СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОДНОГО РЕЖИМАЗАБОЛОЧЕННЫХ ЕЛЬНИКОВ

В.И. Абражко

Ботанический институт РАН, Санкт-Петербург

Важнейшие черты структурно-функциональной организации таежных биогеоценозов теснейшим образом связаны и отражают в себе особенности динамики водного баланса экотопа и водообмена в системе: почва — фитоценоз — атмосфера.

Многолетние исследования осуществлялись на территории Центральнолесного биосферного государственного заповедника в относительно разновозрастных субклимаксовых ельниках: липняково-ясменниковом, черничнокисличном, сфагново-черничном, чернично-пупвдцево-сфагновом (см. табл.). В экологическом отношении они составляют ряд, отражающий их реакции на увеличение избыточного увлажнения, ухудшение аэрации, питательного режима почв.

В отличие от высокопродуктивных ельников, занимающих относительно хорошо дренированные участки, ельники сфагновой группы приурочены к слабопроточным понижениям и депрессиям мезорельефа. Они испытывают постоянный приток воды с соседних территории, а её отток из почвы протекает очень медленно и в течение всего года. Это приводит к накоплению влаги, избыточному увлажнению почвенного профиля и постоянно высокому уровню верховодки. Наиболее сильному и длительному затоплению подвергается торфяная почва ельника чернично-пушицево-сфагнового, где ель находится на пределе своего синэкологического ареала, и её эдификаторные позиции сильно ослаблены.

Комплекс неблагоприятных условии, обусловленный анаэробиозом, сокращает корнеобитаемый слой до 5-10 см.

Некоторые показатели водного режима ельников (числитель — средняя величина, знаменатель — диапазон изменчивости)

Существенно менее сильное затопление испытывала торфяная почва ельника сфагново-черничного, концентрация 02 в воде достигала 3,0-3,2 мг/л. Но ограничения высокого уровня почвенно-грунтовых вод и анаэробиоза на нормирование корнеобитаемого слоя и подбор видового состава сообщества ещё очень велико.

Анализируя нормы реакций ели на факторы почвенной среды следует отметить, что наиболее значительные различия между древостоями наблюдаются в степени развития, структуре и характере распределения в почве физиологически активной части корневых систем, играющих важную роль в поглощении питательных веществ и воды. Несмотря на уменьшение корнеобитаемого слоя для заболоченных ельников характерно развитие у деревьев относительно более мощного всасывающего корневого аппарата, что уменьшает у них коэффициент водного обслуживания хвои физиологически активными корнями более, чем в 1,5-4 раза по сравнению с высокопродуктивными системами. Наряду с этим в силу более слабого развития и значительно меньших размеров деревьев в пологе заболоченных древостоев создается более благоприятный режим освещённости и усиливается проветривание крон. С уменьшением высоты деревьев сопротивление водному току проводящей системы снижается, скорость поступления воды в кроны возрастает. Эти факторы — важная предпосылка поглощения большего количества почвенной влаги древостоями избыточно увлажненных фитоценозов, они способствуют повышению их водного обмена, снижению водного дефицита и водного потенциала в корнях и хвое. Интенсивность транспирации деревьев в сфагновых ельниках обычно в 1,5 раза выше, чем в высокопродуктивных сообществах, продуктивность транспирации значительно ниже.

В годы высокого количества осадков в результате сильного подтопления корнеобитаемого слоя и отмирания корней происходит гибель деревьев и распад древостоев ели. Цепь взаимообусловленных причинных связей, характеризующих отмирание ели можно представить в следующем виде: продолжительное затопление почвы — нарушение аэрации в корнеобитаемом слое, анаэробиоз — отмирание всасывающих корневых окончаний — уменьшение подачи воды в кроны — рост водного дефицита в хвое — подавление и прекращение фотосинтеза, частичное осыпание хвои старшего возраста — отсутствие пластических веществ для восстановления всасывающего аппарата корней — исключение возможности улучшения водоснабжения, дальнейшее развитие водного стресса -осыпание хвои последних лет и отмирание деревьев.