Введение к работе
Актуальность. Согласно парцеллярной теории в пределах лесного биогеоценоза выделяются структурные части горизонтального расчленения, отличающиеся друг от друга составом, структурой и свойствами своих компонентов, спецификой их связей и материально-энергетического обмена (Сукачев, 1964; Дылис. 1965). В пределах самих парцелл также отмечается периодичность свойств их компонентов (Карпачевский, 1971). Особенно ярко эти тенденции проявляются в древесных парцеллах, где они обусловливаются наличием мощного фитогенного поля эдификатора (Уранов, 1965). Напряженность фитогенного поля определяет комплекс факторов: световой и температурный режим, режим влажности, степень пропускания осадков кроной (Ипатов и др., 1979; Ястребов, 1990, 1996). Биогеоценотические различия, обусловленные фитогенным полем, выражаются также через трансформацию здификатором потоков химических элементов. Параметры химических потоков элементов (биогеохимические циклы) являются информативным показателем биогеоценотических процессов и во многом определяют внутрибиогеоценотические различия в питательных свойствах почв, поглощении элементов питания растениями нижних ярусов и формировании их продуктивности.
В настоящее время специфика функционирования лесов Севера определяется, с одной стороны, экстремальными природными условиями для древесных растений, с другой -продолжительным и интенсивным действием промышленного воздушного загрязнения. На значительных территориях наблюдаются повреждения лесов, которые могут быть обусловлены нарушением природных биогеохимических циклов. Однако комплексные исследования, посвященные изучению роли древесных растений в формировании питательного режима почв и продуктивности нижних ярусов растительности лесов Севера в зависимости от биогеохимических потоков элементов в природных условиях и в условиях промышленного воздушного загрязнения, не проводились.
Цель исследований. Изучение роли сосны (Pinus sylveslris L.) и ели (Picea obovata Ledeb.) в поглощении элементов питания и формировании продуктивности растениями нижних ярусов лесов Кольского полуострова в природных условиях и в условиях промышленного воздушного загрязнения
Задачи исследований:
Выявление внутрибиогеоценотических различий питательного режима почв (кислотность, емкость катионного обмена, доступные для растений соединения элементов).
Оценка влияния сосны и ели на поглощение элементов питания растениями нижних ярусов (лишайники, мохообразные, кустарнички).
Изучение влияния сосны и ели на формирование первичной продуктивности растений нижних ярусов (лишайники, мохообразные, кустарнички).
Выявление различий влияния сосны и ели на питательный режим почв, поглощение элементов и формирование продуктивности растениями нижних ярусов лесов Кольского полуострова в природных условиях и в условиях промышленного воздушного загрязнения
Научная новизна.
Сформулировано представление о влиянии сосны и ели на питательный режим почв, поглощение элементов и формирование продуктивности растениями нижних ярусов лесов Кольского полуострова в природных условиях и в условиях промышленного воздушного загрязнения.
На основе многочисленных материалов показаны различия в поглощении элементов питания растениями нижних ярусов (Cladina sp, Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens, Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium mirtillus, Empetrum hermaphroditum), произрастающими в подкроновых и межкроновых пространствах.
Выявлено влияние одиночных деревьев ели и сосны и их биогрупп на формирование продуктивности растений нижних ярусов в природных условиях и в условиях промышленного воздушного зафязнения
Практическая значимость. Результаты исследований были использованы при разработке стратегии формирования сети мониторинговых станций лесных экосистем Кольского полуострова. Материалы исследований послужили для диагностики, оценки состояния и типизации лесов Кольского полуострова в условиях промышленного воздушного загрязнения.
Защищаемые положения.
Роль сосны и ели в формировании питательного режима почз лесов Кольского полуострова в природных условиях и в условиях промышленного воздушного загрязнения
Поглощение элементов питания растениями нижних ярусов, произрастающих в подкроновых пространствах сосны и ели.
Влияние сосны и ели на формирование продуктивности растений нижних ярусов в природных условиях и в условиях промышленного воздушного загрязнения.
Апробация работы. Результаты исследований представлены и обсуждены на следующих российских конференциях: "Антропогенное изменение почв Севера в индустриально развитых регионах" (Апатиты,
1995), "М.В.Ломоносов и национальное наследие России" (Архангельск, 1996), "Экологические проблемы Севера Европейской территории России" (Апатиты, 1996).
Публикации. Результаты исследований отражены в 4 публикациях.
Благодарности. Автор искренне благодарит научных руководителей, д.б.н. Лукину Н.В и д.б.н., профессора Никонова В.В. за постоянную помощь в работе, ценные советы и замечания, коллектив лаборатории экологии наземных экосистем ИПЭС за помощь в проведении исследований.