ПОДСТИЛКИ ЛЕСНЫХ, ТРАВЯНЫХ И БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМ С.              В. Шибарева

Сравниваются запасы подстилок и аккумулированных в них элементов питания в различных экосистемах. Подстилки ельника и сфагнового болота имеют близкие запасы, но резко отличаются по количеству депонированных элементов питания.

В любой экосистеме подстилка играет значительную роль в круговороте углерода, азота и зольных элементов. Лесные подстилки достигают большой мощности и рассматриваются как почвенный горизонт. Экологи выделяют в лесной подстилке три слоя: AOL - неразложившийся опад, AOF - ферментативный слой неидентифицированных растительных остатков, AOH - гумусированный слой. Подстилки травяных экосистем тонкие, рыхлые и состоят обычно из смеси слоев AOL+AOF.

Какой же компонент является подстилкой в сфагновых болотах?

Сверху на поверхности мха лежат остатки цветковых растений. Они, конечно, включаются в подстилку. Однако основную часть мортмассы, еще не перешедшей в торф, составляет очес, т.е. уже отмершие, но стоящие стебли сфагновых мхов. Морфологически эту часть мортмассы трудно назвать подстилкой, так как она не отделена от живой фитомассы. Однако функционально очес подобен подстилке, так как это мертвая, разлагающаяся фитомасса - уже не живое растение, но еще не торфяная почва. В связи с такими свойствами очеса есть согласие между экологами, изучающими болотные экосистемы, считать очес болотной подстилкой.

Представляет интерес сравнить запасы подстилок и депонированных в них элементов питания в экосистемах различного типа в пределах одного климатического пояса.

В зоне умеренного климата в Европе есть хвойные и широколиственные леса, пойменные и материковые луга, сфагновые и травяные болота. Наши собственные исследования проводились на сфагновом и травяном болоте Польши [1, 2, 3].

Таблица 1

Запасы подстилки, т/га, и депонированных в ней элементов питания, кг/га, в экосистемах Европы

Наибольшим количеством подстилки характеризуются ельники и пушицево- сфагновое болото, наименьшим - луга. Запасы же подстилки в широколиственных лесах, которые часто окружают болота в Европе, не превышают 9 т/га.

Высокий запас подстилки в травяном болоте связан с его строением. Для рельефа болота характерны большие кочки, на которых основу травостоя составляет высокая осока Carex elata. На площадке 100 м2 находятся 120 довольно больших кочек, 50 % которых имеют диаметр 60-40 см.

Очень высокий запас очеса в пушицево-сфагновом болоте связан с плотным моховым покровом между небольшими кочками, где доминирует пушица.

Высокие запасы подстилки на травяных болотах зарегистрированы также в Сибири, в Барабинской низменности: от 7 до 9 т/га в светлуховом и осоково-светлухово- вейниковом болотах. Запасы очеса вместе с моховой подстилкой в сфагновых болотах средней и южной тайги Западной Сибири достигают 18-20 т/га [5].

Таким образом, масса подстилки в травяных болотах и в широколиственных лесах меняются в одних и тех же пределах. Запасы подстилки в сфагновых болотах и ельниках очень близки. Количество элементов, депонированных в подстилках, зависит от запасов подстилки и содержания в ней соответствующих элементов.

При одинаковом запасе подстилок в ельниках и сфагновом болоте количество N, аккумулированного в подстилке ельника, в два раза выше, чем в подстилке болота. Известно, что N накапливается в лесных подстилках [4] за счет азотфиксации и развития грибного мицелия. Очес же обеднен азотом, так как перекачивается при отмирании стебля во вновь растущие ткани [1]. Высокий запас азота в подстилке травяного болота связан с составом травостоя, в котором много видов, богатых азотом. Высокое содержание Р в травяном осоковом болоте, также как и N, определяется видовым составом растительности.

Все подстилки, кроме очеса сфагнового болота, обеднены калием, который легко выщелачивается из мертвой фитомассы. Обогащенность и живой и мертвой фитомассы калием - отличительная черта пушицево-сфагнового болота в Польше, что связано, вероятно, с видовыми особенностями доминанта - Sphagnum fallax.

Оба польских болота отличаются очень низкими запасами Са в подстилках, что уже отмечалось ранее [2]. Низкие запасы Са характерны не только для подстилки, но и для живой надземной и подземной фитомассы.

Таким образом, подстилки лесов и болот одной зоны могут быть очень близки по запасам органического вещества и отличаться по аккумуляции элементов питания. Эти отличия определяются водным режимом подстилок, химическим составом растений, из мертвых частей которых состоит подстилка, и особенностями климатических условий местности.

Литература Bienkowski P., Titlyanova A. A., Shibareva S. V. Chemical properties of litter of forest and grassland ecosystems: transect studies in Siberia (Russia). - 2006 - Polish J. of Ecology, V. 54, N 1. - P. 91-104. Миронычева-Токарева Н. П., Шибарева С. В., Громадка П. Запасы фитомассы и депонированных в ней элементов питания в травяном болоте Польши // Сибирский экологический журнал. - 2009. - №2. - С. 261-267. Биеньковски П., Титлянова А. А., Диттвалд Э., Шибарева С. В. Изменение элементного состава фитомассы сфагновых мхов в процессе торфообразования// Вестник ТГПУ. Серия: Биологические науки. - 2008.- Вып. 4(78). - С. 30-34. Базилевич Н. И., Титлянова А. А. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. - 381 с. Косых Н. П. Болотные экосистемы таежной зоны Западной Сибири: фитомасса и продукция: Автореф. ... канд. биол. наук.- Томск, 2003. - 23 с.

LITTERS IN FORESTS, GRASSLANDS AND MIRES

S.V. Shibareva

This paper considers storage of litter and nutrients accumulated in them in different ecosystems/ the litters of spruce forests and sphagnum bogs are characterized by the similar storages of organic matter and dramatic difference in the quantities of accumulated nutrients. All litters except a few are depleted of K which is leaching from dead phytomass.