РАЗЛОЖЕНИЕ ОПАДА И ЭФФЕКТИВНОСТЬГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИИ В КАРЕЛИИ

Н.И. Германова, В.И. Саковец

Институт леса Карельского НЦ РАН, Петрозаводск

Исследование особенностей разложения торфообразующих растений в Карелии было начато в районе Киндасовского стационара (средняя подзона тайги) одновременно с проведением там лесоосушительных работ — в конце 60-х — начале 70-х гг.

К 20-летнему рубежу лесомелиорации в Карелии четко обозначились ее успехи и неудачи. Осушение верховых болот оказалось бесперспективным. В составе их фитоценозов не происходит изменений, способных повлиять на состав опада, жизнедеятельность почвенной биоты и плодородие почвы. Ле- соводственный эффект здесь очень низок. Успешность осушения переходных болот под лесными насаждениями очевидна: низкопродуктивные и редкостойные до осушения V а класса бонитета березняки осоково-сфагновые и разнотравно-хвощовые растут сейчас по II классу. Высокий уровень микробиологических процессов в почвах под березняками сохраняется в течение 70 и более лет как при интенсивном, так и слабом осушении. Формирование биологически активных лесных подстилок в березняках снижает угрозу высокого расхода органического вещества торфа в результате минерализации.

Сосняки травяно-сфагновые имели до осушения запас 70 мЗ/га, через 20 лет он составляет 140 в середине и 170 мЗ/га с края межканавья. Величина поступления органического вещества в почвенный блок до и после осушения изменилась незначительно и размеры расхода его на минерализацию близки и не превышают 32% (около 15 ц/га) исходной массы свежего опада [1].

Объекты исследований — сосняки травяно-сфагновые на переходныgt; торфах с идентичными свойствами, расположенные я одном болотном массиве: неосушенный участок и 3 пробных площади на осушенной 120- метровой межканальной полосе, сосняк травяно-сфагновый, не затронуты? рубками (контроль к рубкам); участок рубки по улучшению породного состава (через 3 года после осушения удалено 24% хвойных и 64% лиственных деревьев); участок сплошной рубки с сохранением подроста и тонкомера хвойных пород, проведенной одновременно с выборочной рубкой).

В результате проведения рубок в осушенном сосняке травяно-сфагновом изменились масса и состав опада и интенсивность биологического круговорота. Основная масса опада в сосняках — это древесные компоненты (хвоя, листья, ветви), составляющие в неосушенных насаждениях 56% всей массы, в осушенных 84-86%, что определяет своеобразный характер и замедленные темпы его деструкции. На сфагновые мхи приходится от 8 до 12% массы свежего опада, которые теряют за год 10-11% массы и в дальнейшем в круговороте участия практически не принимают. Травы и кустарнички составляют на осушенных объектах 3-6%. на неосушенном 34% массы опада. По степени доступности микроорганизмам все компоненты опада можно объединить в группы и расположить в ряд по убыванию: травы — листья березы — хвоя сосны — ветви сосны и березы — сфагновые мхи. Пищевая ценность опада для почвенной биоты зависит от соотношения масс опада каждой группы. Особую роль в массе опада играют листья березы, составляющие на пробных площадях от 28 до 45% общей массы опада. Масса опада листьев березы на контроле, изреженном насаждении и молодняке в 2,7, 1,8 и 1,2 раза больше, чем опада хвои, а элементов питания с ним в почву поступает на контроле в 4-5 раз, на участке выборочной рубки от 1.4 до 7 раз, в молодняке до 4,5 раз больше, чем с хвоей. При изреживании древостоя масса листового опада березы уменьшилась на 330 кг/га и увеличилась на 180 кг/га хвойного и на 310 кг/га веточного опада, т.е. состав опада, с точки зрения пищевых качеств, заметно ухудшился. Через 20 лет после проведения сплошной рубки общая масса опада в молодняке более чем на 1 т меньше. чем на остальных участках и соотношение в нем легко- и трудноразла- гаемых компонентов складывается не в пользу первых.

Осушенные участки близки по количеству опада трав, сфагновых мхов и хвои. Представляет интерес соотношение масс опада — листья березы, ветви березы и сосны, по которому' можно сравнить питательную ценность опада.

Со свежим опадом азота и зольных элементов в неосушенном сосняке поступает 32 и 258, на контроле — 41 и 185, в изреженном насаждении 39 и 159. в молодняке - 28 и 101 кг/га. Темпы разложения опада не совпадают со скоростью высвобождения из него элементов питания. На долю древесного опада в осушенных насаждениях приходится от 82 до 91% азота, 61-86% фосфора, 79-85% калия от их содержания во всем опаде. С удалением части насаждения азота, фосфора и калия с опадом поступает на 7,23 и 16% меньше. чем на контроле. В молодняке разрыв с контролем еще более увеличивается. здесь соответствующих элементов в опаде меньше на 33, 53, 43%.

Высвобождение элементов из опада в сосновых лесах протекает в соответствии с составом опада очень медленно. На осушенных пробных площадях из опада, в том числе из сфагнума, высвобождается до 80% калия и от 16 до 44% зольных элементов (суммы). Азот и фосфор высвобождаются мизерными порциями в основном из опада трав, интенсивность высвобождения этих элементов снижается в ряду: контроль — изреженное насаждение — молодняк.

Основные стадии высвобождения элементов из опада наступают через год и более с начала его разложения на поверхности почвы. Интенсивность процесса зависит от качества оставшейся массы. По сравнению с контролем оно ухудшается в изреженном насаждении и еще более на участке сплошной рубки, где соотношение травы: листья березы: хвоя сосны: ветви равно 3:31:22:44. На контроле, в изреженном насаждении и молодняке в остатке опада содержится азота и зольных элементов соответственно 46 и 139, 46 и 131 и 28 и 81 кг/га. или в перерасчете на 1 ц годичного прироста на этих же участках в остатке опада содержится соответственно 0,39, 0,32, и 0,26 кг/га азота. 0,052. 0.024 и 0,018 фосфора и 0,069, 0,029 и 0,022 кг/га калия.

Теку щий бонитет древостоев равен 11,8 — на участках выборочной и 11,5 — сплошной рубки (на контроле III, III.2). Это может свидетельствовать об отсутствии напряженности пищевого режима древостоев. В результате большой выборки деревьев на участках сократился общий объем выноса элементов* на формирование годичного прироста, и, по всей вероятности, запасы доступных элементов питания в почве к 20-летнему сроку мероприятия еще не истощились, и активно используются насаждениями. С увеличением возраста древостоя на участке сплошной рубки размеры фитомассы и мортмассы и интенсивность круговорота элементов должны достигнуть контрольных показателей или превысить их.

[1] Германова Н.И., Егорова Р.А. Баланс органического вещества при освоении торфяных почв среднетаежной подзоны // Лесоведение. 1998. № 3. С. 12-17.