Биологический круговорот и роль леса в почвообразовании.

 Лесная растительность ежегодно возвращает в почву часть по­лученных из нее элементов питания. Таким образом, за период существования насаждения одно и то же количество питатель­ных элементов совершает круговорот: почва — деревья — — опад — лесная подстилка — почва. Лес отдает почве азот и зольные вещества и потребляет их в необходимых количествах из почвы. Происходит биологический круговорот азота и золь­ных элементов.

Животные — новые участники круговорота вещества и энер­гии, так называемые консументы (пожиратели). Они получают от растений готовые органические вещества и энергию Солнца: травоядные — непосредственно, хищники — поедая травоядных. После отмирания растений и животных за дело принимаются по­требители опада, а затем и редуценты — третьи участники круго­ворота веществ и энергии: бактерии, грибы и простейшие, пере­рабатывающие опад растений и животных на составные части (азот, фосфор, углекислоту и пр.), которые затем усваиваются растениями, и цикл замыкается. Непрерывность этого процесса обеспечивается распадом и разложением конечных продуктов.

Древесные растения потребляют из почвы зольные элементы в виде катионов разных кислот. Фосфор и сера поступают в рас­тения в виде анионов фосфорной и серной кислот. Большая часть веществ, извлекаемых из почв, возвращается обратно вместе с листьями, ветвями и другими частями лесного опада, что сос­тавляет до 70 °/о, только 30 % этих веществ остается в древесине, которую удаляют из леса (рис. 42).

Хвойные древесные породы меньше поглощают минеральных веществ, чем лиственные. Кроме того, потребление этих веществ одной древесной породой зависит от почвенных условий. На бедной почве растения меньше потребляют минеральных ве­ществ, чем на богатых. Интенсивность биологического кругово­рота происходит неодинаково и зависит от климата и почвы. Круговорот зольных элементов и азота возрастает по мере уда­ления от северных районов в южные.

В практике лесного хозяйства имеются примеры, когда из леса удаляют деревья с кронами, хвою перерабатывают на хвойно-витаминную муку. В связи с этим возникает необходи­мость регулировать возмещение биологических потерь в общий круговорот веществ. Изъятие деревьев в период главной жатвы леса не является заметным ущербом для круговорота по той причине, что на одном месте это может .произойти один раз за оборот рубки. Сбор лесной подстилки, заготовка хвойной лапки, а также лекарственного сырья и других компонентов лесной среды должны строго регулироваться и обосновываться при организации лесного хозяйства.

Велика роль леса в почвообразовании. В таежных лесах с хо­лодным климатом и обильными осадками, где преобладают хвой­ные деревья, а в напочвенном покрове мхи, вереск и др., усили­вается подзолообразовательный процесс. В засушливый период, когда наблюдается интенсивное испарение, в горизонте В обра­зуется плотный слой, именуемый ортзандом. Эта корка нару­шает дренаж и препятствует проникновению корней, что впо­следствии приводит к понижению продуктивности лесов. Лес, образуя подзолистую почву, одновременно является следствием этой почвы.

В  зависимости от почвообразовательных  процессов’ на тер-   . ритории лесной  зоны выделяют  подзолистые и дерново-подзо­листые почвы.

Подзолистые почвы имеют выраженный элювиальный оподзоленный го­ризонт, А2 главным образом из кремнезема пепельно-серой окраски. По степени подзолистости выделяют слабоподзолистые — подзолистый горизонт А2 выражен пятнами (не сплошной); среднеподзолистые — горизонт А2 вы­ражен хорошо, сплошной, плитчатый или плитчато-комковатой структуры;

сильноподзолистые — горизонт А2 сплошной, рассыпчато-листоватой или че­шуйчатой структуры; подзолая — горизонт Аз сплошной, мучнистый, белесый.

По глубине оподзоливания подзолистые почвы подразделяют (от нижней границы подстилки А0): поверхностно-подзолистые — до 5 см; мелкоподзо­листые— до 20 см; неглубокоподзолистые — до 30 см; глубокоподзолистые — более 30 см.

По содержанию гумуса в горизонте А4 (для дерново-подзолистых почв) различают почвы: малогумусные — до 3%; среднегумусные — от 3 до 5%; высокогумусные — свыше 5 % •

Процесс оподзоливания усиливается после пожаров, сплош­ных рубок, снятия лесной подстилки, выкашивания трав. Появ­ляются новые травы, менее требовательные к почвам. Муль сменяется модером, а затем и мором.. В биохимических процес­сах освобождаются кремнезем и окись алюминия. Дуб в этих случаях уступает место березе, появляются вереск, черника, а за­тем и они пропадают и образуется пустое место.

К деградации почв может привести оподзоливание, происхо­дящее при замене лиственного леса чистым еловым. Здесь лес­ная подстилка трудно разлагается из-за лигнина, образуется мор с его разрушительными фульвокислотами, действующими на ми­неральную часть нижних горизонтов. В результате сочетания подзолистого и болотного процессов, что осуществляется при временном избыточном увлажнении и определенной плотности и водонепроницаемости материнской породы, формируются почвы болотно-подзолистого типа. В подобных случаях возни­кает глеевый горизонт серого цвета с полным выщелачиванием железа. Появляются в напочвенном покрове осоки, молинии, кукушкин лен и сфагнум.

В лесостепной зоне выделяют светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы. Обилие перегноя объясняется здесь ог­ромной массой органических веществ, интенсивной биологиче­ской деятельностью, наличием минеральных коллоидов, предо­храняющих гумус от разложения микробами. Корни злаков, в обильных количествах разлагаясь, восстанавливают минераль­ные элементы, освобождаемые при разложении перегноя. Уста­навливается замкнутый круговорот гумус — растение.

Таким образом, почва и лес, влияя друг на друга, подвер­гаются преобразованиям по структуре и качеству. Постоянно взаимодействуя, лес и почва представляют в то же время не­разрывное единство, обусловливающее состав, продуктивность и устойчивость насаждений. Ускоряя или замедляя разложение лесной подстилки, обогащая состав леса введением новых дре­весных пород и кустарников, лесовод может либо препятствовать подзолообразовательному процессу, либо улучшать условия среды.

Несоблюдение лесоводственных правил, особенно во время рубки леса и после нее, приводит часто к отрицательным по­следствиям, одним из которых является заболачивание почвы.

Заболачивание чаще всего происходит в результате вырубки леса. На сплошных вырубках и пожарищах огромная масса осад­ков, задерживаемая ранее древесным пологом, проникает в почву, и происходит энергичное выщелачивание оголенной почвы. Об­разуется подзолистый слой толщиной до 30 см, под которым от­кладывается красно-бурый ортштейн, непроницаемый для воды. В почве накапливается вода. Так как отсутствуют деревья, поч­венная влага не расходуется на транспирацию, застойная влага увеличивается в объеме и образуется болото. С увеличением влажности ухудшается воздушный режим почв, снижается рост леса и его продуктивность. Лесная почва может заболачиваться в результате выхода ключей на дневную поверхность, а также вследствие разрастания по периферии имеющегося сфагнового торфяника.

Систематическое проведение лесохозяйственных мероприя­тий, соблюдение лесоводственных правил рубок леса и лесовос-становления предупреждают процессы заболачивания. Разбола-чивание достигается проведением лесомелиоративных работ. После лесоосушения прирост сосняков и ельников возрастает в 5—8 раз, а запасы достигают 400 м3 на 1 га вместо 50—80 м3 до осушения. Резко улучшается также сортиментная структура леса.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий