ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2019, № 1, С. 38-48


РАЗЛОЖЕНИЕ КОРЫ В СОСТАВЕ ПОРУБОЧНЫХ ОСТАТКОВ ПОСЛЕ СПЛОШНЫХ РУБОК В СРЕДНЕТАЕЖНЫХ ЛЕСАХ
Е.А. Капица 1,2, Е.В. Шорохова 1,2,3, И.В.Ромашкин2, Н.А. Галибина2, К.М. Никерова2, И.А. Казарцев 1,2,4
1 Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
Россия, 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5
2 Карельский научный центр Российской академии наук
Россия, 185910, Республика Карелия, Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11
3 Финляндия, FI-00790, Хельсинки, Институт Природных Ресурсов Финляндии (Луке), ул. Виикинкаари, 4
4  Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений
Россия, 196608, Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского, 3
E-mail: kapitsa@list.ru


Поступила в редакцию 16.11.2017 г.
Роль коры как фракции фитомассы в биологическом круговороте веществ изучена недостаточно. В работе исследована шестилетняя динамика физических и химических свойств коры, оставшейся после сплошной рубки леса. Масса коры в составе порубочных остатков составила 20.8 м3 га-1, или пятую часть от запаса крупных древесных остатков, который варьировал от 105 до 127 м3га-1. Начальная удельная масса коры составила в среднем 0.601 г cм-2 для осины, 0.346 г cм-2 для сосны, 0.446 г cм-2 для березы и 0.233 г cм-2 для ели. Начальная плотность коры варьировала от 0.51 до 0.71 г см-3 для осины, от 0.56 до 0.80 г см-3 для березы, от 0.39 до 0.64 г см-3 для сосны и от 0.60 до 0.73 г см-3 для ели; начальные концентрации азота и углерода - от 0.23 до 0.53% и от 42 до 48%, соответственно. Изменение во времени удельной массы коры, процента флоэмы и толщины коры зависело от древесной породы. Максимальная скорость потери массы отмечена у еловой коры, тогда как максимальная скорость потери флоэмы - у березовой коры. За 6 лет, прошедших после рубки, удельная масса коры уменьшилась на 32-38%, плотность – на 10-17%, процент флоэмы – на 78-99%. Концентрации азота и углерода в коре не изменились. Сохранение слоя коры на поверхности почвы после рубки леса частично компенсирует потери азота вследствие вывоза срубленной древесины.
Ключевые слова: древесная кора, ксилолиз, плотность, скорость разложения, флоэма, углерод, азот.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (15-14-10023).
DOI: 10.1134/S0024114819010066


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Дымов А.А., Старцев В.В. Изменение температурного режима подзолистых почв в процессе естественного лесовозобновления после сплошнолесосечных рубок // Почвоведение. 2016. № 5. C. 599-608.

  • Казимиров Н.И., Морозова Р.М. Биологический круговорот веществ в ельниках Карелии // Л.: Наука, 1973. 175.

  • Капица Е.А., Трубицына Е.А., Шорохова Е.В. Биогенное разложение стволов, ветвей и корней основных лесообразующих пород темнохвойных северотаежных лесов // Лесоведение. 2012а. № 3. C. 51-58.

  • Капица Е.А., Шорохова Е.В., Кузнецов А.А. Пул углерода крупных древесных остатков в коренных лесах северо-запада Русской равнины // Лесоведение. 2012б. № 5. C. 36-43.

  • Курнаев С.Ф. Лесорастительное районирование СССР. М.: Наука. 1973. 203 с.

  • Лотова Л.И. Микроструктура коры основных лесообразующих лиственных деревьев и кустарников Восточной Европы. М.: КМК. 1999. 114 с.

  • Мурзаева М.К. Особенности микроклимата на лесосеках различных способов рубок // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск: Сред.-Урал. кн. изд-во. 1978. Вып. 11. С. 73-77.

  • Орлова М.А., Лукина Н.В., Смирнов В.Э., Артемкина Н.А. Влияние ели на кислотность и содержание элементов питания в почвах северотаежных ельников кустарниково-зеленомошных // Почвоведение. 2016. № 11. С. 1355-1367. 

  • Острошенко В.В. Краткий словарь основных лесоводственно-экономических терминов.  Уссурийск: Приморская гос. с.-х. академия, 2005. 196 с.

  • Поздняков Л.К., Щербаков Н.М., Зябченко С.С., Куликова В.К. Лесные растительные ресурсы Карелии. Петрозаводск: Карельск. филиал АН СССР. 1974. 135 с.

  • Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Наука, 1976. 159 с.

  • Полубояринов О.И., Сорокин А.М. Физические свойства сосновой коры и ее компонентов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 1997. № 3. C. 70-74.

  • Прокушкин С.Г., Прокушкин А.С., Сорокин Н.Д. Интенсивность разложения отдельных компонентов фитодетрита в лиственничниках криолитозоны Средней Сибири // Известия РАН. Серия биол. 2014. № 1. С. 76–85.

  • Рипачек В. Биология дереворазрушающих грибов. М.: Лесн. пром-сть, 1967. 258 с.

  • Рожков А.С. Анатомические, гистохимические и биологические преобразования у лиственницы при повреждении насекомыми. Иркутск: АН СССР. Сиб. отд-ние. Сиб. ин-т физиологии и биохимии растений. 1972. 125 с.

  • Соломатова Е.А. Экология и география почв // Почвы еловых лесов Восточной Фенноскандии. Петрозаводск: Кар НЦ РАН, 2009. C. 66-90.

  • Шорохова Е.В., Капица Е.А. Фрагментация и разложение еловой коры в лесах южной и средней тайги // Лесоведение. 2007. № 5. C. 22-26.

  • Шорохова Е.В., Шорохов А.А. Характеристика классов разложения древесного детрита ели, березы и осины в ельниках подзоны средней тайги // Тр. СПб. НИИ лесн. хоз-ва. 1999. Вып. 1 (2). С. 17-23.

  • Berg B., McClaugherty C. Plant litter: decomposition, humus formation, carbon sequestration. Berlin - Heidelberg: Springer Verlag, 2003. 286 p.

  • Čekstere G., Laiviņš M., Osvalde A. Chemical composition of Scots pine bark as a bioindicator of enviromental quality in Riga, Latvia // Proceedings of the Latvian academy of science. Section B. Natural, Exact, and Applied Sciences. 2015. V. 69. N 3. P. 87-97.

  • Dossa G.G.O., Paudel E., Cao K., Schaefer D., Harrison R.D. Factors controlling bark decomposition and its role in wood decomposition in the tropical tree species. Scientific Scientific Reports. 6:34153. doi: 10.1038/srep34153.

  • Gustafsson L., Eriksson I. Factors of importance for the epiphytic vegetation of aspen Popullus tremula with special emphasis on bark chemistry and soil chemistry. Journal of Applied Ecology. 1995. V. 32. N 2. P. 412-424.

  • Harmon M.E., Cromack Jr K., Smith B.G. Coarse woody debris in mixed-conifer forests, Sequoia National Park, California // Canadian Journal of Forest Research. 1987. V. 17. N 10. P. 1265-1272.

  • Helmisaari H.S., Siltala T. Variation in nutrient concentrations of Pinus sylvestris stems // Scandinavian Journal of Forest Research. 1989. V. 4. N 1-4. P. 443–451.

  • Jönsson A.M. Mineral nutrients of beech (Fagus sylvatica) bark in relation to frost sensitivity and soil treatments in southern Sweden // Annals of Forest Science. 2000. V. 57. N 1. P. 1–8.

  • Kuhlman E.G. Decomposition of loblolly pine bark by soil- and root-inhabiting fungi // Canadian Journal of Botany 1970. V. 48. N 10. P. 1787-1793.

  • Lambert M.J.  Inorganic constituents in wood and bark of New South Wales forest tree species // Forestry commission of New South Wales research note No 45. Sydney. 1981. 43 p.

  • Ludley K.E., Robinson C.H., Jickells S., Chamberlain P.M., Whitaker J. Differential response of ectomycorrhizal and saprotrophic fungal mycelium from coniferous forest soils to selected monoterpenes // Soil Biology and Biochemistry. 2008. V. 40. Is. 3. P. 669–678.

  • Lukina N.V., Orlova M.A., Steinnes E., Artemkina N.A., Gorbacheva T.T., Smirnov V.E., Belova E.A. Mass-loss rates from decomposition of plant residues in spruce forests near the northern tree line subject to strong air pollution // Environmental Science and Pollution Research. 2017. Vol. 24, N 24, P. 19874-19887.

  • Palviainen M., Finér 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 & Management. 2010. V. 259. N 3. P. 390-398.

  • Parameswaran N., Wilhelm G.E., Liese W. Ultrastructural aspects of beech bark degradation by fungi // European Journal Forest Pathology. 1976. V. 6. N 5. P. 274-286.

  • Sawidis T., Breuste J., Mitrovic M., Pavlovic P., Tsigaridas K. Trees as bioindicator of heavy metal pollution in three European cities // Environmental Pollution. 2011. V. 159. N 12. P. 3560–3570.

  • Shorohova E., Kapitsa E., Vanha-Majamaa I. Decomposition of stumps 10 years after partial and complete harvesting in southern boreal forest in Finland // Canadian Journal of Forest Research. 2008a. V. 38. N 9. P. 2414-2421.

  • Shorohova E., Kapitsa E., Vanha-Majamaa I. Decomposition of stumps in a chronosequence after clear-felling vs. clear-felling with prescribed burning in southern boreal forest in Finland // Forest Ecology and Management. V. 255. N 10. 2008b. P. 3606-3612.

  • ShorohovaE., Kapitsa Е. Influence of the substrate and ecosystem attributes on the decomposition rates of coarse woody debris in European boreal forests // Forest Ecology and Management. 2014. V. 315. N 1. P. 173-184.

  • Ståhl G., Ringvall A., Fridman J. Assessment of coarse woody debris – a methodological overview // Ecological Bulletins. 2001. V. 49. P. 57-70.

  • Tarasov M.E., Birdsey R.A. Decay rate and potential storage of course woody debris in the Leningrad region // Ecological Bulletins. 2001. V 49. P. 137-147.

  • Werkelin J., Lindberg D., Boström D., Skrifvars B.-J., Hupa M. Ash-forming elements in four Scandinavian wood species. Part 3. Combustion of five spruce samples // Biomass & Bioenergy. 2011. V. 35. N 1. P. 725-733.

  • Wilhelm G.E. Űber die Zersetzung von Buchen- und Fichtenrinde unter natűrlichen Bedingungen // European Journal of Forest Pathology. 1976. V. 6. N 2. P. 80-91.