземная продукция сосново-кустарничково-сфагнового фитоценоза Кирсановского болота

Заключение

Исследование продуктивности сосново-кустарничково-сфагнового фитоценоза Кирсановского болота показало, что общая фитомасса надземной части составляет 11,2 кг/м2, основная масса растительного вещества приходиться на древесный ярус (более 90 %). В продукции ряма основную роль также играет древесный ярус (57%). Доля травяно- кустарничкового и мохового ярусов в продукции ряма составляет 19 и 24% соответственно.

Литература Базилевич Н. И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. - М.: Наука, 1993. - 295 с. Родин Л. Е., Базилевич Н. И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М.-Л., 1965. 253 с. Базилевич Н. И., Титлянова А. А. Биологический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008.-381 с. Косых Н. П., Миронычева-Токарева Н. П., Паршина Е. К. Фитомасса, продукция и разложение растительных остатков в олиготрофных болотах средней тайги Западной Сибири // Вестник ТГПУ - 2009. - Вып.3(81). - С. 63-69. Косых Н. П. Болотные экосистемы таежной зоны Западной Сибири: фитомасса и продукция: Автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.05 // Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. 2003. - 23 с. Головацкая Е. А. Биологическая продуктивность олиготрофных и эвтрофных болот южнотаежной подзоны Западной Сибири // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. - 2009. - Т.2.- №1. - С. 38-53. Храмов А. А., Валуцкий В. И. Лесные и болотные фитоценозы Восточного Васюганья. -Новосибирск: Наука, 1977. - 219 с. Махатков И. Д., Косых Н. П., Романцев С. А. Запасы фитомасы и годичная продукция верховых болот средней тайги // Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее. Матер. Второго международного полевого симпозиума. - Томск: Издательство НТЛ, 2007. - С.112-115. Козловская Л. С., Медведева В. М., Пьявченко Н. И. Динамика органического вещества в процессе торфообразования. - Л.: Наука, 1978. - 176 с. Головацкая Е. А., Дюкарев Е. А. Изменения в углеродном цикле олиготрофных болот юга Западной Сибири в условиях антропогенного воздействия// Ресурсная экономика, изменение климата и рациональное природопользование: матер. межд. конф. / Под ред. Е.А.Ваганова [и др.]. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2009. - С. 739-752.

TREE LAYER STORAGES AND PRODUCTION FOR KIRSANOVSKOE BOG

E. A. Golovatskaya, M. V. Volozneva, E. V. Porochina

Vegetation storages for tree layer of oligotrophic peatland were estimated using experimental data. Net primary production of trees is about 57 % from the total aboveground production of the Pine-shrub-sphagnum community.

<< | >>
Источник: Л. И. Инишева. Болота и биосфера : материалы VII Всероссийской с международным участием научной школы. 2010

Еще по теме ЗАПАСЫ И ПРОДУКЦИЯ ДРЕВЕСНОГО ЯРУСАКИРСАНОВСКОГО БОЛОТА Е. А. Головацкая, М. В. Волознева, Е. В. Порохина:

  1. ДЕСТРУКЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВАВ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ КИРСАНОВСКОГО БОЛОТА Е. А. Головацкая, Л. Г. Абзалимова, Е. В. Порохина
  2. ИНВЕРТАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ БОЛОТА «ТАГАН» Е. Ю. Старикова, Е. В. Порохина, О. А. Голубина
  3. ЗАПАСЫ УГЛЕРОДА В ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖАХ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
  4. ЗАПАСЫ СЫРЬЯ БАГУЛЬНИКА БОЛОТНОГО НА ТЕРРИТОРИИ ГАССИНСКОГО МОДЕЛЬНОГО ЛЕСА (ХАБАРОВСКИЙ КРАЙ)
  5. Первичная продукция. 
  6. Продукция биомассы
  7. Биология древесных растений
  8. Продукция
  9. Подбор древесных пород н их сочетаний для лесных полос
  10. Биомасса, продуктивность, глобальный круговорот углерода Запасы биомассы
  11. Выбор биологически устойчивых и высокопродуктивных сочетаний древесных растений
  12. Составление схемы смешении древесных пород дли лесных полос
  13. Сопутствующие древесные породы.
  14. ГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ КАК МЕТОД РЕГУЛИРОВАНИЯНАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ДРЕВЕСНЫМИ РАСТЕНИЯМИ
  15. РОД ДРЕВЕСНЫЕ КЕНГУРУ GENUS DENDROLAGUS
  16. Размеры заготовок и продукция сайгачьего промысла
  17. К МЕТОДИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО ПРИРОСТА И ПРОДУКЦИИ СФАГНОВЫХ МХОВ НА МЕЗО-ОЛИГОТРОФНЫХБОЛОТАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
  18. Состав пчелиной семьи и ее продукция
  19. Определения содержания нитратов в растительной продукции.