КОРОТКОПЕРИОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ОТОРФОВАННОСТИЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ

  С.Э. Вомперский, М.И. Вомперская, Н.А. Валяева, М.Ю. Зазнобин
Институт лесоведения РАН, Московская обл.
Мелкооторфованные земли (представленные преимущественно заболоченными лесами) в избыточно увлажненной бореальной зоне распространены значительно больше собственно болот (со слоем торфа более 30 см).

Оценка вклада заболоченных лесов в углеродный цикл биосферы, насколько нам известно, не исследована. Между тем, принято считать [3,6,2], что в подавляющем большинстве для таких экосистем характерна обратимость процессов заболачивания — разболачивания, соответственно колебаниям погоды или хозяйственным мерам (рубки, лесоводственные мероприятия). Причем такой взгляд подкреплялся только наблюдениями за динамикой травяно-мохового покрова, который отражает не только изменение условий увлажненности, но главное, не позволяет количественно оценить направленность и интенсивность болотообразовательного процесса.
В настоящей работе излагаются результаты прямого наблюдения за запасом органического вещества в торфянистом горизонте заболоченных ле- с0В в интервале с 1963-65 по 1998 г. Увеличение его рассматривалось как доказательство повышения увлажненности почвы и роста торфонакопления, а изменение запасов органического вещества — как показатель разболачи- вания и усиления лесообразовательных процессов.
Изучались производные от ельников березняки на торфянисто-подзолистых суглинках в естественном состоянии и подвергнутые реконструкции (рубка березы, поверхностная гидромелиорация, закультивирование елью), а также сосняки на торфянисто-сильноподзолистых глеевых песчаных почвах. В обоих случаях в профиле почвы на глубине 0,5-1,0 м имелся практически водоупорный горизонт. Типы леса: березняки (ельники) чернично-сфагновые. ивово-долгомошные и долгомошные, а также сосняки долгомошные. Исследования велись на 4-х участках, удаленных друг от друга от нескольких до десятков километров, на которых было 6 постоянных пробных площадей. Более подробные сведения об этих объектах приводились ранее [1].
Методика работы предполагала обеспечение статистически достоверных оценок разности запасов органического вещества в торфянистом слое в начале и конце исследуемого периода на одних и тех же площадях. Это достигалось: 1) определением мощности торфянистого горизонта, объемной массы большим почвенным пробоотборником (стальной цилиндр 0 20 см) и зольности подгоризонтов, 2) небольшим размером постоянных площадей (0,05-0,1 га), с которых брались почвенные образцы с повторностью в каждом сроке от 12-18 до нескольких десятков, 3) участием одних и тех же исследователей в начальной и конечной серии работ (через 22-30 лет), исключившим ошибки несовпадения изучаемых участков или влияния неодинаковой техники определений.
Исследованный регион относится зоне избыточного увлажнения, но с нередким наличием лет близких к нормальному или даже недостаточному. На плакорах и слабых склонах мозаично размещенные мезо- и микроучастки (разной формы и площадью от долей до нескольких га) оказываются подверженными наиболее переменному режиму заболачивания — разболачива- ния. Это обуславливается тем, что в дождливые годы водный баланс каждого микроучастка в значительной мере определяется, помимо фсадков, транзитным и боковым притоком-оттоком поверхностных и внутрипочвенных вод, которые создают временный избыток воды, стимулирующий процессы торфонакопления. Решающую роль здесь играют локальные микроводосбор- Hbie уклоны поверхности, наличие слабопроточных понижений, механический состав почв близость водоупора и его «рельеф» [4]. В годы нормального или недостаточного увлажнения в таких микро- и мезоучастках дополнительный источник увлажнения отсутствует, ранее накопленный торфяни-

стый горизонт, разлагаясь, становится источником эмиссии С02. Такой вод. ный режим и проявления процессов заболачивания свойственны многие лесам таежной зоны.

В районе наших исследований в бассейне р.Нахта, ела* гающие ее водосборы до 1/5 представлены торфянистыми почвами [5].
alt="" />


Изменение запасов обеззоленного органического вещества (ОВ) в торфянистом горизонте почв заболоченных лесов за 2-3 десятилетия в естественных условиях
Анализируя полученные данные, частично представленные на рисунке, можно сделать следующие выводы: За последние 2-3 десятилетия заболачивание ельника на тяжелых суглинках при уклонах поверхности почвы 0,0035 и менее достоверно увеличили запас органического (обеззоленного) вещества торфа со среднегодичными темпами 22-68 гм'2год"1. При больших уклонах (0,0050) достоверного увеличения заболачивания и роста торфяного слоя не обнаружено (см. рис.). Сосняки долгомошные за этот же период и при уклонах 0,0050 показали достоверное увеличение запаса органического вещества торфянистого слоя (72 г м 2 год1).Возможно, это связано с несколько меньшим задержанием осадков сосняками в сравнении с ельниками, а также несколько более влажным периодом наблюдений в первых. Особенно большой прирост грубой органической массы — очеса из кукушкина льна — 255 гм'2тод1 обнаружен после пожара (1973 г.) в забо- доченных долгомошных сосняках. Это соответствует теоретическим представлениям о повышенной скорости накопления органического вещества при первичном болото- и почвообразовании. Имело значение также отсутствие задержания осадков древесным пологом в первые годы, а возможно, и экологическая приуроченность кукушкина льна к пожарищам.4. Неизменность запаса органического вещества в лучше дренированных и менее отор- фованных ельниках долгомошных по сравнению с ельниками черничносфагновыми, ивово-долгомошными и сосняками долгомошными можно объяснить двумя причинами. Во-первых, невысокой в среднем избыточной влажностью климата последних двух-трех десятилетий района исследований (за май — сентябрь коэффициент увлажнения 1,11-1,15); относительно более дренированные ельники долгомошные на этом временном интервале с таким избытком влаги вполне «справились» лучшим у них стоком или меньшим притоком к ним поверхностных вод. Во-вторых, не исключено небольшое изменение в запасах органического вещества за период опыта и в этих типах леса, но принятой повторностью определений его нельзя было доказать. Можно полагать, что действительные флуктуации углеродного пула заболоченных почв на более коротких (в несколько лет) фактически очень влажных периодах и очень сухих — были существенно большими, чем выявлено нами осреднением для 21 — 30 лет (по разным объектам). Это позволяет рассматривать заболоченные леса как источник существенных ошибок в оценке текущего вклада биоты в углеродный цикл, т.к. их роль подобно другим лесам оценивается без короткопериодных флуктуаций пула углерода торфянистой почвы. Оказалось неожиданным, что торфяный горизонт заболоченных почв характеризуется сравнительно пониженным, чем торф болот, содержанием углерода в обеззоленном абсолютно сухом органическом веществе: в слое АТ1Пот 29 до 40%, а в АТШ (лежащем на микрорель- ефном горизонте) — от 24 до 46-51%.
[ 1 ] Вомперская М.И. Поверхностное осушение временно переувлажненных лесных почв. М. Наука. 1989. 133 с. [2] Вомперский С.Э. Лес и болото: особенности круговорота веществ и проявления биосферной роли // Лесоведение. 1991. № 6. С.54-64. [3] Кощеев А.Л. Заболачивание вырубок и меры борьбы с ним. М. Изд-во АН СССР. 1955. 167 с. [4] Орлов А.Я. и др. Типы лесных биогеоценозов южной тайги. М.: Наука. 1974. 226 с. [5] Осипов В.В. и др. Территориальное размещение типов леса в связи с рельефом и гидрографической сетью // Лесоводственные исследования в подзоне южной тайги. М. Наука, 1977. С.86-92. [6] Пьявченко Н.И. Лесное болотоведение. М. Изд-во АН СССР. 1963 г. 192 с. 

Еще по теме КОРОТКОПЕРИОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ОТОРФОВАННОСТИЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ:

1. Колебания численности в прошлом
2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
3. б.              КОЛЕБАНИЯ ГРАНИЦ И ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД К БИОТОПУ
4. Глава 17. КОЛЕБАНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ОНДАТРЫ И ФАКТОРЫ, ЕЕ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ
5. СОКРАЩЕНИЯ ПЛОЩАДИ И БИОМАССЫ ЛЕСОВ
6. Зона лесов лаврового типа
7. ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛЕСОВ НА ПОЧВАХИЗБЫТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ
8. Лесопользование и корчевание лесов
9. СОДЕРЖАНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В РАСТЕНИЯХНИЖНИХ ЯРУСОВ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ
10. МНОГООБРАЗИЕ ОСУШЕННЫХ ЛЕСОВ ЛАТВИИ
11. ТАКСАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗБЫТОЧНО УВЛАЖНЕННЫХ ЛЕСОВ БЕЛАРУСИ
12. ОЦЕНКА НЕКОТОРЫХБИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВУГЛЕРОДНОГО ЦИКЛА БОЛОТ И ЛЕСОВ.
13. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОГЕОЦЕНОЛОГИЯКАК ОСНОВА ОЦЕНОК БИОСФЕРНОЙ РОЛИ ЛЕСОВ И БОЛОТ[1] С. Э. Вомперский
14. Развитие болот в подзоне осиново-берёзовых лесов (подтайге)
15. ЗОНАЖНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ И ЛАНДШАФТНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ КАРЕЛИИ
16. Область зимне-зеленых лесов средиземноморского климата
17. РАСПРОСТРАНЕНИЕ, ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИБОЛОТ, ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ И ЛЕСОВ
18. БИОСФЕРНАЯ РОЛЬ БОЛОТ, ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ ИПРОБЛЕМЫ ИХ УСТОЙЧИВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
19. VI. БИОРАЗНООБРАЗИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И МЕЛИОРИРОВАННЫХ БОЛОТ И ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ,МОНИТОРИНГ И ОХРАНА