Научная статья на тему 'Изменения морфологии дерново-подзолистых почв ленточных боров Алтайского края в результате ветровала'

Изменения морфологии дерново-подзолистых почв ленточных боров Алтайского края в результате ветровала Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
214
132
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛЕНТОЧНЫЕ БОРЫ / ВЕТРОВАЛ / ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫЕ ПОЧВЫ / МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ / BAND DRILLS / WINDFALL / SOIL MORPHOLOGY / SODPODZOLIC SOILS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Завалишин С. И., Патрушев В. Ю.

Изучалось влияние ветровала на морфологию дерново-подзолистых почв ленточных боров Алтайского края. Исследования показали, что в результате вывала деревьев изменяются морфологические признаки почв. Отмечается полное отсутствие горизонтов А0 и А1, частично нарушается и горизонт А2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Завалишин С. И., Патрушев В. Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The effect on the morphology of the windfall sod-podzolic soils tape hog Altai Krai were studied. Studies have shown that as the result of the fallen trees morphological characteristics of soils vary. The complete absence of horizons A0 and A1, partially broken horizon A2.

Текст научной работы на тему «Изменения морфологии дерново-подзолистых почв ленточных боров Алтайского края в результате ветровала»

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

сравнению с лесами с производными типами древостоев.

Незначительной степенью трансформированное™ характеризируются лесные насаждения природного происхождения, породный состав которых соответствует типу лесорастительных условий и типу леса с надежным подростом и типичным для растительной ассоциации подлеском и травяным покровом.

Леса, подверженные негативным антропогенным воздействиям, а также созданные лесные культуры с преобладанием древесных пород, не соответствующих типу леса, харак-теризируются высокой степенью трансфор-мированности. Введение в лесные насаждения подпологовых лесных культур с целью повышения продуктивности лесов снижает степень трансформированности производных лесных насаждений и способствует более эффективному использованию лесорастительного потенциала территории.

Степень трансформированности лесных насаждений, которые формируются путем естественного зарастания земель, вышедших из сельскохозяйственного использования, с возрастом постепенно снижается, а их устойчивость к неблагоприятным факторам среды повышается.

Определение балльной оценки природности лесных насаждении по природности компонентов лесного фитоценоза и степени трансформированности лесных экосистем можно применять для характеристики

разных типов леса, расположенных в различных природно-климатических и природногеографических районах не только Украины, но и других государств. Такая оценка может способствовать планированию эффективных лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение производительности лесов и выполнения ими экологических функций.

Библиографический список

1. Чернявский, Н.В. Приближенное к природе лесоводство в Украинских Карпатах / М.В. Чернявский, Г. Швиттер, Р.В. Ковалишин и др. : под ред. Н.В. Чернявского. - Львов: ЛА «Пирамида», 2006. - 88 с.

2. Голубец, М.А. Средознавство (инвайронментоло-гия) / М.А. Голубец. - Львов: Компания «Манускрипт», 2010. - 176 с.

3. Стойко, С.М. Дубовые леса Украинских Карпат: экологические особенности, воспроизводство, охрана / С.М. Стойко. - Львов: Меркатор, 2009. - 220 с.

4. Ященко, П.Т. Фиторазнообразие как показатель природоохранной значимости и трансформован-ности лесных насаждений / П.Т. Ященко, Н.В. Чернявский, Я.В. Генык и др. // Научный вестник: Заповедное дело в Г аличине и на Подолье. - Львов: УкрДЛТУ - 2004. - Вып. 14.8. - С. 148-156.

5. Чернявский, Н.В. Проблемы доступа местного населения к лесным ресурсам и незаконные рубки в лесах Карпат и Западного Полесья: монография / Н.В. Чернявский, И.П. Соловий, Я.В. Генык и др.

- Львов: Зеленый Крест, Лига-Пресс, 2011. - 256 с.

6. Генык, Я.В. Факторы и оценка уровня трансформационных процессов в лесных экосистемах Карпатского региона Украины / Я.В. Генык // Научный вестник НЛТУ Украины: Сборник научно-технических трудов. - Львов: РВВ НЛТУ Украины.

- 2012. - Вип. 22.10. - C. 78-86.

ИЗМЕНЕНИЯ МОРФОЛОГИИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ЛЕНТОЧНЫХ БОРОВ АЛТАЙСКОГО КРАЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЕТРОВАЛА

С.И. ЗАВАЛИШИН, доц. каф. почвоведения и агрохимии, декан факультета заочного обучения Алтайского государственного аграрного университета, канд. с-х. наук,

В.Ю. ПАТРУШЕВ, асп. каф. почвоведения и агрохимии Алтайского государственного аграрного университета

Ленточные боры Алтайского края занимают более 1 млн га и представляют собой уникальные природные комплексы, образующие в совокупности экологический каркас

[email protected]

крупной территории [1]. Экосистемы ленточных боров на территории Алтайского края являются не только естественным стабилизатором важных экологических процессов, но и

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

161

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

источником сырьевых недревесных и древесных ресурсов, играющих важную роль в социальной и экономической ситуациях более двух десятков административных районов края. Тем не менее, на протяжении долгих лет экономическую и экологическую роль ленточных боров снижали бессистемные рубки, лесные пожары, а также ветровал.

И.И. Васенев, В.О. Таргульян [2] в исследованиях по изучению влияния ветровала на таежное почвообразование говорят о длительном сохранении и широком распространении ветровальных вывалов в современных зрелых лесных экосистемах, о сильной контрастности почвенного покрова внутри самих ветровальных почвенных комплексов. Они, в сравнении с естественным окружающим фоном, позволяют предположить практически определяющую роль ветровала в образовании, формировании, развитии и функционирования дерново-подзолистых почв.

Нарастание антропогенной нагрузки на почвенный покров и, в свою очередь, разнообразные ответные реакции почв способствуют развитию в почвоведении новых эволюционных исследований. Возрастает неминуемый интерес к анализу существующих временных рядов почв, искусственным и естественным экспериментам по их изменению, трансформации и развитию. Образование подзолистых почв на равнинах обычно рассматривают как идущее в неподвижном субстрате. Тем не менее известно, что свойственный естественным лесам периодический вывал деревьев (ветровал) сопровождается

[3]:

а) вертикальной турбацией субстрата на глубину до 1 м с латеральным перемещением его на расстояние в несколько метров;

б) выводом на дневную поверхность внутрипочвенного материала;

в) резким изменением почвенных режимов;

г) формированием ветровального микрорельефа и контрастного почвенного покрова.

Хорошо выраженный ветровальный микрорельеф и почвенные комплексы вывалов составляют от 8 до 30 % площади раз-

новозрастных таежных лесов и способны длительно (350 и более лет) сохраняться в различимых формах. Почвы ВПК отличаются от ненарушенных на высоком таксономическом уровне, до типа и выше, и сохраняют своеобразие как минимум вплоть до полного выравнивания микрорельефа [4].

Вывал деревьев в лесу сопровождается массовыми педотурбационными процессами, которые в дальнейшем предопределяют образование ветровального микрорельефа. Это увеличивает внутрибиогеоценотичес-кую пестроту почвенного покрова и оказывает значительное влияние на формирование особых сообществ буреломов и ветровалов. Вся зона морфологически выделяемых нарушений почвенного покрова рассматривается как ветровально-почвенный комплекс (ВПК) со специфическими типами микроэкотопов в составе [5].

При выпадении дерева корни выворачиваются часто с почвенной массой из профиля, в результате чего образуется ветровальный комплекс: западины с почвой, имеющей нарушенное строение и лишенной верхних горизонтов, и бугры, сложенные смесью материала различных горизонтов, осыпавшегося с корней [6].

Ветровальные нарушения создают особую пространственно-временную самоподдерживающуюся пестроту почвенного покрова, причем картина эта меняется вслед за изменением сукцессионного состояния отдельных парцелл биогеоценоза. Благодаря этим турба-циям таежное почвообразование приобретает ветровально-пульсационный характер общего развития таежных подзолистых почв с неполной замкнутостью ветровальных циклов - их развитие по своеобразной ветровальной спирали [3].

В результате ветровала происходит нарушение, а местами и полное уничтожение почвенного покрова. В местах вывала почвообразовательный процесс начинается заново.

Влияние ветровалов на свойства дерново-подзолистых, песчаных и супесчаных почв ленточных боров Алтайского края до настоящего времени не исследовалось. Проведенные нами исследования показывают, что

162

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

Таблица 1

Разрез № 1 заложен непосредственно в месте вывала, почва дерново-мелкоподзолистая

слабодерновая песчаная (нарушенная)

Горизонт А0 Отсутствует

Горизонт А1 Отсутствует

Горизонт А2 - 0-15 см Белесоватой окраски, бесструктурный, рассыпчатый, влажный, супесчаный. Переход ясно выражен по окраске

Горизонт В - 15-59 см. Более темной окраски, с желтоватым оттенком от содержания полуторных окислов. Влажный, песчаный. Переход ясный

Горизонт ВС - ниже 59 см Влажный светлоокрашенный песок

Таблица 2

Разрез № 2 заложен среди старовозрастного разреженного леса с изреженной травянистой растительностью без вывалов деревьев,

почва дерново-мелкоподзолистая слабодерновая

Горизонт А0 - 0-4 см. Лесная подстилка преимущественно из хвои. Сверху свежая, в нижней части полуразложившаяся

Горизонт А1 - 4-11 см. Светло-серый с белесоватым оттенком, сильно пронизан корнями, влажный. Песчаный. Переход постепенный

Горизонт А2 - 11-36 см. Белесоватый, бесструктурный, влажный, песчаный. Переход заметный

Горизонт В - 36-80 см. Более темной окраски, с желтоватым оттенком от содержания полуторных окислов. Влажный, песчаный. Переход ясный

Горизонт ВС - ниже 88 см. Влажный светлоокрашенный песок

ветровалы определенным образом влияют на те или иные свойства почвенного покрова.

Исследование влияния ветровала на свойства дерново-подзолистых почв проводилось в Касмалинской ленте. Были выделены мониторинговые площадки для проведения почвенных исследований в лесу с поваленными деревьями и не подверженных действию ветровала.

С целью изучения состояния почвенного покрова в местах ветровала, разработки мероприятий по восстановлению деградированных почв кафедрой почвоведения и агрохимии Алтайского государственного аграрного университета в ленточных борах Алтайского края был организован мониторинг лесных земель.

Предметом нашего исследования являются дерново-подзолистые почвы юго-западной части ленточных боров и изменения, происходящие в них в результате вываливания деревьев и последующего формирования особых биогеоценотических образований, так обычно и называемых - вывалы, ветровалы. При анализе ключевого участка применялась единая схема исследования:

- контроль - в лесу без вывала деревьев;

- ветровал - на месте вывала деревьев.

На мониторинговых площадках были заложены почвенные разрезы, по которым проводилось изучение морфологических признаков почв, и отобраны образцы почв для определения физико-химических свойств (содержание гумуса, реакция среды, гидролитическая кислотность, емкость поглощения) и изучения микробиологического состояния и биологической активности почв.

Целью работы являлось изучение влияния ветровала на изменение морфологических признаков почв.

На мониторинговых площадках были заложены почвенные разрезы до почвообразующих горных пород.

Исследования показали, что в результате ветровала изменяются морфологические признаки почв. Отмечается полное отсутствие горизонтов А0 и А частично нарушается и горизонт А2.

В момент падения и выворота деревьев почвы практически одномоментно лиша-

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 1/2014

163

ЭКОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ ЛЕСА

ются верхних горизонтов и части профиля. В результате на поверхность выходят внутрипочвенные горизонты, как правило, элювиальные, но при глубоком вывале, возможно, и иллювиальные. Они подвергаются впоследствии более активному почвообразованию.

Первое и самое явное отличие почв в местах вывала от исходных естественных и не нарушенных почв наблюдается в отсутствии полностью сформированного горизонта лесного опада (органогенного горизонта) который является основой функционирования лесного фитоценоза и нижележащих минеральных и органо-минеральных горизонтов.

При сдирании под влиянием ветровала верхних элювиальных горизонтов почвы изменяются и теряются четкие признаки профиля. Как правило, в таком случае дерново-подзолистые почвы состоят из элювиально-иллювиального горизонта В и иллювиальных горизонтов.

Под влиянием ветровала при вывороте дерева и его корневой системы идет образование «земляной стены». Минеральная часть насыпавшегося в месте вывала бугра состоит из содранного пласта гумусово-элювиальных и элювиальных горизонтов A А2 осыпавшихся при падении дерева. Иногда сюда может включаться и фрагменты горизонта В.

Результаты исследования показали, что ветровал вызывает глубокие изменения в профиле почвы, происходит изменение и перемещение почвенного материала, отмечается изменение морфологических признаков и строения почвенного профиля. В результате

таких преобразований в почве может отмечаться усиление элювиированности верхних горизонтов почвенного профиля, изменение элювиально-иллювиальной дифференциации профиля дерново-подзолистых почв.

Библиографический список

1. Грибанов, Л.Н. Степные боры Алтайского края и Казахстана / Л.Н. Грибанов. - М.-Л.: Гослесбумиз-дат, 1960. - 156 с

2. Васенев, И.И. Ветровал и таежное почвообразование (режимы, процессы, морфогененез почвенных сукцессий) / И.И. Васенев, В.О. Таргульян - М.: Наука, 1995. - 247 с.

3. Басевич, В.Ф. Влияние вывалов деревьев на почвенный покров / В.Ф. Басевич, Е.А. Дмитриев. - Почвоведение. - 1979. - № 9. - С. 134-142.

4. Васенев, И.И. Влияние ветровальных нарушений на почвенный покров / И.И. Васенев, А.П. Просвирина // Коренные темнохвойные леса южной тайги: (Резерват «Кологривский лес»). - М.: Наука, 1988. - С. 129-147.

5. Дмитриев, Е.А. Роль вывалов в формировании почвенного покрова в лесах / Е.А. Дмитриев, Л.О. Карпачевский, Е.Б. Скворцова // Генезис и экология почв ЦЛГЗ. - М.: Наука, 1979. - С. 111-119.

6. Строганова, М.Н. Особенности почвообразования ветровальных комплексов в ельниках южной тайги / М.Н. Строганова, В.О. Таргульян, Н.Ю. Гон-чарук, И.И. Васенев // Вестник МГУ. - Сер.17. -Почвоведение. - 1985. - № 3. - С. 23-31.

7. Басевич, В.Ф. Изучение внутренней организации зоны нарушений почвенного покрова при вывале деревьев методом вертикального электрического зондирования / В.Ф. Басевич, А.И. Поздняков, А.Я. Строчков // Пути и методы лесорастительной оценки почв и повышения их продуктивности: тезисы докладов Всесоюзного совещания. - М., 1980. - С. 45-46.

АЛЬГОФЛОРА ПОЧВ ЛЕСНЫХ ПИТОМНИКОВ БЕСКИД (УКРАИНСКИЕ КАРПАТЫ)

В.А. КРАМАРЕЦ, доц. каф. лесоводства Национального лесотехнического университета Украины, канд. с.-х. наук,

И.П. МАЦЯХ, м.н.с. Национального лесотехнического университета Украины, канд. биол. наук, И.А. МАЛЬЦЕВА, проф. зав. каф. ботаники и садово-паркового хоз-ва Мелитопольского государственного педагогического университета, канд. биол. наук

[email protected], [email protected], [email protected]

Для обеспечения посадочным материалом лесохозяйственных предприятий региона на территории Бескид создана сеть лесных питомников. Расположены они в лесных мас-

сивах и за их пределами на разных высотах и почвах. Различаются эти питомники также периодом их эксплуатации, интенсивностью и качеством ухода за сеянцами.

164

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2014

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.