7 Потребность и требовательность древесных пород к почвенным условиям, роль лесной подстилки в обеспечении насаждений элементами питания

Древесные породы об­ладают разной способностью извлекать из почвы нужное количество азота и зольных элементов. В связи с этим Г. Ф. Морозов предложил различать такие понятия, как «потребность» и «требовательность» древесных пород к элементам питания. Потребность растений в азоте и зольных элементах питания — это то количество азота и зольных элемен­тов, которое необходимо лесу для его нормальной жиз­недеятельности. Потребность определяется процентом зольности листьев или количеством золы в годичном приросте насаждения на единице площади. Требовательность — это способность растений ми­риться с определенным плодородием почвы и извле­кать из нее необходимое количество питательных ве­ществ.

В этой связи Г. Ф. Морозов предложил шкалы по­требности и требовательности древесных пород к почве. Шкала потребности: акация белая, ильм, ясень, бук, дуб, ольха черная, ель, береза, лиственница, сосна обыкновенная, сосна Веймутова. Шкала требовательности: ильм, ясень, клен, бук, граб, дуб, ольха черная, липа, осина, сосна Веймутова, лиственница, береза, акация белая, сосна обыкновен­ная. Древесные породы по-разному требовательны к общему плодоро­дию почвы и в этом плане подразделяются на малотребовательные, или олиготрофы (можжевельник, сосна гор­ная н обыкновенная, береза бородавчатая, акация бе­лая, сосна черная), умеренно требовательные, или ме­зотрофы (береза пушистая, осина, ель, сосна Веймутова, лиственница сибирская, рябина, ива козья, дуб красный, дуб черешчатый, ольха черная, каштан съедобный), и требовательные, или мегатрофы (клен остролистный, клен явор, граб, бук, пихта, осокорь, клен полевой, бархат амурский, ива ломкая и белая, ильм, ясень). Древесные породы чувствительны к реакции почвы. Породы, устойчивые к кислой реакции почвы, называ­ются ацидифилами (ель, сосна обыкновенная, сосна кедровая, пихта, лиственница, береза, осина, рябина, каштан съедобный). В лесных почвах мало свободноживущих микробов-азотфиксаторов поэтому исключительно велико значе­ние бобовых и других растений- азотсобирателей в кру­говороте азота лесных почв. На корнях этих растений (акация белая, желтая, песчаная, ольха серая, черная, зеленая) находятся клубеньковые бактерии — самые продуктивные из всех микробов-азотфиксаторов, что дает возможность применять многие из этих растений для биологической мелиорации лесов. Влияние леса на почву проявляется главным образом через лесную подстилку, образующуюся из опада листьев, хвои, почек, семян, вет­вей, коры, отмирающих частей живого напочвенного по­крова. Лесная подстилка накапливается постепенно, образуясь в молодом лесу, по мере увеличения опада она достигает потом большой мощности. Три периода динамики запасов: период интенсивного увеличения подстилки (ежегодный прирост ее 0,5-0,8 т на га); период максимального веса или стабилизации; период медленного уменьшения веса. Наряду с накоплением происходит и процесс разложения. В различных лесах образуются разные типы подстилок и образуемого ими гумуса. Различают три основных типа лесной подстилки, или перегноя.1. Мулль—мягкая, рыхлая, быстро разлагающаяся подстилка из опада широколиственных пород и кустар­ников. Богата азотом и зольными веществами. Почвы с таким типом подстилки содержат до 10 % гумуса в верхнем горизонте и имеют водопроводную мелкокомковатую структуру и нейтральную реакцию. Муллевые подстилки, в отличие от грубых, характеризуются выраженнным процессом нитрификации, приводят к минерализации азота, переходящего в доступные растениям соединения.2. Модер — перегной промежуточного типа с мощ­ностью подстилки 3—5 см. Распространен под листвен­ными породами или в смешанных хвойно-лиственных древостоях, состоит из трех слоев разной степени раз­ложения. Реакция слабокислая, обмен веществ между древостоем и почвой замедлен. 3. Mop — грубая подстилка. Образуется главным образом в хвойных насаждениях в условиях недостат­ка кислорода и состоит из трех медленно разлагающих­ся слоев.

8 Взаимодействие между компонентами лесного фитоценоза, лес как источник питания и экологическая среда для фауны

Между почвой, атмосферой и древостоем происходит непрерывный, многосторонний процесс взаи­модействий. Деревья в лесных насаждениях взаимодействуют между собой. Ч. Дарвин различал такиетипы взаимоотношений видовв их борьбе за существование: борьба, кон­куренция, паразитизм, симбиоз, взаимопомощь.

Наиболее сложные взаимодействия между компонентами лесного фитоценоза отмечаются в смешанных насаждениях, в которых выделяют четыре типа взаимоотношений:

между отдельными породами первого яруса; между породами первого яруса и породами второго яруса; между породами первого яруса и кустарниками;

• между породами первого яруса и напочвенным покровом.

Первый тип взаимоотношений характеризуется высокой напряженностью межвидовой борьбы и ухудшением роста насаждений. Для взаимоотношений второго типа, в силу приспособленности пород к произрастанию в различных ярусах древостоя, характерно сглаживание межвидовой конкуренции.

Характер взаимодействия древесных пород и кустарников определяется условиями местопроизра­стания, густотой и возрастом насаждений. В первые годы многие кустарники, особенно порослевого про­исхождения отличаются быстрым ростом и могут угнетать главную древесную породу. Взаимоотношение между древостоем и напочвенным покровом иногда играет весьма важную роль. Показателем степени напряженности взаимодействия древесных пород является конкурентоспособ­ность, т.е. способность растений выдерживать неблагоприятные условий среды.

М.В. Колесниченко выделяют 6 основных типов взаимодействия древесных пород: генеалогический; физиологический; биотрофный; биофизический; механический; аллелопатический. Генеалогическое взаимодействие наблюдается у древесных пород при опылении цветков и образовании зачатков растений, что обеспечивает размножение вида. Перекрестное опыление предполагает более устойчивое потомство,

Физиологическое взаимодействие древесных пород возникает при срастании их корней надземных частей, а также организмов и возникновение обмена между ними пластическими веществами и водой. Различают:- аутопластические срастания корней и надземных частей – наблюдаются у одного и того же индивидуума;- гомопластические срастания возникают у разных особей одного и того же вида. При этом усиливается рост более крупной особи. После вырубки одного из компонентов таких систем усиливается рост оставшихся. - гетеропластические срастания деревьев разных видов (иногда родов) встречаются реже (срастание кедра и сосны, сосны обыкновенной и крымской, кленов и ильмовых). Биотрофное взаимодействие древесных растений происходит в ризосфере в процессе потребления и возврата элементов питания. При совместном произрастании деревья, более интенсивно потребляющие элементы питания и уменьшающие их содержание в почве могут оказывать вредное влияние на другие породы. Биофизическое взаимодействие деревьев осуществляется в результате изменения освещенности, температуры, влажности и других факторов среды в сомкнутых лесных насаждениях. Интенсивность такого взаимодействия зависит от: почвенно-климатических условий; густоты насаждений: быстроты роста и развития деревьев; чувствительности растений к этим изменениям. Механическое взаимодействие возникает при переплетении корней, стволов, ветвей и встречается в виде взаимного давления и трения, охлестывания крон деревьев при раскачивании их ветром (последнее встречается наиболее часто). Аллелопатическое или биохимическое взаимодействие осуществляется посредством выделяемых растениями особых веществ - фитонцидов. Фитонциды изменяют активность и видовой состав микроорганизмов и фауны, окружающих растение. По характеру влияния фитонцидов на главную породу все древесные породы подразделяются на активаторов и ингибиторов. Активаторы – стимулирующие жизненные процессы. Ингибиторы – подавляющие жизненные процессы.