Лесная подстилка и особенности ее образования в разных типах леса

Экологическая роль гумуса

Велика и многогранна экологическая роль почвенного гумуса. Она заключается, прежде всего, в том, что гумус содержит многие питательные элементы, является источником углекислоты и, следовательно, определяет в значительной мере уровень почвенного плодородия. Все это влияет на условия произрастания естественной и культурной растительности, на интенсивность прироста биомассы, определяя условия жизни животных и человека. Кроме того, значительное содержание в гуминовых кислотах функциональных групп определяет их высокую поглотительнуо способность; гуминовые кислоты образуют с тяжелыми металлами комплексные соединения, исключая их на длительный период из биологического круговорота веществ и значительно снижая в почве концентрацию подвижных форм тяжелых металлов. В этом также заключается важная экологическая роль почвенного гумуса.

При решении вопросов оптимизации гумусного состояния почв важно достигнуть не только оптимального содержания гумуса, но и сохранить в общих чертах соотношение в почве различных групп и фракций гумуса, характерное для целинных почв. К основным мероприятиям, направленным на оптимизацию гумусного состояния почв, следует отнести мероприятия по борьбе с водной и ветровой эрозией почв, внесение достаточных доз органических и минеральных удобрений, введение в севообороты культур, наиболее обогащающих почву органическим веществом: зернобобовых и многолетних трав.

Лесная подстилка - напочвенное образование, формирующееся под пологом леса из продуктов опада надземных ярусов лесного биоценоза. Это не только продукт леса и его компонентов, но и фактор, влияющий на них и на лес в целом. От мощности лесной подстилки, ее состава, влажности, особенностей разложения и гумификации зависит возобновление леса. Она влияет на рост и продуктивность древостоя, а также на др. компоненты лесного биогеоценоза: физические, химические и биологические свойства и водный режим почвы, предохраняет от эрозии почв. Лесная подстилка обеспечивает жизнедеятельность некоторых видов почвенной фауны, многочисленных микроорганизмов. Это один из основных источников углекислоты, азотного питания, важное звено в биологическом круговороте веществ и энергии.

Природа подстилки, ее накопление, формирование, последующие превращения зависят от количества опада, его состава, времени поступления; климатических, почвенных и биотических факторов. Лесная подстилка накапливается постепенно, по мере увеличения опада она достигает большой мощности. В сформировавшейся лесной подстилке различают несколько слоев: верхний - свежий опад, не затронутый процессами разложения и гумификации; средний - состоит из полуразложившихся остатков, во влажных и сырых сомкнутых лесах он пронизан мицелием грибов; нижний - аморфная гумифицированная масса, органические вещества темно-серого, бурого или черного цвета. При активной деятельности роющей фауны нижний слой лесной подстилки может быть смешан с минеральными частицами нижележащей почвы. В верхнем слое идет образование С02, в среднем - накопление азота, в нижнем - остаточных продуктов.

Запас лесной подстилки зависит от географических условий, видового состава лесообразующих пород, возраста и ярусно-сти насаждения, сомкнутости лесного полога, развития живого напочвенного покрова. Наибольшие запасы накапливаются в таежной зоне, особенно в северной и средней подзонах тайги. В заболоченных лесах при пониженном разложении лесной подстилки запас ее может достигать 100 т/га. Наиболее интенсивно процессы разложения происходят в лесостепных районах, где запасы лесной подстилки не превышают 20 т/га. Эти процессы зависят от состава опада. Хвоя ели, пихты, иногда листья осины, дуба, а также растения из мохового покрова (особенно сфагнум и кукушкин лен) замедляют разложение подстилки и затрудняют образование гумуса. Так, хвоинки ели плотно прилегают друг к другу и образуют плотный слой с затрудненной аэрацией. В грубой подстилке еловых лесов процессы нитрификации отсутствуют или протекают крайне медленно. В опаде из хвои сосны остаются промежутки для воздуха, что ускоряет процесс разложения. Разложение хвойной подстилки (за исключением лиственницы) затрудняется смолистостью хвои, наличием воскового налета. Березовые листья, скручивающиеся при опадании, создают аэробные условия, благоприятствующие разложению опада. Примесь березы в ельниках или липы в сосняках усиливает нитрификацию, которой способствуют также многие травянистые растения (за исключением злаков). Способствуют разложению опада листья липы, лещины, березы, букаильмовых, ольхи, граба, ясеня, рябины, дуба, можжевельника и др. Одна и та же порода в разных условиях может оказывать неодинаковое влияние, т. к. процесс формирования подстилки и гумуса зависит от взаимодействия многих факторов. Так, под сомкнутым буковым древостоем образуется мощный слой т. н. мертвого напочвенного покрова. Бук в таких условиях затрудняет нитрификацию. Но в разреженном буковом древостое с живым напочвенным покровом из травянистых растений бук - почвоулучшающая порода, способствующая нитрификации.

Характер подстилки связан с типами леса. Выделяют следующие типы лесной подстилки: в ельниках - слабогрубогумусные, грубогумусные, торфяные; в сосняках - сухогру-богумусные, сухоторфянистые, торфяные. Каждый тип отличается содержанием общего углерода и азота, а также содержанием их в различных углеродных соединениях. Наибольшими запасами общего углерода и азота отличаются торфяные (углерод - до 24-36 т/га, азот - до 1,4 т/га), торфянистые и некоторые грубогумусные лесная подстилка п., формирующиеся из елового и соснового опада в условиях избытка влаги и затрудненного доступа кислорода. Однако азот здесь находится в малодоступной для растений форме. Регулируя состав лесообразующих пород, подлеска и напочвенного покрова, можно направленно изменять свойства, химический состав лесной подстилки и интенсивность процессов ее минерализации, улучшая плодородие почвы. Сбор лесной подстилки и вывоз ее наносит лесу вред, нарушая естественный круговорот веществ и энергии в лесном биогеоценозе. Лесные пожары, рубки, очистка мест рубок изменяют мощность и качественные особенности лесной подстилки.

Ежегодно поступающий опад формирует лесную подстилку. Ее запасы зависят от количества опада и скорости разложения подстилки. Естественно, чем быстрее разлагается подстилка, тем ее запасы меньше. В подстилке сосредоточено большое количество азота и зольных элементов.

Вследствие того, что лесная подстилка гниет при достаточном количестве воздуха, гниение в ней не может происходить так, как в болотах, и, стало быть, лесной перегной не может бить одинаков с болотным перегноем. лесной подстилка почвообразование.