ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2019, № 6, С.512-523


ПОТОКИ АЗОТА И ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА – ФИТОЦЕНОЗ» НА ВЫРУБКАХ СРЕДНЕТАЕЖНЫХ ЕЛЬНИКОВ РЕСПУБЛИКИ КОМИ
К. С. Бобкова1, Н. В. Лиханова2
1Институт биологии Коми НЦ УрО РАН,
167982, Россия, Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28
E-mail: bobkova@ib.komisc.ru
2Сыктывкарский государственный университет
им. Питирима Сорокина,
167001, Россия, Сыктывкар, Октябрьский просп., 55


Поступила в редакцию 28.05.2018 г.
Результаты статьи направлены на решение проблемы функционирования антропогенно нарушенных лесных биогеоценозов. Рассматривается биологический круговорот элементов минерального питания на вырубках среднетаежных ельников на торфянисто-подзолисто-глееватых почвах. Характеризуются аккумуляция, депонирование, возврат азота и зольных элементов отдельными видами растений и фитоценозами на вырубках после сплошнолесосечной рубки двух типов ельников.  Установлено, что на 4-6-летних вырубках ельников в массе растений аккумулируется 665.6-808.9 кг га-1 элементов минерального питания. Главным источником питательных элементов является лесная подстилка, где содержание их составляет 1523-2319 кг га-1. Для формирования годичной продукции фитомассы на вырубках ельника черничного влажного ежегодно из почвы вовлекается азота 39.1, зольных элементов 59.3 кг га-1 и на вырубке ельника долгомошно-сфагнового 44.5 и 74.3 кг га-1 соответственно. С растительными остатками опада в почву поступает 77.7-89.3 кг га-1 в год азота и зольных элементов. В формировании структурного состава годичной продукции и опада в экосистемах вырубок основная роль принадлежит растениям напочвенного покрова. Показатели, характеризующие скорость оборота элементов минерального питания на вырубках ельников, варьируют от 4 для калия до 82 лет для железа.
Ключевые слова: Север России, средняя тайга, ельник, сплошнолесосечная рубка, азот, зольные элементы, вырубка, биологический круговорот.
Работа выполнена при поддержке проектов фундаментальных научных исследований УрО РАН (15-12-4-39, 18-4-4·29).
DOI: 10.1134/S0024114819060020            


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Атлас Коми АССР, М.: ГУГК, 1964. 112 с.

  • 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.

  • Бобкова К.С., Смольцева Н.Л., Тужилкина В.В., Артемов В.А. Круговорот азота и зольных элементов в сосново-еловом насаждении средней тайги // Лесоведение. 1982. № 5. С. 3-11.

  • Бобкова К.С. Биологическая продуктивность лесов // Леса Республики Коми. М.: Издательско-продюсерский центр «Дизайн. Информация. Картография», 1999. С. 40-54.

  • Ведрова Э.Ф., Мухортова Л.В., Иванов В.В., Кривобоков Л.В., Болонева М.В. Восстановление запасов органического вещества после рубок в лесных экосистемах Восточного Прибайкалья // Известия РАН. Серия биологическая. 2010. № 1. С. 83-94.

  • ГОСТ 16128-70. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М.: Госстандарт СССР, 1970. 25 с.

  • Гришина Л.А. Биологический круговорот и его роль в почвоведении (Биологический цикл: роль в формировании почвы) М.: Изд-во МГУ, 1974. 128с.

  • Дымов А.А. Влияние сплошных рубок в бореальных лесах России на почвы (обзор) // Почвоведение. 2017. № 7. С. 787-798.

  • Казимиров Н.И., Морозова Р.М., Куликова В.К. Органическая масса и потоки вещества в березняках средней тайги. Л.: Наука, 1978. 216 с.

  • Классификация и диагностика почв СССР. Под ред. Добровольского Г.В. М.: Колос, 1977. 223 с.

  • Ковда В.А. Основы учения о почвах. М.: Наука, 1973. 448 с.

  • Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции / Отв. ред. К.С. Бобкова, Э.П. Галенко. СПб.: Наука, 2006. 337 с.

  • Лагутин М.Б. Наглядная математическая статистика. Учеб. пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. С. 472.

  • Лиханова Н.В. Изменение биоразнообразия и массы растений напочвенного покрова ельников средней тайги после сплошнолесосечной рубки.  Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012.Т. 14. № 1(5). С. 1309-1312.

  • Лукина Н.В., Никонов В.В. Биохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения. Апатиты: Изд-во Кольский НЦ РАН, 1996. Ч. 1. 216 с.; Ч. 2. 194 с.

  • Андреева Е. Н., Баккал И. Ю., Горшков В. В., Лянгузова И. В., Мазная Е. А., Нешатаев В. Ю., Нешатаева В. Ю., Ставрова Н. И, Ярмишко В. Т., Ярмишко М. А. Методы изучения лесных сообществ. СПб: Изд-во НИИХимии СПбГУ, 2002. 240 с.

  • Никонов В.В., Лукина Н.В. Биогеохимические функции лесов на северном пределе распространения. Апатиты: Изд-во Кольский НЦ РАН, 1994. 315 с.

  • Паршевников А.Л. Круговорот азота и зольных элементов в связи со сменой пород в лесах средней тайги // Типы леса и почвы северной части Вологодской области. Тр. Института леса и древесины СО АН СССР. М.-Л., 1962. 292 с.

  • Продуктивность и круговорот элементов в фитоценозах Севера. Под ред. Пономаревой В.В. Л.: Наука, 1975. 130 с.

  • Ремезов Н.П., Быкова Л.Н., Смирнова К.М. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах Европейской части СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1959. 284 с.

  • Семенова В.Г. Влияние рубок главного пользования на почвы и круговорот веществ в лесу. М.: Лесн. пром-ть, 1975. 184 с.

  • Основы лесной биогеоценологии. Под ред. акад. В. Н. Сукачева и д-ра биол. наук Н. В. Дылиса. М.: Наука, 1964. 574 с.

  • Усольцев В.А. Биологическая продуктивность лесов Северной Евразии: методы, база данных и ее приложение. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2007. 637 с.

  • Уткин А.И. Биологическая продуктивность лесов: Методы изучения и результаты // Лесоведение и лесоводство. “Итоги науки и техники”. М.: ВИНИТИ, 1975. 190 с.

  • Фокин А.Д., Черникова И.Л., Ибрагимов Л.Ш., Сюняев Х.Х Роль растительных остатков в обеспечении растений зольными элементами на подзолистых почвах // Почвоведение. 1979. № 6. С. 53-61.

  • Bobkova K.S., Likhanova N.V. Removal of carbon and mineral nutrients upon clear felling of spruce forests in the middle taiga // Contemporary Problems of Ecology. 2012. V. 5. N3. pp. 633-644.

  • Dahlman R.C., Kuceera C.L. Root productivity and turnover in native prairie // Ecology. 1965. V. 46. N 1-2. pp. 84-89.

  • Edmonds R. L. Decomposition rates and nutrient dynamics in small-diameter woody litter in four forest ecosystems in Washington, USA // Canadian Journal of Forest Research. 1987. V. 17. N 6. pp. 499-509.

  • Finer L., Mannerkoski H., Piirainen S., Starr M. Carbon and nitrogen pools in old-growth, Norway spruce mixed forest in eastern Finland and changes associated with clear-cutting // Forest Ecology and Management. 2003. V. 174. N 1. pp. 51-63.

  • Grand S., Hudson R., Lavkulich L.M. Effect of forest harvest on soil nutrients and labile ions in Podzols of southwestern Canada: Mean and dispersion effects // Catena. 2014. V. 122. P. 18-26.

  • Hedwall P.- O., Grip H., Linder S., Lövdahl L., Nilsson U., Bergh J. Effect of clear-cutting and slash removal on soil water chemistry and forest-floor vegetation in a nutrient optimised Norway spruce stand // Silva Fennica. 2013. V. 47. N 2. Article ID 933. 16 р. (https://doi.org/10.14214/sf.933)

  • Palviainen M., Finer L., Laiho R., Shorohova E., Kapitsa E., Vanha-Majamaa I. Carbon and nitrogen release from decomposing Scots pine, Norway spruce and silver birch stumps. Forest Ecology and Management. 2010. V. 259. N 3. P. 390–398 (doi: 10.1016/j.foreco.2009.10.034).