ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2020, № 6, С. 548–559


ОСОБЕННОСТИ ТРАНСФОРМАЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА СТВОЛОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ ПРИ ТОРФОГЕНЕЗЕ НА ЛЕСНЫХ БОЛОТАХ
Т. Т. Ефремова, С. П. Ефремов, А. Ф. Аврова
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН – Обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН,
Россия, 660036 Красноярск, Академгородок, 50/28
E-mail: efr2@ksc.krasn.ru


Поступила в редакцию 04.07.2019 г.
Впервые в однотипных условиях водно-минерального питания и гидротермического режима изучена специфика разложения погребенного дебриса и мохового детрита на примере эутрофного лесного массива долинных горных торфяников юга Енисейской Сибири, занятых болотными ельниками. Оценка по критерию Вилкоксона универсальных показателей гумусного состояния (степень гумификации – ∑ГК+∑ФК, тип гумуса – отношение СГК:СФК, биохимическая активность – отношение С:N) показывает: в ходе торфогенеза за 600-летний период остатки моховой растительности и погребенные стволы ели различаются направленностью и темпами гумификации с высоким уровнем значимости. Установлена заторможенность процессов разложения органического вещества стволовой древесины, которая судя по отношению С:N 45–77, слабой степени гумификации 31.8–33.4% и неизменному фульватно-гуматному типу гумуса за весь период погребения остается практически стабильной. Явные преобразования органического вещества дебриса обнаружились в перестройке фракционного состава преимущественно гуминовых кислот (ГК). Отчетливое повышение содержания ГК-3 сопровождается почти пропорциональным снижением количества (ГК-1+ГК-2), в сумме которых бурые фракции (ГК-1) составляют 70–86%. Горизонты торфяного субстрата, сложенные остатками лесных зеленых и гипновых мхов, характеризовались в ходе торфогенеза узким отношением С:N в среднем равным 13.5, нарастающей со временем захоронения высокой степенью гумификации 34.4–54.9%, гуматно-фульватным типом гумуса за счет примерно пропорционального роста содержания всех фракций гумусовых кислот. Оптическая плотность гуминовых кислот торфяного субстрата и погребенных стволов ели характеризуется низким и очень низким уровнем соответственно и свидетельствует об упрощенной молекулярной структуре гуминовых кислот и слабее выраженном превращении разлагающейся древесины в гумусовые вещества.
Ключевые слова: горные лесные торфяники, гумусовые вещества, погребенная стволовая древесина, моховой детрит, фактор времени, Енисейская Сибирь.
DOI: 10.31857/S0024114820050058


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. 288 с.

  • Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М: Изд-во Московского университета, 1962. 491 с.

  • Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука, 1980. 187 с.

  • Головацкая Е.А., Дюкарев Е.А. Углеродный баланс болотных экосистем на примере Бакчарского болота // Исследование природно-климатических процессов на территории Большого Васюганского болота. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. С. 136–147.

  • Елина Г.А., Кузнецова О.Л. Биологическая продуктивность болот Карелии // Стационарное изучение болот и заболоченных лесов в связи с осушительной мелиорацией. Петрозаводск: Изд-во Карельский филиал АН СССР, 1977. С. 105–123.

  • Ефремова Т.Т. Почвообразование и диагностика торфяных почв болотных экосистем // Почвоведение. 1992. № 12. С. 25–35.

  • Ефремова Т.Т., Аврова А.Ф., Ефремов С.П. Пространственная дифференциация содержания углерода в торфяных почвах болотных ельников восточного макросклона Кузнецкого Алатау // Лесоведение. 2018. № 4. С. 273–284.

  • Замолодчиков Д.Г. Оценка пула углерода крупных древесных остатков в лесах России с учетом влияния пожаров и рубок // Лесоведение. 2009. № 4. С. 3–15.

  • Инишева Л.И., Дементьева Т.В. Скорость минерализации органического вещества торфов // Почвоведение. 2000. № 2. С. 196–203.

  • Карелин Д.В., Уткин А.И. Скорость разложения крупных древесных остатков в лесных экосистемах // Лесоведение. 2006. № 2. С. 26–33.

  • Козловская Л.С. Разложение древесины // Динамика органического вещества в процессе торфообразования. Л.: Наука, 1978. С. 75–78.

  • Козловская Л.С., Медведева В.М., Пьявченко Н.И. Динамика органического вещества в процессе торфообразования. Л.: Наука, 1978. 176 с.

  • Медведева В.М. Биологическая продуктивность заболоченных лесов и болот // Динамика органического вещества в процессе торфообразования. Л.: Наука, 1978. С. 4–24.

  • Миронычева-Токарева Н.П., Косых Н.П., Вишнякова Е.К. Продукционно-деструкционные процессы в болотных комплексах Большого Васюганского болота // Исследование природно-климатических процессов на территории Большого Васюганского болота. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. С. 147–158.

  • Мухортова Л.В., Ведрова Э.Ф. Вклад крупных древесных остатков в динамику запасов органического вещества послерубочных лесных экосистем // Лесоведение. 2012. № 6. С. 55–62.

  • Орлов А.Я. Наблюдения над сосущими корнями ели (Picea excelsa Link.) в естественных условиях // Ботанический журнал, 1957. Т. 42. № 8. С. 1172–1181.

  • Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М: Изд-во Московский университет, 1974. 332 с.

  • Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М: Изд-во МГУ, 1990. 325 с.

  • Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов // Почвоведение. 2004. № 8. с. 918–920.

  • Пономарева В.В., Николаева Т.А. К методике изучения органического вещества в торфяно-болотных почвах // Современные почвенные процессы в лесной зоне Европейской части СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 170–203.

  • Пьявченко Н.И. Торфонакопление и его продуктивность // Динамика органического вещества в процессе торфообразования. Л.: Наука, 1978. С. 141–156.

  • Трефилова О.В., Ведрова Э.Ф., Оскорбин П.А. Запас и структура крупных древесных остатков в сосняках Енисейской равнины // Лесоведение. 2009. № 4. С. 16–23.

  • Bragazza L., Siffi C., Iacumin P., and Gerdol R. Mass loss and nutrient release during litter decay in peatland: The role of microbial adaptability to litter chemistry // Soil Biology & Biochemistry. 2007. V. 39. P. 257–267.

  • Carret L.G., Oliver G.R., Pearce S.H., Davis M.R. Decomposition of Pinus radiate coarse woody debris in New Zealand // Forest Ecology and Management. 2008. V. 255. № 11. Р. 3839–3845.

  • Domisch T., Finer L., Laiho R., Karsisto M., and Laine J. Decomposition of Scots pine litter and the rate of released carbon in pristine and drained pine mires // Soil Biology & Biochemistry. 2000. V. 32. P. 1571–1580.

  • Laiho R., Presscott C.E. The contribution of coarse woody debris to carbon, nitrogen, and phosphorus cycles in three Rocky Mountain coniferous forests // Canadian Journal of Forest Research. 1999. V. 29. Р. 1592–1603.

  • Laiho R., Laine J., Trettin C.C., Finér L. Scots pine litter decomposition along drainage succession and soil nutrient gradients in peatland forests, and the effects of inter-annual weather variation // Soil Biology & Biochemistry. 2004. V. 36. P. 1095–1109.

  • Lombardi F., Cherubini P., Lasserre B., Tognetti R., Marchetti M. Tree rings used to assess time since death of deadwood of different decay classes in beech and silver fir forests in the central Apennines (Molise, Italy) // Canadian Journal of Forest Research. 2008. V. 38. № 4. P. 821–823.

  • Mukhortova L.V. Сarbon and nutrient release during decomposition of coarse woody debris in forest ecosystems of Central Siberia // Folia Forestalia Polonica. Series A. 2012. V. 54. № 2. Р. 71–83.

  • Palviainen M., Laiho R., Mäkinen H., Finer L. Do decomposing Scots pine, Norway spruce, and Silver birch stems retain nitrogen? // Canadian Journal of Forest Research. 2008. V. 38. № 12. P. 3047–3055.