Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности формирования лесной подстилки в рекреационных лесах южного берега Крыма

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования лесной подстилки в рекреационных лесах южного берега Крыма"

рг6 од

ЖАЮШ АШ&ШИ АГРАИЖ нш

ТГУдОйОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

шпдаша ЕОТАНШВСКИИ ад

На правах рукописи

ЫАЗША Ириза Григорьевна

Ш 631,472о51:63С^627,3(477<>75)

ОСОБШССШ ФОРШРОШИЯ ШЖА ПСЩСТШКИ в рышшдашных Ш&Х ШЮГЭ БЕРЕГА ХОДА

03о00о05 вочатт

Автореферат диссертация на соискание ученой степени жзндядата биологически наук

Ялта « 1993

Рабата вьшолнена в Государственном ордена Трудового Красно Заамени Никнтскш ботаническом саду.

Научные руководители доктор сельскохозяйствеаных наук,

старшй научный сотрудник Е.9.Молчанов,

доктор сельскохозяйственных наук, старший каучшй сотруднак Ао^оПоляков

Унциальные оппоненты° доктор биологических нздк, профессо

ВоГоМшшёв,

кандидат биологических наук, доцент СоИоПьбавсва

Егдушзе учреждение: ЦБС АН Украиш диссертации состоится: "

(ОЦсС. на. заседании специализированною совета Д 020.7Со01 ГНБС С дассертащей мсто ознакомиться в библиотеке 1НБС

- 139«

Авторе фара? разослан

4д° ¿шил жЗт,

секретарь еыевдакизнровакксеа совета к.С.н.

ТоН.Кучерова

OLi;¿\>í ЫРЛКЕРИСТШ РАБОТЫ

Актуальность тег/л» Одним из ааннеЯтих факторов„влиявших на состояние крымских лесой о является рекреация. Под ее влиянием лроис-деградацчя всех основных компонентов лесного биогеоценоза и„ 1ре.чде всего - шзого напочвенного покрова и подстилки0

Значительное число работ по изучению подстижл относится к ле~ ;oc?eruioS а степной зонам. В Kpm.iy такие исследования прородалнсь а хшсшнсх/. а лиственных (дубовых и буковых) лесах на северном макро-жлоне Главной грады. На ily.hom берегу Крыма (ЮЕК) изучение подстил-ш проводилась а недостаточной стегни» а рекреативное ее измекс-;ия в горшх условиях расс;/отрекн крайне незначительно,, т-~х,

<ак свидетельствует литературные источники 0 горные леса является laüOo^'ce уязшти и чуткими экосистемами по сравнении с ра1'н;шны?.я0 Ьээтому вопрос изучения, подстилки п горных рекреационных лесаи до= ;т1точно актуален. Б енк.чи с постоянной интенсификацией рекрегцион-юго лесопользования возникает необходимость в разработке научно йосноваинах мероприятий, направленных не только на повышение ёд-кс» ;ти сушествуюшх насаждений но и на создание ш>вых0 устойчивых к зекреациеннык нагрузкам лесных культур,,

Цель работы. Исследования предполагали изучение процессов фор-шрованияв пр гтранственноЯ джйеренцпащш и трансформации лесной юдстилкя в естественных и искусственных насаждениях рекреационного 1азначенгш »БК дяя разработки мгрсприятий по повышении устойчивости ¡ногеоценозов и оптимизации рекреационного лесопользования.

Научная иовизнао В результате проведенных исследований изучены гроцессы формирования, пространственной дифференциации п трансформации подстилки в естественных и искусственных насаждениях рекреа» щонного л начеши. Исследована зависимость процессов накопления м ¡азлокения подсталкп от типов лесных культур. Бпервие дтя Крымо [ро1;э:>: ден анализ влияния рубод ухода (прорениванлл) на параметры юдстилка; определены оптммалыше их значения в зависимости от гус<= •оты древостоя. Такке впервые для Крыт изучен процесс накопления 13ота и зольных элементов при разложении подстилки л культурах раз-шчного состава на основгишг» показателей временной протяженности [роцесса деструкции (диахронии). Выявлена сезонная и годовая л; на-

шка каксплешш и разложения подстилки в зависимости от ^етсоролс гическнх факторов, Впервые для Крыма установлены связи меквд napi метрами подстилки в насаждениях рекреационного назначения» Лссле доваин видовой состав, проективное покрытие и фитомасса травсстс а зависимости от проективного покрытия подстилки. Определены нзд более устойчивые к рекреационным нагрузкам насаждения»

Теоретическая и практическая ценность раоота, Полученные ;.-.£ тораалы по изучению подстилки в насаждениях рекреационного казн; чекия позволяет оценить состояние биогеоценозов в целом и пропк зировать их. изменение.

На основании полученных данных разработаны рекомендации по повышению устойчивости лесных биогеоценозов путем форшрования подстилки, обладавшей антропотолерантныш свойствами.

Апробация работы. Материалы исследований были доложены на Всесоюзном совещании "Современное состояние и перспективы рекре; ционного лесопользования" (Ленинград, 1990 г„)0 на П Всесоюзной научно-технической конференции "Охрана лесных экосистем и раци< кальноз использование лесных ресурсов" (¡Москваt 1991 г»), на Вс< союзной научно-технической конференции по проблеме рационально] использования и воспроизводства рекреационных лесов (Новосибирск, Х992 Го), на Lee союзной конференции "Проблемы лесной биогеоцекол( гик и методологические основы их решения" (Йошкар-Ола, 1992 г0),1 П Республиканской научно-практической конференции "Сельскохозяйс венное производство и экология Крыма" (Симферополь, 1992 г»)п

Публикация работ,, По материала1/, диссертации опубликовано 5 научных работ, 7 находятся в печати.

Объем работы„ Диссертация состоит из введения, 4 глав, вьш< дов и предлоаений производству, списка литературы из 289 источи ков (б 27 иностранных авторов) и S п{—дскений. Основная час работы изложена на 165 страницах к включает 132 страницы каши» писного текста, 40 таблиц и 14 рисунков» Приложения занимают 56 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В этой главе на основании литературных источников дано совр Mffc.je лредставлениз о сущности лесной подстилки, показано ее зк

чегае в йункцйонироиаш.и биогеоценоза. Рассмотрены абиотнчсские „ биотические и антропогенные факторы,, влиявшие на процессы накопления и разложения подстилкио

Анализ литературных данных о подстилке в ненарушенных рекреационным воздействием биогеоценозах показньаст0 что залесомошкосм., оОоеьяая .vacca, соотношение слоев и фракций зависят о? биологических свойств эдификатора, состава, возраста и полноты древостоя, типа леса, $изико-географических условий региона (Лдафарээ3 1%0е I'jbiî ¿олгилевич, 1У65; Пастернак» 1965, 1967 0 1971; Родин. Базк-. левич, 1%Ь; Кочкин, 1967; Карпачевский, IS8I, IS83; Царяи, IU5J2; Зачнадзе, 1983; Нпадыченский, 1983; Дылнс, 1983, 1985; йапошшкоэ„ I9b5, 1987; ьЕШнев, 1986; Казимирова, 1987; Молчанов, Â990) 0

Однако в рекреативно модифицированных биогеоценозах коррэдя-цил ке&ду параметрами подстилки и древостоя существенно нарушаемся. Так уменьшение canaca подстилки происходит значительно Онсгрее, чем уменьшение полноты и световой сомкнутости дровостоя0 что объясняется, преаде всего, ее механическим перетиранием,, увеличением контакта с почвой, а такяе сокращением количества опада0 О^^гдя-míe или антропогенная гигрессия подстилки разрывает цень процессов аккумуляции в биогеоценозах» что пагубно отрекается на ироду кзив*--поста последах (Щумаков, 1983) 0 Поэтому лесная подставка является одам из вахнейшк индикаторов структуры а функционирований обшеств (Чернобай, Х9Ъ2; ыкрфеника а др0» Х988)0

Яри возрастании рекреационных нагрузок сущестзекко азмеаявяся фракционный состав» мощность, запао лесной гюдсгклкп и ссоянспкнне его по подгорзонтам (Спиридонов,, 1976; Казанская а дрО0 IS77; Зеленский, I97S; Пальцев, 1982; ¡ton, Зеленский, 1982, ÎS33; Пачи®= кис, 1982; Кузнецова и ад., 1983; Ыарфзшка и дрос 1Ш30 1384; Цэ-кевич и др., 1983; Нрикладовская, 1986; Хараишвили, I95G; Бгащова и др. о XS87; Лазарет, 1987). Происходит уменьшение зольности подстилки, а та^е понижение содержания ряда элементов в валовом хв-мическом составе (Пудря, 1986).

Одни авторы (Карписонова, 1967; 2ижин, 1979; ¡фрлыкш, IS66; Марфенина и др0, 1988) отмечают увеличение скорости разложения подстилки под действием рекреации, другае (Бондарь, 1982; 1983, I9ü6¿ Вользач и др., 1985; Лазарева, Вуоримаа, 1987) - ее уменьшение. Первые связывают это о активизацией процессов биологической деструкции подстилки, вторые = с ее большим прогревание?.! и

G

иссушением,, а такке с иск.даеняем из подстилки определенного кол чества мезофздиыс

Особенности формирован®! и рекреативные изменения подстилки различных природно-климатических зонах предопределяй* проаедею специальных исследований в своеобразных условиях №К0 Анализ л ■уературных источников показал, что выделение наиболее устойчивы: биогеоценозов к разработка рекомендаций по оптимизации рекреацно мых давдш$тоэ могут быть осуществлены только путем специальны, исследований.,

Глава 2. ПРОГРАША,, ОСНОШШ ПОЮЗДШ МЕТОдШ И

ОСОБЕННОСТИ ПЙ1КЩШХ УСЛОВИИ РАЙОНА 1ШЩ0ЕАШ

Программа работ. В разделе перечислены основные вопрос который даобходшо было решить в процессе проработки теш, а име то: определить ездовой состаа, проективное покрытие и фитоиассу травостоя? ксследовать парамггры подстилки в зависимости от аби гичесетх факторов; изучить шшше типов лесных культур на по стилку г исследовать воздействие рекреации на подстюшу; изучить процесс вакошганля азота и зольных элементов при разлоаении пс стадии; определить каибояее устойчивые к рекреационный нагрузкам касаадеиая; размотать практические рекомендации по повышению у гойчивоота биогеоценозов.

2с)2Э|| Основные положения методики. При исследовании лесной яэдотшп® за основу были приваты "Методические рекомендации по определенна запасов десной подстилки ¡i ее зольности при лесоводс вешщх ксажедоаашях" (1%макоз, 1979) и методика определения ис нсста подстшиш, разработанная АсС.Скородумовым (IS40) c

Стадам рекреационной дигрессии сообществ в которых провод жсь исследования, установлены сотру дайками Крымской ГЛОС УКР HJ "Лес" на оонован'.ш водорегулирующей емкости насаждений (Поляков дро ШЗ),

Отбор образцов иодсиицш по подгоризонтам, а такие почвы в слое 0-10 esa производился на 10 плсшдкгос размером 25 х 25 сы„ размешенных равномерно "змейкой" по пробной площади.

Проективное покрытие подстилки (Гольцев„ 1962) определяло* й 50-храткой яовг'орности с разделением иа сплошное (более j аеряяоети занято подстилкой) и фрагментарное (Ще и менее) (Саш* шко0о £865)»

Проективное покрытие травостоя определялось в 50-кратной пов-торности по методике /иГ.Взменского (I9J7). За основной показатель Зралась плогаадь проекции основания наземках частей растений m го= ризонтальную плоскость (Понятовская, 1964). Состав травостоя до типам вегетации и экоморфам дан по 13.Н«Бг>луб8ПУ (1984).

Определение зольности подстилки и содержания азота, калкцщ, магнхя, калия, фосфора и яелеяа осуществлялось общепринятой! Mes (Редан и др., ХЗЬв; Аривдшхина, 1970).

¡^тематическая обработка данных проверилась с нсиользовшяем кепаржетрнчееккх методов варапионной статистики как боле® про©= хше а вычислении и устойэдвьш s нарушениям нормальности раснреде= яений (Зайцев, 1984; Благовещенский в др„, 1987).

. Скорость разложения подсталзш определялась по коэффициенту запаса (Шэрнев,, 1966). Валшна годового опадд оценивалась по массе подгоризонта AoI подстилки (Харпачевский0 1981). Скорость ааше° г.ачиванкя элементов определилась путем сопоставления нх кокцентра-гщ!5 в подстилке и годичном опаде (Нешатаев а др., 1966)« Прдаесс какопления азота в зольных элементов при разложении поде тайка научался на оснований гоказателей временной протяженности проедееса деструкции (диахронии) (Чернобай, 1985), а также путем устааавле<= гОШ степени пропорциональности скорости разложения нсдстнлзш и скорости вышелачнвания элемеитов (Богатырев,, Фомина, 1991).

2о2о1о Объем выполненных работ<. Исследования шодстгшя шро= водились на .25 пробных площадях. Отобраны 1241 образец подсташш а 373 образца почвы в слое 0-10 см. На 2600 пяокадках размером Ш м определено проектиачое покритке травостоя ш подстыли. Ныпоянеио ВЗО химнческих анализоэ se определении зольности и содергам азо» га0 калыщя, магния, калля, фосфора и железа»

2.2.2. Характеристика мест проведения доследований. Нселедо» ванкя по теме ироводалксь посезонно (весна, лето, осень) с 1987 шю 1991 г0 на стационарах Крымской ГЛОС а {фочяшах "Городское" s "Лесное" центрального в восточного районов ишобережьл. Тшш леса сухая грабшшиковая судубрава (Cj) и очень сухая грабинникевгя су» цуирава (CQ) (Остапенко и др., 1987), Почва коричневые гоашетие каменисто-хряшеватоипебнкстые и коричневые иебнистне на продуктах разрушения глинистых сланцев (Каплюк, 1965).

Изучение подстилка проводилось в насаждениях, различающихся по щюисзшждению (естественному и искусственному), способу создав

шш культур (террасами,, полоса-.ш, с применением сплошной обработ* почвы), типу лес та культур (составу, густоте „ шнрине междурядий] к степени рекреационной наруиенности (1-11 стадии дигрессии); пр; водится краткая характеристика насаждений,

2,3. Особенности природных условий ккногэ берега Крыыа, Пр: водятся данные о климате, геоморфологии, почвах и растительности района исследований. Отыечено, что климат иБК характеризуется к; с ре дизегшог.'орский сухих лесов и кустарниковых зарослей с коротко] обычно ;.'ЯГко;Ч, с оттепелялл зимой, прохл!ущой„ затяжной и сухой весной, теплым засушливый летш к '¡силой длинной осенью. Показал« что погодные условия периода проведения исоледоаа:1пй были тшшчш ми для Ирного берега Крыма.

Глава 3. НАШъШШ ¡1 РАЗМлМШ ¿¿¡СНОЛ ИОДСЪШШ В НЛОЛХОд^ШШ РсйРьЛдИС13Ю1Х) ЯАЗМть

3.1. Вядопой состав, писектинное покрытие и дптомасса трав! стол. Б разделе приводятся данше по изучению гидового состава проективного покрытия к фитошссы травостоя в различных типах ле< ных культур, а такие изменения этих показателей е зависимости от проективного покрытия подстглкк.

Установлено, что видовой состав травянистых растений в леса культурах рекреационного назначения насчитывает 86 видов» Волыни: ство из них (41$) представлены летне-зишезеленыки видами. Зфеме н эфемероиды, отрастающие в поздне-ле^не-осеннлй период, составд ют '¿Ь%ь летнезеленые - 23> от оошего числа видов. Среди экомсрф водному и световому режима/.: преобладают засухоустойчивые (94—97% к светолюбивые (99-100) виды»

Отыечено, что в сосново-лиственных культурах на ¡¡I стадии ди. рессик, расположенных на террасах, уменьшение сплошного (на увеличение фрагментарного (на покрытия подстилки сопровозд ется возрастанием общего числа видев травяного покрова (на 12/0, Наблюдается таю»е изменение видового состава травостоя по экдао фам: увеличение мезоксерофитоз (на ЗЬЯ). гелиофитов (на 12%) и сциогелиофитов (на 2%) .

Снижение плошада, занятой подстилкой, сопровождается также увеличением проективного покрытия травостоя (на ОД (Л) и его фита.] сы (от 0,3 до 0,6 кгД;^ в аос. сухом состоянии).

По сгоне!!;: участия 1-ида г сложении травостоя на террасах с

<J

большим сплошным покрытием подстилки (50-53/5) преобладает 'orítuca ruploolfi ¡rcuff. (21-Jlüi от обшегу покрытия травостоя) , с «сеньшм покрытием подстилки(31-47л>) - Plentn-r lmceoiatn I.» i'¿4\) ,1 Thyrjua enlUeri Borb„ ex Valen. (lb-27/5),

'¿.'¿о Изменения параметров подстилки в завискг.юсти от абиотических Сидоров» Рассматриваются сезонные и годовые изменения параметров подстилки в зависимости от метеорологических факторов (температуры и относительной влажности воздуха, количества осадков)»

Установлено, что залас, нояносгь,влажность подстилки,влажность почвы в слое О-10 см достоверно различаются по годам и сезонам го-ца. Это спязано с варьированием сочетания метеорологических факторов, о т непериодачссками колебаниями и, прежде всего, с распределением ллагк по созонам года.

Изменения запаса и шиностг. и верхнем слое подстилки оказались ¡шше, чей в шж;шх. üto обусловлено, в первую очередь, характером лоступленяя спада« В культурах аз сосны крымской, миндаля и скумпии на террасах количество опода после засушливого года изменялось от 1), 13 до 0,58 кг/м2» Залас подстштки в этих насаждениях варьировал но годам от 1,20 до 2,У6 кг/м*", по сезонам года от 1,76 *<г/м'" веской до 2,26 кг/вг осенью»

Изменения параметров подстилки по сезонам года зависят о? Око» логических особенностей древесных пород» В кипарисовых культурах наибольшие запас и мощность подстилки отмечены летом, в соснаво-кедроЕО-кшарисоБЫХ а сосново-миндалево-скумпиевых, а также з шиб-ляковых сообществах - осенью»

В сзснсво-лзствекных культурах, созданных с применением сплошь зой обработки почвы, по сравнению с аналогичными насаждениями на террасах, сезошше колебания заржет ров подстилки выражены не столь значительно» В смешанных культурах из сосны крымской, груш обыкновенной и скумпии лишь а 2С$ случаев отмечены изменения запаса и мощности подстилка по сезонам года» Проявляются они в основном мея~ пу весеннкш и летними значениями (в 40% случаев) и связаны с сезонными колебаниями опада»

ЗоЗо Влияние типов лесных культур на подстилку. Рассмотрены результаты исследований по влиянию типов лесных культур на процессы г1акопления и разложения подстилки.

Установлено, что запас и мощность подстилки достоверно различаются в зависимости от состава культур (табл. I).-

iO

Таоллц.

Параметры подстилки в завис;».ости от состава лео:шх культур

Способ С03-! дания куль-1, тур { Состав культур — —у— ■■■ • -■ ■ {Стадии i рокреа-¡ ¡тонной ----—TT', .'Запас, ..¡oí ' . '> ■ !кг/м" ! ! ! j i

1 i ijirpoc-

! } cm; ! !

Уроч.ше "Городское"

Кипарис аризонский

I Сосна Культера, кедр

S атласекий, кипарис вично-

^ зеленый

ш Сосна крымская, миндаль

^ с^ыкновонный j скумпия

кожевенная

. i ОС' X i bG

Ш 1,50 .1,61

1,76 2,К

S

о

S ы о

2

я

¡a

Кипарис аризонский

Кедр гималайский, скумпия кожевенная

Сосна крымская, скумпия кокепенная

Сосна крымская, груша обыкновенная, скумпия кож.евеьная

о

Урочицш "лесное"

Сосна крымская Кедр гималайский Кшарыс вечнозеленый

1,63 3,11

¡¿,21 2,IS

1.86 2,15? 1,85

1,4b

3,15

2,9G I, УС

2,lb 2,87 I.5Ö

I

IIa Iii стадия рекреационной дигрессии наибольшие запасы п< стилок отмечены в чистых культурах кипариса аризонскох с; (2,00 к: н смешанных культурах ыз сосны крымской, миндаля и скумпии CI.7G кг/ы2Ь Наименьший запас установлен в насаждении из сосны Культера0 кедра атласского м кнаариса вечнозеленого (1,56 кг/ы^ в котором отмечена наиболее шеокая скорость разложения органич« кого вгыестаа (54$ ежегодно разлагающейся массы) (табл. 2).

Значения мо&ности подстилка а зависимости от состава насад; шй располагаются в иной последовательности, нежели значения за! си» Кипарисовые культуры на террасах, в которых отмечен накболы

il

запас иодсишс., тракте 1 пзуьтся наименьший значением ее мощности (1,50 см}. ь стг'.гли дигрессии наиболее ысгняя лодстилка формируется в зжшад культурах из сосни к рыке ко. I, "лндаля. и скумпии (2,12 см)о

Таблица

Jscopocvb р^зло/х-ния подстилки в залнсирости от состава леешх культур

Состав культур

¡Опад,

i xr/tj? f

!

{Запас |Кооффи- ¡Скорость ;подстил-;циент ,разложения {ки, {запаса {подстилки, ¡кг/м* ¡подстил-}

.Ki/r« .га .

Кипарис аризонскш';

Сосна Культера, кедр атлассяий, кипарис вечнозеленый

Сосна крымская, мин/дль, скумпия

0,51 1,17 ¿,'¿9 43,6 0,72 1,34 1,ЬЬ 53,7

0,4Ь 1,72 3,58 27,9

Содержание зольных элементов в подстилке, характер и степень распределения их но отдельным слоям тою-;е изменяются в зависимости от состава культур. Наибольшая зольность подстилки отмечена в насаждениях яипариса аризснского (13,13/0, наименьшая -- в насаждениях из сосны крымской со скумпией (7,73^5) (табл. 3)„

Среда соснозо-лиственных культур относительно высокая зольность подстилки отмечена в насаждениях с участизи миндаля обыкновенного (10,) <

Наиболькее содержание кальция и подстилке установлено в кипарисовых культурах (2,52-2,76$) п икбляках (2,35,0, магния, калия, фосфора и железа - в сссново-кедрово-кппарисоьых культурах (0,86; 0,15; 0,08 и 0,42;* соответственно)»

В целом для всех исследуемых насаадени;; элементы в порядке снижения концентрации! в подстилке располагаются следующим образом:

сп > > Ро > к > г

Каольдается увеличение зольности от верхнего пслигоризонта к нижним. В сосново-лпстленных культу п,-IX на террасах зольность подстилки возрастает от 3,03/о в верхнем слое до 6,55^ в среднем и 20,44'Д в никнем,слслх.

Таблица 3

Содержанке золышх элементов в подстилке в зависимости от состака насаждений, % сухой шсси

созй |Ссотас насаждений са

ш1я { i \

культур; ; \

!.,„.„ !-!-!-г-!-

!,с, ! К | Г ! Ре

I :

Килапис аризонский 13,84 2,52 9,Б0 0,14 0,09 0,43

Сосна &'льтера, кедр 12,71 1,Ь9 0,86 0,15 0,08 0,42 о атласский, кипарис ^ вечнозеленый

а,

¡н Сосна крымская, и:н- 10,13 1,17 0,60 0,15 0,00 0,35 даль, с^сумпия

| Кипарис ар;гзонскиЛ 11,70 2,76 0,80 0,13 0,07 0,2Ь

2 Сосна крымская, 7,73 1,09 0,46 0,13 0,С8 0,27

о скумпия

9 Л

А'Зня Сосна кршская, гру- 8,21 1,22 0,64 0,12 0,07 0,31

ша обыкновенная, нЗсго скумгн;л

о Я а,к ■■"ЧУ'*'""-11___ _^__

Шибляк (дуб пушистый, 10,26 2,35 0,65 0,15 0,08 0,23 грабинник)

Исследования по влиянию густоты древостоя на параметры поджилки проводились в 35-летних смешанных культурах (сосна крш-ская„ груша обыкновенная, скумпия кскевенная) через 12 лет после прореживания.

Установлено, что уменьшение количества деревьев на единице плошади (от 5300 шт„/га и до 3786 оту'га) сопровождается снижением поступления опада (от 1,13 кг/м2 до 0,76 кгД:^), а такие увеличением скорости разложения подстилки (от 27/^ ежегодно разлагающейся массы до 36%) „

Наблюдается уменьшение запаса и мощности подстилки на 1,13 кг/м^ (35£) и 1„06 см ;22д;) соответственно от умеренной степени нзреживания древостоя (25% по запасу) до очень высокой (4б£ по запасу)&

ij

Небольшие значения запаса и коишбстн подстилки отмечены в наведении, пройденном рубкаки уходи уморенной степени изрехивания кг/г/^ и 4,83 см соогпет'.-тяшо).

..остосерной евлзи между густотой древостоя к содерканкем uhujc элементов в подстилке не устанонлено,,

.;сслсдов:мшл по ьлшишь вз:р;шы :/екдурад:Г: на параметры подчини г;роаод/л::сь в чистых культурах (из сосни крымской, кедра к-1:1.Чского, ккпаркса вечкозеленс1о) ка 1 стадии дигрессии» Устгн из.ико, что запас, к-союсть„ влажность подстилки, а такие алах-•сть почвы в слое C--IC см не различаются с достаточной степсньк >сто?ерностй в гав'/симоетя от tuvpraui мездурядяй (3,5 и 7,0 м)„

3»4» Исздействнс рекрсацяи на подстилку. В этом разделе рас-отрены связи кегкду параметрам; подстилки в насаждениях рекреа-онкого назначения, а такт: о характеристики подстилза*. в зависим осот ее проективного покрытия. ¿1з литературних источников следует, что в ненарушенных рек» ацлошш воздействием насаждениях проявляются дошкительгше с между запасом подстилки и абсолютной полнотой древостоя ( Позд-ков, 1у53), между' запасом и мощностью лсдсгилкн (Сдвровский, 72). На основании этих зависимостей составляют уравнения связи0 торые позволяют быстро устанавливать величину одкого показателя величине другого без дополнительных измерения.

Проведенными исследованиями установлено, что а рекреацкошю дкфжщрованных древостоях связи г-ежду параметрша подстшгкы cj= ственно нарушаются, Только 53$ двумерных выборок обнаругкваот гсожктельную корреляцию мезду запасом к мощностью подстшш. Это»* недостаточно для составления уравнения свлзи0

Йэвду запасом и влажностью подстилки прямая связь внявдена $ 2 пар выборок, обратная - у 34?. По мере продвижения к потз® гзь меаду запасом и влажностью подстилки усиливается, я.с. ;гает ее способность удерживать влагу.

{¿езду запасом подстилки и влакностьс почвн з слое О-Ю ш ^тельная связь установлена для 445 пар здборда.

Связь кеаду влажностью подстилки а вл£жн<к?ч1® s cacs

[О си выронена слабо. Только в % случаев оттчъпз. кадедлгзльнзя 1зь и в 27Т« случаев - отрицатель?.'-л.

Изучение параметров подстилки в зависимости от ее проезда®»» покрытия проводилисъ з сосново-кедрово-кипарисовы* ш сосной

минд;»леио-ску.\:п;:еинх культур.'1х на стадии дплссснн, расположен ных на террасах о Уст;шс1'лено, что з;.пас мгииюсть подстилки дс стоверно не разлкч.'лтся я зав::с:^.'ссст ее проективного покрыта Отличил, по запасу выявлены лишь в '¿Ь'„ случаев, ис мощности - в

10£о

Глава 4, НАКШШШВ КЫГДОШ 11К1

р/шшвд жяюл пс^ст/лю

4.1» Содс1ШЩ1;е Xi!^з^чocкиx оломоиго!' р •.•■а''"сиг.:ости от паря мртиов подстилки, Рассмотрена зависимость между содержанием элс ментов и запасом подстилки, а таю.е между содержание'.: элементов влажностью подстилкио '

Установленое что в насаждениях рекреационного назначения устойчивой связи между содержанием 'лементов и запасок подстилки не выявлено, Линь в % случаев (для фосфора и железа) проявляете положительная связь ц в ЗЪ/> случаев - отрицательная. Половина двумерных выборок обнаруживает обратную корреляции между содержа »шем элементов в подстилке и ее влажностью, Наибольшее влияние ь содержанке элементов в подстилке и скорость их вымывания в почву оказывает влажность подстилки веси:,;; и летом и в меньшей степени осенью и зимой0

4»20| Пог,ви>.'.ность зольных элементов в подстилке. В этш ре деле показаны характер и степень подвижности элементов в различ ных по составу лесных культурах на Ш стадии дигрессии.

Установлено, что в пределах полного профиля подстилки эле менты яо степени возрастания подвижности располагал...! в следук шей последовательности: Ре > К > 1,1- > Р > Са > я Наибольшее относительное накопление отмечено доя железа, наимснь шее - для азота» Степень подвижности остальных элементов варьиру ет в зависимости от состава насаждений:

1о Кипарис аризонский: £е > ¡,1ц > К > Р > > С

2о Сосна Культера, кедр атласский, кипарис

вечнозеленый: £е > Р > К > ЭД^ > Са >

Зо Сосна крымская, миндаль»

скумпия: ¥>': > К > ? > > Са >

Судч по отноиелиям содержания элементов в подстилке к содержанию их в годичном опаде, относительно писсксс- наяоплеше азота» кальция, калия и члсфора в [юдст:-.лко оточено в культурах из сосш крдоской, миндаля и скумпии и,41; 1,1о; 3,09 я 1,92 соотвечго?-венно), малая и а^лезп - а кипарисовых культу рал (2,ьЗи 4,03). В последних нсЛлвдйотся лалбольшй 1-инос ;:з подстилки кальция м фосфора. Относительно высокая кодрилность магшм, калия и лелеза уста-нозлона з подстилках сосново-кудрово-кппарисовыя культур.

Более полное представление о ксханизме подвижности элементов возникает пра рассмотрении степени пропорциональности скорости разлокения подстилки и скорости внислачивания аз нее элементов (табл„ 4).

Таблица 4

Степень пропорциональности скорости разлшения подстилки и сворости выщелачивания элементов в зависимости от состава культур

■ 1-14 .... И 14 .-.!■ ■ III ...........^ III,. 1.11 , . ..........у.«, ....

Состав культур | и { Са [ | К | Р | ЗЪ

Йшарис аризонский 2,ХЗ 2,56 0,0? 1,41 1,64 0,57

Сосна Культера, кедр 1,76 :,&3 1,50 1,43 2,19 0,60 атласский, ишарис вечнозеленый

Сосна крымская, миндаль, скумпия 1,32 1,26 1,11 0,60 0,97 0048

1кк нешеокая степень пропордаональности дм ваящщ (2, £5) с азота (2,13) а кипарисовых культурах модет свидетельствовать о ш*,, •¡то высвобождение этих элементов аз подстилки пренеходая йисър&з а чем уменыаение ее массы. То же характерно в для алгиэмтоа,скошген?= р1.рснанн»а в подстшп: сосново-кедрово-шхарнсоакх адлиур» Оч®най° но, высокая подвижность магния, калия я гелеза, ашзадиная райей' а подстилке -улх нас&адений, связана с их ускоренный вмбвейевдейаеа и? органаческой массы.

Относительно высокая степень яролордаойальаоойя диа болдазкб*^ ва элементов отмечена з смешанных вультурая иэ ©эсш щжнсдюЯ» £№=> даля и скумпии: для фосфора 0,87, ййзгнш х„1Х0 аашда Х,25 и Египта 1,32.

Следовательно, наибольшее накопление азота и зольных элементов в подстилке установлено в тех культурах, для которых отмечена относительно высокая степень пропорциональности скорости разложения подстилки к скорости вышелачипшшя элементов.

4с3„ .Динамика накопления химических элементов в подстилке, В разделе показана динамика накопления элементов при разложении подстилки в лесных культурах рекреационного назначения.

Выявлены сезонные и годовые изменения содержания зольных элементов в подстилке, которые связа:ш с интенсивностью ее разложения и скоростью вымывания элементов в поч»у, а также с потреблением мх растительностью, В течете осенне-зимнего периода отмечено повышение зольности подстилки, достигавшей к весне максимума (10=*14/о}ц в течение весенне-летнего - ее уменьшение (до '6%).

Наиболее полное представление о динамике накопления элементов в подстилке дает использование диахронических характеристик, иля показателей временной протяженности процесса деструкции,. С к комошью установлено, что нижний подгоризонт подстилки в сосно-го-кедрово-кмпармсовых культурах формируется за ОДЯ года, в сос-ново-мавдалево-скумпиевых - за 0,06 года, в кипарисовых - за I, ЗС года.. В насаждениях из сосны крымской, груши и скумпии время образования подгоризонта Ао2 составляет 1 год, подгоризонта АоЗ -0;65 года; суммарный возраст подстилки равен 2,65 года.

Применение диахронических показателей для отдельных химические злямэнтоэ показало, что в целом для всех исследуемых культур сроки фиксации азота-, кальция, магния и калия в подгоризонте Ао2 подстилки исчисляются одним годомс фосфора - двумя г од а.ми, железа - ?ремя годами. Сроки факеащш азота и кальция в по;- ^ризонте АоЗ подстилки составлял? один год0 магния,, калия и фосфора - да года, нелеза - девять лет»

Определение суммарного возраста массы элементов в горизонта минерализации, или характерного времени, показало, что элементы удерзшваются в подстилке в среднем в течение 4-5 лет. В то ке время период формирования подстилки составляет в среднем 2-3 год Из этого следует, что в подстилке происходит относительное накоплений азота ш зольных элементов„ свидетельствующее о некотором замедлении круговорота вешеств на одной из стадий цикла.

Наибольшие значения характерного времени для азота, кальция калия и фосфора отмечены в смешанных культурах из сосны крымской

mkhí/uui i". ck:.r.:i:u¡ (4,37; ¿,12; b, oi; 50¿0 гсда соответственно ) (табл. ó). I> otí:x насахпеы:ях отмечена нал большая по запасу и мощности лесная подстилка, характеризующаяся наибольшей степени." накопления ¡mr.ieü'.oij и iiau¡.;<íH;.:.,ei: ст-люнью вымквлння их г почвенные горизонт..

.'.'ip;;K'.tí¡jf!oe j-peí/л ыассй э.: жен va ь горизонтах 1лшерши;эац:;к ч лет)

Таблщп 1>

Состав л-jchux культур

¡Горизонт! с ¡ ; г.аше f>a— j } {лизаци:: j {

! К

Кипарис ap;;3onc:;¡i;i

Сосна Культера, кедр атлаоск;:Я, кипарис вечно-зеленмП

Ло2

АоЗ Ао2

АоЗ

[, S9.

2,СЬ 2,27

6,66 1,53

2.78 2,54

4,S3 2. К

3,51 3,48 3,83

! Se I i

2,71

4,13

2„С7 4 „ 67

„90 10,74

Р

Сосна к 1ьа:ская , Ао2 миндаль, скумпия

2.Ь0

2Л7

.2^55.

3^0

3J3

4„42 5,60 5„01 5020 9046

Соска кошская, груша", скумпия

Ао2

~,44 2,26 1,80 2,33 4,17

АоЗ

4,05 4,63 З.С

3,99 20,34

BÜECUU ¡I ЩВДОШШН ПРОШЩЯВГ

10 Лесная подстилка ¿шляется одним из вагнейшх компонентов биогеоценоза. Применение ддахрожческих харшггеристак во^воляз? tío лее детально, по срав.чашпо с существу шиш методами,, рас»рн"Ь веха» яизмы накопления и : азлсвения подстилки и на осеовашга показателей временной протяженности процесса деструвдв® дать вардааргстщ? круговорота Ееиеств в экосистеме»

2. В насаждениях рекреацис:шсго назначения найладаетс« ®ш>№> тельное накопление а подстилке азста и аольныж здакекгаоз^ что

детельствует о заллгдшшш их круговорота на одно!! из стадии цг.^лг Элементы уд1!р,-:;:рги:тся в подстилке в средне^., и точение 4~Ь т а то время как период ее фо^роьамия составляет 2-3 года. i Sai большие сроки ¡;лкс;ауш элементов от:.:ечсны в иодгормгенто Доо по; стаякм: для азота и кальция I год, магния, калия фосфора 2 гег„; хелеза 9 лет0

Зо Степень накопления элементов ч подстилке зависит от состг ва лесных культур и связана со степенью пропорциональности скоро; ти разложения подстилки и скорости вышелач;и>гш;ш из нос элементо!

Наибольшее накопление элемента; отм-: юно в культурах из cocí крдаской, миндаля обыкновенного и скупил кокевенной, для которы: установлена наибольшая степень пропорциональности скорости разл< декия подстилки и скорости выщелачивания элементов.

40 ¿данамика накопления питательных вешеств в подстилко саяз; на с интенсивностью разложения орг.-ишческой массы и жорость» bí швания элементов в почву, а такке с потреблением их растительности). В течение осенне-зимнего периода происходит увеличение о< шего содержания питательных гешеств, в течение вегонно-летнего -его уменьшение»

Процерад накопления и разложения подстилки зависят от мете! рояогических условий текушего и предыдущего годов и, прежде всег< от распределения влаги по сезонам года.

5о Процессы формирования, пространственной дифференциации трансформации подстилки зависят от типа лесных культур0

60 Параметры подстилки изменяются в зависимости от состава насаждений вследствие различий в поступлении опада ;; скорости е: разложения*

В силыюнарушешшх древостоях (Ш стадия дигрес .;.;) наибольш запас и мощность подстилки отмечены в смеилшшх культурах из сос: крымской о миндаля обыкновенного и скумшш каксьенно); (I,7G кгАг 2,12 см соответственно).

7о Параметры подстилки зависят от густоты лесных культур. Под действием прореживания наблюдается уменьшение запаса и ыоздоста подстилки и увеличение ск ;ости ее разложения»

В сосноао-листвешшх культурах наибольшие запас (3,23 кг/м^ и мощность (4,83 см) подстилки отмечены в насалди^юг, пройденном щйками ухода умеренной степени изреи-ивания (25л п° запасу) с гу тотоЗ древостоя 5300 шт»/га<,

1У

Ь, В чистых лесник культурах и'.-з ессны крымской, кедра гша=» лаЛского, юшар;х<» вечнозелс-ногт») ьнркна междурядий (3,0 л 7,0 м) не ^и'азикь;" заметного ;>лнянил на процесс наяспления подсг.ш:и0

У. В насаждениях рекр'глшощюгс назначена! устойчивых связей «е::ду т-раметрш.л подстелю: не установлено«,

10. В культурах на Ш стадии дигрессии достовепшх разлзгай «екду параметра*:?, подстилки в зависишоти от ее проективного покрытия не сбиаругеноо

И, Травяной покров, по сравнен;;» с лесной подстилхоЯ, язт-¿7а: оолео уязвимым ксыюненго;. биогеоценоза.

Б лесных культурах. на 1и стадии! дересски при зменьыетш зкллшного покрытая подстилки (на 22'^) и увеличении фрагментарного (на IЬ%) наблюдается уиелнченис обшего числа видов травостоя ( на 12%), его фитомясси (на и проективного покрытия (наОДФЬ

12. Наиболее устойчивыми к рекреационное воздействию на ¡СЕК шиштся сосноэолмстьешще культуры, фермир^шка лесную подстп^ с оптим&лькимя „ о точки зрения ее почвозащитной функции, сока-г&твшм0 характеризующуюся наибольшей степенью накопления шта-» гельных Ш!йстэ я наименьшей степень» вышвашм их з поадешшз горизонты.

13о В целях форшдювания онтшалшой по запасу к иоюлэетм 1еоаой водстилш а условиях высокой антропогенное кагррзт ш лас 1еле сообразно создавать смешанные культуры следу тега состава;

а) ж террасах шринсЯ 3,5 м - из сосш крымской0 ияшшла ы зкушиа? схема лесных кульгур ~ 2 рада ооша0 I рад т&явт со жущшей (по гребст насыпного откоса)? расстояние мзвду рш ;осш 1„5 ы„ нелду рядами сосны ж шщщш I и? а рядах созш

),5 м, в радах мандата 0„7 щ

б) на участках с применением сплошной обработка есч&ч ° вз ;осны крымской, груш обыкновенной ж снумши| слеш раашшш: сультур - чередование рядов сосны с радами ¡тру® со скрзиз®,; засстояние ьевду рядами 1,5 м, в ряда сое:ш 0,5 ы, а рядах шви ),7 ы.

14. В ссонош=л^ швейных культурах реко&зкдаегоа • ирш>жта >убки ухода (прорекав оние) умеренной стапеня язредвдадш [231? во 1апасу).

15. Для уээличенил задаса и мощности шщсашш и отгшэ >ушешшх аасаиденкях проводить ареззешыВ (с^жсгл йа 4=5 жъ} аи-»

вод территории из рекреационного лесопользования. После огракссюи участков и установления анплагсв "лес на отдыхе" проводить санитарные рубки, рыхление у.иотнсшюи почвк, реконструкцию, поседк, жиеых изгородей по периметру.

16. С целью предохранения подстилки от уплотнения необходим осушэствлять рациональное устройство доро>:;но-тротшочной сети л оборудование мест отдыха.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ 110 ТЕ1.Е ДОСЕРТАЦШ!

1. Поляков Л.Ф., колчанов Ь\Ф., ¡.взкна И.Г. Лесная подстплка как показатель деградации при рекреационном использовании лесов ¿ЕК // Современное состояние и перспективы рекреационного лесо пользования: Тез, докл. Всесоиз. совей. 10-12 с*нт„ 1390 г. - Ле нинград, 1990. - С. 04-65,

2. Уазина И.Г. Лесная подстилка как индикатор эффективности ухода за лесными культурами в условиях сухих субтропиков // Охран лесных экосистем и рациональное использование лйсных ресурсов: Тез, докл. П Воесоюз. науч.-техн. конф. 15-17 окт. 1991 г. - М., 1991. - Со 92-93.

3. Ь&зша ИоГ. 0 влиянии рекреации на характеристики леслой подстилки а зоне оухих субтропиков // Проблемы рационального кс пользования и воспроизводства рекреационных лесов: Тез. докл. нау техн. келфо ~ Мо0 1992. - С, 90-91.

4. Шэина ИоГо Корреляция л;езду параметрами лесной подстил? в рекреационных лесах сухих субтропиков // Сельскохозя^ .иенное производство м экология Крыма: Тез. докл. II Респ. науч.-практич. конф. 8 алр. 1992 г. - Симферополь, 1992. - С. 57-59.

50 Мазнна Л.Г. Об устойчивости живого напочвенного покрова рекреационному воздействию в зоне сухих субтропиков // Проблемы лесной биогеоценологли и методологические основы их решения: Те: докл. международной конф. молодых ученых 21-24 мая 1392 г. - 1)011 кар-Ола, 1992о - С. 85.