Факультет

Студентам

Посетителям

Обеднение лесных биогеоценозов при лесопользовании

При рубках, особенно сплошно-лесосечных, из круговорота веществ изымается огромное количество биомассы, которое ничем не восполняется.

Многие лесные предприятия в лесодефицитных районах стремятся использовать всю древесную массу (от корней и до кроны), что существенно обостряет проблему минерального питания. Интересные подсчеты произведены американскими исследователями: при рубках ухода в 16-летнем насаждении сосны ладанной уносилось 61 т/га древесины, содержащей 54 кг/га азота, т. е. 21 % общего азота экосистемы, и 120,5 кг/га Р, К, Са, Mg, составляющих 28 % их содержания в экосистеме; полный вывоз всех наземных частей унес бы 257 кг/га азота и 429 кг/га Р, К, Са, Mg, а уборка корней — соответственно 64 и более 150 кг/га. С удалением древесины уносится большое количество микроэлементов, поскольку они имеют тенденцию накапливаться в ней. Конечно, в более северных лесах в древесине концентрируется меньший процент минеральных веществ от общего количества их в экосистеме. Однако и в этом случае при рубках теряется их немало.

Для сосняков Карелии установлено, что при современной технологии сплошных концентрированных рубок, предусматривающих трелевку деревьев, из леса удаляется 2/3 запаса азота и зольных веществ. В жизнедеятельных компонентах (подросте, живом напочвенном покрове) их содержится 36 %, а в мертвой части (порубочных остатках, пнях) — 64 % общего запаса элементов питания на свежей вырубке. В лесах севера большую роль в обеспечении почвы, а, следовательно, и растений элементами питания играет лесная подстилка, в которой содержится их больше, чем удаляется при рубке леса. Подстилка постепенно минерализуется, и высвобождающиеся элементы вовлекаются в биологический круговорот. При полном использовании запаса элементов питания, содержащихся в лесной подстилке (около 400 кг/га), потребности формирующихся молодняков в них могли бы удовлетворяться в течение длительного промежутка времени. Однако эффективное плодородие почвы определяется подвижными формами органических веществ, относительное содержание которых в лесных почвах невысокое, т. е. потенциальное плодородие почв северных лесов не может использоваться полностью. Очень важно стремиться к быстрому облесению, так как при отсутствии лесовозобновления элементы питания активно поглощаются появляющейся на вырубках травянистой растительностью. В целом следует отметить, что по мере продвижения с севера на юг в древесине концентрируется больше минеральных веществ и при сплошных рубках процент изъятия их больший. Поэтому в более южных широтах в бедных условиях произрастания последствия сплошных рубок более ощутимы.

В южной части лесной зоны, включая Полесье, отмечается снижение в борах производительности второго поколения сосняков после сплошной рубки. В бедных боровых условиях стремятся выращивать высокопроизводительные древостой сосны несколько раз подряд и при этом каждый раз изымается вся древесина наземных органов и даже корней. В таких случаях снижение производительности древостоев и ухудшение состояния неизбежно. Мы часто наблюдали массовую суховершинность и усыхание сосновых культур и насаждений естественного происхождения II—III классов возраста в бедных условиях (A1) на месте произрастания сосновых насаждений III класса бонитета, которые все же доживали до возраста спелости.

Изъятие из лесных экосистем огромного количества биомассы ведет не только к истощению почвы, но и к серьезным изменениям экологической среды.

Многие исследователи обеспокоены и тем, что все более широкое использование быстрорастущих пород с коротким периодом ротации создает дополнительные проблемы с минеральным питанием.

Насаждения, пройденные несплошными рубками, более интенсивно наращивают фитомассу, а следовательно, и накапливают элементы питания.

Замена пород может оказывать мелиорирующее влияние на почву и способствовать повышению продуктивности будущих лесов. Например, в южной части лесной зоны и в лесостепи в судубравах после рубки сосновых насаждений можно культивировать дуб. В южной подзоне тайги (Кировская обл.) смена ели (черничниковый биотоп) сосной и лиственницей оказывает благоприятное воздействие на почву: ведет к быстрой минерализации накопившегося поверх нее органического материала. При этом улучшаются лесорастительные условия, повышается плодородие почвы. Если ельник произрастал по III классу бонитета, то сосново-лиственничные культуры растут по 1а—16 классам бонитета. Продуктивность чистого сосняка на том же месте, где рос ельник, к 30—35 годам в 3—3,5 раза выше. Примесь лиственницы повышает его продуктивность в 1,5—1,6 раза.

Известно, что плодородие почвы определяется не только ее химическим составом? но и физическими свойствами, во многом обусловливающими ход целого ряда происходящих в ней процессов. Нарушение естественной лесной обстановки приводит к ухудшению физических свойств лесных почв. Известно немало примеров отрицательного влияния рубки леса с последующей раскорчевкой и сельскохозяйственным пользованием на физические свойства почвы, что неблагоприятно сказывается на росте лесных культур. Сплошная раскорчевка вырубок лесоводственно необоснована. Корчевку пней или их срезание на уровне с землей следует проводить полосами, чтобы облегчить механизированную посадку культур и последующий уход за ними.

В почвах легкого механического состава (песчаных и супесчаных) изменение физических свойств под влиянием хозяйственной деятельности человека происходит значительно быстрее, чем в связанных суглинистых. Бесструктурные песчаные почвы менее корнепроходимы, чем суглинистые и глинистые, имеющие межструктурные промежутки и трещины, по которым проникает вглубь корневая система. Песчинки же довольно плотно прилегают друг к другу. Почвы легкого механического состава, освобожденные от леса, хотя и имеют корневые ходы и ходы различных почвообитающих животных, но под влиянием раскорчевки леса и сельскохозяйственного пользования быстро их лишаются, в результате чего уже через несколько лет становятся плотными и труднодоступными для корней (Погребняк, 1955).

В отдельных районах страны практикуется систематическое сгребание и вывоз из леса подстилки, оказывающей огромное положительное влияние на водно-физические свойства почвы. На примере Сумской обл. (тип условий местопроизрастания — свежий субореватый сугрудок ВС2) установлено, что под влиянием пятилетнего сгребания лесной подстилки в сосновых культурах уплотнился верхний 50-сантиметровый слой почвы, объемный вес увеличился на 12—14 %, общая порозность снизилась на 7 %, максимальная гигроскопичность на 20 и количество влаги, впитывающейся в почву, на 45 %. Даже при большой сомкнутости лесного полога (полнота 1,31) в летний жаркий период под влиянием удаления лесной подстилки температура верхнего 20-сантиметрового слоя почвы в дневные часы повышается на 3—4 °С, а испарение с поверхности почвы увеличивается более чем в 2 раза. Незначительное повышение температуры наблюдалось до глубины 50—70 см.

В подстилке концентрируется значительная часть опада, который со временем разлагается. В лесах умеренных зон средняя масса подстилки составляет 2—4 т/га. Подстилка лиственных пород содержит большое количество минеральных веществ и разлагается быстрее.

Распределению минеральных веществ, содержащихся в целом в экосистеме, между деревьями, подстилкой и почвой посвящены многие исследования. В зависимости от географической широты, породного состава и возраста древостоя на подстилку и верхние слои почвы приходится не менее 80 % минеральных веществ экосистемы, остальное количество содержится в организмах растений. Исчезновение подстилки грозит большой потерей азота, которая не может быть компенсирована внесением азотных удобрений. Значительная часть минеральных элементов с листьями и хвоей опять возвращается в почву. Роль подстилки как кладовой многих жизненно важных для дерева элементов и лаборатории, где совершается расщепление веществ до состояния, пригодного для поглощения растениями, переоценить трудно. Интенсивность разложения подстилки, а значит, и круговорота веществ зависит от географической широты района и породного состава леса. В северной части таежной зоны этот процесс замедленный, и накопление большого количества подстилки может даже снизить производительность лесов.

В экологическом отношении лесная подстилка рассматривается как сфера жизнедеятельности многих организмов. По нашим наблюдениям в условиях Волынского Полесья, в 40-летних сосновых насаждениях в свежих борах мощность подстилки составляла в среднем 9—10 см. Почва под нею была пронизана ходами животных. Видовой состав беспозвоночных, населяющих подстилку, был довольно обширным. Под слоем подстилки успешно развиваются многие виды симбиотических грибов. Урожайность рядовок (род Tricholoma) на участках с подстилкой была более высокой, чем на оголенных.

Разрушение подстилки в лесу следует рассматривать как одно из вредных воздействий на весь лесной биогеоценоз. Особенно губительно сгребание лесной подстилки в бедных боровых условиях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: