ПРОДУКТИВНОСТЬ ТРАВЯНОГО БОЛОТАНАЗАРОВСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

С.С. Дубынина

Институт географии СО РАН\ Иркутск

Изменение продуктивности представляет важную часть исследований, главной целью которых является разработка мероприятий по оптимизации природопользования в условиях Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса (КАТЭК).

Пространственное изменение и динамическое состояние геосистем определялись по комплексу признаков, причем основное внимание уделялось структуре растительных сообществ, наиболее точно отражающей состояние геосистемы в целом. Величина продуцируемой фитомассы зависит от уело- вий тепла и влаги не только в годы наблюдений, но и в предшествующие им периоды, а также от местоположения каждой конкретной фации.

Болота на Березовском участке занимают сравнительно незначительную площадь и по своему расположению большая часть травяных болот связана с поймами рек и озер. Лабазниково-осоково-вейниковое закочкаренное, высыхающее болото в лесном березовом колке занимает аккумулятивное местоположение в днище неширокого лога поймы ручья Отножки. В зимний период происходит перераспределение снега, в результате которого высота снежного покрова достигает 100-140 см. Соответственно происходит значительное переувлажнение верхних горизонтов почв в весенний период. В профиле почвы влаги содержится обычно в 2 раза больше наименьшей вла- гоемкости, поэтому характерной особенностью лугово-болотных почв является их высокая гигроскопичность и водоудерживающая способность. Увлажнение атмосферное, грунтовое, избыточное. Уровень грунтовых вод подвержен сильным колебаниям.

Структура и запасы фитомассы — результат взаимодействия двух разнонаправленных процессов функционирования геосистем: образования и расходования растительной массы. В лесных фациях основная часть растительного вещества аккумулируется в запасах живой массы (надземной и подземной), отношение отмершего вещества к живому изменяется от 0,1 до 0,5, корневая масса в общей фитомассе составляет около 30%. Минимальные запасы зеленой массы наблюдаются в травянистом покрове лесных фаций под древесным пологом — 70 г/м2. Высокая изменчивость структуры растительного компонента лесных фаций, обусловленная их разновозрастностью, особенностями функционирования и мерой их использования. В болотных геосистемах наблюдается выравнивание запасов вещества в надземной и подземной частях, но заметное увеличение отмершего вещества - его отношение к живому 1,8. Для динамики запасов мертвого вещества свойственен “плавный”, сглаженный ход кривой. Запас живых корней составляет 16-30% от общего запаса корневой массы, но эта масса живых корней в травяном болоте позволяет образовать наибольшую величину фитомассы.

Быстрое нарастание зеленой массы в мае месяце. Максимум характеризуется двумя пиками — июль и сентябрь, особенно в периоды сухих лет. Во влажные годы максимум зеленой массы приходится на август месяц. Колебания условий тепла и влаги по годам не только отражаются на величине фитомассы, но и перестраивают ее структуру, меняют соотношение живого и отмершего вещества, их дальнейшее распределение по разным трофическим уровням, обеспечивая тем самым устойчивость геосистемы. Многолетний ряд наблюдений с 1981 по 1997 гг. дает возможность проследить флуктуации величины запасов фитомассы болот. Процесс флуктуации ритмичный, периоды повышенной продуктивности сменяются периодами пониженной продуктивности. В цикле сухих и теплых лет происходит осушение низинных форм рельефа. Засушливый период 1981 года сказался на запасах надземной массы 1982 года, которая была ниже среднемноголетней в 1,7 раза. Очевидно, пересыхание верхнего слоя почвы тормозит разложение мертвых подземных органов из-за недостаточности кислорода, а также рост и развитие растительности надземной части. Особенно ярко это выражается в ярусности фитоценоза. В засушливые годы высота растений 1-го яруса снижается от 150 до 70 см, который хорошо выражен только в благоприятные по увлажнению годы, его образуют генеративные побеги доминирующих видов: из злаков — вейник, из разнотравья — лабазник, чемерица, крапива и др. Не только засуха влияет на понижение запасов надземной и подземной массы, а также сильное переувлажнение во влажные годы. Экстремально низкие запасы надземной массы гидроаккумулятивной фации в период влажных лет с 1987 по 1988 были ниже среднемноголетней — в 1,5 раза, а запасы корней — ниже в 2 раза. Наиболее флуктуирующими величинами в болотных геосистемах являются запасы мортмассы надземных и подземных органов и менее флуктуирующими — сумма запасов корневой массы.

ми температурам почвы и дефицитом кислорода.

Продукция органического вещества — основной показатель функционирования геосистем. Во всех фациях продукция растительного вещества, накапливается в течение теплого периода года, в надземной части прирост происходит в основном в первую половину лета, в подземной наблюдается 2 пика прироста — весенний и позднелетний. Ежегодно в природных геосистемах продуцируется в среднем 2500 г/м2'растигельного вещества, причем в надземной части лишь 1/4 этой величины. Процент продуцирования зеленой массы в целом от общей фитомассы в разных геосистемах по среднемноголетним данным составляет 32% в болотных фациях, в луговых — 20% и самый низкий процент продуцирования зеленой массы в лесах всего 10%. Установлено, что период обновления живых корней колеблется незначительно от 0,4 до 0,8. Отношение величины живых корней к чистой продукции корневой массы болотных биогеоценозов — 0,7 т.е. период обновления в среднем близок одному году. Среднемноголетняя продукция зеленой массы возрастает от лесных фаций к болотным от 279 до 1025 г/м2 в год, соответственно, живых корней от 1937 до 2215 г/м2 в год. Период формирования первичной продукции растительного вещества в естественных геосистемах длиннее, чем в антропогенно измененных (агроценозы), которые по продолжительности короче примерно на 1,5 месяца. Общая среднемноголетняя продукция живого вещества изменяется от 950 г/м2 в год (антропогенно нарушенных) до 3240 г/м2 в год, с максимумом до 3765 г/м2 в год для болотной фации. Динамика и функционирование продукционных процессов в болотных фациях зависит прежде всего от биологии самих растений, от умения перестраивать структуру вещества путем урегулирования соотношения живой и мертвой части фитомассы, обеспечивая тем самым устойчивость геосистем в данной обстановке природопользования.