CC BY
10
УДК 630*434
Послепожарная трансформация почв как фактор возобновления светлохвойных ценозов
мую рожь, на третий - овес, с четвертого по седьмой годы - многолетние травы на сено.
Как видно из данных таблицы, в среднем за весь период эксплуатации между продуктивностью опытных вариантов и контроля существенной разности не наблюдалось. Это говорит о том, что эффективность мелкого дренажа не ниже эффективности среднезаглубленного, т. е. глубина заложения дренажа на тяжелых почвах не влияет на работоспособность осушительной системы.
Таким образом, мелкий дренаж можно рекомендовать для осушения тяжелых дерново-подзолистых почв в Новгородской области.
Литература
1. Розин В.А. Осушение тяжелых минеральных избыточно-увлажненных земель с применением агромелиоративных мероприятий/Труды СевНИИГиМ - Л., 1957. - Вып. XII.
2. Писарьков Х.А. Анализ действия осушительных систем на минеральных почвах/Труды СевНИИГиМ - Л., 1963. - С. 28-71.
Статья поступила в редакцию 19.04.2009
Small drainage on heavy sod-podzolic soil
O.V. Balun
There are given the results of researches of small drainage' work in the Novgorod region and drawn the conclusions based upon them concerning its high efficiency and reasonability of its usage on heavy soil.
Keywords: small drainage, heavy soils, columns from sandy-gravel mixture, thickening of drainage.
T.A. МАТВЕЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук
Сибирский государственный технологический университет E-mail: sibstu@sibstu. kts. ru
Изучены появление и рост послепо-жарной генерации лиственницы и сосны на ровных участках и склонах южной экспозиции. Установлено, что благоприятные условия для поселения и развития самосева древесных пород формируются на равнинных участках.
Ключевые слова: естественные гари, рельеф местности, температура и влажность почвы, возобновление.
Лесообразовательный процесс в условиях пирогенной трансформации лесных экосистем южнотаежной подзоны изучен недостаточно. Особо пристального внимания заслуживает послепожарное возобновление свет-лохвойных пород, доминирующих в наиболее пожароопасных 2насажде-ниях нижнего высотно-поясного комплекса. Сценарий развития лесооб-разовательного процесса в большой степени зависит от силы огневого воздействия, определяющей степень деструкции древостоя, нижних ярусов фитоценоза и лесной подстилки. Однако рекомендации по степени выжигания мохово-лишайниково-го покрова и подстилки различаются в зависимости от условий, в которых проводились наблюдения.
Исследования, выполненные на естественных гарях, не дают возможности точно воссоздать допожарную характеристику лесного биогеоценоза. Поэтому для установления особенностей пирогенной трансформации лесных экосистем большое значение имеют контролируемые выжигания.
Огневые работы проводили в августе 2003 г. в Манско-Канском ле-сорастительном округе Восточно-Саянской провинции. Объектами исследований были насаждения листвен-нично-сосновой формации разнотравной серии типов леса.
Полигоны, расположенные на ровных местообитаниях и склонах южной экспозиции, представляют собой однородные территории, расчлененные минерализованными полосами на участки размером 40хS0 м, каждый из которых рассматривается как самостоятельная пробная площадь. Для лесоводственного и геоботанического описания фитоценозов использовали общепринятые методические указания [I, 2]. Экспериментальные участки представлены спелыми древостоями III класса бонитета, полнотой 0,S3-0,62. В напочвенном покрове преобладало разнотравье. Подлесок редкий (сомкнутость 0,2), распределен на площади неравномерно. Почва - дерново-подзолистая маломощная супесчаная.
Температуру поверхностного слоя почвы под пологом древостоя и на гарях измеряли в период прорастания семян и укоренения всходов с помощью максимальных термометров. Влажность верхнего (0-S см) слоя почвы определяли термовесовым способом.
Результаты учета естественного возобновления растительности на гарях трехлетней давности свидетельствуют (табл. I), что на ровном участке (№ I) количество появившегося самосева в II раз превышает густоту молодого поколения на световом склоне (участок № 2). Кроме того, в первом случае высота расте-
I. Характеристика естественного возобновления растительности на гарях через три года
№ участка Состав самосева*, % Средняя высота, см Густота, тыс. шт/га Встречаемость, %
по породам общая
I Л, 60 13,2 58,7 97,5 100
С, 40 12,7 38,8 100
2 С, 80 8,2 7,0 8,7 24
Л, 20 7,4 1,7 16
*Л - лиственница, С - сосна.
U ф 2
ф Ь ф s
s
ф
Z
IO ^
P
о
5-17.p65
24.04.2010, 16:39
ний существенно больше, а показатель встречаемости, характеризующий хорологический аспект возобновительного процесса,значительно выше.
Уменьшение численности после-пожарной генерации и морфометри-ческих показателей лиственницы и сосны на световом склоне можно объяснить ухудшением качества ле-совозобновительной среды. На площадях с выжженным фитодетритом, где и раньше отмечалась нехватка влаги, наблюдается пересыхание верхнего слоя почвы вследствие усиления испарения влаги, что негативно сказывается на прорастании семян и жизнедеятельности молодых растений. Измерения почвенной влажности на гари подтверждают факт потери влагозапасов самой важной для укоренения всходов древесных пород части субстрата (табл. 2).
Только в третьей декаде мая наблюдалось увеличение запасов влаги за счет отсутствия или резкого снижения транспирационного расхода растениями всех ярусов ценоза. Преобладающее же количество семян, выпавшее из шишек к лету следующего после пожара года, прорастает в начале июня, и всходы попадают в неблагоприятную обстановку, так как оказываются незащищенными от инсоляции на пересушенной поверхности почвы.
На следующем возрастном этапе в период укоренения всходов возможность их выживания, а также последующие рост и развитие главным образом определяет наличие влаги. Но, как видно из табличных данных, даже на равнинном участке (№ I), вследствие обнажения минерального субстрата, влажность верхнего горизонта почвы существенно уменьшается. Этот факт отмечен в работах многих исследователей [3, 4].
Полученные результаты подтверждают тезис о том, что для развития проростков и всходов древесных растений гидротермический режим
верхнего, S-сантиметрового слоя почвы является решающим
По нашим наблюдениям [6], после сильных низовых пожаров отпад деревьев в изучаемых местообитаниях невелик - 28 %, а поэтому из-за транспирационного расхода воды значительного увеличения влагоза-пасов в поверхностном слое легкой почвы не происходит. Вместе с тем, вследствие гибели нижних ярусов фитоценоза, солнечное излучение, достигающее поверхности почвы, возрастает [7]. В результате недостаток почвенно-грунтовой влаги ведет к депрессии растений, прекращению их роста, и когда морфофизиологи-ческая перестройка организмов более не в состоянии сдерживать элиминирующего давления факторов среды, отдельные особи погибают.
На склонах световых экспозиций минерализация поверхности почвы вызывает еще большие негативные последствия, так как иссушение поверхностного горизонта происходит интенсивнее, чем на ровных участках. Кроме того, здесь наблюдается массовая гибель всходов от ожогов гипокотиля в местах соприкосновения с минеральным субстратом. Мы и ранее отмечали [8], что в складывающихся обстоятельствах температура на поверхности почвы в середине вегетационного периода может превышать S0 °С, вызывая гибель всходов. К тому же высокая температура почвы (40 °С и выше) вызывает инактивацию ферментов дыхательных систем, ингибирую-щих поглощение минеральных элементов [9].
Таким образом, на южном склоне сильные пожары вызывают иссушение верхнего слоя почвы легкого гранулометрического состава. Недостаток почвенной влаги и высокая температура на поверхности субстрата являются здесь главными факторами, регулирующими появление и рост послепожарного поколения.
На ровных участках, где негатив-
2. Температура и влажность почвы на гарях (участки I и 2) и в беспожарных ценозах (контроль) в первый послепожарный год
0
см ^
01
Z
0)
s Ц
а
4
а ц
5
tu
m
Участки Влажность почвы Температура
на глубине 0-5 см на поверхности почвь , °С
20.05 01.06 10.06 20.05 01.06 10.06
№1 22,3 9,9 10,1 29,6 44,8 50,8
Контроль 16,2 12,2 12,9 11,9 17,6 19,2
№2 19,0 7,8 7,5 37,4 56,3 59,1
Контроль 15,3 10,5 11,1 17,4 22,8 25,4
ное действие инсоляции менее выражено, наблюдается улучшение возобновительной среды: снижается корневая конкуренция, уничтожается фитодетрит, блокирующий укоренение всходов. Несмотря на потерю почвой влаги, гарь заселяется самосевом древесных пород, который в перспективе может заменить материнский древостой.
Литература
1. Анучин Н.П. Лесная таксация. - М.: Лесная промышленность, 1971. - 512 с.
2. Сукачев В.Н., Зонн C.B. Методические указания к изучению типов леса.
- М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 144 с.
3. Бакшеева Е.О. и др. Влияние низовых пожаров на возобновление в сред-нетаежных лиственничниках Красноярского края. - Красноярск: СибГТУ, 2003.
- 194 с.
4. Щербаков И.П. и др. Лесные пожары в Якутии и их влияние на природу леса. - Новосибирск: Наука, 1979. -226 с.
5. Якушкина Н.И. Физиология растений. - М.: Просвещение, 1993. - 335 с.
6. Матвеева Т.А. Послепожарный отпад в сосново-лиственничных древосто-ях/Лесной и химический комплексы -проблемы и решения: материалы Все-росс. научно-практ. конф. - Красноярск, 2006. - Т. 1. - С. 54-58.
7. Стаканов В.Д., Грешилова Н.В. Тепловой баланс лесной территории трансек-та/Лесные экосистемы Енисейского меридиана. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - С. 30-34.
8. Матвеева Т.А., Матвеев А.М. Пожары в горных лесах средней и южной тайги. - Красноярск, 2008. - 213 с.
9. Щепащенко Г.Л. и др. Почвоведение с основами земледелия. - М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1993. - 260 с.
Статья поступила в редакцию 25.03.2009
Postfire transformation of soil as a factor of renewal of light-coniferous cenosis
T.A. Matveeva
There have been studied the appearance and growth of the postfire generation of larch and pine on flat plots and slopes of the southern exposition. It has been stated that favorable conditions for settling and development of wood species' self-seeding are formed on flat plots. Keywords: natural burn-outs, relief, temperature and moisture of soil, renewal.
5-17.p65
24.04.2010, 16:39
12
