Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структура растительного вещества и динамика продукционных процессов болот Приамурья

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Структура растительного вещества и динамика продукционных процессов болот Приамурья"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ БИОЛОГО-ПОЧВЕНШЙ ИНСТИТУТ

на правах рукописи

Копотева Татьяна Андреевна

СТРУКТУРА РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА И ДИНАМИКА ПРОДУКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ БОЛОТ ПРИАМУРЬЯ

03.00.05 - ботаника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени /кандидата биологических наук

Владивосток 1993

РГб ОД

¿ш ; о 1 -1 * ' ~

Работа выполнена в Институте водных и экологических проблем Дальневосточного отделения РАН

Научный руководитель - д.О.н., профессор А.А.Титлянова

Официальные оппоненты: д.б.н., профессор Г.И.Иванов

д.б.н. В.П.Селедец

Ведущая организация - Институт леса и древесины им.

В.Н.Сукачева СО РАН

1Г1 с о

Защита диссертации состоится 19 октября 1993 г. в (и г на заседании специализированного совета Д 003.97.01 по адресу: 690022, г.-Владивосток, пр. 100-лет Владивостоку.159, Биолого-почвеншй институт ДВО РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН

Автореферат разослан ■У сентября 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета'

л

'-V. - . В.Ю.Баркалов

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность теми. Изучение структуры и функционирования

болотных биогеоценозов становится необходимостью в связи с

/

усиливающимся антропогенным прессом и с разработкой концепции рационального природопользования.Такие исследования составляют научную основу оптимального использования, прогнозирования изменений растительности болот -и предотвращают нежелательных трансформаций.

В последнее время болота Приамурья все шире вовлекаются в сферу хозяйственной деятельности, поскольку заболоченность равнинной территории здесь очень высока. Однако результаты гидромелиорации болот в Приамурье не всегда положительны. Поэтому изучение динамики продуктивности в связи с изменениями условий среда весьма актуально, так как дает возможность прогнозировать и, следовательно, предотвращать нежелательные последствия в состоянии как естественных, так и измененных человеком экосистем. Продуктивность же дальневосточных болот изучена недостаточно.

Цели и задачи работы. Целью исследований явилось изучение структуры растительного вещества и закономерностей продукционных процессов болотных фитоценозов Приамурья. В связи с этим были поставлены следующие задачи: 1) дать оценку запасов растительного вещества, охарактеризовать его структуру,а также получить величины продукции болотных сообществ, наиболее распространенных в Приамурье; 2) изучить динамику структуры растительного вещества и продукции в условиях естественных колебаний гидрологического режима; 3) выяснить влияние пироген-ного фактора на функционирование сообществ травяных болот.

Научная новизна. Впервые в исследованном районе оценены запасы и продукция растительности болотных фитоценозов и изменения этих показателей при различных погодных условиях.Впервые дана полная оценка продукции мезотрофных болот. Выявлено влияние пирогенного фактора на формирование продукции и структуры 'растительного вещества травяных болот.Выявлены закономерности формирования продукции фитоценозов и ее роль в функционировании болотных сообществ, что вносит, определенный вклад в изучение процессов торфообразования.

Практическая значимость работы. Полученные результаты розволяют прогнозировать изменения растительности и ее продук-

тивности в различных условиях увлажнения, ' что необходимо для разработки основ рационального использования болот и их охраны. Несомненный практический интерес представляет установленная значимость различных экологических групп растений торфооб-разователей в формировании продуцируемой растительной массы, как в надземной, так и в подземной частях фитоценоза. Полученные данные можно экстраполировать на большую часть болот Приамурья, поскольку изучавшиеся объекты обладают типичной, широко распространенной структурой,растительного покрова.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на конференциях молодых ученых. Института водных и'экологических проблем (ИВЭП) ДВО РАН(Хабаровск,1980-82);на IX Всесоюзном семинаре-экскурсии болотоведов (Хабаровск,1386);на совещании"Ре-. зультаты стационарных исследований"(Иркутск,1988),-на X Всесоюзном семинаре-экскурсии "Структура и развитие болотных экосистем и реконструкция палеогеографических условий"(Таллинн,1989).

Публикации. Основные результаты исследований отражены в 7 публикациях, список которых приводится в конце автореферата.

Работа выполнена согласно плану научно-исследовательских работ ИВЭП ДВО РАН в рамках темы "Ресурсы болот Дальнего Востока их природоохранная роль и перспективы хозяйственного использования" (1981-1985 г.г.) N Гос.регистрации 0182.007185.

Объем. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы 150 страниц, включая 37 таблиц и 3 рисунка. Список литературы содеркит 143 наименования, из них 25 зарубежных авторов.

Глава 1. ОБЗОР МАТЕРИАЛОВ ПО ПРОДУКТИВНОСТИ БОЛОТ.

Запасы фитомассы и продукция отдельных компонентов болотных фитоценозов достаточно хорошо изучены для всех регионов страны, кроме Дальнего Востока (Пьявченко,1960,1967а,19676;Со-лоневич,1963,1971; Медведева,1974; Глебов,Голейко,1975; Вагина, Шатохина,1976; Парфенов,Ким, 1976; Храмов,Валуцкий,1977; Елина, Кузнецов,1977,1984; Маковский,Кравченко,1979; Боч,Мазинг,1979; Глазов,Тишков,1979; Илометс,1981; Ивкович,1986,1987; Глебов, 1988; Валетов,1988j1989; Грабовик,1990). Эти исследования особенно активизировались начиная с 70-х годов в связи с выполнением МБП, а также с,интенсивным,развитием мелиорации болот. , Выполненными исследованиями охвачены далеко не все составляю-

щив биологической продуктивности, к тому же полученные разными авторами данные по запасам и продукции <1итомассн болот одного и того же типа варьируют в больших пределах. Отсутствие данных по подземной продукции мэзотрофшх болот, недостаточное их количество для характеристики эвтрофных не позволяют объективно оценивать продукцию фитомассы и связь ее с условиям! среды.

Глава 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ.

Общая характеристика климата и особенности природно-климатических условий Приамурья. Анализ радиационного баланса и режима увлажнения региона позволяет выявить общие характерные особенности климата: холодная для данных широт зима, выпадение преобладающей части осадков в теплую часть года, значительная повторяемость контрастных смен погода (Петров,1973). Это привело, наряду с другими условиями, к широкому распространению болот и обусловило их региональные особенности (Прозоров,1985). Наиболее характерными природно-климатическими особенностями региона являются засушливость первой половины вегетационного периода и переувлажненность второй, а также чередование засушливых и переувлажненных лет, что обусловливает специфику структуры и динамики фитомассы приамурских болот.

Метеоусловия лет исследований. По данным ГМС и лаборатории гидрологии ИВЭП погодные условия вегетационных сезонов в период исследований были:1978 и 1982 годов сух!ши; 1979 года -влажным, 1981 года - экстремально влажным, а 1980 - средним по влагообеспеченности. По сумме активных температур годы исследований очень близки. 1

Растительность и почвы. Около 50-60% равнинной территории Среднего и Нижнего Приамурья заболочено(Прозоров,1985).Особенности растительности и почв болот. Приамурья достаточно хорошо изучены (Прозоров,1974,1985; Попов,1971; Анисимов,1973; Чаков, 1973,1986; Савченко,1973; Ершов,1980). В растительном покрове эвтрофных болот преобладают травянистые гигрофиты. Мезотрофные болота по составу растительности незначительно отличаются от европейских и сибирских. Мощность торфянисто- и торфяно-глее-вых почв осоково-вейниковых болот колеблется от 30 до 60 см, торфяных почв мезотрофных и гетеротрофных - от 80 см до 2 м , (очень редко). Характерной особенностью режима увлажнения почв

является чередование засушливых периодов с застойным переувлажнением, нередко весьма длительным. Для торфяных почв характерно долгое сохранение сезонной мерзлоты.

Объекты изучения. В качестве модельных объектов были выбраны широко распространенные в Приамурье эвтрофные осоково-вейниковие болота (доминанты: Calamagrostls langadorífil и ап-gustiíolia, Сагех laslocarpa и appendlculata); и гетеротрофные и мезотрофные кустарничково-сфагновые болота с доминированием сфагновых мхов и психрофильных кустарничков (Chamaedaphne са-lyculata, Oxlcoccua mlcrocarpua). Изучение болот проводилось на научных базах ИВЭП "Эворон" (Солнечный район Хабаровского края) и "Славянка" (Нанайский район Хабаровского края), вторая расположена на 2 градуса ганее первой.

На пробных площадях выполнены описания растительности и почв, даны эколого-биологические характеристики растений-цено-зообразователей, фитоценозы мезотрофных болот закартированы. Одновременно изучались фитоценозы, испытавшие антропогенное воздействий и влияние пирогенного фактора (осоково-вейниковый на Звороне и травяно-кустарничково-сфагновый на Славянке), а также находившиеся в ненарушенном состоянии (манниково-осоково -вейниковый и кустарничково-сфагновый на Эвороне и осоково-вейниковый на Славянке).

Глава 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

При изучении эвтрофных травяных и мезотрофных кустарнич-ково-сфагновых болот использовались разные методы из-за значительных различий в структуре растительности. Определение продуктивности травяных болот проводилось по единой методике,разработанной для травяных экосистем (Титлянова,1971,1977; Методы изучения...,1978 и др.).Метод основан на изучении сезонной динамики фитомассы и мортмассы компонентов фитоценоза, последовательный учет веса которых позволяет рассчитать величины продукции и разложения растительного вещества между сроками учета.

Система символов и обозначений компонентов фитоценоза, а также трактовка основных, терминов,используемых в работе ("продуктивность", "продукция","структура растительного вещества" и др.), приняты по А.А.Титляновой (Титлянова,1977;"Биологическая продуктивность...,1988).

Запасы фитомассы и мортмасси определялись покомпонентно с

учетом феноритмики 5-6 раз за сезон в надземной части и 3-4 раза за сезон в подземной. Отбор надземной фитомассц проводился методом пробных укосов ("Программа и методика биогеоценоти-.ческих исследований, 1.966,1974;'Родин и др., 1968). Учетные площадки размерами 100x20 см и 100x25 см (Дымина,1976) брались в 10-кратной повторности.Образцы подземной фитомассц и мортмасси отбирались на глубину 30см буром-пробоотборником диаметром 6,8 см в 9-10-кратной повторности.

Исследования показали, что 92-97% живых корней в осушенном состоянии и 82-86% в состоянии переувлажнения сосредоточены в слое 0-20 см. На слой 0-10 см приходится в среднем около 60% живых корней. Это значит, что для учета подземной фитомас-сы травяных болот в осушенном состоянии достаточно определение ее запасов в 20-сантиметровом слое почвы.

При разделении мелких корней на живые и мертвые был разработан специальный метод (Копотвва.1980; 1986). Мелкие придаточные и всасывающие корни в почвах травяных болот составляют около 54%, 60%.и 53% для слоев: 0-10,10-20 и 20-30 см соответственно. Крупные корни выбирались вручную и отмывались, как и мелкие,на ситах 0,25 мм. Было проведено определение количества органического вещества, отмывающегося водой через сито 0,25 мм в процессе обработки. Определение углерода проводили методом окисления бихроматом калия по Тюрину (Пономарева, Плотникова, 1980). Выяснилось, что при определении запасов растительного вещества в почве травяных болот в осушенном состоянии вымывается через сито 0,25 мм более половины органического вещества (т.е. оно не учитывается). Это составляет около 16 кг/кв.м, в то время, как запас растительного вещества в этот период оценен нами в 12,9 кг/кв.м.

Все данные учета фитомассы и мортмассы обрабатывались методами математической статистики (Плохинский, 1970). Величины продукции и разложения рассчитывали методом "минимальной оценки" с помощью балансовых уравнений (Титлянова,1977). Использование балансового подхода для определения продукции травяных болот вполне обосновано, так как при больших колебаниях величин фитомассы внутри сезона, характерных для них, прибыль и убыль вещества в меньшей степени компенсируют друг друга и, следовательно, величины продукции получаются блике к реальным. По нашим наблюдениям они превышали максимальный запас надзем-

ной фитомассы в 1,5-2 раза.

Выбор методов оценки запасов и продукции мезотрофных болот определялся экобиоморфной структурой фитоценозов и имеющимися в литературе методиками. Учет запасов фитомассы и морт-массы древесного и кустарникового ярусов проводился методом "моделей"(Анучин,1960; "Динамика органич. вещества ..." ,1978; Молчанов,Смирнов,1967). В надземной части кустарничково-травя-ного яруса учет проводили методами "укосов" и отделения прироста текущего года в динамике (Андреяшкина,Горчаковский,1972) в подземной части - отбором монолитов 10 х 10 см до глубины 30 см. У мхов фигомассой считали верхний (активно фотосинтвзиру-вдий) слой 0-5 см, ниже слой очеса относили к мортмассе. Величины продукции травянистых получили методом "минимальной оценки". Оценку продукции сфагновых мхов проводили с помощью определения линейного прироста и учета запасов фитомассы в динамике (Бегак, 1927; Пьявченко,1967; Малышева,1970; Илометс, 1976, 1981; Елина,Кузнецов,1977; С1ушо,1970).

Глава 4. СТРУКТУРА РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА И ДИНАМИКА ПРОДУК-ЦИОННО-ДЕСТРУКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ТРАВЯНЫХ БОЛОТАХ

Сезонная динамика запасов фитомассы и продукции, а также величина годичной .продукции зависят от уровня грунтовых вод (УГВ). Палы, приводящие к переосушке осоково-вейниковых болотных сообществ, вызывают трансформацию их в разнотравно-вейни-ковые луговые. При этом происходят структурные изменения растительного вещества,характерные для луговых экосистем. В условиях переосушки изменяется сезонный ритм накопления надземной (G) и подземной (R) фитомассы, уменьшаются величины запасов G и R, резко падают запасы подземной мортмассы (V). Все это наблюдалось в осоково-вейниковом сообществе в 1979 году после осеннего пала,в то время как негоревшее манниково-осоково-вей-ниховое сообщество функционировало по типу травяного болота (табл.1).

Анализ показателей продуктивности осоково-вейникового сообщества в разные по увлажнений года (1981 и 1982) выявил, что в условиях переувлажнения увеличивается доля осок и других гигрофитов (54%), а после падения <УГВ ниже корнеобитаемого слоя возрастает доля доминанта (74%). При этом после осушения вели, чины G увеличиваются, а надземной мортмассы: ветоши (D) и под-

Таблица 1

Динамика структуры,растительного вещества,продукции и их соотношений в травяных болотах Приамурья, в граммах воздушно-сухого вещества на кв.м

Показатели Осоково-вейниковое Манник.-осо- Осоково-вейниковое

Эворон ково-вейник. Славянка

19Т8 Г. 1979 г. . 1979 Г. 1980 г. 1981 г. 1982 г.

Максимальная надземная

фатомасса (Gmax) 360 320 250 380 260 400

Надземн. мортмасса(D+L) 383 - 89 438 не опр. 865 742

Подземная фггомасса (R) 2014 1517 1593 1917 2338 2781

Подземная мортмасса (V) 7628 5886 7010 13150 10310 11160

Надземная продукция(АКР) 618 387 456 не опр. 375 772

Подземная продукция(BNP) не опр. 1679 4625 — 3508 3472

Общая продукция (NPP) __n_ 2066 5080 3883 4244

Соотношение показателей:

R/Gmax 5,6 4,7 6,4 9,0 7,0

(D+L)/Gmax 1.7 0,3 1,7 — 3,3 1,8

V/R . 3,8 ' 3,9 4,4 • —и— 4,4 4,0

(R+Y)/(Gmax+D+L) 13 18 12 11 12

Gmax/ANP 0,6 0,8 0,5 0,7 0,5

R/BNP не опр. 0,9 0,3 0,7 0,8

V/BNP _ T1 _ 3,5 1,5 —— 2,9 3,2

(G max+ D+Ih- R+Y) /BNP _ft_ 3,8 1,8 __ n_ 3,5 3,6

BNP/ANP 4,3 10 _tt_ 9,3 ■4,5

Средние УГВ, см 1 0 - -36 -20 - -80 -5 - -20 -60 0- +20 -5- -

стилки (L), - уменьшаются. Это объясняется заторможенностью процессов продукции в надземной части в условиях переувлажнения. В подземной части переувлажнение вызывает резкое усиление интенсивности процессов продукции. Так, при высоком УГВ (от О до -5 см) до июня 1982 г. образовалось 80% прироста корней, а за июль - сентябрь (УГВ ниже 40 см) - только 20%.

Структурные изменения растительного вещества, проявляющиеся в динамике показателей R/Gmax,(D+L)/Gmax,V/R и др.(табл.1), тем глубже, чем сильнее различия в увлажнении. В условиях переувлажнения увеличивается доля R по отношению к G, доля D+I, а также доля подземной продукции по отношению к надземной; затормаживается круговорот органического вещества. Однако динамика соотношений показателей, особенно в подземной сфере (V/H и др.),свидетельствует о том,что структурные изменения растительного вещества этих фитоценозов носят флуктуационный характер.

Расчет сезонного баланса растительного вещества травяных болот Приамурья показал, что 83-85% годичной продукции разлагается в этом же сезоне, в котором она образовалась.

Глава 5. СТРУКТУРА РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЦЕСТВА И ДИНАМИКА ПРОДУКЦИИ КУСТАРНИЧКОВО-СФАГНОВЫХ БОЛОТ

Гетеротрофные и мезотрофные кустаршчково-сфагновые болота Приамурья функционируют в условиях постоянного чередования засушливых периодов и переувлажнения,когда корнеобитаемый слой залит.водой. Длительность обсыхания может достигать 1-2 месяцев, в зависимости от выпадения осадков. Колебания уровня болотных вод сопровождаются флуктуациошшми изменениями в растительном покрове-В кустарничково-травяном ярусе меняется состав и численность травянистых видов. В периоды переувлажнений в понижениях (мочажинах) появляются Menyanthes trlloliata, Habe-narla linearliolla, разрастаются сфагновые мхи : Sphagnum fal-lax, Sp. magellanlcum. В периода обсыхания, когда уровень болотных вод ниже корнеобитаемого слоя, увеличивается численность травянистых звтрофных видов (Pedlcularls labradorlca, осоки, пушицы), приостанавливается рост и развитие сфагновых мхов. При резких колебаниях увлажнения меняется структура растительного вещества.Это очень сильно выражено в надземной сфере и в значительно меньшей степени в подземной. В период наших исследований соотношение надземного и подземного растительно-

го вещества от осушения к переувлажнению изменялось в больших пределах:от 1/4 до 1/14. Если в условиях переувлажнения фито-масса в надземной сфере составляет Т5-85Ж, а мортмасса соответственно 25-1556, то после осушения фитомасса уменьшается до 65%, а мортмасса увеличивается до 35%.

В структуре надземной фитомассц приамурских болот велика доля кустарничков (более 30%)по сравнению с болотами Карелии и Белоруссии (Елина,Кузнецов,Максимов,1984;Валетов,1988)(табл.2).

Сезонная динамика фитомассц определяется интенсивностью прироста, которая чутко реагирует на колебания уровня болотных вод. В периода переувлажнения продукция кустарникового и кус-тарничково-травяного ярусов заторможена,запасы фитомассц сосу--дистых растений к периоду максимума (август) увеличиваются незначительно, либо совсем не увеличиваются и в надземной и в подземной сферах. Запасы мортмассы в период переувлажнения постоянно уменьшались. После осушения (уровень болотных вод ниже 30 см от поверхности мха в мочажинах) резко усиливается интенсивность процессов продукции сосудистых растений, особен' но прирост корней (табл.3). Запасы растительного вещества к концу вегетации увеличиваются.

Величины продукции у сосудистых растений в контрастных условиях увлажнения могут различаться в 2-3 раза в надземной части (хамедафна,клюква) и в Т (корни травянистых) - 40 (корни кустарничков) раз в подземной. В подземной сфере в период переувлажнения запасы фитомассы и мортмассы сосудистых растений постоянно уменьшаются, после осушения корнеобитаемого слоя они' увеличиваются в 1,5-2 раза,а по некоторым компонентам в 3 раза.

Прирост надземных частей кустарничков в условиях переувлажнения составляет 42-45% от их фитомассы, после осушения он достигает 80%. Для мезотрофных болот Карелии этот показатель колеблется от 13 до 48%(Елина и.др.,1984). Продуктивность травянистых растений после осушения тоже увеличивается. Однако, в общей продукции кустарничково-травяного яруса доля травянистых в условиях переувлажнения больше, чем в сухих условиях. Следовательно, они лучше, чем кустарнички развиваются, в условиях, переувлажнения.

Сфагновые мхи в условиях переувлажнения резко увеличивают продукцию по сравнению с сухими периодами. Линейный прирост , увеличивается с 3,0*0,8 мм (сезон 1982 г.) до 64,4*5,4 мм (се-

Таблица 2

Структура фитомассн (I) и растительного вещества (II) кустарничково-сфагновых болот в период максимального развития растительности, вазд.-сух.масса в г/кв.м

Эворон Славянка

Ярус раститель- 19/7111-1980 г. 27/У1П-81г. 3/1Х-1982Г.

• ности 1(под.) 1(моч.) II(под. )П(моч.) I II I II

32 35

Древесный — — - -

28 28

Кустарниковый Кустарничково-травяной: - - - 125 353 166 390 не опр. не опр

кустарнички 239 1387 167 122 308 1898 183 1894 234 794 263 1140 299 2071 323 3133

травянистые 20 1Т6 25 206 53 591 60 1214 49 298 90 566 52 782 87 1483

Моховый 451 394 451 394 329 329 464 464

5710 10187 4590 11151

Итого: 743 587 847 637 737 848 940 1040

1591 828 8227 13295 1445 6686 3206 16157

Прим. :над чертой-надземные фитомасса и растит.вещество,под чертой-подземные, в моховом ярусе:над чертой-масса живых мхов (надземное),под чертой-мортмасса (подземн.);в итоговую сумму за З/П-82 г. включена масса кустарников 1981 г.

Таблица 3

Продукция и убыль растительного вещества мезотро!вого болота, (Славянка) в разные по увлажнению года

Компоненты

растительного

вещества

Продукция

Убыль вещества(разложение)

1931 г. г/кв.м»год %

1932 г. г/кв.м*год %

■ 1931 г. г/кв.м*год

1982 г. г/кв.м*год

Кустарниковый ярус: надземная часть 61 11

подземная часть 100 Кустарничково-травяной ярус: кустарнички:

надземная часть 107 19 подземная часть 42 травянистые:

надземная часть 77 14

подземная часть 151

Моховый ярус: 317 56 Сообщество в целом:

надземная часть 562 100

подземная часть 293

Итого: 855

61 100

235 1808

151 919 33

480 2827 3307

. 13

49

31 8 100

не опр.

43 711

34 242 не опр.

не опр.

83 1572

24

598 не опр.

ы

I

Прим.: продукция кустарников в 1932 году не определялась и приравнена к таковой в 1981 году; проценты даются от общей надземной продукции.

зон 1931 г.). Запасы<фитомассы сфагнума магелланского увеличиваются также за счет интенсивного ветвления '(увеличение плотности моховой дернины).

Таким образом, при смене условий увлажнения в сообществе происходит перера'спределение долей основных продуцентов: доми-нантов кустарничково-травяного яруса и сфагновых мхов (табл.З). В условиях переувлажнения мэзотрофное болото функционирует по олиготроФному типу (сезон 1981 г.), после осушения - по эвт-рофному (с конца июня по октябрь 1982 года). '

Анализ динамики мортмассы кустарничково-травяного яруса показывает, что наибольшая интенсивность разложения приходится на сентябрь - октябрь. После осушения корнеобитаемого слоя интенсивность разложения остатков сосудистых растений в 2 раза выше, чем при переувлажнении (табл.З). За полтора месяца '1982 г. (сентябрь - первая половина октября) в кустарничково-травя-ном ярусе разложилось более 80% растительного вещества от минерализовавшегося за весь сезон.

На мезотрофных болотах' Приамурья, как и на звтрофних, очень часто проходят палы, . которые полностью уничтожают кустарниковый и кустарничково-травяной ярусы и повреждают сфагновый покров. Зная особенности их функционирования при разных условиях увлажнения, можно прогнозировать развитие растительности на них в период восстановления после-пала. В условиях высокого уровня болотных вод активно происходит возобновление сфагновых мхов и восстанавливаются кустарничково-сфагновые сообщества. При низком же уровне болотных вод в первую очередь возобновляются растения кустарникового и кустарничково-травя-ного ярусов, восстановление. мхов заторможено, либо вообще не, происходит. В таких случаях на месте мезотрофных болот форми- ■ руются закустаренные травяно-кустарничковые сообщества (ерники). Развитие ерников на месте деградировавших мелколиственных лесов на левобережье Амура отмечала Г.Э.Куренцова (1973). С. хозяйственной точки зрения они представляют значительно меньшую ценность, чем мезотрофные кустарничково-сфагновые болота.

ВЫВОДЫ.

1. Запасы надземной фитомассы низинных травяных болот ,Приамурья в период максимума колеблются от 2,5 до '4 т/га, под-

земной - от 16 до 28 т/га. Надземная продукция изменяется с 3,7 до 7',7 т/га в год, подземная - с 30 до 46 т/rä в год.

2. В условиях с высоким УТВ затормаживается надземная продукция и усиливается интенсивность подземной; при смене УТВ на низкий происходит увеличение надземной продукции, уменьшается прирост корней, быстрее идут деструкционные процессы.

3. Пирогенннй фактор вызывает мезофитизацию растительности травяных болот, снижение продуктивности (продукция уменьшается в 2 раза), изменение структуры растительного вещества в сторону лугового типа.

4. Высокопродуктивные фитоценозы травяных ' болот Приамурья функционируют в периодическом режиме, когда величины запасов растительного вещества и продукции, флуктуируя по годам, остаются постоянными или почти постоянными в многолетнем цикле. Лишь 15-17% растительного вещества от всей годичной продукции не разлагается в этом же сезоне, а консервируется. Скорость "оборота растительного вещества низинных травяных болот колеблется от 2 до 4 лет. В настоящее время накопления торфа на низинных травяных болотах, занимающих террасы, не происходит, за искючением расположенных в понижениях микрорельефа.

5. Запасы надземной фитомассы гетеротрофных кустарничко-во-сфагновых болот северных районов Приамурья (Эворон) составляют 7-7,5 т/га на подушках и 5-6 т/га в мочажинах. На мезот-рофных кустарничково-сфагновых болотах южной части Приамурья (Славянка) - от 6 до 9 т/га. Запасы надземной мортмассы: около 1 т/га на подушках и 0,5 т/га в мочажинах в северных районах Приамурья и 6,5 - 2 т/га в южных. Запасы подземного растительного вещества колеблются от 53 до 157 т/га (в слое 0-30 см).

6. Сезонные и годичные колебания запасов фитомассы на ме-зотрофных болотах Приамурья весьма велики и определяются колебаниями увлажнения. В периоды с постоянным и слабо меняющимся уровнем болотных вод величины запасов фитомассы колеблются очень слабо. В периоды с резко меняющимися условиями увлажнения запасы фитомассы могут изменяться в 1,5 - 2 раза в надземной части: с 2,5 т/га до 4,5 т/га у сосудистых и с 3,1 т/га до 4,6 т/га у мхов; и.в 2 - 2,5 раза в подземной: с 11,4 т/га до 28,5 т/га.

7. Продукция мезотрофных болот Приамурья сильно флуктуирует, главным образом, из-за колебаний увлажнения. Она изменя-

бтся от 4,8 до 5,6 т/га в надземной части и от 3 до 28 т/га в подземной (продукция корней). Величшш общей надземной продукции на мезотрофных кустарничково-сфагновых болотах колеблются с меньшей амплитудой, чем на эвтрофшх осоково-вейниковых.

8. Разнонаправленные колебания интенсивности продукцион-но-дестр.укционных процессов компонентов фитоценоза мезотрофно-го болота в условиях резких колебаний увлажнения Приамурья приводят к неустойчивости структуры фитомассы. Соотношение надземной и подземной фитомассы меняется от 1/5 д<э 1/7 в периоды с незначительными колебаниями увлажнения и от 1/4 до I/I2 в периоды с резкими колебаниями увлажнения.

В заключение отметим, что эвтрофные болота Приамурья по сравнению с болотами такого же типа других регионов СНГ отличаются самой низкой скоростью биологического круговорота (3-3,5 года). Для мезотрофных болот Приамурья характерны высокие показатели продуктивности сосудистых растений и большая скорость трансформации органического вещества в засушливые периоды, что является основной причиной маломощности торфяной залежи.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Копотева Т.А. Продуктивность болотных фитоценозов бассейна оз.Эворон // Изв.Сиб.отд.АН СССР,сер.биол.,вып.2.1980.С.40-47.

2. Иванов A.B..Прозоров Ю.С..Таловская B.C..Копотева Т.Д. Гидрохимический режим болот в бассейне оз.Эворон // Биологические компоненты ландшафтов восточ.зоны БАМ.Хабаровск:!979.С.136-180.

3. Копотева Т.А. Продукционно-деструкционные процессы в экосистемах травяных болот Приамурья // Экология.N3.1986. С.35-41.

4. Копотева Т.А, Травяные болота Приамурья // Биологическая продуктивность травяных экосистем.Новосибирск: Наука,1988.С.101 -109.

5. Копотева Т.А. О продуктивности болот Приамурья // Ресурсы болот СССР и пути их использования.Хабаровск^989.С.121-128.

6. Копотева т.А. Структура растительного вещества и функционирование болотных фитоценозов Приамурья в различных условиях увлажнения // Тез.докл.сов.-кит.симпоз.: Геология и экология бассейна р.Амур. 4.111(1). 1989. С..93-95.

7. Копотева Т.А. Изучение .функционирования сообществ болотной растительности на примере мезотрофных болот Приамурья // Тез.

I докл. XI Всесоюз.семинара по болотоведению: Болота охраняемых территорий: проблемы охраны и мониторинга, л.: 1991. С.85-88.

И/