Взаимосвязь морфологии и экологических свойств бурозёмов хребта хамар-дабан с растительностью Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Экология растительных сообществ

УДК 502.72(571.54)

ВЗАИМОСВЯЗЬ МОРФОЛОГИИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БУРОЗЁМОВ ХРЕБТА

ХАМАР-ДАБАН С РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ

О 2012 О .Д. Ермакова

ФГБУ Байкальский государственный природный биосферный заповедник

Поступила 15.03.2012

Морфологические признаки почвы отражают характер взаимоотношений в системе почва - растения. Для бурых горно-лесных почв хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье) охарактеризована корреляционная связь между: мощностью лесной подстилки и мощностью гумусовых горизонтов; мощностью лесной подстилки и содержанием гумуса (С общ %) в гумусовых горизонтах; мощностью гумусовых горизонтов и их кислотностью. Показано, что посредством корреляционного анализа можно провести оценку вклада растительности в почвообразование.

Ключевые слова', морфология почвы, бурозёмы, корреляция, лесная подстилка, структура фитоценоза.

Морфологические признаки почвы отражают не только различные свойства непосредственно почвы, но и характер взаимоотношений в системе почва - растения. Внутрибиогеоценотическим фактором, определяющим вариабельность почвенных свойств, является пространственная структура растительного покрова. В лесных биогеоценозах почвенный покров формируется под воздействием де-ревьев-эдификаторов [3]. Растительность в лесных биогеоценозах играет ведущую роль в формировании подстилки, от качественного состава которой зависит направленность почвообразования.

В таблице 1 приводим сравнительную характеристику некоторых морфологических и экологических свойств бурых почв центральной части северного макросклона хребта Хамар-Дабан, простирающихся в бассейне реки Переёмная. Ниже дано описание растительности в местах вскрытия разрезов.

Разрез 11. Пихтач бадановый; возобновление: пихта; в подлеске: рябина.

Почва: горно-лесная бурая кислая иллювиально-гумусовая.

Разрез 10. Пихтово-кедровый папоротниковый лес; возобновление: кедр, пихта; в подлеске: рябина, черёмуха. Почва: горно-лесная бурая типичная.

Разрез 5. Кедрово-пихтовый папоротниково-зеленомошный лес; в подросте: берёза; в подлеске: рябина. Почва: бурая горно-лесная кислая грубогу-мусная.

Разрез 202 [4]. Кедрово-пихтовый папоротниковый лес; в подросте: берёза; в подлеске: жимолость, малина. Почва: бурая горно-лесная лессиви-рованная.

Разрез 9. Тополёвый лес с покровом из борца с участием берёзы и пихты; в подросте: кедр. Почва: горно-лесная бурая типичная.

Разрез 12. Опушка тополёвого леса с участием пихты и ели. Пойменный луг злаково-разнотравный, единично: ольха, рябина, черёмуха. Травостой составлен злаковыми: перловник п ни-кающий, бор развесистый, мятлик сибирский; из

Ермакова Ольга Дмитриевна, с.н.с. E-mail: vsb62@mail.ru

разнотравья обильны купальница азиатская, борец высокий, арсеньевия байкальская, герань белоцвет-ковая, черемша, щитовник горный. Почва: горнолесная бурая типичная.

Преобладание пихты (р. 202) в кедрово-пихтовых сообществах, особенно при наличии в подлеске рябины и черёмухи (р. 10), опад которых нейтрализует продуцируемую кедром кислотность, способствует формированию мощного гумусового слоя (19 - 20 см) почвы с высоким содержанием гумуса (С общ. = 8-13 %).

При повышении в хвойных биогеоценозах кислотности (разрезы 5 и 11), обусловленной присутствием в составе их напочвенного покрова таёжного крупнотравья и зелёных мхов, наблюдается уменьшение мощности гумусовых горизонтов до 9 -12 см, хотя количество гумуса в них остаётся высоким.

Мощность гумусового горизонта в тополёвом лесу (р. 9) составляет 15 см; он характеризуется высоким содержанием гумуса (11 - 14 %) и слабокислой реакцией среды.

Наименьшая мощность гумусового горизонта (11 см) и меньшая гумусированность (5-7 %) характерны для злаково-разнотравного луга (опушка тополёвого леса), несмотря на низкую кислотность почвы. Это объясняется как физическим размыванием гумусовых слоёв при весенних паводках, так и качественным составом ежегодного растительного опада. Отсутствие древесных пород, формирующих лесную подстилку, богатую высокозольными элементами, снижает обмен веществ в экосистемах и ухудшает водно-физические свойства почвы, сказываясь на формировании гумуса.

В фитоценозах с участием рябины и других кустарниковых пород зафиксирована существенная неоднородность физико-химических, химических и биологических свойств почвенного покрова. Определённые пространственно-структурные закономерности накопления опада в фитоценозах не только определяют количественный состав микроассоциаций в растительных ассоциациях и разнообразие их флористической насыщенности, но и объяс-

Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 1(6)

Таблица 1 Характеристика морфологических и экологических свойств бурых почв

№ разреза Мощность (см): Гумус, % (Совж.%) рН водной вытяжки

подстилки гумусовых горизонтов горизонт горизонт

L + F А А/В А А/В А А/В

Разрез 11 1 6 6 15,3 13,7 3,9 3,9

Разрез 10 3 19 - 13,1 - 4,4 -

Разрез 5 8 5 4 15,5 8,9 4,2 4,3

Разрез 202 2 10 10 10,7 8,2 5,0 4,6

Разрез 9 2 4 11 14,5 11,2 5,5 5,2

Разрез 12 2 3 8 7,4 5,1 6,1 4,4

няют многие свойства почвенного покрова в пределах Байкальского заповедника, в частности его мо-заичность [1,2]. Очевидно, что обилие составляющих высокозольного нейтрального опада листопадных древесных пород и подлеска способно существенно влиять на характер почвенной кислотности, особенно в гумусовых горизонтах. Полученные данные показывают зависимость свойств почв от пространственной структуры биогеоценоза. Учитывая структуру фитоценоза, по мощности гумусового горизонта бурых лесных почв хребта Ха-мар-Дабан можно судить об их гумусированности и лесорастительных свойствах в целом.

Проведённый корреляционный анализ (п = 5 - 6; р = 0.05) показал достаточно тесную обратную связь между мощностью подстилки и мощностью горизонта А/В (г = -0,654). Также определена заметная обратная связь между мощностью подстилки и содержанием гумуса (С 0бщ , %) в гумусовых горизонтах (г = -0,54). В данной выборке мощность подстилки и горизонта А не обнаруживает значимой корреляции с кислотностью (рН) гумусовых горизонтов почвы. Для мощности же горизонта А/В и кислотности гумусовых горизонтов почвы установлена прямая очень тесная корреляционная связь - как с рН горизонта А/В (г = 0,79), так и с рН горизонта А (г = 0,9).

Выводы: 1. Бурозёмообразование на северном макросклоне Хамар-Дабана существенным образом инициируется биологической составляющей экосистемы, в частности растительностью, формирующей лесную подстилку. Визуально о приращении

мощности гумусовых горизонтов свидетельствует уменьшение мощности лесной подстилки.

2. Повышение плодородия (содержание гумуса) горно-лесных бурых почв обуславливается высокой скоростью биологического круговорота веществ в биогеоценозах.

3. Некоторые морфологические характеристики (мощность гумусовых горизонтов) и экологические свойства (кислотность) бурозёмов хр. Хамар-Дабан достоверно взаимосвязаны по типу прямой тесной связи.

4. Применение статистических методов обработки результатов почвенных исследований позволяет достоверно оценить вклад растительного компонента экосистемы в бурозёмообразование.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дутина О.П. Фитоценотическая структура тополёвых лесов Байкальского государственного заповедника / О.П. Дутина, О. Д. Ермакова // Климат и растительность Южного Прибайкалья. - Новосибирск: Наука, 1989. - С. 103-116.

2. Ермакова ОД. Свойства почв топольников Байкальского заповедника / О.Д. Ермакова // Биологические ресурсы и ведение государственных кадастров Бурятской ССР: материалы науч. конф. - Улан-Удэ: БНЦ СО АН СССР, 1991. С. 21-22.

3. Рыжова КМ. Внутрибиогеоценозная пространственная вариабельность запасов подстилки и содержания гумуса в почвах / И.М. Рыжова, М.А. Подвезенная // Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии: Тез. Всерос. конф. с меж-дунар. участием. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2006. С. 64-65.

4. Убугунова В.И. Бурые горно-лесные почвы Прибайкалья / В.И. Убугунова, Ц.Х. Цыбжитов, В.А. Большаков // Почвоведение. 1985. № 7. С. 15 - 21.

INTERRELATION OF MORPHOLOGY AND ECOLOGICAL PROPERTIES OF BROWN MOUNTAIN FOREST SOILS OF KHAMAR-DABAN RIDGE WITH VEGETATION

© 2012 O.D. Ermakova

Baikal State Natural Biosphere Reserve

The character of mutual relation in system soil - plant is reflected in morphological indications of soil. For brown mountain forest soils of Khamar-Daban ridge (south Baikal region) correlation connection between: by length of a forest floor and length of humid horizons is described; by length of a forest floor and content of a humus in humid horizons; by length of humid horizons and their acidity. Is shown, that by means of correlation analysis it is possible carry out an assessment of the contribution of vegetation in pedogenesis.

Keywords', morphology of soil, бурозёмы, correlation, forest floor, structure ofphytocenosis.

Olga Ermakova, Senior Research Fellow, e-mail: vsb62@mail.ru