Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние валежа на лесные почвы

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние валежа на лесные почвы"

На правах рукописи

00305В34Б

РАДЮЬСИНА Анастасии Юрьевна

ВЛИЯНИЕ ВЛЛЕЖА НА ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ

Специальность 03 00 27 - «Почвоведение»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2007

003058346

Работа выполнена на кафедре физики к мелиорации почв Факультета почвоведения Московского государственного университета им МВ Ломоносова

Научный руководитель: Официальные оппоненты

Ведущая организация:

профессор, доктор биологических наук Карпачевскии Лев Оскарович

доктор биологических наук Яшин Иван Михайлович

кандидат биологических наук Ульянова Татьяна Юрьевна

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Защита состоится «22» мая 2007 года в 15 час 30 мин в аудитории М-2 на заседании Диссертационного совета К 501 001 04 з МГУ им M В Ломоносова по адресу 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им M В Ломоносова, Факультет почвоведения Факс (495) 939-2863

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Факультета почвоведения МГУ им М В Ломоносова

Автореферат разостан

/<Р

.» апреля 2007 года

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат биологических наук

Л Г Богатырев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность Отпад и валеж - важные компоненты жизни естественного леса Им принадлежит особое место в системе наземных форм детрита Разтагаясь в бореальных лесах в течение 70-90 лет, они влияют на свойства почв и других компонентов экосистемы, в том числе на почвенную биоту Экологическая роль отпада и валежа и их влияние непосредственно на свойства почвы исследованы недостаточно Представляется актуальным изучение изменений свойств и структуры ряда компонентов лесных экосистем, в том числе почв, в присутствии валежа и отпада Понимание особенностей взаимоотношений компонентов экосистемы, позволяет целенаправленно использовать потенциальные возможности биогеоценоза по восстановлению нарушенного природного равновесия

Цель и задачи исследования Цель исследования - выявить влияние валежа на свойства дерново-подзолистых (лесных) почв южной тайги Для достижения поставленной цели решали следующие задачи

- изучение содержания водорастворимого органического вещества (ВОВ) в почвах методом последовательных водных вытяжек,

- определение подвижности ионов металлов и органического углерода в осадках и лизиметрических водах, а также содержания фосфора и органического углерода в почвах,

- изучение химических и физических свойств почв под валежом и в предетах одного метра от него (фон),

- исследование возможности использования электрического зондирования для оценки изменений свойств почв под воздействием валежа,

- изучение распределения электрического сопротивления в почвах вырубок

Положепия, выносимые на защиту

1 Валеж формирует особую экологическую нишу в лесных экосистемах, изменяя физические и химические свойства почвы

2 Электрическое зондирование позволяет выявить изменения свойств почв, связанных с воздействием валежа

3 В почве под валежом меняется характер экстрагируемости органического вещества последовательными водными вытяжками

Научная новизна исследования В работе впервые показано, что в почвах под валежом (возраст < 20 лет) заметно уменьшается содержание гумуса, изменяется кислотность и характер поступления ВОВ в водную вытяжку, а также увеличивается удельное электрическое сопротивление почвы, что, в значительной степени, определяется меньшей влажностью почв под валежом Показан разный характер воздействия валежа на почву в зависимости от древесной породы

Электрическое зондирование показало, что на 2-3-летних вырубках сохраняется анизотропность почв (приуроченная к пням) и резко возрастает общее электрическое сопротивление почв благодаря сухим корням пней

Установлена возможность применения метода последовательных водных вытяжек для анализа экстрагируемости водорастворимого органического вещества из различных объектов

Практическая значимость работы. Показана необходимость учитывать роль валежа в жизни экосистемы Он создает новые условия для произрастания лесных растений (мхов кислицы, возобновления ели) Продемонстрированы новые возможности метода электрического зондирования при полевых исследованиях почвенного покрова лесных биогеоценозов

Данная работа была поддержана грантами РФФИ (проекты №02-04-48272 и 05-0448015)

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Ломоносовских чтениях 2000-2001гг, на Путинских школах-конференциях 2000-2002гг, в трудах Всероссийской конференции по фундаментальным физическим исследованиям в почвоведении 2003г, на 4-м съезде Докучаевского общества почвоведов 2004г

По материалам диссертации опубликовано 2 статьи, общий объем 2,5 п л Личный вклад - 75%

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения Работа изложена на 119 страницах печатного текста, включая 20 таблиц, 36 рисунков и приложения Список литературы состоит из 110 наименований, в том числе 12 на иностранных языках

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д б н, профессору Л О Карпачевскому, д б н ТА Зубковой и д б н А И Позднякову за помощь в проведении исследований и ценные замечания при написании работы, а также зав кафедрой, д б н , профессору Е В Шеину и всему коллективу кафедры физики и мелиорации почв за ценные советы и доброе отношение

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1 Структура лесных биогеоценозов и место валежа в лесных экосистемах

В лесах растения оказывают большое влияние на формирование почвенного покрова (В А Бганцова, Л Г Богатырев, ЭФ Ведрова, К А Гаврилов, ВН Горбачев, ТИ Евдокимова, С В Зонн, Л О Карпачевский, В В Никонов, Н В Лукина, Н П Орехова, В С Шумаков, СП .Ярков и др) Для леса характерно изменение почвы в результате растительной сукцессии Существуют сукцессии парцеллярные и сукцессии биогеоценозов

(БГЦ) Первые приводят к практически бесконечно долгому сохранению определенного типа леса (климаксного), вторые - сохраняют общий тип ландшафта На указанную схему допотнительно накладываются ветровал и вывал деревьев в лесных БГЦ Начиная со стадии жердняка, лесной древостой разреживается, стволы отмерших деревьев поступают в отдад В переспевающих древостоях в отпад превращаются больные деревья, неустойчивые к ветровалу В дальнейшем по мере развития процесса разложения отпад превращается в валеж

В столетних лесных БГЦ ежегодно отмирают несколько деревьев Отпад составляет 30-50% от общей поступающей органической массы (Казимиров и др, 1973, 1978, Молчанов, 1971, Григорьев, 1980) Наибольшие запасы мертвой древесины сосредоточены в ненарушенных естественных лесах - до 12,8 м3/га, наименьшее - 6,1 м3/га - в эксплуатируемых лесах (Трейфельд, 2001)

Упавшие стволы деревьев (синонимы крупный древесный детрит, колоды, валеж), участвуют в формировании биогенного микрорельефа, т е способствуют дифференциации почвенного покрова в лесу (Григорьев, 1980) Существуют данные, что в северной тайге на стволах разлагающихся деревьев могут возобновляться ель (Декатов, 1936) и лиственница (Кабанов, 1961) Возможной причиной этого явления может служить достаточно равномерное увлажнение валежа и содержание в нем необходимого минимума питатетьных веществ (Scott, 1955, Bray and Gorham, 1964, Harmon et al, 1986, Enckson et al, 1985, Edmonces, 1987) Крупный древесный детрит - начало пищевой цепи огромного числа биологических видов-деструкторов органического вещества мортмассы (Lang and Forman 1978, Mattson et al, 1987)

Известно, что стволы живых деревьев служат источниками разных веществ (калий, кальций, фосфор, органический углерод), которые растворяются в атмосферных осадках, стекающих по стволу (Мина, 1967) Наши данные также указывают на то, что по стволам стекают подкисленные растворы, содержащие небольшие количества органического вещества и заметное количество других веществ, которые воздействуют на почву около стволов деревьев, в приствольном кругу (табл 1)

Таблица 1 Значение pH и концентрация некоторых элементов и веществ в водах осадков (мг/л), стекающих по стволам деревьев (Московская обл)

Порода pH Ca Mg Pz05 К

Осина 5,8 56 16 105 8

Береза 4,9 15 8 0 96 17

Дуб 5,3 18 7 0 61 7

Ель 4,8 83 15 3 47 15

Эти данные позволяют предположить, что упавшие стволы деревьев также будут

поставлять в почву разные соединения, в том числе и подкисляющие почву Разложение

3

валежа приводит к обогащению стекающих растворов питательными и органическими веществами и к прямому включению отпада в цикл углерода

Миграция органического вещества - важное звено общего круговорота углерода в экосистеме в целом и в почве в частности Основные источники ВОВ в почвах изучены многими исследователями (Кауричев и др, 1991, Яшин, 1992, 2002, Ведрова и др, 2002, Мотузова и др, 2005, Meyer, Tate, 1983, Quails et al, 1991, Kalbitzs et al, 2003 и др) Большинство исследований опираются на лизиметрические методы, которым присущи определенные недостатки (Шинкарев, Бреус, Колосов, 1995)

В условиях таежно-лесной зоны, компоненты ВОВ воздействуют на почву при периодическом сезонном переувлажнении верхних генетических горизонтов Последнее чрезвычайно важно как для мобилизации ВОВ, так и для последующих реакций превращения почвенных минералов и гумусовых веществ (Яшин, Кауричев, 1992)

Глава 2. Объекты и методы исследования. 2.1 Объекты Исследования проводились в лесах Московской области, в Дмитровском и Мытищинском районах (водораздел рр Раздериха - Клязьма), территория которых относится к подзоне южной тайги Леса, в основном, состоят из ели с примесью дуба, липы, березы, клена Главным лесообразующим типом можно считать ельник разнотравный На исследованной территории распространены дерново-подзолистые почвы В долинах рек встречаются перегнойно-глеевые, торфянисто-глеевые и дерново-глеевые почвы Возраст переспевающих древосюев около 120 лет, но есть и более молодые посадки (50-60 лет) (Рысин и др , 2000)

Для детальных исследований почв региона выбрали основную лесную формацию -ельник разнотравный на суглинистых дерново-подзолистых почвах Средняя глубина нижней границы горизонта Е - 23см, средняя мощность 6-8см Мощность горизонтов в слое 0-40см сильно варьирует (коэффициент вариации 40-55%)

В лесах Мытищинского и Дмитровского районов отбирали образцы дерново-подзолистой почвы под валежом ели и березы разного возраста в 5-ти повторностях непосредственно у ствола и на расстоянии 50см от него Образцы отбирали с глубины 0-5см (горизонты АО, АОА1) Для общей характеристики почвы на пробной площади был заложен разрез и взяты образцы с разных глубин

Описание точек Ельник разнотравный Количество валежа на один гектар составляет 50-70 стволов

Мощности горизонтов в характеристическом разрезе АО - 2см, AI - 4см, AIE - 17см, Е - 15см, ЕВ - 5см, В - 40см

Пр пл 1 Парцелла молодой ели Валеж ели ~ 1995 года Возраст дерева, определенный по пню, -150 лет Коры почти нет, ствол крепкий

Пр пл 2 Парцелла молодой ели Валеж березы ~ 1996 года Возраст дерева приблизительно 40 лет, ствол крепкий, кора не осыпалась, обильный моховой покров Мощность подстилки небольшая (Зсм)

Пр пл 3 Окновая парцелла Валеж березы ~ 1987 года Возраст дерева - 60-70 лет Ствол частично покрыт мхом

Пр пл 4 Елово-легциновая парцелла Валеж ели ~ 1988 года Возраст дерева-150 лет Ствол крепкий, кора сохранилась на большей его части

Исследования лизиметрических вод, а также изучение характера поступчения органического вещества в последовательные водные вытяжки проводили на почвах ЦЛГБЗ Положение и природа ЦЛГБЗ достаточно детально обсуждены в работах M H Строгановой и др (1976,1989)

Исследования проводили на лизиметрах, установленных Баварским институтом леса (Preysler et al, 1996) Были выбраны палево-подзолистые почвы (ельник сложный) и торфяно-подзолистые поверхностно-глеевые (бело-подзолистые) почвы (ельник зеленомошно-черничный) В указанных объектах изучали подвижность фосфора, железа и органического углерода, поскольку такие почвы обладают наиболее ярко выраженным вертикальным потоком растворов

Для изучения особенностей поступления ВОВ в водные вытяжки были отобраны образцы, как из разрезов, так и со стенок вывалов по морфологическим признакам -лиловатая окраска линз органического вещества Упор делали на естественные образцы с окраской, обычно приписываемой вмытому органическому веществу Отбор образцов с глубины затруднялся повышенной влажностью и близким залеганием грунтовых вод после продолжительных осадков Всего было проанализировано 11 образцов №1 - разрез 1, гор-т Е, с глубины 45см, №2 - разрез 2, гор-т ВТ, кутана, с глубины 60см, №3 - вывал 2, rop-т ЕВ, железистые примазки, №4 - разрез 1, гор-т Е, бурые включения, с глубины 40см, №5 - разрез 2, гор-т ВТ, кутана по корню с глубины 55см, №6 - разрез 2, линза органического вещества(1), №7 - стенка вывала, горизонт AIE, №8 - разрез 2, линза органического вещества (2) горизонт ВТ, с глубины 65см, №9 - вывал 1, горизонт В (железомарганцевый прослой), №10 - вывал 2, горизонт Е, №11 - разрез 1, серая гумусированная полоса, с глубины 40см

2.2 Методы. После предварительной подготовки в образцах определяли 1) общее содержание углерода на экспресс-анализаторе, 2) содержание подвижных форм фосфора по Кирсанову (Дурынина, Егоров, 1998) на ФЭКе при длине волны 650 нм, 3) величину рН водной и солевой вытяжек, 4) обменную и гидрочитическую кислотность, 5) содержание оксалаторастворимого железа, по Тамму (Воробьева, 1998), 6) содержание элементов в

лизимитрических водах определяли на атомно-адсорбционном спектрофотометре Регкхп-Е1тег (каф физики и мелиорации почв)

Оценено содержание ВОВ в серии пяти последовательных водных вытяжек на спектрофотометре (при длине волны 465нм) по изменению оптической плотности, в качестве стандарта использовали дистиллированную воду После выпаривания на водяной бане гравиметрически определяли величину плотного остатка и общее содержание углерода водных вытяжек на экспресс-анализаторе Также была измерена величина рН последней, из серии пяти последовательных вытяжек, после измерения оптической плотности 2.2 1. Метод электрического зондирования.

Пестрота свойств почв внутри лесного БГЦ требует экспресс-методов оценки их изменчивости, одним из которых может служить высокопроизводительный геофизический метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) (Поздняков и др , 1996) Разные по степени вьпцелоченности подзолистые горизонты различаются по величине электрического сопротивления, поскольку они в разной степени обеднены носителями электрического заряда (коллоидными и илистыми частицами, поглощенными катионами и ионами почвенного раствора)

Измерение кажущегося удельного электрического сопротивления проводили в лесах у валежа разного возраста с помощью чегырехэлектродной установки АМЫВ, измерительных и питающих электродов Показания снимали на расстоянии 1м, 50см, 25см и 10см от поваленного ствола дерева и по линии стока, под стволом и при достаточной степени разложения непосредственно в стволе в 25-ти повторностях

Параллельно изучали изменение сопротивления почвы у основания пней сосны и ели и на расстоянии 50-100см от них на участке леса через 2 года после сплошной рубки

Глава 3 Подвижные вещества в почвах

Источником подвижного органического вещества в почвах может быть опад, подстилка и валеж При изучении органического вещества почвы многие исследователи указывают на его большую подвижность Прежде чем приступить к анализу подвижности веществ, были проанализированы данные по осадкам и лизиметрическим водам, полученные на мониторинговой станции Баварского института леса, установленной в ельнике разнотравном, ЦЛГБЗ (Тверская обл) Цель этих исследований заключалась сначала в установлении содержания в лизиметрических водах органического вещества Но, по техническим причинам (невозможность быстрого анализа вод в полевых условиях), удалось лишь установить миграцию в лизиметрических водах некоторых химических элементов В связи с этим, целью этих исследований стало выявление возможной связи состава осадков с составом лизиметрических вод и/или составом почвенных горизонтов Кроме того, важно

было оценить роль полога леса в поступлении в почву разных элементов Таким образом, по поступлению веществ в лизиметры судили о возможной подвижности органического вещества в почвах Данные близки к результатам, полученным по Московской обл (Семенов, 2005)

Анализ осадков и лизиметрических вод в ЦЛГБЗ показал, что максимумы поступления Са2+ на открытых участках (поле) и в лесу совпадают, однако, под пологом леса наблюдается более сглаженная кривая изменения концентрации Са2+ во времени Концентрация Са2+ в поле низкая (в среднем 2мг/л), но под пологом леса она увеличивается до 3-4мг/л Для иона М^"1" характерно четкое совпадение пиков не только в системе поле-лес, но и в почвенных лизиметрах на глубине до 40 см Под пологом леса концентрация иона (мг/л) всегда, хоть и незначительно, превышает его концентрацию в осадках в поле (в разные сроки)

Поле: 4,0 1,4 0,3 0,2 Лес 5,0 1,8 0,5 0,6

Регистрируется незначительное содержание иона Си2+ как в осадках на поле, так и под пологом леса, однако, в поле его содержание выше

В поле в осадках в среднем содержится 0,07 мг/л иона В лесу за этот же период среднее содержание - 0,1 мг/л Концентрация иона Ъх?+ в лесу иногда превышает концентрацию в осадках в поле в 2-4 раза

Ион Сй2+ почти всегда отсутствовал в осадках, очевидно, его концентрация, как и иона Щ2+, следовая и лежит за пределами чувствительности прибора Пики концентрации ионов Ке2+/Ре3+ в лесных осадках и в поле совпадают по времени, однако, ее абсотютное значение в лесу выше, чем в поле Концентрация иона РЬ2+ одинакова в осадках на поле и под пологом леса

Сравнение поступления осадков на поле и в ельнике позволяет предположить, что при распаде древостоя химизм осадков заметно изменится В лесу концентрация элементов, как правило, выше, или выше вероятность их более высокой концентрации При повышенном содержании в атмосферных осадках ионов Мп2+, Тг?\ Ре2+/Ре3+ характерно многократное увеличение их концентрации, в 2-4 раза при прохождении через лесной полог При низком содержании этих элементов в атмосферных осадках их аккумуляции не наблюдалось Для ионов Са2+ наблюдалась обратная корреляция между концентрацией в атмосферных осадках и аккумуляцией в воде осадков под пологом леса

Осадки в среднем почти нейтральны (рН=6) Показатели кислотности почвенных растворов соответствовали рН горизонтов

Содержание химических элементов в лизиметрических водах, а также поступление воды в лизиметры заметно варьировало для каждой глубины Концентрация ионов

в лизиметрических водах наибольшая в верхних лизиметрах, где она превышала таковую в осадках в 3-10 раз На глубине 40 см концентрация ионов Ре2+/Ре3т в осадках и в лизиметрических водах сравнивались по величине, на глубине 80 см в лизиметрических водах она часто ниже, чем в осадках В связи с этим, следует рассмотреть два возможных пути формирования пула ¥е2+/¥е3+ в горизонтах 1) равновесные концентрации с твердой фазой почв, 2) поступление органо-железистых (комплексных, хелатных) соединений в почву из подстилки В этом случае железо не связано своим происхождением с осадками, а поступает в почвенный раствор из подстилки и почвы из наиболее растворимых в воде железо-органических соединений Зная, что органическое вещество почвы часто образует комплексы (хелаты) с железом, можно уверенно говорить о поступлении из подстилки в почву органических растворенных соединений

Содержание иона Си2+ больше в осадках, чем в лизиметрических водах, что позволяет предположить его закрепление в почве Одновременно снижается поступление соединений меди в почвенный раствор

Концентрация иона Ъп"* заметно повышалась в почвенно-лизиметрическом растворе, особенно в гумусовом горизонте, что, вероятно, связано с образованием растворимых форм Концентрации иона М§2+ и в осадках в поле, и в лесу, и в лизиметрических водах до глубины 40 см была сходны по величине Совпадал и характер изменений концентраций максимум приходился на начало августа Но в горизонте В на глубине 80см концентрация М£2+ резко возрастала, и ее изменения совершенно не совпадали с динамикой этого элемента в осадках и в верхних горизонтах почвы Возможно, что концентрация М§2+ в толще 0-40см напрямую связана с его поступлением с осадками Кроме того, возможно, что он освобождался при разложении зеленых частей растений, имеющих в своем составе хлорофилл и металлсодержащие белки При этом М£2+ проявлял высокую миграционную способность в еловом биогеоценозе

Изменение химического состава атмосферных осадков и лизиметрических вод раскрывает вертикальную миграционную способность элементов в лесном БГЦ и, в частности, почве По концентрации элементов в атмосферных осадках можно оценить степень увеличения их количества в почве при занесении пыли, а также поставить ряд вопросов по химизму почв, активности разных почвенных процессов

Присутствие исследованных элементов в почвах и их миграция по горизонтам может влиять на содержание органического вешества и его доступность, растворимость

Анализ данных позволяет заключить, что такие элементы, как Са2+, и Мп2+ поступали в раствор из твердой фазы вмещающего горизонта РЬ2+, Си2+ плохо фиксируются верхними горизонтами подзолистых почв и попадали в растворы более глубоких горизонтов

В отдельные сроки, но чрезвычайно редко, отмечается увеличение в осадках концентрации Н§2+ и Сй2+ до заметного уровня

Возможно, отличия в химизме осадков, поступающих на почву в лесу и на поле, могут быть связаны с большим накоплением на кронах деревьев пыли, которая в дальнейшем смывалась осадками

Таблица 2 Содержание элементов в объектах в % от их содержания в осадках на открытом месте (рассчитано для каждого дождя отдельно)

Объект РЬ Ке Си м8 Са Мп

Осадки (поле) 100 100 100 100 100 100

Осадки (лес) 110 103 88 23 50 33

Почва (гор АО) 250 369 311 24 50 22

Глубина 20 см 110 29 98 10 50 32

Глубина 40 см 111 129 105 5 50 111

Глубина 80 см 135 200 138 5 2 107

Содержание ВОВ в растворах лизиметров уловить не удалось по техническим причинам Трудности интерпретации происхождения органического вещества в почвах заставили провести специальное исследование по оценке морфологически выделяемых участков вмывания органического вещества (морфонов аккумуляции) на содержание в них ВОВ и возможность его извлечения последовательными водными вытяжками Поэтому ВОВ изучали в модельных опытах

Согласно данным ИМ Яшина (2000) по изучению вертикальной нисходящей миграции ВОВ в парцеллах лесного елового разнотравного биогеоценоза подзоны южной тайги, существует четкая дифференциация масс ВОВ в почвенном пространстве, обусловленная как парцеллярной структурой и состоянием БГЦ, так и своеобразием организации ЭПА в пространстве Так, наибольшее количество углерода ВОВ выносится из подстилок сильноподзолистой среднесуглинистой почвы (парцелла зрелого ельника) и достигает 60,5 г/м2 за 1 год, а наименьшее из подстилки сильноподзолистой среднесуглинистой почвы (парцелла - молодой ельник-мертвопокровный) и составляет 30,1 г/м2 в год Поля абиогенной миграции ВОВ мозаичны Наиболее активные почвенные сорбционные барьеры отмечаются для парцелл окна и осоково-моховой западины, с явно выраженным горизонтом А1, который осуществляет заметное закрепление основной массы ВОВ (вынос за год составляет всего лишь 4,5 г/м2) При переходе к горизонту Е, вынос ВОВ снова увеличивается и составляет 12,1 г/м2 в год в молодом ельнике и 28,5 г/м3 в год в зрелом ельнике

Теоретически ожидается, что валеж может быть источником значительного количества ВОВ Но для понимания этет о явления следовало оценить общие закономерности передвижения ВОВ в почвах Для этого были отобраны образцы торфянисто-подзолистой поверхностно оглеенной почвы на пробной площади Ботанического института в ЦЛГБЗ Во взятых образцах определили содержания органического углерода (табл 3) Наибольшее количество отмечено в материале 15-летних вывалов Но все же содержание углерода в образцах относительно небольшое (0,9-3,3%) Поэтому было предположено, что лиловатая окраска образована соединениями фосфора, для определения содержания которого был использован метод Кирсанова (Дурьпгина, Егоров,1998) Содержание подвижных форм фосфора составляло 2,75-26,5 мг/100 г почвы (табл 3) Наибольшие количества были отмечены у образцов, обозначенных нами как линзы органического вещества

Таблица 3 Содержание органического углерода, подвижных форм фосфора и величин обменной кислотности и рН в образцах почвы (п=3)

образец № Сорг, % Р!0!,мг/кг Н об ммоль(+)/100г рН

1 1,4±0,02 27,5+0,9 70,8±1,6 4,9+0,11

2 1,4±0,01 12б,3±1.1 25,8+1,3 5,6+0,07

3 0,7±0,01 22,9+0,8 51,8+1,2 4,9±0,08

4 1,3±0,03 265,0±1,2 50,8+0,9 5,5±0,07

5 0,3±0,02 41,7±0,9 16,9±1,1 5,0+0,13

6 1,7±0,04 137,5±1,1 11,6+0,8 5,1 ±0,06

7 0,9±0,02 12,5±0,6 13,1+0,2 4,1±0,02

8 2,6±0,04 110,0+0,9 83,3±0,9 4,8±0,03

9 2,5x0,01 58,7±03 21,1+1,2 4,8±0,06

10 3,3±0,02 37,5±0,7 23,5±1,0 4,4±0,09

11 0,9±0,03 22,9+0,8 28,1+0,9 4,8±0,12

В пяти последовательных водных вытяжках, определили величину оптической плотности (табл 5) Для выявления корреляции этого показателя с массой растворенного вещества в части вытяжек был определен плотный остаток (табл 4)

Таблица 4 Плотный остаток водных вытяжек из образцов почвы (г/100г почвы)

№ ВЫТГЖКИ Номера образцов

1 4 6 7 8 9

1 - 0,02 0,52 0,64 0,08 0,17

2 0,26 0,02 - 0,43 - 0,08

3 - 0,01 - 0,01 0,01 0,01

4 - - 0,03 0,004 - -

5 - - 0,01 0,01 0,001 -

Полученные данные показали прямую корреляцию величины оптической плотности и содержания плотного остатка (г=0,75) Такая корреляция позволила использовать оптическую плотность растворов для определения содержания растворимых органических веществ в почвах Данная закономерность нарушается для образцов, с повышенным содержанием фосфора (110-265мг/кг)

Для ряда образцов при последовательных вытяжках появляется второй, ярко выраженный максимум (табл 5) Образцы можно сгруппировать на основании этого признака и определить зависимость между оптической плотностью и другими параметрами почвы Образцы №№ 9, 10 были взяты со стенок вывалов, №11 из разреза №1 (серая полоса 40 см) Второй максимум оптической плотности отсутствует На первый взгляд такая тенденция коррелирует с близкими значениями pH, обменной кислотности и содержанием подвижных форм фосфора (см табл 3), но при этом содержание углерода существенно отличается

Таблица 5 Оптическая плотность в серии пяти последовательных водных вьггяжек из почвы (при длине волны 465 нм)

Образец Вытяжка

№ 1 2 3 4 5 среднее

1 0,081 0,079 0,077 0,052 0,059 0,07

2 0,020 0,014 0,020 - 0,014 0,01

3 0,097 0,121 0,070 0,182 0,049 0,10

4 0,033 0,017 0,039 0,010 0,020 0,02

5 0,045 0,023 0,036 0,020 0,019 0,03

6 0,022 0,016 0,045 0,056 0,006 0,03

7 0,126 0,104 0,105 0,038 0,050 0,08

8 0,048 0,017 0,055 0,037 0,024 0,04

9 1,046 0,095 0,042 0,088 0,022 0,26

10 1,000 0,129 0,085 0,101 0,047 0,27

11 0,959 0,127 0,072 0,067 0,120 0,27

Таким образом, при обработке почвы водой, каждая последующая вьггяжка переводит в раствор новую порцию ВОВ, образовавшегося непосредственно в образце На фоне общего уменьшения количества растворимых веществ наблюдаются варианты со вторым максимумом ВОВ, особенно это характерно для образцов, приуроченных к кутанам или линзам органического вещества Причина этого явления пока не исследована

Глава 4. Влияние валежа на почву.

В лесах Дмитровского и Мытищинского районов были отобраны образцы дерново-подзолистой почвы под сваленными деревьями ели и березы разного возраста Для общей характеристики исследуемого объекта в ельнике разнотравном был заложен разрез на

дерново-подзолистой почве, незатронутой влиянием валежа Основные свойства последней приведены в таблице 6

Таблица 6 Некоторые свойства контрольной почвы (п=3)

Горизонт Глубина, си рН водн рНКС1 рН водн вытяжки Л"»1» Гидролитическая | Обменная Ге (по Тамиу), % С орг, %

кислотность (ммоль (+)/100г почвы)

АОА1 0-4 3,7±0,04 3,0±0,08 4,1±0,СЗ 34,2+0,9 12,0+0,5 0,4±0,07 25,9±1,9

А1Е 4-21 4,2±0,14 3,6+0,02 - 12,8+1,2 8,5±0,2 0,2±0,05 1,5±0,3

Е 21-36 4,2±0,09 4,0±0,09 5,7±0,04 6,4±0,9 7,5+0,6 0,4±0,06 0,4±0,1

В 41-80 4,8+1,20 3,7±1,10 5,6+0,04 7,4±0,6 6,0+0,3 0,5+0,02 0,6±0,1

Примечание рН водн вытяжки №5 - величина рН, для последней из серии пяти последовательных водных вытяжек

Исследования почв около валежа не выявили его заметного влияния на величины рН (табл 7) Так же не выявлено различие между влиянием валежа хвойных и лиственных пород деревьев Значения рН, в среднем, на удалении от валежины выше, чем непосредственно около колоды, но данные различия статистически недостоверны при р=0,05 Подстилка вблизи колоды на расстоянии 10-20 см имела рН 3 4-4 1, на расстоянии 50см от колоды -3 7-4 2

Таблица 7 Характеристика величины рН в образцах почвы непосредственно у валежа и на расстоянии 50см в верхнем слое 0-5см (п=10)

Образец по ЛИНИИ СТВ01Я рН водн рН КС1 рН водн ВЬТЯЖКИ №5 Образец на расстоянии рН водн рНКС1 рН водн пятой вытяжки

валеж ели К1 3,8±0,18 2,9±0,08 4,0+0,13 ватеж ели К1 3,9±0,11 2,9+0,04 4,1+0,08

валеж березы К2 4,0±0,04 3,3+0,05 4,3+0,08 валеж березы К2 4,1+0,07 3,3±0,05 4,4+0,19

валеж березы КЗ 3,9+0,21 3,5±0,22 5,0±0,31 валеж березы КЗ 4,2+0,00 3,4+0,07 4,8+0,05

валеж ели К4 4,1±0,10 3,2+0,11 4,2+0,08 валеж ели К4 4,4±0,15 3,6+0,00 4,6+0,33

Примечание К - колода, валежина, рН водн вытяжки №5 - величина рН для последней из серии пяти последоватепъных водных вытяжек

При дальнейшем исследовании влияния валежа на кислотность почвы определились следующие различия (табл 8)

Таблица 8. Свойства почвы непосредственно у валежа и на расстоянии 50см от него в верхнем слое 0-5см (п-10).

Образец по ЛИНИИ ствола КИСЛО I НОГ! ь. М1ИОЛЬ(+}/100 Г ПОЧВЫ Ре (по Тамму), % Образец на расстоянии Кислотность, МИОДЪ(+)/Ю0 г почвы Ре {но Гамму), %

Обменная Гидролитическая Обмен-Кая Гидролитическая

валеж ели К1 7,4±0,9* 58,8±4,Т* 0,4±0,07 валеж ели К1 48,5±3,1' 0,4±0,11 .

валеж березы К2 8,5±0,бь ОДКШ' вал еж-березы к 2 14,5*0,5" 54,0±3,5( 0,5±в,07' .

аалеж березы КЗ 3Т9±0,7С 97,0±2,9Е 03±0,15 нал еж березы КЗ 5,5±0,9' 61,4±3,0' 0,3±0,05

вал еж ели К4 Ш,0±1,7" 0,3*0,04 ввлеж ели К4 13, «±0,5" 77,2*2,1" 0,2±0,07

Примечание: К-шчодя, валежина; буквенные индексы, обозначающие

статистические ряды, одинаковые индексы укдаываюш на то, что значения достоверно оппичаются р-0,05

Величина обменной кислотности в точках наблюдений непосредственно у валежа ниже, чем на расстоянии 50 см. Данное различие сохраняется как для валежа ели, так и березы. Присутствие валежа на поверхности почвы также повлияло на величину гидролитической кислотности, увеличив ее значения по сравнению с фоном. Существенной разницы в содержании оксалаторастворимого железа в исследуемых образцах под вапежом и на расстоянии 50см не обнаружено.

Разложение ствола упавшего дерева должно обогащать почву органическим веществом, для проверки данного предположения на экспресс-анализаторе были получены величины содержания органического углерода непосредственно у валежа и на расстоянии 50см (рис, 1).

МВЦЖ бш К1 еапеж б«реэьг КЗ валек береди КЗ оапеж ели К4

\ У напежз » на расстоянии 30см

Рис. I. Изменение содержания органического углерода в образцах верхнего слоя почвы (05см) непосредственно у валежа и на расстоянии 50см, Средние значения достоверно различаются при р-0,05, н=Ю.

Для образцов почвы, отобранных непосредственно у валежа, характерно более низкое содержание органического углерода по сравнению с фоном (рис 1) Данная особенность свойственна всем исследуемым площадкам и не зависит от древесных пород Возможно, поступление органического вещества из за появления валежа замедляется, так как в первое время ствол предотвращает попадание листьев, веток и другого лесного опада на поверхность почвы Полное разложение колоды занимает 50-90 лет и можно предположить, что обогащение почвы органическим веществом происходит на последних стадиях Возраст исследуемых объектов насчитывал 10-20 лет, очевидно, этого времени не достаточно для выявления данного свойства валежа

Сорг, %

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00

Рис 2 Изменение содержания органического углерода в почве у валежа, на расстоянии 50см и 1м от него (п=5)

Данные по содержанию органического углерода в профиле показали, что под валежом в слое 0-5см его накапливается меньше по сравнению с фоном Однако, уже на большей глубине содержание Сорг под валежом сопоставимо с таковым на расстоянии 50-100см и соответствует аккумулятивному типу распредэтения (рис 2)

Для оценки влияния валежины на содержание ВОВ были использованы пять последовательных водных вытяжек из почв (рис 3-7)

В исследованных автоморфных почвах поступление ВОВ незначительное Под валежом не были обнаружены морфоны аккумуляции ВОВ При сильном варьировании данного признака, отмечается пос кдовательное увеличение содержания ВОВ экстрагируемого из образцов почвы, отобранных у валежа, в серии водных вытяжек (Рис 3) В отличие от линз органического вещества, в характере поступления ВОВ из образцов, взятых под валежом, не наблюдается вторых максимумов

-ст отклонение

- ошибка среднего

- среднее

Рис 3 Оптическая плотность для образцов почвы, отобранных непосредственно у валежа, в серии пяти последовательных водных вытяжек

Достаточно сильное варьирование содержания ВОВ в серии пяти последовательных водных вытяжек отмечается для образцов почвы, отобранных на расстоянии 50см Несмотря на это, средние значения экстрагируемого ВОВ в данном опыте сильно не меняются (рис 4)

0 20 0 10 0 16 0 14 0 12 010 0 03 осе 0 04

Т

с - I ° I

о

1П СП

-ст отклонение - ошибка среднего • среднее

1 я 2 я Зя 4я 5-я а

Рис 4 Оптическая плотность для образцов почвы, отобранных на расстоянии 50 см от валежа, в серии пяти последовательных водных вытяжек

Изучение характера поступления ВОВ в водные вытяжки в зависимости от древесной породы позволяет отметить следующие тенденции Резко уменьшается содержание ВОВ после первой, из серии пяти последовательных вытяжек при дальнейшем постепенном увеличении с максимумом в последней, пятой вытяжке для валежа ели

О 18 014 0 12 010 0 08 0 08 0 04

0,09

Изменение огтгической плотности К1

1-ая

2-ая

3-ая Вытяжка N9

4-ая

5-ая

- на расстоянии 50см -*- по линии ствола

Рис 5 Изменение оптической плотности для образцов, отобранных у валежа ели (пр площадка №1) и на расстоянии 50см в серии пяти последовательных водных вытяжек

Для валежа березы наблюдается последовательное увеличение содержания ВОВ с первой по четвертую вытяжку, с небольшим понижением количества в пятой вытяжке (рис 6)

Изменение оптической плотности К 3

0,12

¡2 0,10

0

1 0,08

о

= 0,06 I-

о 0,04 0,02

1-ая

2-ая

3-ая Вытяжка №

4-ая

5-ая

- на расстоянии 50см -»- по линии ствола

Рис 6 Изменение оптической плотности для образцов, отобранных у валежа березы (пр площадка №3) и на расстоянии 50см в серии пяти последовательных водных вытяжек

Изменение оптической плотности в разрезе дерново-подзолистой почвы

Вытяжка № P^OAI -»-AIE -*-Е -*-B~j

Рис 7 Изменение оптической плотности для образцов, отобранных из горизонтов АОА1, AIE, Е и В характеристического разреза, в серии пяти последовательных водных вытяжек

Определение в вытяжках содержания сухого остатка и водорастворимого Сорг показало, что для этих почв не характерно типичное падение содержания ВОВ при последовательных водных вытяжках Важно отметить, что большая часть сухого остатка, образовавшегося после выпаривания, предстазлена углеродсодержащими соединениями (Сорг до 85%) Это подтверждает возможность косвенной оценки содержания ВОВ по оптической плотности водных вытяжек

Валеж не оказывает значительного влияния на общее содержание ВОВ (по данным оптической плотности), но влияет на характер его поступления в водные вытяжки

Электрические свойства почв у пал ежа и на расстоянии от него

Электрозондирование почв с определением кажущегося электрического сопротивления (Ом*м) проводили около валежины, на разных расстояниях от колоды, а также на вырубке, около пней

6000

X

I 2000

5000 -

1000 -

-х «

о

в стволе под стволом по лин/и стока

расстоянии расстоянии расстоянии расстоянии Юсмот 25см от 50см от 1мотствола ствола ствола ствола

на

на

на

на

-•-Вапеж ели (120см ветки сохранились, ствол покрыт мхом+кислицей -»- Валеж ели сИ 8см ствол покрыт мхом, возраст валежа -10 лет -х- Валеж ели с!20см ствол хорошо разложившейся, возраст 15-20 лет

Рис 8 Удельное электрическое сопротивление у валежа ели разного возраста

Отмечается, что достаточно разложившиеся стволы ели имеют высокую влажность и низкое электрическое сопротивление фис 8) Под стволом, лежащим на земле, где ограничен доступ воды и поступление опада, сопротивление резко возрастает Но если стволы чуть приподняты над землей (на 20-30см), то сопротивление становится близким к сопротивлению окружающей почвы Во всех случаях свойства почв, ответственные за электрическое сопротивление, выравниваются на расстоянии ботее 25см от ствола и приближаются к фоновым значениям Однако, старый разложившийся ствол ели воздействует на расстоянии 25см достаточно интенсивно, увеличивая электрическое сопротивление почвы Возможное влияние влаги, стекающей по краю валежины, в данном случае не проявилось

Для валежа осины отмечается обратная картина (рис 9) Полностью покрытая мхом колода, достаточно разложившаяся, одинакова по сопротивлению с фоновыми почвами В тоже время ствол, не полностью лежащий на земле, заметно дифференцировал электрическое сопротивление почв При этом максимум был характерен для более сухого, только начинающего разлагаться ствола

7000 -i

6000

5000

4000 J

3000 ■

2000 ■

1000 ■

под стволом го линии стока на расстоянии на расстоянии на расстоянии на расстоянии 10см от 25см от 50см от 1м от ствола ствола ствола ствола

-»-Валеж осины сЛ5см ствол мягкий, полностью покрыт мхом, лежит на земле Валеж осины с125см ствол крепкий, неполностью лежит на земле

Рис 9 Удельное электрическое сопротивчение у валежа осины разного возраста

6000 ■

5000

4000 -

S- 5

с *

Я 5

3000

2000 -

1000 -

в стволе под стволом

ПО линии стока

на на на на

расстоянии расстоянии расстоянии расстоянии

10см от ствола

25см от ствола

50см от ствола

1м от ствола

-»- Валеж березы сН2см ствол мягкий, кора сохранилась практически полностью Вапеж березы с!30см ствол мягкий, кора сохрнилась Валеж березы с!15см ствол крепкий, кора сохранилась

Рис 10 Удельное электрическое сопротивление у валежа березы разного возраста

Схожая картина наблюдается для валежа березы значения удельного электрического сопротивления почвы у наиболее разложившихся колод близки к значениям сопротивления в фоновых почвах (рис 10)

Хорошо разложившиеся валежины лиственных пород деревьев существенно не меняют значения удельного электрического сопротивления Последнее варьирует в интервале от 1000 Ом*м в стволе до 1800 Ом*м на расстоянии одного метра от него Однако в случае хвойных пород деревьев удельное сопротивление почвы изменяется от 4800 Ом*м под стволом до 1400 Ом*м на расстоянии одного метра Данное явление может быть связано со свойствами древесных пород Известно, что древесина и кора ели более плотная, содержит большое количество смол и литнина, поэтому создается своеобразный барьер для поступления воды на поверхность почзы, а также замедляется процесс гумификации и соответственно накопления подвижных электрических зарядов Стволы березы и осины, древесина которых отличается большей рыхлостью и большей гигроскопичностью, не создают препятствий для поступления воды в почву

Сравнение средних величин удельного электрического сопротивления для почвы у трех валежин разного вида (ели, осины, березы) в близких позициях выявили различия между электрическим сопротивлением почв в зависимости от породы дерева (рис 11-13)

Удельное электрическое сопротивление пс-ны у валежа ели Ом"м

в стволе по линии ствола 25см о~ ствола 100см от ствола под стволом 10см от ствола 50смотстесла

а

-ст отклонение

- ошибка среднего

- среднее

Рис 11 Среднее удельное электрическое сопротивление для валежа ели

7000 6000 6000 4000 3000 2000 1000

под стволом 10см от ствола 50см от ствола

по линии ствола 25см от ствола 100см от

СП

-ст отклонение

- ошибка среднего

- среднее

Рис 12 Среднее удельное электрическое сопротивление для валежа осины

Удельное электрическое сопротивление почвы у валежа березы Ом'м

и ствола 25см от ствола 100см от ствола 10см от ствола 50см от ствола

- е- отклонение

- ошибка среднего

- среднее

Рис 13 Среднее удельное электрическое сопротивление для валежа березы

Для всех пород характерно высокое электрическое сопротивление под стволом и сравнительно низкое в стволе деревьев По мере удаления от ствола ели отмечается значительное уменьшение сопротивления Аналогичная кривая получена и для валежа осины Для березы минимальное сопротивление наблюдается непосредственно в стволе По мере удаления от ствола сопротивление повышается Сильное варьирование величины удельного сопротивления на расстоянии одного метра от валежа может быть объяснено локальными фактором, таким как влияние корней, крупного дерева

Однако для валежин всех пород отмечается наибольшее варьирование значений удельного электрического сопротивления непосредственно под стволом

Для сравнительного анализа влияния породы деревьев на удельное электрическое сопротивление почвы было проведено электрическое зондирование почвенного покрова 2-летней вырубки Измерения проводились в радиусе до 4-х метров от пней ели и сосны Был установлен высокий уровень электрического сопротивления (в среднем 2500+416 Ом*м), что связано с увеличением количества растительных остатков, образовавшихся после рубки В случае сосны сопротивление заметно повышается по мере удаления от пня У ели, наоборот, сопротивление снижается по мере удаления от пня Возможно, это связано с котлом

оподзоливания, который есть почти у каждого ствола ели и пока сохраняется вокруг пня Как известно, подзолистый горизонт обеднег подвижными электрическими зарядами (Поздняков идр, 1996)

Заключение

Валеж - постоянный компонент естественных лесов Его разложение зависит от условий и состояния упавшего дерева и длится до 70-90 лет Разложение валежа сопровождается повышением влагоемкости субстрата, созданием равномерного увлажнения в нем, что делает валеж экологической нишей для мхов, кислицы, возобновления ели На начальных этапах деструкции валежа содержание Сорг под ним не увеличивается Напротив, изолируя поверхность почвы от растений и опада, валеж уменьшает содержание Сорг. Отмечаются различия в поведении обменной кислотности, гидрочитической кислотности вблизи валежа Обменная кислотность уменьшается, в то же время гидролитическая кислотность почв увеличивается Сфера действия валежа ограничивается полосой почвы, непосредственно примыкающей к нему, шириною до 30-40 см Но в отдельных случаях отмечаются заметные различия между фоновыми почвами и почвами в полосе до 90см

Предположение о влиянии валека на содержание ВОВ в почвах подтвердилось, однако, его влияние не столь значительно как на общее содержание углерода При этом обнаружилось, что древесные породы по-разному влияют на экстрагируемо сть органического вещества последовательными водными вытяжками

Определение в полевых условия.« кажущегося электрического сопротивления почв позволяет диагностировать изменения почв, различия в почвенном покрове, оценивать влияние разных компонентов на почву Так, было показано, что электрическое сопротивление почв различается в зависимости от породы дерева и меняется по мере удаления от валежа Заметно изменение электрического сопротивления у пней и на удалении от пня Изменение электрического сопротивления во многих случаях связано с изменением влажности почв, но в ряде случаев на него влияет гумусированность почв, состав обменных катионов, сложение почв Все эти параметры часто выявляются даже при морфологическом исследовании объектов Было установлено, что даже в сухие периоды давление почвенной влаги не падало ниже -800 гПа в верхних горизонтах (А1 и AIE) При этом почва была суховатой по классификации H А Качинского В то же время субстрат валежин был сыроват и даже сырой, что хорошо диагностировалось электрическим зондированием

В стволах деревьев в лесных экосистемах сконцентрирована основная масса органического вещества надземной части древостоев Они имеют большую суммарную поверхность, и их можно рассматривать как еще одну деятельную поверхность лесной экосистемы

Выводы

1 В лесных экосистемах валеж создает особую экологическую нишу со стабильной влажностью субстрата, под ним уменьшается содержание общего углерода почвы (в том числе углерода детрита), увеличивается гидролитическая кислотность почв, изменяются другие физические и химические свойства почвы, и, как следствие, увеличивается неоднородность почвенного покрова

2 Снижение содержания органического углерода (в среднем с 16,3 до 8,8%) непосредственно под валежом (возраст < 20 лет) в слое 0-5см определяется подавлением развития травянистой растительности и ограничением поступления опада и осадков на поверхность почвы по сравнению с фоновыми почвами

3 Изменяя суммарное содержание органического углерода, валеж не оказывает значительного воздействия на общее содержание ВОВ Однако в почвах под валежом меняется характер поступления органического вещества в последовательные водные вытяжки по сравнению с фоновыми почвами и в зависимости от древесной породы

4 Валеж (возраст < 20 лет) не оказывает значимого влияния на актуальную кислотность (рН гор А1 под валежом - 4,0±0,16, рН гор А1 фоновой почвы - 4,1±0,21), но при этом изменяет потенциальную кислотность Гидролитическая кислотность увеличивается, возможно, в результате особенностей органических компонентов, поступающих из разлагающихся стволов Обменная кислотность под валежом снижается

5 Метод электрического зондирования позволяет выявить изменения физических свойств почв, связанных с воздействием валежа

а) Почвы под валежом имеют существенно большее удельное электрическое сопротивление по сравнению с фоновыми, что, в значительной степени, связано с ограничением стволами деревьев потоков влага, поступающих в почву В случае если стволы приподняты над землей (на 20-30 см), сопротивление становится близким к сопротивлению окружающей почвы Во всех случаях свойства почв, ответственные за электрическое сопротивление, приближаются к фоновым значениям на расстоянии более 25 см от ствола

б) Для почв под валежом всех изученных пород деревьев отмечается наибольшее варьирование значений удельного электрического сопротивления непосредственно под стволом Таким образом, валеж увеличивает неоднородность почвенного покрова не только по сравнению с фоновыми почвами, но и локально, в пределах зоны воздействия разлагающегося ствола дерева

в) Стволы разлагающихся деревьев (т е непосредственно валеж) имеют низкое электрическое сопротивление, что связано с повышенным содержанием влаги, обеспечивающей произрастание растений

6 Исследование валежа показало важность этого компонента в жизни леса Его влияние на почву не доминирующее, но заметное и его необходимо учитывать в биогеоценологических исследованиях, при изучении биоразнообразия в биогеоценозах, а также при прогнозировании поведения почв и экосистем в случае изменения естественных связей в природных ландшафтах

Список опубликованных работ

1 Радюкина А Ю Реликтовые горизонты в почвах супесчаной катены П Сборник тезисов 5-й Путинской открытой конференции молодых ученых, 2000, с 49

2 Радюкина А Ю Особенности строения почвенной катены биостанции «чистый лес» // Сборник тезисов VII Международной конференции «Ломоносов-2000», М 2000, с 61

3 Радюкина А Ю Антропогенные изменения почвенной катены // Сборник тезисов VIII Международной конференции «Ломэносов-2001», М 2001, с 99

4 Радюкина А Ю Подвижное органическое вещество в почвах ельника зеленомошно-черничного // Сборник тезисов б-й Путинской школы-конференции молодых ученых, 2001, с 45

5 Радюкина А Ю Влияние валежа на свойства дерново-подзолистой почвы // Сборник тезисов 7-й Путинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века», 2002, с 57

6 Радюкина А Ю Участие валежа в формировании почвенной неоднородности // Сборник трудов Всероссийской конференции «Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации», М 2003, с 105-108

7 Радюкина А Ю Влияние валежа на свойства лесных почв // Сборник трудов IV съезда Докучаевского общества почвоведоЕ, Новосибирск, 2004, книга 2, с 355

8 Радюкина А Ю Влияние валежа на свойства дерново-подзолистых почв // Лесоведение, 2004, №4, с 51-60

9 Карпачевский Л О , Зубкова Т А , Радюкина А Ю , Умарова А Б Лизиметрические методы исследования почв // Лизиметрические исследования в России Сборник научных публикаций М НИИСХ ЦРНЗ, 2004, с 236-256

Подписано в печать 17 04 2007 г Исполнено 18 04 2007 г Печать трафаретная

Заказ №381 Тираж 100 зкз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш , 36 (495) 975-78-56 тте айогеГега1 ги

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Радюкина, Анастасия Юрьевна

Введение.

Глава 1. Структура лесных биогеоценозов и место валежа в лесных экосистемах.

Глава 2. Объекты и методы.

Объекты.

Методы.

Метод электрического зондирования почв

§

Глава 3. Подвижные вещества в почвах.

Глава 4. Влияние валежа на почву.

Электрические свойства почв у валежа и на расстоянии от него.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние валежа на лесные почвы"

В связи с общим интересом к балансу углерода в биосфере привлекает внимание роль отпада в углеродных циклах. Существуют данные о скорости и стадиях разложения отпада, о его роли как экологической ниши для грибов, насекомых, различных видов беспозвоночных животных, микроорганизмов. Однако, данных о роли отпада и валежа в формировании почвенного покрова в лесу до сих пор весьма ограниченны. Встречаются лишь отдельные работы по данной теме, а полученные результаты носят фрагментарный характер. В связи с этим в нашей работе и ставилась задача расширить представления об участии отпада в углеродных циклах а также роль отпада, превратившегося в валеж, в изменении свойств почв в лесных биогеоценозах. Следует отметить, что под отпадом понимают дерево, упавшее в данном году. Валеж - это дерево, начавшее разлагаться на поверхности почвы.

Актуальность исследования. Отпад и валеж - важные компоненты жизни естественных лесов. Им принадлежит особое место в системе наземных форм детрита. Разлагаясь в бореальной зоне в течение 70-90 лет, они влияют на свойства почв и других компонентов экосистемы, в том числе на почвенную биоту. Экологическая роль отпада и валежа и их влияние непосредственно на свойства почвы исследованы недостаточно. Представляется актуальным изучение изменений свойств и структуры ряда компонентов лесных экосистем, в том числе и почв, в присутствии валежа и отпада. Понимание особенностей взаимоотношений компонентов экосистемы, позволяет целенаправленно использовать потенциальные возможности биогеоценоза по восстановлению нарушенного природного равновесия.

Цель и задачи исследования. Цель исследования - выявить влияние валежа на свойства дерново-подзолистых (лесных) почв южной тайги.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

- Изучение содержания водорастворимого органического вещества в почвах методом последовательных водных вытяжек;

- Определение подвижности ионов металлов и органического углерода в осадках и лизиметрических водах, а также содержание фосфора и органического углерода в почвах;

- Изучение химических и физических свойств почв под валежом и на расстоянии в пределах одного метра от него (фон);

- Исследование возможности использования электрического зондирования для оценки изменений свойств почв под воздействием валежа;

- Изучение распределения электрического сопротивления в почвах вырубок.

Научная новизна исследования. В работе впервые показано, что в почвах под валежом (возраст < 20 лет) заметно уменьшается содержание гумуса, изменяется кислотность и характер поступления водорастворимого органического вещества в водную вытяжку, а также увеличивается электрическое сопротивление почвы, что, в значительной степени, определяется меньшей влажностью почв под валежом. Показан разный характер воздействия валежа на почву в зависимости от древесной породы.

Электрическое зондирование показало, что на 2-3-летних вырубках сохраняется анизотропность почв (приуроченная к пням) и резко возрастает общее электрическое сопротивление почв благодаря сухим корням пней.

Установлена возможность применения метода последовательных водных вытяжек для анализа экстрагируемости водорастворимого органического вещества из различных объектов.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Ломоносовских чтениях 2000-2001гг., на Пущинских школах-конференциях 2000-2002гг., в трудах Всероссийской конференции по фундаментальным физическим исследованиям в почвоведении 2003г., на 4-м съезде Докучаевского общества почвоведов 2004г.

По материалам диссертации опубликовано 2 статьи, общий объем 2,5 п.л. Личный вклад - 75%.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 119 страницах печатного текста, включая 20 таблиц, 36 рисунков и приложения.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Радюкина, Анастасия Юрьевна

Выводы

1. В лесных экосистемах валеж создает особую экологическую нишу со стабильной влажностью субстрата, под ним уменьшается содержание общего углерода почвы (в том числе углерода детрита), увеличивается гидролитическая кислотность почв, изменяются другие физические и химические свойства почвы, и, как следствие, увеличивается неоднородность почвенного покрова.

2. Снижение содержания органического углерода (в среднем с 16,3 до 8,8%) непосредственно под валежом (возраст < 20 лет) в слое 0-5см определяется подавлением развития травянистой растительности и ограничением поступления опада и осадков на поверхность почвы по сравнению с фоновыми почвами.

3. Изменяя суммарное содержание органического углерода, валеж не оказывает значительного воздействия на общее содержание ВОВ. Однако в почвах под валежом меняется характер поступления органического вещества в последовательные водные вытяжки по сравнению с фоновыми почвами и в зависимости от древесной породы.

4. Валеж (возраст < 20 лет) не оказывает значимого влияния на актуальную кислотность (рН rop.Al под валежом - 4,0±0,16; рН гор.А1 фоновой почвы - 4,1 ±0,21), но при этом изменяет потенциальную кислотность. Гидролитическая кислотность увеличивается, возможно, в результате особенностей органических компонентов, поступающих из разлагающихся стволов. Обменная кислотность под валежом снижается.

5. Метод электрического зондирования позволяет выявить изменения физических свойств почв, связанных с воздействием валежа: а) Почвы под валежом имеют существенно большее удельное электрическое сопротивление по сравнению с фоновыми, что, в значительной степени, связано с ограничением стволами деревьев

107 потоков влаги, поступающих в почву. В случае если стволы приподняты над землей (на 20-30 см), сопротивление становится близким к сопротивлению окружающей почвы. Во всех случаях свойства почв, ответственные за электрическое сопротивление, приближаются к фоновым значениям на расстоянии более 25 см от ствола. б) Для почв под валежом всех изученных пород деревьев отмечается наибольшее варьирование значений удельного электрического сопротивления непосредственно под стволом. Таким образом, валеж увеличивает неоднородность почвенного покрова не только по сравнению с фоновыми почвами, но и локально, в пределах зоны воздействия разлагающегося ствола дерева. в) Стволы разлагающихся деревьев (т.е. непосредственно валеж) имеют низкое электрическое сопротивление, что связано с повышенным содержанием влаги, обеспечивающей произрастание растений.

6. Исследование валежа показало важность этого компонента в жизни леса. Его влияние на почву не доминирующее, но заметное и его необходимо учитывать в биогеоценологических исследованиях, при изучении биоразнообразия в биогеоценозах, а также при прогнозировании поведения почв и экосистем в случае изменения естественных связей в природных ландшафтах.

Заключение

Валеж - постоянный компонент естественных лесов. Его разложение зависит от условий и состояния упавшего дерева и длится до 70-90 лет. Разложение валежа сопровождается повышением влагоемкости субстрата, созданием равномерного увлажнения в нем, что делает валеж экологической нишей для мхов, кислицы, возобновления ели. На начальных этапах деструкции валежа содержание Сорг под ним не увеличивается. Напротив, изолируя поверхность почвы от растений и опада, валеж уменьшает содержание Сорг. Отмечаются различия в поведении обменной кислотности, гидролитической кислотности вблизи валежа. Обменная кислотность уменьшается, в то же время гидролитическая кислотность почв увеличивается. Сфера действия валежа ограничивается полосой почвы, непосредственно примыкающей к нему, шириною до 30-40 см. Но в отдельных случаях отмечаются заметные различия между фоновыми почвами и почвами в полосе до 90см.

Предположение о влиянии валежа на содержание ВОВ в почвах подтвердилось, однако, его влияние не столь значительно как на общее содержание углерода. При этом обнаружилось, что древесные породы по-разному влияют на экстрагируемость органического вещества последовательными водными вытяжками.

Определение в полевых условиях кажущегося электрического сопротивления почв позволяет диагностировать изменения почв, различия в почвенном покрове, оценивать влияние разных компонентов на почву. Так, было показано, что электрическое сопротивление почв различается в зависимости от породы дерева и меняется по мере удаления от валежа. Заметно изменение электрического сопротивления у

105 пней и на удалении от пня. Изменение электрического сопротивления во многих случаях связано с изменением влажности почв, но в ряде случаев на него влияет гумусированность почв, состав обменных катионов, сложение почв. Все эти параметры часто выявляются даже при морфологическом исследовании объектов. Было установлено, что даже в сухие периоды давление почвенной влаги не падало ниже -800 гПа в верхних горизонтах (А1 и А1Е). При этом почва была суховатой по классификации Н.А. Качинского. В то же время субстрат валежин был сыроват и даже сырой, что хорошо диагностировалось электрическим зондированием.

В стволах деревьев в лесных экосистемах сконцентрирована основная масса органического вещества надземной части древостоев. Они имеют большую суммарную поверхность, и их можно рассматривать как еще одну деятельную поверхность лесной экосистемы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Радюкина, Анастасия Юрьевна, Москва

1. Аристовская Т.В., Зыкина J1.B. Микроорганизмы как индикаторы процессов аккумуляции железа, алюминия и марганца в почвах. Почвоведение. 1979.№1. С.88-96.

2. Барбер С.А. Биологическая доступность питательных веществ в почве. 1988. Изд-во Агропромиздат. 376с.

3. Бганцова В.А. Влияние травянистых растений на свойства почвы в лесном БГЦ. Почвоведение. 1991.№10. С.60-78.

4. Бельгард A.JL, Травлеев А.П., Альбицкая Н.А., Белова Н.А. К вопросу составления кадастров типов лесных БГЦ степной Украины. В кн. "Региональные кадастры типов леса". М. Наука. 1990. С. 91-99.

5. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок. Почвоведение. 1990. №З.С.118-127.

6. Васенев И.И. Влияние ветровала на развитие таежных подзолистых почв. Автореферат к.б.н. 1987. Москва. 35с.

7. Ведрова Э.Ф. Баланс органического и минерального вещества при разложении лесных подстилок. Тезисы докладов второго съезда общества почвоведов. Книга 2.1996.164с.

8. Ведрова Э.Ф. Реакция органического вещества лесных почв на изменение условий гумусообразования. 1996. Почвоведение №10. Изд-во Наука. С.1240-1246.

9. Возможности современных и будущих фундаментальных исследований в почвоведении. М. ГЕОС. 2000. 136с.

10. Ю.Волков А.Д., Громцев А.Н. Проблема исследования и регулирования биоразнообразия в лесах таежной зоны России. Петрозаводск. 1997. 180с.

11. Всеволодова-Перель Т.С., Карпачевский JI.O. О роли сапрофагов в формировании лесной подстилки. Лесоведение. 1987. №1. С. 28-32.

12. Гаврилов K.JI. Влияние различных лесных культур на почву. Лесное хозяйство. 1950. №3. С.25-31.

13. Н.Ганжара Н.Ф. Почвоведение Изд. МСХА. 2000. 260с.

14. Горбачев В.Н., Попова Э.П. Лесорастительные свойства почв Енисейского кряжа. Лесоведение, 1985. №2. с.3-9.

15. Грибов А.И. Функции лесных экосистем в ландшафтах юга Средней Сибири. 1996. Йошкар-Ола. 219с.

16. П.Григорьев А.Ю. Влияние отмерших стволов ели на некоторые свойства песчанных скрытоподзолистых почв. В книге: Организация экосистем ельников южной тайги. Москва. 1980. С. 177-184.

17. Дворников О.А., Карпачевский Л.О., Строганова М.Н., Таргульян

18. B.О., Тонконогов В.Д. Особенности строения почв и почвенного покрова заказника «Кологривский лес». Почвоведение, 1987, №9, С. 40-49.

19. Декатов Н.Е. Простейшие мероприятия по возобновлению леса при концентрированных рубках. 1936. Гослестехиздат. Ленинград. 275с.

20. Демаков Ю.П. Диагностика устойчивости лесных экосистем. 2000. Методол. и метод, аспекты / Марийс. гос. техн. ун-т. Йошкар-Ола.1. C.346-412.

21. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. 1995.Изд-во МГУ. С.292.

22. Дмитриев Е.А., Самсонова В.П. Пространственная изменчивость некоторых свойств в профиле дерново-подзолистой почвы под лесом. В книге: Теоретические и методологические проблемы почвоведения. 2001. Изд-воГЕОС. С 50-58.

23. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почв. Изд. МГУ, М. 1986,136с.

24. Дурынина Е.П., Егоров B.C. Агрохимический анализ почв, растений удобрений. 1998. Изд-во МГУ. С.96.

25. Ершов Ю.И. Закономерности почвообразования и выветривания в зоне перехода от Евроазиатского континента к Тихому океану. М. Наука. 1984. 261с.

26. Иванов Б.Н. Динамика агрегатного и микроагрегатного составов почв под ельниками и на их вырубках разного возраста. Сборник науч. трудов Лесное почвоведение. Москва. 1975. С.57-73.

27. Ильина Л.С., Карпачевский Л.О., Щеголькова Н.М. Теория буроземообразования и бурые лесные почвы Сихотэ-Алиня. " Почвообразование в лесных БГЦ". М., Наука, 1989, С. 12-21.

28. Ильина Л.С., Кринари Г.А., Карпачевский Л.О., Морозов В.П. Аэральный привнос минеральных веществ в лесные почвы Сихотэ

29. Алиня. Почвоведение, 1993, №3. С.5-14.ш

30. Кабанов Н.Е. Леса Камчатки их использование и воспроизводство. 1961 Хабар, кн. изд. Москва-Хабаровск. С.250.

31. Караваева Н.А. Почвы тайги Западной Сибири. Новосибирск. Наука. 1973.120с.

32. Карпачевский Л.О., Строганова М.Н. Почвы Центрально-Лесного заповедника и их экологическая оценка. 1989.Изд-во Наука. 127с.

33. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. 1981. Изд-во Лесная промышленность. 264с.

34. Карпачевский Л.О., Носова Л.М. и др. Роль корней в почвообразовании Экология и ноосферология. 1996/Г.2, № 3.

35. Карпачевский Л.О., Смирнова Л.Ф., Травлеев А.П., Ташнинова Л.Н., Емшанов Д.Г. Лесные почвы степей. Лесоведение. 1995,4, С. 52-62.

36. Карпачевский Л.О., Строганова М.Н. Микрорельеф функция лесного БГЦ. Почвоведения, 5,1981. Изд-во Наука. С. 83-92.

37. Карпачевский Л.О., Травлеев А.П. Лесные почвы и сильватизация ландшафта. Почвоведение, 1991, 4, С. 12-18.

38. Карпухин А.И. Водорастворимые комплексы органических веществ подзолистых почв. 1990. Проблемы почвоведения. Москва. С.32-37.

39. Кауричев И.С. Элювиально-глеевый процесс и его проявление в некоторых типах почв. В кн. Современные почвенные процессы. М. Изд. МСХА. 1974. С.5-17.

40. Кауричев И.С., Яшин И.М., Карпухин А.И., Платонов И.Г. Особенности мобилизации и трансформации водорастворимых органических веществ в подзолистых почвах Архангельской области. 1991. Известия ТСХА. Выпуск 3. С.71-84.

41. Кауричев И.С., Яшин И.М., Черников В.А. Теория и практика метода сорбционных лизиметров в экологических исследованиях. М. Изд. МСХА. 1996. 144с.

42. Кипнис В.М. Применение метода естественного электрического поля при изучении пестроты почвенного покрова. Дипломная работа. Москва 1972. 60с.

43. Корсунов В.М. (ред). Почвенные ресурсы Забайкалья. Изд. Наука, Новосибирск, 1989.182с.

44. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф. Диагностика почвообразования в зональных лесных почвах. Новосибирск. Наука. 1982.160 с.

45. Кудеяров В.Н. (ред.) Почвенные процессы и пространственно-временная организация почв. Наука. М.2006. 566с.

46. Кудеяров В.Н. Вклад почвы в баланс С02 атмосферы на территории России. Докл. РАН. Общая биол. 2000. Т.375. 2. С. 275 -277.

47. Кузьмин В.А., Сазонов А.Г. Подзолистые почвы Чарской котловины (Северное Забайкалье). Почвоведение. 1965.№11. С. 11-20.

48. Лесотаксационный справочник Лесная промышленность. 1973.208 с.

49. Лукина Н.В., Никонов В.В. Содержание и состав гумуса подзолистых Al-Fe-гумусовых почв северной тайги в условиях воздушного загрязнения. Почвоведение. 1998. №6. С.739-747.

50. Макеев О.В. Дерново-таежные почв юга Средней Сибири. Улан-Удэ. Бурят. Изд. 1959. 437 с.

51. Мина В.Н. Влияние осадков, стекающих по стволу дерева, на почву. Почвоведение. 1967. №10. С 23-37.

52. Никонов В.В Почвообразование на северном пределе сосновых БГЦ Изд. "Наука" Л., 1987.180с.

53. Орлов Д.С. Химия почв. 1985. Изд-во Московского университета. С.376.бб.Орлов Д.С., Бирюкова О.Н. Запасы углерода органических соединений в почвах России. Почвоведение, 1,1995.С.21-32

54. Первова Н.Е., Евдокимова Т.И. Состав почвенных растворов в подзоне южной тайги. Почвоведение. 1984.№1. С.32-39.

55. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975.342с.

56. Поздняков А.И. Строчков А.Я., Сибуль Р.А. Электрическое сопротивление дерново-подзолистых почв под лесом. 1981 Бюл. почв, ин-та им. Докучаева. Вып. 26. С.69-80.

57. Поздняков А.И., Позднякова JI.A., Позднякова А.Д. Стационарные электрические поля в почвах, 1996, Москва. 358с.

58. Поздняков А.И., Гюлалыев Ч.Г., Москва-Баку, 2004. 240с.

59. Пономарева В.В. О роли гумусовых веществ в образовании бурых лесных почв. Почвоведение, 12,1962, С.15-30.

60. Попова Э.П. Азот в лесных почвах. Новосибирск. 1983.132с.

61. Попова Э.П. Биологическая и ферментативная активность подстилок в лесах среднего Приангарья. В кн. Биологические процессы в лесных почвах Сибири. 1980. С. 5-42.

62. Почвообразование в лесных биогеоценозах. М. Наука. 1989.260с.

63. Роде А.А. Подзолообразовательный процесс. M-JI. Изд АН СССР. 1937. 454с.

64. Рысин Л.П., Абатуров А.В., Савельева Л.И, Малышева Т.В., Маслов А.А., Меланхолии П.Н., Полякова Г.А, Полунина М.А., Рысин С.Л., Антюхина В.В. Динамика хвойных лесов Подмосковья. Изд-во Наука. 2000. 222с.

65. Савич В.И., Амергужин Х.А., Карманов И.И., Булгаков Д.С., Федорин Ю.В., Карманова Л.А. Оценка почв. Астана. 2003. 554с.

66. Сазонов А.Г. Принципы лесоводственной оценки почв. Изд. Иркуского университета. Иркутск. 1986. 238с.

67. Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Сабитов Г.А., Короткое Б.И. Лизиметрические исследования в луговодстве. «Аверс-Пресс». М.2005. 498с.

68. Скворцова Е.Б., Уланова Н.Г., Басевич В.Ф. Экологическая роль ветровалов. Лесная промышленность. М. 1983. 190с.

69. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск Наука. 1993. 232с.

70. Соколов И.А., Таргульян В.О. Взаимодействие почвы и среды: почва-память и почва-момент. В кн. Изучение и освоение природной среды. Москва 1976.175с.

71. Сорокина Н.П., Ахмалишев К.Б. Факторы пространственной изменчивости гумусового профиля дерново- подзолистых почв под лесом. Вестник Московского Ун-та. 1997.Серия 5 География №1. С.57-62.

72. Трейфельд Р.Ф. Запасы и масса крупного древесного детрита (на примере лесов Ленинградской обл.). Санкт Петербург. 2001.220с.

73. Федорец Н.Г. (ред.) Разнообразие почв и биоразнообразие в лесных экосистемах средней тайги. М. Наука. 2006. 288с.115

74. Фирсова В.П. Лесные почвы Свердловской области и их изменения под влиянием сельскохозяйственных мероприятий. Тр. Ин. Экологии растений и животных. Свердловск. 1969. Вып.63.150с.

75. Чернов О.Г., Тарасов Н.Е. Оценка скорости минерализации органического вещества почвы на вырубке и в лесу на Карельском перешейке. 1997. Вестник СПб ун-та Сер.З. Вып.2. С 88-91.

76. Шамшин В.А. Каменноберезовые леса Камчатки ГЕОС. М. 1999.170с.

77. Шилова Е.И. Коровкина Л.В. Сравнительная характеристика состава растворов и лизиметрических вод сильноподзолистой почвы ельника-кисличника. Почвоведение. 1961. №8. С.74-81.

78. Шинкарев А.А., Бреус И.П., Колосов Г.Ф. Вынос водорастворимого органического вещества из верхних горизонтов дерново-подзолистой почвы и выщелоченного чернозема. Почвоведение. 1995. №11. Изд-во Наука. С. 1374-1380.

79. Шумаков B.C., Кураев В.Н., Экологическая оценка 111111 в лесу и на вырубке.1975. Лесное почвоведение. (Сборник научных трудов).160с.

80. Якименко Е.Ю. Сравнительная характеристика почвообразования в луговых и лесных БГЦ. "Почвообразование в лесных БГЦ". М. Наука. 1989. С. 79-102.

81. Ярков С.П. Почвы лесо-луговой зоны СССР. М., Изд. АН СССР. 1961 318с.

82. Яшин И.М., Кауричев И.С. Педогенные функции водорастворимых органических веществ в таежных ландшафтах. Почвоведение. 1992. №10, С.49-60.

83. Яшин И.М., Кауричев И.С., Нмадзуру И. Абиогенные поля миграции водорастворимых органических веществ в почвах таежных биогеоценозов. 1993. Известия ТСХА. Выпуск 1. С.41-55.

84. Яшин И.М., Шишов Л.Л., Раскатов В.А. Почвенно-экологические исследования в ландшафтах. 2000. Москва. С.557.

85. Aber J.D., Melillo J.M. Litter decomposition: measuring state of decay and percent transfer into forest soils. 1980. Canadian.J.Botany 158. P.1701-1715.

86. Alban D.H., Pastor J. Decompositon of aspen, spruce and pine boles on two sites in Minnesota. 1993. Canadian J Forest Research. Vol.23 19. P.l 744-1749.

87. Barber, B.L., and van Lear, D.H. Weight loss and nutrient dynamics in decomposing woody loblolly pine logging slash. Soil Sci. Soc. 1984. Am. J. 48.

88. Erickson, H.E., Edmonds, R.L., and Peterson, C.E. Decomposition of logging residues in Douglas- fir, western hemlock. Pacific silver fir, and ponderosa pine ecosystems. 1985. Can. J. For. Res. 15.

89. Fahey T.J. Arthur M.A. Further studies of root decomposition following harvest of northern hardwood forests. 1994. Forest Science. Vol. 40 14. P.618-629.

90. Harmon M.E. Franklin J.F. Swanson F.J., Sollins P., Gregory S.V., Lattin J.D., Anderson N.H. Cline S.P., Aumen N.G., Sedell J.R., and Cummins K.W. Ecology of coarse woody debris in temperate ecosystems. 1986. Adv. Ecol.Res. 15. P.133-302.

91. Krankina O.N., Harmon M.E. Kukuev Y.A. Treyfeld R.F. Kashpor N.N., Kresnov V.G. Skudin V.M. Protasov N.A. Yatskov M. Spychner G. and Povarov E.D. Coarse woody debris in forest regions of Russia.2002. Canad. J. Forest Res., Vol 32, №5. P. 768-778.

92. Mattson, K.G„ Swank, W.T., and Waide, J.B. 1987. Decomposition of woody debris in a regenerating, clear-cut forest in the southern Appalachians. Can. J. For. Res. 17.P.712-721.

93. Scott D.R. Amount and chemical composition of the organic matter contributed by overstory and understory vegetation to forest soil. 1955. Yale University School of forestry. Bull. 62.P.613-622.117

94. Shvidenko A., NiLson S. A syntasis of the impact of Russian Forests on the global carbonbudget for 1961 1998. Nellus B. 2003. V. 55. P.258 -269.

95. Spetich M.A. Stifley R. 1999. Regional distribution and dynamics of coarse woody debris in Midwestern old-growth forests. Forest. Sc. Vol.28. №5 P.302-313.

96. Stone J.N., Mackinnon A. Coarse woody debris decomposition documented over 65 years on southern Vancouver Island. 1998. Canad. J. Forest Res. Vol. 28 №5 P.788-793.

97. Demonstrationsvorhaben Waldklimastation im Staatlichen Russischen Biospharenshutzgebict "Zentrales Waldreservat". Erfahrungen und Ergebnisse der Pilotphase 1991-93. Bayerische Landesanstalt fur Wald und Forstwirtsschaft. 1996. 267p.