Экология/6.Экологический мониторинг

Погорелова О.А., Козаченко М.А.

Саратовский государственный аграрный университет, Россия

Оценка запасов углерода в лесной подстилке Вязовского лесничества Саратовской области.

В предотвращении глобального изменения климата, связанного с увеличением в земной атмосфере концентрации парниковых газов, в первую очередь СО₂, огромную роль играют леса.

Горение биомассы это один из глобальных источников газовой и пылевой эмиссии в атмосферу земли. Известно, что ежегодно на нашей планете возникает более 200 тыс. лесных пожаров, которые повреждают около 0,5 % общей площади лесов. Горение растений, подстилки и почвенного гумуса сопровождается выделением большого числа различных соединений, элементный состав которых еще недостаточно хорошо изучен.

Ежегодно на борьбу с ними тратится большое количество сил и средств.

Целью данной работы была оценка запасов углерода в лесной подстилке под доминирующей древесной растительностью и на различных элементах рельефа ландшафта.

Опыты по оценке состояния углеродного депо под различными растительными сообществами проводились в Вязовском лесничестве.

Для оценки количества углерода, удерживаемого в лесной подстилке, в июне…июле 2010 года согласно ОСТ 56 69--83 «Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки» в спелых насаждениях различного породного состава были заложены пробные площади. Кроме состава древостоя определялись: состав травяного напочвенного покрова (глазомерно устанавливалась степень проективного покрытия в процентах), подроста и подлеска; густота подроста и подлеска; мощность и степень разложения лесной подстилки; для дубовых древостоев определялся тип леса и тип лесорастительных условий. В каждой пробной площади брались образцы подстилки на площадках размером 40х40 сантиметров в трехкратной повторности, где производилась морфометрическая оценка мощности подстилки (см).

Интразональные экологические условия элементов рельефа в рамках ландшафта нашли отражения в распределении растительности, количестве опада и степени его разложения (табл.1).

Таблица 1

Экологическая характеристика условий формирования и трансформации лесной подстилки по элементам рельефа в ландшафте

Элемент рельефа	Породный состав леса на пробной площади	Подлесок		Напочвенный растительный покров			Мощность лесной подстилки, см	Степень Разложе- ния подстилки, %
		состав	густота	состав	Проективное покры- тие, %
Дубравы на ССЭ*
плакор	10Д	Бояр, Клт	средняя	мятлик дубравный		25	5	5
склон	10Д	Бояр	редкий	ландыш майский		5	5	5
		Клт	густой
донная часть склона	10Д	Клт	густой	мятлик дубравный, сныть обыкновенная		20	6	0
В среднем по склонам северной экспозиции						16,6	5,5	3,3
Дубравы на СЮЭ*
плакор	10Д	Бояр, Клт	средняя	мятлик дубравный		25	5	5
склон	10Д	Клт	средняя	мятлик дубравный		10	5	10
		Бояр	средняя
донная часть склона	10Д	Бояр	средняя	мятлик дубравный		20	4	5
		Вяз	средняя
В среднем по склонам южной экспозиции						18,3	4,5	6,7
Дубравы в среднем по ландшафту						1,4	5,0	4,3
Липняки на ССЭ
плакор	9Лп1Д	Бояр	редкий	мятлик дубравный		40	6	80
		Клт	густой
склон	8ЛП1Д1Кл	-		мятлик дубравный		20	4	40
донная часть склона	5Лп4Д1Кл	Вяз	редкий	мятлик дубравный, ландыш майский		25	3	25
В среднем по склонам северной экспозиции						28,3	4,3	48,3
Липняки на СЮЭ
плакор	9Лп1Д	Бояр	редкий	мятлик дубравный		40	6	80
		Клт	густой
склон	10Лп	Бояр	средняя	мятлик дубравный		20	5	90
донная часть склона	8Лп2Д	Бояр	редкий	мятлик дубравный		25	3	45
В среднем по склонам южной экспозиции						28,3	4,7	71,7
Липняки в среднем по ландшафту						28,3	4,5	60,0
В среднем по породам							4,7	32,5
плакор							5,5	42,5
склон							4,7	36,2
донная часть склона							4	18,7
Отклонение фактических показателей мощности и степени разложения лесной подстилки по дубравам от средней величины %							<6,4	>86,5
Отклонение фактических показателей мощности и степени разложения лесной подстилки по липнякам от средней величины %							>4,2	<84,6

*- ССЭ склон северной экспозиции, СЮЭ – склон южной экспозиции

Максимальное количество листового опада аккумулировалось в дубравах. В среднем по ландшафту (плакор+склон+донная часть склона) мощность лесной подстилки в дубравах была на 0,5 см или на 10% выше, чем в ландшафте под липняками.

Важную роль в распределении лесной подстилки под различной растительностью играют элементы рельефа.

Микроклимат, ветровой режим корректируют распределение лесной подстилки в ландшафте. Оптимальные условия по освещенности, температурному режиму складываются на плакорах, что усиливает рост и развитие деревьев по сравнению с другими элементами ландшафта. Показателем более активного развития деревьев на анализируемом элементе рельефа является их облиственность и как следствие мощность листового опада.

В большой степени степень разложения лесной подстилки зависит от породного состава насаждений. Это определяется несколькими факторами: 1) наличием в опаде дуба веществ, препятствующих быстрому распаду и разложению органики микроорганизмами (в отличие от дуба в липовом опаде эти вещества отсутствуют); 2) особенностями сложения древесного полога в дубовых древостоях (в дубовом лесу в зависимости от густоты насаждения активные лучи составляют 2…13% от освещённости на открытом месте в облачную погоду (В.Д. Новосельцев, В.А. Бугаев, 1985), а у других пород этот показатель заметно выше). Опосредованно, через освещённость под пологом, древесный полог дубового древостоя влияет на разложение подстилки.

Показатели содержания углерода и азота в лесной подстилке представлены в таблице 5.

Таблица 5

Содержание углерода и азота в лесной подстилке

Элемент рельефа	Запас свежего органического вещества на почве, т/г (листовой опад)	Содержание в подстилке, %		Отношение С:N
		углерода	азота
Дубравы
плакор	104,1	41,7	1,70	24,5
теневой склон (ССЭ)	84,2	25,43	1,00	25,4
донная часть теневого склона	53,6	42,26	1,63	25,9
В среднем по склонам северной экспозиции	80,6	36,5	1,44	25,27
световой склон (СЮЭ)	124,8	42,21	1,53	27,6
донная часть светового склона	123	36,00	1,43	25,2
В среднем по склонам южной экспозиции	123,9	39,1	1,48	26,02
Липняки
плакор	66,7	41,7	1,70	24,5
теневой склон	83,7	43,22	1,52	28,4
донная часть теневого склона	61,6	20,85	0,93	22,4
В среднем по склонам северной экспозиции	70,6	35,3	1,38	25,01
световой склон	41,6	32,04	1,38	23,2
донная часть светового склона	15,5	36,1	1,52	23,7
В среднем по склонам южной экспозиции	28,5	34,1	1,45	23,5

*- ССЭ склон северной экспозиции, СЮЭ – склон южной экспозиции

По данным представленным в таблице 5 можно констатировать примерно одинаковое содержание углерода и азота в различных по породному составу насаждениях на всех элементах рельефа. Можно отметить увеличение доли содержания углерода в лесной подстилке при повышении по элементам рельефа (в ряду донная часть – склон – плакор).

Выводы: основной особенностью формирования и трансформации опада в лесорастительных сообществах по элементам рельефа в Вязовском лесничестве является то, что дубовые древостои (занимают первое место по площади в лесном фонде лесничества) формируют лесную подстилку большей мощности, но с меньшей степенью разложения по сравнению с липовыми древостоями (занимают второе место по площади в лесном фонде лесничества), которые формируют лесную подстилку меньшей мощности и с большей степенью разложения.

Литература:

1. Макаревский М.Ф. Запасы и баланс органического углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии // Экология. - 1991. - № 3. - С. 3-10.

2. Белов С.В. Оценка гигиенической роли леса // Лесное хозяйство Поволжья. - Саратов: СГСХА, 1964. - №1 - С. 8-10.

3. Программа и методика биогеоценологических исследований/под ред. В.Н.Сукачёва и Н.В.Дылиса – М.: Наука, 1966. – 333 с.

4. В.Д. Новосельцев, В.А. Бугаев. Дубравы. – М.:Агропромиздат,1985. –214 с.