РАЗДЕЛ 2. ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛЕСОВ ЛІСІВНИЧИМИ МЕТОДАМИ

Лекция 7. БИОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ, ЕГО СУТЬ И РОЛЬ В ПОВЫШЕНИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЛЕСОВ

7.9 Біокругообіг питательных веществ - интегральный показатель продуктивности леса

На поверхности почвы в лесу происходит накопление органических веществ, пока не наступит динамическое равновесие между количеством годового опада и количеством веществ, которые разлагаются. Характер процесса разложения и период, который необходимо иметь для него значительной степени зависит от древесных пород и климата; в котором они растут. Мягкие ткани в основном разлагаются под действием лишь микрофлоры, а грубые, твердые лесные материалы - под действием почвенных животных и растений. В каждом лесном насаждении по-своему происходят естественные процессы. А поскольку питания лесного насаждения обусловливается законами біокругообігу, то возникает потребность в интенсификации процессов, чтобы улучшить питание растений.

Казалось бы, что в этом вопросе все ясно, нет проблем. Но это только на первый взгляд. Проблема влияния на біокругообіг еще недостаточно изучена. Может случиться так, что определенный элемент питания будет освобождаться быстрее, а оказывается, что он древесным растениям мало нужен, потому что его достаточно в почве (например, железо). Может быть, что элемент питания не освобождается в тот период, когда дерево питается (например, осенью, летом во время засухи и т.п.). А может дело не в недостатке определенных элементов питания, а в дефиците влаги в почве? Таких вопросов возникает много.

Нужно интенсифицировать круговорот не нужно - ответ дают исследования прежде все в естественных условиях (природных лісостанах). 12-летние исследования И. И. Смольянінова (1978) в Полесье и Степи Украины, в сосняках и дубравах 50-60-летнего возраста дали возможность определить количественные соотношения круговорота азота, фосфора и калия. Определяли потребления и поступления накопление в лесной подстилке указанных элементов питания. Автор считает, что природа сама затормаживает ход біокругообігу там, где ощущается нехватка элементов питания, или активизирует его там, где растениям и без этого есть их достаточное количество. В сухих борах на перемитому и перевіяному песка мизерная количество элементов питания рассеяна в почве и растения должны развивать гораздо большую корневую систему по сравнению с богаче условиями. Здесь питательные вещества очень медленно возвращаются в почву, потому что подстилка накапливает 10 - 25-летнюю и даже большее количество годового опада. Другое дело в дубравах, где годовой опад разлагается за 1,5 - 2,5 года. Даже у сосны, что растет в сухих борах и свежих суборах, разница интенсивности біокругообігу по 10-балльной шкале Базилевич - Родина может достичь 3-4 баллов.

И. И. Смольянинов делает вывод, что біокругообіг нужно интенсифицировать прежде всего там, где он излишне заторможен. Но біокругообіг не существует вообще. Речь идет о круговорот определенных элементов. Вот тут и нужно знать запасы их в почве и лесной подстилке и потребность в них древесных пород.

Круговорот элементов - процесс сложный, сопровождающийся процессами тления, гниения, перемещения и синтеза веществ, которые требуют определенных затрат энергии, бурной деятельности ферментов и т.д. Все это накладывает отпечаток на органическую и минеральную части почвы, жизни микроорганизмов и мелких животных, на состав влаги и воздуха, вызывая определенную реакцию древесных пород, прежде всего - их питание.

Интенсивный круговорот сопровождается быстрым перегниванням подстилки, высокой плотностью микроорганизмов в почве, активностью ферментов, что дает лучший для роста растений гумус, вызывает активный рост и развитие растений. Активизация кругооборота приводит к более усиленной изменения окружающей среды, улучшение условий жизнь растений. Поэтому и можно ожидать повышения производительности древостоев и улучшение их защитных функций.

Однако наших почвы лесов отличаются крайне выраженной пестротой. Наряду с отдельными діляночками - "пятнами", для которых характерна бурная деятельность ферментов, существуют такие зоны, где может быть нулевая их активность, они как будто мертвые. Общая производительность насаждений будет зависеть от того, каких зон больше. По М. В. Дилісом (1974), такие зоны именуют парцелами. Лесовод должен учитывать парцелярну структуру древостоев, особенно те парцели, которые тормозят процесс біокругообігу. Дело в том, что при медленном распаде органических остатков (при чрезмерной влажности и отсутствии кислорода) образуются ядовитые масленица и пропионовая кислоты, другие недоокисленные вещества, которые вредят лесу.

Кроме сказанного, нужно иметь в виду то, что элементы питания, прежде всего азот, теряются. Азот, который уволился в процессе разложения органических остатков, может поступать в атмосферу в виде аммиака, газообразного азота. Мешает этому процессу зімкнутість полога и затенения поверхности почвы. На осушенных болотах наблюдается избыток нитратов, которые вызывают бурное развитие растений, их недозрелости перед зимой. В этом случае нужны ингибиторы жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий (метионин, другие, посев травы).