Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Состояние вопроса 5
Глава I. Методика и объем работ 19
Глава III. Природные условия объекта исследований 26
Глава ІV. Характеристика стационарных пробных площадей 38
Глава V. Строение корневых систем и соотношение отдельных частей биомассы сосны в насаждениях разных типов леса
Глава VІ. Динамика уровня почвенных вод и влажности почв под сосновыми насаждениями суборевого экологического ряда 66
Глава VII. Динамика подвижных форм азота, фосфора и калия в почвах под сосновыми насаждениями суборевого экологического ряда 81
Сезонная динамика аммиачного азотасезонная динамика усвояемых соединений
фосфора 92
Сезонная динамика обменного калия 103
Глава VIII. Динамика содержания валовых в хвое и мелких корнях сосновых насаждений суборевого экологического ряда 123
Глава IX. Почвенные запасы подвижных ШК , содержание их общих форм в хвое и продуктивность сосновых насаждений 134
Выводы 145
Литература 151
Приложение I. Список травянистых растений, упоминаемых в тексте диссертации 165
Приложение 2. Общая характеристика почвенного покрова под сосновыми насаждениями Красноармейского лесничества Правдинского лесхоза-техникума Московской области 166
Приложение 3. Таксационная характеристика постоянных пробных площадей, заложенных в Красноармейском лесничестве I7S
Приложение 4-. Сводная ведомость морфологических свойств почв постоянных пробных площадей 180
Приложение 5. Сводная ведомость результатов лабораторного анализа почв постоянных пробных площадей 182
Приложение 6. Механический состав и объемный вес почв на постоянных пробных площадях 197
Приложение 7. Биометрические показатели пространственного варьирования содержания подвижного фосфора, обменного калия и аммиачного азота в верхних горизонтах почв под сосновыми насаждениями суборевого экологического ряда 208
Приложение 8. Влажность почвы в весовых процентах под сосновыми насаждениями на стационарных пробных площадях 210
Приложение 9. Биомасса модельных деревьев сосны на стационарных пробных площадях 218
Приложение 10. Ход роста модельных деревьев сосны в высоту в насаждениях разных типов леса 221
Приложение 11. Динамика прироста (мм) годичного кольца сосны в возрасте 80 лет в насаждениях разных типов леса 222
- Состояние вопроса
- Методика и объем работ
- Природные условия объекта исследований
- Характеристика стационарных пробных площадей
- Строение корневых систем и соотношение отдельных частей биомассы сосны в насаждениях разных типов леса
Состояние вопроса
Связь продуктивности лесных насаждений с почвенными условиями отмечалась и использовалась в практической деятельности издавна. В ЖУІ столетии, с развитием промышленности и кораблестроения, роль леса выросла и знания о почвенных условиях произрастания отдельных древесных пород стали обобщаться и переходить на научную основу. К одним из первых таких обобщений относятся работы Нартова А.А. "О посеве леса" (1765) и Болотова А .Т. "О рублений, поправлении и заведении лесов"(1766).
Влияние почвенных условий на рост лесных насаждений в XIX веке отмечалось в работах Зябловского Е.Ф. (18№), Длагов-ского А. (ШЗ), Рудзского А.Ф. (1888, 1897), Турского М.К. (1891). В период работы этих ученых науки о почве, как о естественно-историческом теле, еще не существовало. Это затрудняло возможности широкого обобщения взаимосвязи леса и почвы.
На рубеже ЛХ-ХХ веков, после создания В .В .Докучаевым генетического почвоведения, в лесоводстве открываются новые возможности исследования природы леса. В этот период особенно большой вклад в лесоводство внес Г.Ф.Морозов, который подчеркивал связь разработанного им учения о типах насаждений с генетическим почвоведением и указывал на необходимость почвенных исследований при изучении лесных насаждений. Тип насаждений, - по Г.Ф.Морозову (1930), - приурочен к определенной климатической области, затем к типу рельефа и к определенным почвеняо-геологическим условиям.
Экологическую классификацию типов леса предложил А.А.
Крюденер (1916), который считал, что и бонитет и тип насаждения взаимно дополняют друг друга при характеристике древостоя, давая понятие, как об условиях местопроизрастания, так и о "количественном" эффекте этих условий.
Отмечая зависимость роста насаждений от условий среды и в первую очередь от почвенных условий, Нестеров Н.С. (1933) считал ее рациональной основой для бонитировки лесных почв.
В трудах современных лесоводов учение о типах насаждений и их связи с почвенными условиями получило дальнейшее развитие. В этом отношении выделяются работы Алексеева Е.В. (1925), Погребняка П.С. (1927, 1968), Сукачева В.Н. (1930), Воробьева Д.В. (1953), Нестерова В.Г. (19%), Гулисашвшга В.З. (1956), Мелехова И.С. (196, 1972), Орлова А.Я. (1974), Побединского А.В. (1976).
Методика и объем работ
Исследования проводились в 1969-1974- годах в Красноармейском лесничестве Правдинского лесхоза-техникума Московской области.
Естественно-исторические условия района работ изучались по литературным источникам и ведомственным материалам: климатические показатели - по данным Дмитровской метеостанции, таксационная характеристика насаждений - по материалам лесоустройства 1968 года, почвенный покров - по почвенной карте, составленной Центральной почвенио-химической производственной лабо х) раторией Минлесхоза РСФСР. Классификация почв принята по С.Л.Яркову (1961).
Сопоставлением почвенной карты с таксационным описанием лесничества была выявлена приуроченность разных типов леса к определенным почвенным условиям. Эти же материалы позволили наметить участки для более подробного исследования почв под насаждениями с преобладанием сосны. Для этого отбирались древостой не ниже 70-летнего возраста, с долей участия сосны 60-70% (в низкопродукгивных насаждениях доля ее участия иногда снижалась до 50%). На отобранных участках после их рекогносцировочного обследования, уточнения таксационной характеристики насаждений и проверки однородности почвенного покрова было заложено по общепринятой методике (Анучин Н.П., 1971) 38 постоянных пробных площадей.
Почвенное обследование лесничества проводилось по специальной методике (Хомяков Й.А., Пушкин А.И., 1972) в масштабе I : 10 000 под руководством и при непосредственном участии автора.
В центральной части каждой пробной площади, на расстоянии I метра от комля специально подобранного среднего по высоте и диаметру дерева закладывали полный почвенный разрез (глубиной 2,0-2,5 м), в котором на основании морфологического описания установлено генетическое название почвы; по почвенным горизонтам с пятикратной повторностью выполнено определение объемного веса; отобраны образцы для лабораторных анализов. Чтобы компенсировать варьирование свойств почв, образцы из горизонтов до метровой глубины отбирались как смешанные из 10 индивидуальных (по пяти со стенок разреза и из буровых скважин вокруг него); глубоким препарированием передней стенки разреза определена мощность корнеобигаемого слоя почвы.
Природные условия объекта исследований
Красноармейское лесничество Правдинского лесхоза-техникума, где выполнены исследования, расположено в северо-восточной части Московской области. Территория его расчленена землями сельскохозяйственного и другого назначения на 8 участков площадью от 19 до 1875 га» Общая протяженность лесничества с севера на юг - 15 км, с запада на восток - 10 км. На севере лесничество граничит с Загорским, на востоке и юге - с Щелковским районами; на западе - с лесами других лесничеств Правдинского лесхоза-техникума и землями сельскохозяйственного назначения Пушкинского района. Общая площадь лесничества 5461 га.
По физико-географическому районированию Смирновой Е.Д» (1963) территория Красноармейского лесничества находится на границе двух физико-географических провинций: Смоленско-Мооновской и Мещерской. Северная часть лесничества входит в подрайон Дмитровской возвышенности Дмигровско-Загорской эрозион-но-моренной возвышенности (район), а южная часть лесничества -в Мещерский округ, в подрайон Приклязьминской наклонной равнины.
Поверхность лесничества имеет общий уклон с севера на юг. Абсолютные высоты северной части 180-190 м, южной -100-120 м» Лесные участки северной части занимают плоскую водораздельную равнину, расчлененную густой, но сравнительно неглубокой, балочной сетью» Средняя и юго-восточная часть лесничества расположена на повышенном плато, круто опускающемся к долинам рек Талицы и Вори. Это плато представляет собой надпойменную террасу р.Вори, сложенную водноледниковыми отложениями. Балочная сеть не развита. Южная часть лесничества представлена одним компактным участком площадью 1875 га. По своему рельефу он резко отличается от северных частей лесничества и приурочен к низменной, пологоволнистой, слаборасчлененной озерно-ледни-ково-дельтовой равнине (Казакова Н.М., 1957).
Переходное положение лесничества от Клинско-Дмцтровской гряды к северной части Мещерской низменности отражается на ее геологическом строении. В основании Клинско-Дмитровской гряды залегают породы каменноугольного периода, перекрытые отложениями юрской и меловой систем (Дик Н.Е. и др., 19 9), мощность которых увеличивается по мере продвижения на юг к Мещерской низменности» Сверху они повсеместно перекрыты четвертичными отложениями ледникового происхождения мощностью до нескольких сотен метров. В северной части лесничества в подрайоне Дмитровской возвышенности - это мощные покровные суглинки и морены; в южной части лесничества в подрайоне Приклязьминской наклонной равнины наиболее распространены древнеаллювиальные и делювиальные отложения. Встречаются здесь перемытые морены и современные аллювиальные отложения.
Характеристика стационарных пробных площадей
Стационарные пробные площади заложены на одном геоморфологическом профиле на пологом склоне южной экспозиции в 80-летних сосновых насаждениях. По продуктивности насаждений и характеристике почвенно-грунговых условий они близки к средним для соответствующего типа биоценоза.
Пробная площадь 15 заложена на верхней части пологого склона в насаждении, относящемся к группе сосняков сложных с составом 7С2ЕІБ. Средняя высота насаждения - 26,8 м, средний диаметр - 29,9 см, класс бонитета - I, полнота - 0,9, запас -446 м3/га« Подрост еловый куртинами, редкий; подлесок представлен малиной, рябиной и жимолостью обыкновенной, редкий. Проективное покрытие напочвенного покрова около 100%, однако сухой вес надземной части травянистой растительности составляет всего 496 кг/га, в том числе: зеленчук - 70,2%; звездчатка ланцетная - 13,4; копытень европейский - 4,4; ландыш майский - 3,8; осока лесная - 2,4; ожика волосистая - 1,7; седмичник европейский - 1,7; кислица - 1,1; живучка ползучая -1,1; майник двулистный - 0,2%х . Почва дерново-среднеподзоли-стая легкосуглинистая на песчаных древнеаллювиальных отложениях.
Строение корневых систем и соотношение отдельных частей биомассы сосны в насаждениях разных типов леса
В разных почвенных условиях сосна имеет не одинаковое строение корневой системы и глубину распространения, поэтому мощность слоя почвы, из которого она может потреблять элементы питания, и степень его освоения корнями зависит от особенностей почвенного покрова. В этой связи важное значение для оценки плодородия лесных почв по отношению к определенной древесной породе имеет изучение особенностей строения корневой системы в зависимости от почвенных условий.
Исследования, выполненные Ильинским u,ti (1964), показали, что средняя мощность корнеобитаемого слоя сосновых насаждений колеблется от 25 см на болотных до 100 см на дерново-подзолистых почвах. Близкие результаты получены и в наших наблюдениях, проведенных на 38 пробных площадях (табл. 10). Наименьшая мощность корнеобитаемого слоя отмечена на горфяно-гле-евой почве - всего 4-0 см; наибольшая - 180 см - на дерново-слабоподзолистой легкосуглинисгой почве.
Раскопки корневых систем сосны в 80-легних насаждениях (рис. 6) позволили выявить существенные различия их строения в зависимости от почвенных условий. На дерново-среднеподзоли сгой легкосуглинистой почве, развившейся на супесчаном древнем аллювии, в сосняке сложном корневая система четко делится на две части - горизонтальную, распространяющуюся в поверхностных слоях почвы, и вертикальную, уходящую вглубь на 150-180 см в непосредственной близости под стволом дерева.
