Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДИНАМИКА ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРИЧНЕВОЙ ПОЧВЕ ПОД РАЗЛИЧНЫМИ ДРЕВЕСНЫМИ ПОРОДАМИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ДИНАМИКА ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРИЧНЕВОЙ ПОЧВЕ ПОД РАЗЛИЧНЫМИ ДРЕВЕСНЫМИ ПОРОДАМИ"

Л-2908&

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи УДК 634.421:631.445.7+634.0.228 ЗЕНКОВА Галина Юрьевна

ДИНАМИКА ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРИЧНЕВОЙ ПОЧВЕ ПОД РАЗЛИЧНЫМИ ДРЕВЕСНЫМИ ПОРОДАМИ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва, 1987

Работа выполнена via кафедре физики и мел кг раин и почв факультета почвоведения Московского государственного университета им, М. В. Ломоносова.

Научные руководители: доктор биологических наук Л. О. Карпачевскнй,

доктор биологических наук В. Ф. Иванов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Л, А, Лебедева,

кандидат географических наук Л. Б. Холопова.

Ведущее учреждение: Грузинский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт.

Защита состоится «_{__» __1981 г. в /Л часов в

ауд, М-2 на заседании специализированного совета К 053.05.16; МГУ имени М. В. Ломоносова, 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения. Учений совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета.

Автореферат разослан « Л5" * йй^Ц _ 198^ г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании гпециализированного совета, а отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения. Ученый совет.

9

Ученый секретарь специализированного совета

Г. В. Мотузова

Актуальность габотн. Леса и парка Ййного depara Крыма (СЕК) имеют большое водоохранное, санитлрно-гигиэническое и оздоровительное значение. Усилению указанных выше функций будет способствовать применение манералыщх удобрений, которое следует вносить с учетом потребностей конкретных древесных пород в элементах питания, а такие с учетом содержания ж динамики их в почвах соответствующих парцелл.

Крема того, изучение круглогодичной динамики основных злейелтез питания позволит полнее понять xapaitiep современного почвообразовательного процесса, происходящего в коричневой почве СЕК. ,

Наблюдения за круглогодичной диаа:шсой fv'-jVH4,P и К в коричневой почве под различишь древесными породами КЕК ранее не провода -лись.

Целя и задачи исслэпования.Пелью раб(.ты было изучение особенностей круглогодичной динамики Г^Од и í^O а коричневой почве под различными древесными породами (аборигенными и интродуценга-ми, хвойными и щгроколястБЭННШи, вечнозелеными и л а-зелohlc.ií), образующими разные парцеллы в заповеднике "'iic (¿артьяз*' и в парке Государственного Никитского ботанического сада.

В задачи исследований входило:

- изучать круглогодичную динамику Р203 и КоО в почвах различна парцелл;

- определять степень влияния на динамику этих элементов абиотг ческих факторов (температуры, влажностя почвы, осадков), биологических факторов (биологических особенностей эдификаторов аэучаешх парцелл, их фенологических фаз, эадернения почвы почвопокровныш культурами» налитая подстилки) и положения образца в парцелле;

- изучить круглогодичную динамику H/-(VH4, Р205 д К^О в подстилках изучаемых парцелл и определить ее связь с динамикой этих элементов в почве.

Научная новизну. Впервые на основании круглогодичное исследований

fí-290Sb

дииамоск ^-Л-'Нд» Р и К а коричневой поте о и ягдстилке установлено, что в зимней период каблцпаласьактивная дцнашка этих элеыен -тов» в период! езхкого летнего покоя она также полностью не затухает. Показана специфичность динамики указанных ше элементов в почвах и подстилках для какцоЯ изучаемой парцеллы и зависимость ее в первую очередь о; биологических факторов. Определено* что влияние абиотаческю: факторов в 2-5 раз слабее биологических и что удаленность от стволов адкфзкаторов существенно не влияет на динамику изучаемых элементов.

Научно-методичрсдре и ппакти^ес^де з^ч^кие. Показана возможность использования метода конитов для изучения динамики питательных аю-ментов в условиях горных почв сухих субтропических лесов и кустар -ников. Впервые использован указанный вше метод дм изучения дина -мики элементов питания в лесных подстилках. Полученные результата позволяют выявить периоды наиболее низкого содержания элементов питания в каждой парцелла, что может быть в дальнейшем использовано для днф5бренцирозшщого подхода к регулированию условий минерального питания ценных древесных пород.

Внедрение. Материалы диссертации используются ври чтении лекций по спецкурсам по агрометеорологии к физике поверхностных явлений в почвах и при проведении семинара до биогеоценологии на факультете почвоведения и ШК ИГУ, а тагсш при чтении спецкурса "Геохимия ландшафтов и химический анализ почвы" на географическое факультете Симферополь ского Госудэрствеш:ого университета.

Апгабзтщя. Основные положения нас тощей работа доложена ка Все -союзном совещании "Роль подстилки з лесном биогеоценозе" (Красноярск, 1383), и на Всесоюзной конференции "Зоврзкекшо пзтодя исслсдобеепя почв" 0ьсква,1983).

Публ^кац'д^. По теме диссертации опубликовано семь работ,

Рб^л.^дисоеотадии. Диссертация объемом МЖ.страищ машинописного .

- ■T.r- p. y,

текста cgctczt ез введения, A.глав z выводов, .¿Яргсукков, «ДА. таблиц и M .приложений. Список использованной литературы Еклкнает &М.рабз^, б том числе JÂ.на иностранных языках.

1. ДКНАШКА. ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ

Наличие динамики Ы ,Р,К в лесных почвах различных природных зон установлено работами С.В.Зонна и А.К.Алешшой(1951,1954), С.А. Ковригин л{1952), В.С.Шумакова(1954), К.М.Смирновой и Б.Н.Громаде-вой(1955), В.Н,Смирнова{1958) ( И.К.СвиридовойСХЭбП, Н.П.Ремезоза и др.(1964), Е.М.Самойловой(1955), З.Н.Арефьевой (1958), М.В.Байча-сом(1968), Л.Б.Холоповой(1982), С.К.Кояахметова(1985) и др. Дпна -шка связывалась с погодными условиями, биологическими особенностями древесных пород, их фенологическими фазами, характером разложе -няя опада.

Однако в ряде работ по изучению динамики различных.элементоз в лесных почвах отмечается методическая несовершенность, которая связана с отсутствием учета парцеллярной и внутряпарцеллярной пестроты поденного покрова, унифицированных методов отбора и подготовки почвенных образцов и химического анализа их (Карпачевский,1977; Холо-пова,1982). Указанным требованиям отвечает метод ионитов, позволяющий вести наблюдения за динамикой элементов в одной и той же точке без существенного нарушения почвенного покрова (Карпачеаск;га,1969). Круглогодичное изучение методом ионитов динамики питательных элементов в лесных дерново-подзолистых почвах показало, что она специфична для кавдого элемента и древесной породы, связана с фазами развития растений, некоторыми абиотическими факторами и удаленность» от эдификатора и характеризуется незначительной выраженностью в зимний период СКарпачевский,1981; Турченкова,1982,1984).

2. МЕТОДИКИ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Динамику А/-МС4,Р и К изучали подекадно методом ионитов (Карпа-чезский,1969,1972,1977). Целофановые пакеты с ионитами закладывалась

а строго ^Екслроваынкх точках, горизонтов А0и А в микрозонах указанна Е№е парцелл (5,50,150 см от ствола эдкфпкатора). Шло отобрано за период наблюдений 5150 пакетов с ионитама. В вытяжках, получен -ных из кокетов определены: - колориь*этричесни феноловым ме-

тодом в модификации %цеярова(1Э65), Р205 -, дафика^ионным методом молибденовой сини фгАлш?си$иъ1 ала К^О -

методом пламенной фотометрии. Одновременно нэуч,. -;ась долевая влах -вость дочв н подстилок весовым методом.

Полученные результаты обрабатывались статистик ки (Дмитриев ,ЕР2) и информацясшным анализом (Пузачекко, Карпачев оклй, ¿ чузцаев,1970).

Кроме того, во всех парцеллах были заложены и опизаны ношенные разрезы. В отобранных образцах определены: механический состав по Катан скоиу, валовый состав - методом сплавления почвы с содой, поглощенные Са2* и Мц2+ - по Тюрину, Л" а - по Гедройцу, гумус - по Тюрину, рН - потекциометрзчеекк, поглощенный - колориметрически феноловые методом в модификации Кудеярова» подвижные Р в К - по Мачигину.

Исследования проводили на коричневых почвах ЮБК в условиях гор -' кого рельефа и средиземноморского субтрошгчэского тиса клишта, с февраля 1931г. по август 1983г. 1981 год характеризуется'повышенной влажностью. За год выпало 845 ш осадков, что. на 46,5? вше норж. Совершенно иным по погодным условиям был .1982 год. Осадков внпало почти в два раза меньше, что на 23,в? нике среднегодового показателя.

В заповеднике "Мыс Мартьян" были выбраны: дуб пушистый {Qumcuí-образущай разнотравно-дубовую парцеллу, мспжевель -ник васокиЙ t образующий выше от ствола тип-

чаково-коЕяевеловую, а ниже - злаково-разнотравно-козжевелову» пар-целл-ы, лолодушка кустарниковая' {^рб^'^/ж&охт^ _ золодушко -вуз. Дуб и можжевельник - представители местной флора, володукка -

интродуцент. Возраст мстсевельника примерно 150 лет, дуб имеет со-роелевое происхождение, его возраст определить не удалось. Почво -образухше порода - юрские известняки и продукта их выветривания, представленные красно-бурыми щэбнисто-глыбисто-глинистыми отлога -ниш. Почва коричневая красноцветная, естественного сложения ,иае-ет в профиле генетические горизонты: А0-А-В1-В2-С. Интродуцэнты кедр гиыалайский ф^Ш-^ ckod&vi £) и кипарис вечнозеленый iCaptliW-i' ItmpVidiMtAfa jT) образуют в парке ГНБС как чистые парцеллы - кадровую и кипарисовую, rait и с аборигенной лианой алпцом крымским С"?" с1ш {лШЯШ. (лШ) - штцов о -кедровую и штцово -кштрис озуа. Кадры высажены в 1862 и 1864 гг. Возраст кипарисов примерно 50-70,шизца около 50 лет. Почзообразушле порода - продукты выветривания глинистых сланцев. Почва коричневая малокарбонатно-глинистая, в ней можно выделить горизонты А-В-ЗС-С. Горизонт А0 сфоршгрован в плгш-во-кедровой а шшцово-кнпзрасовой парцеллах. Б кедровой и кипарисовой парцеллах опад систематически перекалывался.

Изучаемые почвы по механическому составу тяжело суглянис ты в и ле-гкоглштастые, сильнокаменистые. Содержание гумуса в горизонте А заповедника находятся в пределах 12,5-19,Ii£, парна - 5,3-13,6;?, Показатель рН водной суспензия подстйлок находится в интервала 4,8 ' (кедровая) - 7,4 (можжевеловая). Почьзнные горизонты во всех разрезах имеет рН в пределах 7,1-8,2. Емкость поглощения высокая, осо -бенно в верхних горизонтах (40,0-88,2 мг-экв).

3, ДИНАМИКА АММОНИЙНОГО АЗОТА В КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВАХ

3.1. Особенности динашиш аммонийного азота в корггсневых почвах ЮЕК

Изучение круглогодичной динамики V-Mi^ в почвах и подстилках заповедЕщка "Мыо Мартьян" и ШБС показало, что он присутствует в них постоянно' и в заметных количествах. Содержание его в течение года подвержено разкжм изменениям в отличие от дерново-подзолнетых

почв таезшо-лесной зэни, где четко выражена зимняя пауза в его динамике (Турченкова,1Э£4). Кривые динамики в горизонта А изучаешх парцелл многовершинны и аналогичны кривым его динамики в подстилке (рис.1). Средний уровень содержания Д^-А/К^ в 1982г. почти в 2 раза выше по сравнению с 1981г. и в подстилках он выше,чем в почвах. За календарный год в динамике Д/-^Н^ можно выделить один-два обида: для всех парцелл максимума, которые в разные годы при -ходЯтся на разные периоды.

3.2. Динамика аммонийного азота в почвах раэлзшшх парцелл.

Динамика .специфична для каждой изучаемой парцеллы. Так,

в разнотравно-дубовой парцелле первое значительное повышение содержания Ы - М^ отмечается в мае-июне 1981г., второе - с конца ноября 1961г. по начало марта 1982г.# третье, наибо-ыпее ( в гор. А0 до 41,0, в гор, А до 21,0 мг/100г но лита), преходится на ишь-сен -тябрь 1982г. Средний уровень содержания его в дочве составил в 1981 году 7,7, в 1Э82г. - 11,6 мг/100г ионита, в подстилках соответствен но 8,5 н 13,6. Варьирование А'-М^ в почве в 1981г. составило 4.5,4%! в 1982г. - 33,4$.

Характерные особенности дшгашкл в остальных парцеллах

состоят в следующем. В дазковеловух парцеллах ход кризих дквамкки различен. Средний уровень содержания в злагаво-раянотраЕЕО-

можев еловой парцехле более внеокий, а варьирование более нязкоэ, чем в тшгчакойо-позг^езеловой. В володупкозоЗ парцелле, и в зла-ково-разкотравко-могкеЕэлоБОй, майско-шньскиЕ 1931г.' максимум ракен нечетко. Етхсщум в эюдге-весеший период Солее заметно отмечается только в подстилке. Средний уровень сбдернаняя &-М^ в почве в 1981г. составил 5,9 щг, в подстилке 6,3 мг/ЮОг конита, в 1902г. он возрос в обоих горизонтах более, чьи в 2 раза. Варьирование этого показателя в почва и лодсткляо г.з^екшюсь от высокого в 1981г. к среднему в 1982г.

......I...........I........

1 в а а

шг

X Я- I Е И й»£ 'А Ж Ё И

(983

- * ^ * .1 I I - ' I 1 - 1 * 1 1.1..1 1 1 1 I 1 'д1

я I! 8 0Кв I Й Ч йГЙ1 Е и ц

(9»

РиоЛ Динамика аммонийного азота в горизонте А коричневой почвы (—) и в подстилках (---)

в парцеллах:

I - разнотравно-дубовой; 2 - типчакоао-моюителовой; 3 - алаково-разнотравио-юажоце-ловоя; 4 - володушковой; 5 - плодово-хедровой; 6 - кедровой; 7 - плшово-кипарисовой;

8 - кипарисовой.

s

При сравнении динамика V-A'H^ в кедровой к кедрово-плщовой парцелле мокко отметить, во-первых» несоответствие максимумов содержания A/-.VН^ в горизонтах А, во-вторых, резкое увеличение содержа -нкя его в 1932г. в почве шшщово-е гдровой царцеллы. СредниЗ уровень содержания fs-MU^ в горизонте А в кедровой парцелле состагы 3,6 иг в ISSlr., 5,1 lar - в 1982г., в хугющово~кедрово2 парцелле сн был со-отватственно 6,3 а 14,6 ;лг/Ю0г ионита. Варьирование- этого показа -теля в почвах первой парцеллы составило в 1981г. 95,0^, в 1982г. . -75,С^, во второй - соответственно 35,5? и 62,8£. В отяачие от рас -смотренных вьшге парцелл Ботанического сада, ход кривых динамики fr-fi/R, в почве кипарисовой и штщово-кипарисовой парцелл довольно близок. Среднее содержание в почве Дс-А/Н^ по годам в них примерно .одинаково: 5,9 z 5,4 иг в 1981г. и 11,8 и 10,7 мг/IOQr ковита в 1982г.

Приведенные выше результаты исследований динамики fz-fi/H^ в почвах и подстилках изучаешь парцелл показали наличие как общих, так и отличительных черт.

3.3* Влияние различных факторов на динамику аммонийного азота 3.3.1. Влияние абиотических факторов. Влажный 1981г. был^по-ви -дкиоку, благоприятен как для гизнедеятельноста шяданифздирущкх и кцтрифнцярущих бактерии, так и для азотного питания высших растений, что я отразилось в невысоко« среднем уровне поступг-ония V-MI^ в иснит. В сухой 1932г., когда влакыость почва часто опускалась ниже МГ, средний уровень изучаемого злеизнта в поше и подстилке возрос. . почти в два раза. Возможно,, что в 1982г. большую роль в осуществлении процессов аммонификации играли некоторые виды грибов и актияо мицетов, которю í^tjjí йктлбно развиваться йри важности почвы 80 - ■ 85% от iff* (Мшпустии(1Э82). Накопление х:э мошгг быть евязгло

с ослабленном в таких условиях -процессов литрифЕкавдш и поглощения . азота растениями,

Сеязь тхду содержанием Д-^М^, темдаратурой, влсжостью почвы

и подстзлки, подекадной суилой осадков били исследована путем пос-1

троения точэчшд графиков. Полученные диффузные поля говорят о наличии сдедухпдах тенденций. Тенденция к прямой связи наблюдается кевду изменением температуры и содержанием '¿еэду содержа-

нием влаги в почве и - слабая тенденция к обратной связи.

Показано, что увеличена» V" Д'Н^ в почве соответствует на более ЗОш, а в подсписка - не более Ю юл. Влияние рода почвы выражается в том, что в красноцветных почвах заповедника содержание ^МЦ в 2,3-3 раза выше, чем з малокарбонатно-глинистых почвах парка.

Информационный анализ показал, что динамика (V- связана в первую очередь с родом почв. Далео идет влияние температуры, суши подекадных осадков и'вяааноста почвы (табл.1).

Таблица I

Степень влияния (КЭПИ) абиотических факторов на динамику Е20& и К20 в коричневой печзе

Абиотические факторы I " К э п ц

( { I

Температура почвы Влажность почвы Сулема подекадных осадков Род почв 0.С653 0,0515 0,0529 0,0737 0,0916 0,0253 0,0343 ' 0,0214 0,1034 3,1037 0,1050 0^86

3.3,2. Влияние бзодоггчзскЕх факторов. Установлена специфичность влияния изучаемых парцелл на динамцку в почвах IVОна прежде всего выратается в различных уровнях специфичного содергдпзя данного элемента. Так, для всех парцелл заповедника и плгцово-кед-ровой парцеллы ГНБС оно высокое (12,0 и более ыг/ЮОг ионита).Поскольку эдиф^катори в парцелле обладают наиболее сильным фнтогекныи полем, мы сопоставили динамику питательных элементов со сменой их фенологических фаз. Отмечено, например, что в период интенсивного роста эдификаторов наиболее интенсивно потребляет

-ксхиез еловая парцелла. Высокое содержание /и-Д-Н^ в почвах кедровой и кипарисовой парцелл говорит о более низком использовании аммонийного азота в данную фенологическую фазу.

Полуденные коэффициента эффективности передачи инфоргл-цна поз -воляют кзучегшне парцеллы по убивална степени влежнг* фенологически фаз их здификаторов на дкнаглпеу ^-Д/И- в почвах раололотгь в следуициЛ рац: шшцово-ккшрлсевая (0,24Э5) - кедровая (0,2301) -вододужовая (0,2179) - глэдово-кедровая (0,1904) -

-можжевеловая (0,1324) - разнотрашю-даЗовая (0,1037) - кипарисовая (0,0153).

Информационный анализ показал такте наиболее'высокую связь между изменением содераания ^ -^Н^ в почвах и фенологическими фазами эдификатороз по сравнению с остальными биологическими факторами (табл.2).

Таблица 2

Степень влияния (КЗЛИ) биологических факторов на дша?,г,шу А'-Л'Н^, Р20д и К^О в коршшевой почве

Биологические факторы —I- К Э П И

| . 1 | к2о

Фепологическко фазц 0,1620 0Д502 0,2274

Падкчш почпопокровного 0,1140 0,7545 0,0533

плаща .

Происхождение древесных 0,0737 0,2757 0,0313

пород

Эдпфикатора парцеллы 0,0592 0,2015 0,0535

Тип подстилки 0,0467 0,1735 0,1886.

Тип древесных пород 0,0251 0,2286 0^462

■ -3.3.3. Влияние додогжнкя образца в гарцелле.-Дод зертлзнх дипадяг-ки к> ¡в ншерозонах с различной удаленностью от эдкфкхатора о;;!1ка:(ов. В рддопаргрлл отмечается незначительное увеличение содор-

жаиия а шкроэонв "5 см от ствола дерева". Однако эти ра-

зличия несущественны. Только в зла.чозо-разнотразно-г.:окке в еловой парцелле (низе по склону от ствола эдификатора), где более моетая подстилка и почза, уровень содержания ^-Д/Нд на протяжении всего периода исследований был пркиорно в 1,5 раза больше, чем в тшпаково-можжевеловой парцелле, расположенной вьез от ствола дерева.

4. ДИШМКА ФОСФОРА В КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВАХ 4.1.Особенности динамика фосфора в коричневых почвах ШС Круглогодичные подекадные наблюдения показали наличие.динодики Р в коричневой почве и подстилках во все сезоны года» что отлкчаот их от дерново-подзолистых почв тазжно-леской зоны, где отмечается затухание ее в зиший период (Турчанкова,1984).

Ход кривых динамики Р почвы и подстилки часто ае совпадает, а з некоторых случаях имеет противоположнум направленность.

Средний уровень содержания Р в подстилках (1,66 мг/ЮОг ионита) несколько вше, чем в почве (1,26 мг/ЮОг ионита) .Средний уровень содержания его в почвах в 1981 и 1982гг. практически одинаков (1,23 и 1,23 мг/ЮОг ионита), в подстилках *олее высокий в 1981г.(1,7^) по сравнении с 1°82г. (1,42 мг/ЮОг ионита).

Общим для динамики Р во всех изучаемых парцеллах является ыного-вершинность еа кривых (рис.2). Некоторые общие максимумы можно выделить, только в парцеллах заповедника.

4.2. Динамика фосфора в почвах изучаемых парцелл В ¡различных парцеллах динамика Р имеет свой определенный харак -тер. В разнотравно-дубовой парцелле отмечается шесть максимумов. Из них три совпала»! в почве и подстилке. Уровни содераания Р в 1981г. д 1982г. в почве (0,81 и 0,82мг}и подстилке (0,87 и 0,88мг) примерно равны. Максимальные значения его в почве составляют ¿>,$5, в подстил-ионита. Варьирование его в почве в 1981г. составило 61,2Й, в 1962г.-55,3$, в подстилке 55,и 63,8* соответственно.

V' V ¥ а^ У. V к' а ш х а!

17Ы

До:

Ао 3.01«

1 I * I—' ' * т I г | * ■ I I 1_' » '

л !* й Ш £ аТТГш ¿В. и- ж » Ш тг.

Рйс.2 Динамика фосфора з горизонте А коричневой почвы С—) и в подстилках (---) в

парцеллах:

I - разнотравко-дуОовой; 2 - -можжевеловой; 3 - володуш-

ковой; 4 - плщово-кедровой;5 -кедровой; 6-швдцово-кипарисовой; 7 - кипарисовой,

м

Ход кривых динамики Р в почве и подстилке в можжевеловой парцелле примерно однотипен. Средний уровень содержания его в почве в 1961г. составил 1,19 мг, в 1982г. - 1,23 ыг, в подстилке соответственно 1,79 и 1,34-мг. Наивысшее значение Р в почве составило 3,1 кг, в подстилке - 5,75 мгДООг ионита. Варьирование его по годам высокое и очень высокое как в почве, так и в подстилке: в 1981г.-73,и 83,в 1982г. - 54,2$ и 85,5$.

Волздуисовая парцелла сроди изучаешх парцелл заповедника отмечается наиболее низким средним уровнем содеракния.Р в почве (в 1985;

- 0,56 мг, 1982г. - 0,59 мг) и в подстилке (1981г. - 0,65 мг,1982г.

- 0,87 мг) и наиболее високой степенью изменчивости этого показа -теля в почве: 88,5$ в 1981г. и 81,в 1932г. Кривые динамики Р в почве и подстилке имеют ряд общих иаксшлугшв, но полностью не совпадают.

В динашк£ Р в шЕщово-кодровой царцелле отмечается три мак си -мума с наиболее высокими значениями в почве 6,7, а в подстилке 7,5 мг/100г ионпта. В период 1981г. - середина 1982г. ход кривых дана-шки а горизонтах А и AQ совпадает, в остальные периоды он часто диаметрально пр->ткзополо;шл. Эта парцелла характеризуется сагжм ш-соке.4 содерганкеа Р (в-,2,3-2,9 раза вше, чем в можжевеловой), что, "по-видаа:ому, можо связать с наяйолез высоким содерканнел его в данных растениях (в золе хвои кедра 10,и листьев плода 7,6%) .Наиболее высокое варьирование этого показателя в почве (54,ОЙ и подстилке (63,25?) отмечаэтея в 1982г.

Кривая динамики Р в почве кедровой парцэллы резко отлична от предыдущей. В Ь'е2 выделяется одно резкоо поаикошго (1933г.). Средний уровень содержания Р в дочзо очень низкий: в 1931г. - 0,42 мг, в 1982г. - 0,56 ыг/IflQr ионита, -Варьировало этого показателя го годам очень высокое (68,2% я 79,5/»).

Кривая .BUHSissa Р в лота у гмпчово-хип'яряеоЕоЯ парцелл?; :;vsei'

лообразный вид и редкое совпадений максимумов в подстилке,для которой характерно более низкое среднее содержание Р, чем в почве. На -иболее высокое варьирование этого показателя отмечается в 1981г. В

л

кипарисовой парцелле также отмечается несколько иной ход кривых динамики Р. Средний уровень содержания этого элемента здесь почти в 2 раза ннжа, чем в предвдущ?2 парцелле 10,76 кг). Кипарис имеет низкое содержание Р в золе хвои (1,555). Следовательно, увеличение среднего уровня содержания Р в верхнем слое горизонта А в парцеллах с участием плща можно связать с его ролью.

Таким образом, динамика Р специфична для качщой изучаемой пар -целлы и характеризуется разным количеством максимумов и сроков их наступления, разными уровнями содержания Р и различиями в ходе кривых, амплитудах колебаний а почвах и подстилках каждой парцеллы, 4,3. Влияние различных'факторов на динамику фосфора 4.ЗЛ. Влияние абиотических факторов". Е.В,Турченкова.(1984) показала, что с повышением средкедекадкой температуры при переходе от зимнего периода к весеннему скачкообразно возрастает в почве содер -яание элементов питания, в том числе и Р. Переход к зимнему периоду характеризуется постепенным или скачкообразным понижением содержа -ния Р в дзрново-подзолистых лесных почвах.

По нашим данным, графически связь можду температурой, влажностью, осадками и содержанием в почве Р четко не выражена. При построении точечных графиков получены диффузные поля, говорящие о том, что связь размазанная, направление ее определить трудно. Но исследова -вне специфического содержания Р в изучаемых почвах гоказало,что оно снижается по мере возрастания температуры. Максимальное значение этого показателя ( >5,1 мг) приходится на температуру почвы ниже т.е. на холодный период года с резко сниженным поглощением Р растениями. Минимальное значение Р [ с. 0,31 мг) отмечается при тем -пература 20-25°С, когда, по-видимому, снижается не только процесс

поглощения Р растениями, но и процесс преобразования органической и минеральной часта почва.

Наиболее высокое спецнфическоа содержание Р отмечается при двух уровнях влажности почв (25,1-36,0$ и 55,1~65,0#)н подстилок (60,1-100,0$ и 140,1-180,01). Максимальные специфичные значения содержания Р в почве (2,1-5,0 мг) отмечены для трех градаций сумки по-дскадЕШх осадков (30,1-40,0; 50,1-60,0 и >60,1 мм).

В малокарбон^гао-глинистых почвах парка специфичное содержание Р в 10-15 раз выше,, чем в красиоцзетиых почвах заповедника.

Информационный анализ показал, что температура почвы является основным абиотическим фактором, влнящам на динамику р в почве (табл.1).

4*3.2, Влйянаа биологических факторов. Проведенные исследования показали, что влияние кавдой пзучглыоГЕ парцеллы на динамику Р в коричневой нлчве проявляется по-разному. Так, можжевеловая парцелла увеличивает специфичное содер^^ние Р в почве (1,1-2,0 иг),во-лодупковая снижает его ( 0,3 мг). В плодово-кедровой и шшцово-кипарпсовой парцеллах оно в 5-10 раз .вше, чем в чистых кедровой и {0,3141,50 мг) и кшарноовой £0,51-1,0 мг). Установлены также значительные различия спатщфкчного. содорг^апия Р в почьах, парцелл в разтю фенологические фазы их рдкфккаторов. Так, исходя из специфического содерщшгя Р в фазу активного роста, наибольшее потребление его отмечается в этот период мдаковеловсй 6р>5 мг) и кипарл-сошш (0,31-0,5 иг/ЮОг ионита) парцеллами. В порпод относительного физиологического покоя (зк.пюго) самоа низкое специфичное содержание Р зафиксировано в.кипарисовой ( <0,3 мг), а са:,юз высокое - в нлщово-кодрозоа (3,1-5,0 кг/100г. аонята) парцеллах. Степени влияния (ЮПИ) фенаадг^чосквх ^аз. на динамику Р в кир^-шоБоУ почгао закономерно уменьшается в рдцу нзрцолл: гишцом - кедровая (0,2763) ~ разлотгзэпо-лубовал (0,1640) - кедровая (0,1341) - пдгь

щово-кипарисовая (0,1540) - кипарисовая (0,1252) - можжевеловая (0,1018) - володушовая (0,0655). Представленный рад значт таько отличается от ряда по влиянг-ч биологических факторов на динамику /у-Л/Н4. " ' .

Информационный анатиз показал также, что самое сильное влияние на динамику Р в коричневой почве оказывает присутствие в парцелле почвопокровного шшца (табл.2). Влияние фенологических фзз на динамику Р, в отличие от динамики Д/-Л/Н4, наименьшее. Связь мелду содержанием Р в почве и подстилке носит, характер прямой. Однако четкой линейной зависимости медцу ними, как и у Л'-Д-Н^ не наблвдается. Динамика Р в кавдой изучаемой парцелле икает бо -лее икдизццуалтный характер, в отличие от динамика /\s~lvН4, что связано с более высоким влиянием на динамику Р биологических факторов.

4.3.3. Влияние положения образца в'парцелле. Кривые динамики Р в различных микрозонах большинства парцелл однотипна, но, в отличие от динамики Д/-Д/Н4, в 9-13$ сроков из 75 изученных максимумы и минимумы не совпадай?. Достоверных различий в содержании Р в разных шкро зонах парцелл нет. Тенденций к увеличению .содержания Р в ыикрозоне "5 см от ствола", в отличие от отсутству-

ет.

5. ДИНАМИКА КАЛИЯ В КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВАХ

5.1. Особенности диначшси калия в коричневой иочез ЮЕК

В результате изучения динамики калия методом ионитов в лесных почвах таезао-лесной зоны установлено »что зимний период сопровождается затуханием его динамики в почве (Карпачевский,1981; Тур -ченкова,1982,Х984).Приведенные исследования динамики К в коричневых почвах ЮБК показали,что она в этот период проходит здесь весьма активно (рис.3).В целом кривые динамики данного элемента в почвах и подстилках характеризуются многовершинностыо и резкими скачкзли

а ы ¿ У ï а и ж i У ш ж и 'й ï s и é'¿ *¿ в ¿ m s 'sí ¿ к ¿ * &

mi

mí

na

. m*

№L

mi

Pnç.3 Динамика каяая » горизонте A коричневой почвы {—-) и в подстилках (---) в парцеллах ;

I « разнотравно-дубовой; 2 - типчаково-моххевеловой; 3 - 8лаково-раэнотравно-можяеве-

лсзой;4 - володуиковой; 5 - плодово-кедровой; 6 - кедровой; 7- плщово-кшарисовой ; 8 - кипарисовой,

с большими амплитудами. За период исследований можно выделить три основных общих четких повышения уровня содержания К в горизонтах А и Ар. Первый начинается с ноября-декабря 1981г. и захватывает весь зимне-весенний период 1982г. Амплитуда колебания этого максимума в пределах от 2,5 до 706,0 мг в почвах и от 3,6 до 872,0 мг/ЮОг повита в подстилках. Следующий обирай максимум содержания К отмеч^т-оя с конца июня до середины августа 1962г. и третий приходился на ноябрь 1982г. - март 1983г. Самый низкий уровень содержатся К от -мечен в 1931г. Средний уровень содержания К несколько выше в поч -вах, чем в подстилках. Б 1981г. в почвах он составил 32,3 мг,в подстилках 30,3 кг, в 1982г. - соответственно 161,9 мг и 157,1 мг/100 г ионита. Варьирование этого показателя в почвах составило в 1981г. 149,8?, что в 1,8 раза выше, чем в 1982г. В подстилках в оба года оно различалось менее значительно (99,1? и 82,3?).

5.2. Динамика калия в почвах изучаемых парцелл

В дадаыике К в почве разнотравно-дубовой парцеллы максимумы со -держания этого элемента приходятся на зимне-весенний период 1981-82 гг., втс~у» половину ишя-август 1982г., декабрь 1982г. - январь 1983г. В подстилке второй максимум не выражен. 1981г. характеризуется низким средним уровнем содержания К в почве (49,5 мг) и подстилке (45,3 мг). В 1982г. отмечено резкое возрастание К в почве (315,7 мг) и подстилке (^>6,6 мгДООг ионита). Наиболее высокое варьирование отмечено в 1981г. в почье (138,3?) и в подстилке (74,6?). В 1982г. оно снизилось в 3 раза в почве и 1,7 раза в подстилке. Кривда динамики К в тштахово-можаевеловой и разнотравно -злаково-мохжевеловой парцеллах имеют общие минимумы и максимумы. Однако в первой из них амплитуды колебаний в почве были значительно меньше, чем во второй. Резкое возрастание содержания К в подстилке типчаково-можкевеловой парцеллы по сравнению с почвой летом 1982г. и зимой 1983г. объяснить пока трудно. В остальное время кривые ди-

намики К в подстилках и нота ах были близкими или в первых значительно ниже. Средний уровень содержания К в почвах и подстилках обеих парцелл был выше в 1982г., чем в 1931г., с более высокими показателями в разнотравно-злаково-можкевеловой парцелле. Варьирование данного показателя было высоким. В 1981г. оно составило в. почве типчаково-моижавеловой парцеллы 133,4^ в подстилке 110,8$, в 1982 г. - 72,9 и 115,1$ соответственно. В почве разнотравно-алакозо-мож-жэвеловой парцеллы оно было в 1,2 раза вше, в подстилке в 1,3 раза ниже (1981г.)или близка к этому же показателю в типчаково-можже-веловой парцелле (1982г.).

Кривые динамики К в почве вс.тодушковой парцеллы по сравнению с предыдущими характеризуются несколько большим числом максимумов и довольно низким уровнем содержания К в подстилке, несмотря на его высокое содержание в составе золы свежих листьев вододушки (20,33$).

Для плщоэ i-кедровой парцеллы в 1981г. характерно слабо выражен-ная.дкнамика К и низкое содержание этого элемента как в почве (29,5 мг), так я в подстилке (36,5 мг), В 1982г. отмечается самое высо -кое содержание К из всех изучаемых вариантов как в почве (393,8 мг), так н в подстилке (453,6 мг/100г ионита). Следует ответить высокую концентрацию.К в.золе кедра (18,85») и очень высокую - в золе ллсть-ов плюща (35,3$). Па-видимому, под плотной и широкой кроной кедра, слабо пропускающей незначительные осадки 1982г., совместное дейст -вне кедрового и плщового опада привело к более высокому содерл^цпж К в подстилке,по сравнении) с почвоЗ в дшшой и особенно кедровой парцоллах (70,8 кг). Наличие почвошкровного плща слабо увеличило содержание К в 1981г. в шшцовс-кнпарзсовой по сравнению с

кипарисовой (26,5 и 21,5 мг/ЮОг иоиита соответственно). В горизонте Aq таказ от.'.тачон г^зкий.срзднкй уровень содержания К (21,fi мг). В сухой,1982г., содерйашю К в подстилке возросло почти в 3 в почве в 4 раза, ко таких псл1гг.гл,кпк:!е отнсчиа: в глшгдао-холро -

вой парцелле, здесь нет, что, по-видимому, связано с низким оо -держанием К в золе хвои кипариса (3,4$). Ход кривых динамики К в кипарисовой и шшцоэо-кипарисовой парцеллах в основном совпадает. Ну в кипарисовой с ноября 1982г? наблюдается резкий скачок в содержании К до 840,0 мг/ЮОг конита. Варьирование содержания К в парцеллах с участием кгдров и кипарисов высокое, особенно в последних.

5.3, Влияние различных факторов на дднамкку калия

5.3.1, Влияние абиотических факторов. Н,П, Орегона (1978г.) показала, что резкое увеличение подвижности К в почвэ связано с уэ-таиовлвЕием среднесуточных температур выше +5°С. Проведенные нами исследования в условиях коричневых почв ЮБК показала, что наиболее высоке5 значения содержания К в почвах (60,1-400,0 мг/100 г.ионита) соответствуют интервалу температур почвы от 0 до +5°С, т.е. периоду, когда влажность в данных почвах более 25%, а в подстилках более 60&..В это время активно идут процессы выщелачива -кия К из подстилок, а потребление растениями снижено. Наибольшее количество К, поглощенного ионитом из почвы, соответствует сумме подекадных осадков 50-60 и более мм. Отмечено, что специфичное содержание К в малокарбонатно-гликистых почвах ГНК! ниже, чем в красноцветных заповедника.

Графически связь содержания К с абиотическими факторами ярко не выражена. Но информационный анализ показал, что несмотря на то, что абсолютные значения коэффициентов передачи информации (КЭШ) от абиотических факторов к подвижности К в изучаемых почв^Е^име^-4 ют примерно одинаковое значение (за исключением фактора "род почвы), они во многих случаях в 2-5 раз выше, чем для и Р, что может быть связано с легкой способностью К выщелачиваться из органических остатков, поскольку он в растительных клетках находится в форме активных иснсв (Ремезов, 1957),

5.3.2, Влияние биологических факторов. Полученные различия в динамике К подтверждают влияние на нее изучаемых парцелл. Так,сп>-цифичное содержание К в заповеднике повышено в разнотравно-дубо -вой парцелле (150,0 иг) и в володушковой (более 150,1 мг). Почво-покровный плод особенно сильно увеличивает содержание этого suie -мента в швацово-кедровой парцелле ( >150 мг/ЮОг ионита), На динамику рассматриваемого элемента оказывает влияние различная степень потребления К разными парцеллами в разные фенологические фазы их эдификаторов, Так, в период активного роста эдифнкатора наибольшее количество К потребляет можжевеловая, пдющово-кедровая и кедровая парцеллы ( <10,0 мг), в период цветения - володушковая и кедровая (10,1-20,0 мг/ЮОг ионита). -Информационный анализ позволил расположить изучаемые парцеллы по степени влияния фенологических фаз их эдификаторов (КЭШ) на дина\:изсу К в почве в следувдий ряд: пладово-кедровая (0,2668) - володушковая (0,2486) - кшари -совая (0,2395) - плодово-кжарисовая (0,2381) - кедровая (0,2250) - можжевеловая (0,2147) - дубовая (0,1630). Графическое изучение связи мевду динамикой К в почве и подстилке., показало, что она носит характер прямой. Данные, приведенные в таблице 2, показывают, что среди биологических факторов наиболее сильно на динамику К, как и на Л'-ЛД; » влияют фенологические фазн.

5.3.3. Влияние положения образца в парцелле. Ход кривых динамики К на различных расстояниях от эдификаторов однотипен. Отмечается некоторое возрастание содержания К в разнотравно-дубовой парцелле. в микрозоне "5 см от ствола", в остальных парцеллах - по мере удаления от ствола эдификатора. Это т быть связано с характером строения их кроя и особенностями поступления через них осад ков.

22 £ЫВ0Д1

1. 3 коричневых почвах заповедника "toc Мартьян" и Никлтского ботанического сада йшого берега Крыма отмечается активная круглогодичная динамика /v-ZvH^, р и К в отличив от дерново-подзо -листах почв таежно-лесной зоны с выраженной зимней паузой d ди -намэдсе питательных элементов.

2. Ход кривых динамика Дг и К в почвах и.подстилглх в основном однотипен, динамики Р часто не совпадает, имея иногда диаметрально противоположное направление.

3. Средний уровень содержания и Р в 198Х-82гт. в подстилках был несколько выше, чем в почвах, К - несколько преоб -ладал в почвах.

4. Связь меэду содержанием Az-yVH^, Р и К в подстилке и почве восит характер прямой, но четкой линейной зависимости между ними не ваблхщается.

.5. Динамика Дг-Д^, Р и К специфична для каждой изучаемой по^-црвДЫ, однако в динамике каидого элемента в парцеллах имеются не -которые общие максимумы. .

б. На динамику /V-A'^, Р и К в коричневой почве ЮБК в первую очередь оказывают влияние биологические факторы. Абиотические факторы в динамике этих элементов играют подчиненную роль и часто их прямое влияние затушевано влиянием живого вещества парцеллы. Только в динамике К роль абиотических факторов резко возрастает.

7* Сравнение изучаемых абиотических и биологических факторов по степени их влияния на динамику питательных элементов в корич -нввой почве ЮЕК позволило получить следующие ряды:

7.1. Д,-Д,Н4 - фен ^логические фаза эдификаторов парцелл у хюч-вопояровные у род почвы=происхождение древесных пород у эдифика -тор парцеллы > температура почвы у сумма подекадных осадков > влажность почвы > тип древесных пород > тип подстилки.

7.2. Р - почвопокровные у происхождение древесных пород тип древесных пород р> здафикатор парцеллы у тип подстилки фенологические фазы эдификаторов парцелл у температура почзы -у суша по -декадных осадков у влажность почвы 7 род почвы.

7.3. К - фенологические фазы эдификаторов у тип подстилки у температура почвы ^ сумма подекадных осадков у влажность почвы >эди-фикатор парцеллы > почвопокровные у тип древесных пород > происхождение древесных пород у род почвы.

8. Сравнение изученных парцелл по степени влияния фенологичес -, ких фаз на подвижность Л'-Л'Н^» Р я К в коричневой почве позволило получить следующие рады:

разнотравно-дубовая парцелла - Р У К у Л'-Л'Н^ можжевеловая - К > Де -ЛН^ у Р; , володушковая - К? А^-Л^Н^ Р; . шводово-кедровая - К 7 Л'-Л'^ 7 Р» кедровая - Ь/ У К 7 Р; шшцово-кипариоовая - Л/ К 7 Р;

кипарисовая - К > Р > Д/ -Л-Н^.

9. Удаленность от стволов эдификаторов в парцелле существенно

I не влияет на среднее содержание и динамику изучаемых элементов,ход кривых их динамики однотипен во всех лакрозонах парцелл. Однако у ' ряда парцелл отлгзчается некоторая тенденция к возрастали» содержания и К в почве по море удаления от эдификатора.

Работа, опубликоБаттэде ипо дкссортаик:^

1. Весегпге-летняя динамика калия в коричневой почва под южгэ-вельпикоч высоким Юквдго бе^га Крима // ЕюгвохзхглачоскиЗ круговорот веществ: Тезисы докладов Все союзной конференции: Пущкно Московской области 7-9 декабря 1982г. - ,1952. - С.Ш.

2. Д;:ааг,с1да азота и калил а газдотилг,:« дубо-J.ro.-Jro в ел с; зого ¡ГЦ

// Роль подстилки в лесных биогеоценозах: Тезисы докладов Всесоюзного совещания. Красноярск, 14-15 сентября 1983г. - С.77-78.

3. Применение ионхтов в почвенных исследованиях // Всесоюзная научная конференция "Современные методы исследования почв". Те -зисы докладов. - М,, 1983. - С.35 (в соавторстве).

4. О нарушении володушкой кустарниковой химизма почв заповедника "Мне Ыартьян" //Тезисы докладов УХ1 делегатского съезда Всесоюзного общества почвоведов. - (9-13 сентября 1985г.,Ташкент). ТЛ. - С.150.

5. Динамика калия в коричневых почвах под разными древесными породам* //Вестник Московского университета. Сер.17. Почвоведе -кие. - 1985. - №2. - С.21-24 (в соавторстве).

6. Влияние некоторых абиотических и биотических факторов на динамику Дг, Р, К в коричневей почве естественных и парковых ценозов йгкого берега Крыма // II Всесоюзное совещание. - Общие проблеш биогеоценологии: Тезисы докладов. - (11-13 ноября 198ог., Москва) - С.195-197,

7. Имитационная физическая модель динамики питательных вещест в почве // Тезисы докладов к конференции - Земельно-оценочные проблемы Сибири и Дальнего Востока. - Барнаул, 1986. - С.92-93

(в соавторстве).

БИ 01650, Подписано н печать 2!.12.8", 1 и. л., л. 6582, т. 100 экз. Гортнпографин, 333000. г. Симферополь, ул. Горького, Ь.