Поиск

Особенности лесных ценозов как почвообразователей
29.10.2015

Лесной биогеоценоз включает могучую многоярусную растительную формацию (несколько ярусов древесных, ярус кустарников, ярус высоких трав, ярус низких трав, ярус мхов, ярус водорослей и лишайников, ярус лесной подстилки с грибами, ярус корневых систем растений), а также совокупность почвенных горизонтов и иногда горизонты почвенно-грунтовых вод. Леса густо заселены специфической фауной позвоночных и беспозвоночных, которая теснейшим образом связана с растительностью и почвами лесных ландшафтов.

Особенности лесных ценозов как почвообразователей

Высота деревьев достигает 15—25, 30—50 м. Суммарная фитомасса лесной растительности колеблется в пределах 3—5 тыс. ц/га, достигая в тропиках 15—17 тыс. ц/га. При этом 500—1000 ц/га приходится на долю ризомассы, т. е. корней (рис. 74). Древесные растения развивают мощную корневую систему, которая, кроме того, обладает большой активной поверхностью. Однако в возрасте после 20—30 лет доля тонких корней в-биомассе деревьев заметно снижается. То же происходит с суммарной длиной и поверхностью тонких корней (табл. 81).
Особенности лесных ценозов как почвообразователей

Общая поверхность сосущих корневых окончаний столетней сосны на 1 га составляет до 1,5 га. Корешки хвойных развивают повышенную кислотность почвенной среды. Так, в ризосфере сосны, па наблюдениям Е.М. Самойловой, концентрация водородного иона всегда выше (на 0,2—0,4, а иногда на 0,5—0,8 pH), чем вне ризосферы. В растворении веществ и в подкислении среды большая роль принадлежит также микоризе. Она продуцирует хелатные соединения, которые по силе растворения и экстракции нередко превышают действие кислот.
Корни древесных пород распространяются горизонтально от ствола на 5—20 м и углубляются до 10 м, есть указания на случаи их проникновения даже до 50 м. Крупные корни, разрастаясь, развивают огромное давление и, используя трещины, способны разрушать скалы и монолитные породы.
Главная роль в лесном почвообразовании принадлежит наземному опаду и тонким корням. Глубина проникновения тонких корней древесных сильно варьирует. У лиственных пород они проникают до 100—150 и даже 225 см, а у ели значительно мельче (40—60 см). При этом 60—70% ризомассы лиственных пород сосредоточено в верхнем 30-сантиметровом слое, заметное количество (около 20—25%) корней имеется на глубине 30—50 см. У хвойных же до 95% ризомассы сосредоточено в верхних 0—30 см. Самые тонкие корешки на 90% сосредоточены в верхних 0— 10 см почвы. Сосущие корни дуба и липы с диаметром меньше 0,3 мм также находятся главным образом в верхнем 0—5-сантиметровом слое почв (80—90% от общего запаса этих корней). Количество таких корней составляет около 0,82 г/га; они ежегодно обновляются. Эта фракция корней дуба весьма богата кремнием, железом, алюминием, калием, фосфором (табл. 82), и именно она, по-видимому, способствует формированию плодородных почв под дубравами. Корни древесных оставляют в почве разветвленную сеть вертикальных пустот и трубок, которые используются почвенной фауной; эти пустоты усиливают также ток нисходящих растворов.
С корнями деревьев всегда связана микориза, а в ризосфере древесных обитает значительное количество бактерий. Поэтому в ризосфере деревьев на полпорядка — на порядок повышена численность простейших по сравнению со средним их содержанием в почвах. В еловом лесу совокупность корней древесных в верхнем горизонте занимает до 15% объема почвы и до 34% ее общей порозности.
Особенности лесных ценозов как почвообразователей

Вместе с животными и гумусом корни древесных составляют около 19% объема горизонта A1, а по отношению к пористости до 43%. По-видимому, вся некапиллярная пористость верхнего горизонта живой почвы в лесу занята корнями, животными и микроорганизмами (табл. 83), до минимума снижая степень аэрации почвы. Эти количественные характеристики показывают, насколько мощным и специфическим фактором почвообразования являются корневые системы деревьев.
Особенности лесных ценозов как почвообразователей

Необходимо также учесть, что основная часть фитомассы лесной растительности приходится на долю ветвей, стволов, пней, комлей и крупных многолетних корней (80—85% всей биомассы). Эти органы отличаются долголетием (100—200—500 лет, а для некоторых древесных до 2000 лет).
Листья и хвоя составляют 5—10% от фитомассы, а наиболее тонкие активные корешки — 10—15%. Листья и хвоя, которые по химическому составу сильно отличаются от стволов, за 10—20 лет, по-видимому, перекрывают биомассу древесины. Тонкие проводящие корни живут относительно короткое время, 6—8 лет. Специфической особенностью лесного почвообразования является выключение из биологического круговорота на столетия минеральных соединений, вошедших в состав древесины и крупных корней. Относительно быстрая оборачиваемость элементов, входящих в состав листьев, хвои и тонких сосущих корешков, является другой особенностью лесного почвообразования (рис. 75).
Особенности лесных ценозов как почвообразователей

Леса, особенно лиственные, очень плотно заселены животными организмами, которые выполняют большую работу по нервичному разрушению фитомассы (табл. 84) и по перемешиванию почвы. В мало нарушенном лесу всегда имеется так называемая лесная подстилка, состоящая из свежего и полуразложившегося опада, закрывающего поверхность почвы. Ежегодно в лесу синтезируется огромное количество свежего органического вещества (60— 130 ц/га в лесах умеренного климата, 250—325, до 500—1500 ц/га в лесах субтропических и тропических). Близка к этому величина ежегодного опада и поступления отмершего органического вещества в подстилку (40—90; 200—250 и до 500 ц/га соответственно, табл. 85).
Особенности лесных ценозов как почвообразователей