Биологический круговорот азота и зольных элементов в поле защитных лесных полосах в агролесоландшафтах Поволжья по природным зонам
В разделе приводятся материалы исследований, выполненных аспирантом Л. В. Дубовской [24] под руководством автора в 1980-1984 гг.
Лесостепная зона
Исследования проводили на обыкновенных черноземах в Среднем Заволжье на Тимашевском опорном пункте ВНИАЛМИ. Пробные площадки закладывали в дубовой, дубово-кленовой 28-летних и кленово-ясеневой 80-летней лесных полосах (ЛП). Лесные полосы хорошо сохранились, усыхающих деревьев нет. Средняя высота молодых деревьев 8,5-9,9, старовозрастных 14,5 м (табл. 3.1).
Таблица 3.1
Таксационная характеристика древесных видов на пробных площадях в лесных полосах
Но мер ЛП
Возраст, лет
Рядность
Вид
Кол-во деревьев, шт.
Полнота
Высота, м, М ± ш
Диаметр на высоте 1,3 м, см, М ± m
Бонитет
на п. п.
на 1 га
Степная зона
46
28
4
Д.ч.
126
2800
0,9
9,9±0,17
9,5±0,46
II
4
Кл. ос.
82
1822
0,9
9,5±0,26
9.8±0,44
II
49
28
3
д. Ч.
204
3400
0.7
8,5±0,11
11.1 ±0,42
III
12
80
5
Кл. ос.
140
467
08
14,5±0,30
21,8±0,74
II
80
5
Яс. п.
82
273
0.8
14,4±0,22
21.5±1.18
II
Степная зона
23
27
5
Б. п.
93
327
0,6
12,9±0,16
21.0±0.47
II
Д.ч.
508
1782
6.4±0.22
8,0±0,13
32
26
7
Кл. ос.
58
201
0.8
10,2±0.12
15.9±0.42
III
Яс. л.
101
351
9,1 ±0,21
11.8±0,32
Л. с.
382
1326
9,7±0,82
12,1 ±0,20
Сухостепная зона
Крайний ряд
14
24
6
В. п.
66
1467
0.6
10.1 ±0,24
11,1±0,71
II
Средний ряд
14
24
6
В. п.
123
2733
0,4
6,8±0,17
6.5±0.23 Т П1
Полупустынная зона
20
17
2
В. п.
97
1540
0.7
6,8±0,11
10.4±0.43
III
21
14
3
Д. ч.
392
4356
0,5
4.1 ±0.08
3,9±0,15
IV
1
23
3
В. п.
123
1139
0.7
9,1±0,14
14,3±0,32
II
115
11
4
Р. п.
100
2778
0,6
6,8±0,09
6,2±0,15
III
Определены запасы и структура биомассы в органах деревьев (табл. 3.2). К 28-летнему возрасту дуб и клен в смешанном насаждении накопили почти равные запасы сухого органического вещества (38,79 и 37,98 кг), дуб при гнездовой посадке имеет несколько большую биомассу (44,74 кг). На надземную часть приходится 74,9-77,0%, на подземные органы 23,0-25,1%.
Величина органической массы в лесных полосах (сухое вещество)
В лесной полосе № 12 клен остролистный к 53-летнему возрасту имеет биомассу 277,07 кг, на надземные органы приходится меньшая доля, чем у дуба (67,8%), подземная часть составляет 32,2%. Биомасса ясеня пушистого к 49 годам равна 191,27 кг, надземная и подземная части составляют соответственно 70,7 и 29,3%.
В 28-летнем возрасте преимущество в накоплении сухого органического вещества имеет смешанная дубово-кленовая полоса. Биомасса ее при плотности посадки 4622 шт./га на 24,01 т/га превышает биомассу чистой дубовой полосы.
Биомасса 80-летней кленово-ясеневой полосы составляет 181,61 т/га, что незначительно превышает биомассу молодых насаждений вследствие сокращения числа стволов до 740 шт./га. По Н. П. Ремезову [71 и др.], с возрастом число деревьев на единице площади сильно сокращается в результате естественного изреживания, а общая масса органического вещества возрастает.
Структура биомассы в исследованных полосах такова: на долю зеленых органов приходится 3,4-4,4% от общего запаса органической массы, стволовой древесины 48,2-59,8, ветвей 12,1-19,1, подземных органов 23,7-31,4% (из них крупные корни составляют 27,2-34,5%, мелкие 13,5-32,5, комли 40,3-52,0%). При близких величинах запаса биомассы в молодых полосах и старовозрастной в последней заметно больше и абсолютное количество корней, и относительная их доля. Вследствие этого относительное участие многолетних надземных органов в биомассе в 80-летнем насаждении несколько ниже (64,2% против 71,1-71,9%). Биомасса травы в дубовой полосе составляет 1,1% от общего запаса органического вещества.
Проведенный учет общей массы корней дуба, клена и ясеня показал, что основная масса корней древесных пород располагается в верхнем (0-80 см) горизонте почвы, стержневые корни проникают на глубину 170-180 см. В старовозрастной полосе стержневые корни клена и ясеня достигают глубины 250 см и более.
Величина ежегодного прироста органического вещества колеблется в широких пределах и зависит от бонитета, возраста насаждений и климатических условий. В полновозрастных лиственных насаждениях ежегодный прирост составляет 7,0-12,0 т/га [73].
В исследованных лесных полосах среднегодичный прирост биомассы модельного дуба черешчатого в возрасте 28 лет в дубово-кленовой полосе со ставляет 1,32 кг (без зеленых частей); в дубовой полосе гнездовой посадки 1,55 кг; в кленово-ясеневой полосе прирост клена остролистного в том же возрасте 1,30 кг (древесина ствола 0,82-0,84, ветвей 0,15-0,31, корней 0,32-0,40), а в возрасте 53 лет 5,06 кг, ясеня пушистого в возрасте 49 лет 3,62 кг (соответственно ствола 2,60 и 1,73, ветвей 0,77 и 0,75, корней 1,69 и 1,14 кг).
В пересчете на гектар наибольший (13,7 т/га) ежегодный прирост отмечается в 28-летней полосе из дуба и клена (табл. 3.3), в дубовой полосе того же возраста он несколько ниже (11,73 т/га). Надземные органы составляют 85,8-89,0% от всей массы прироста, на корни приходится 11,0-14,2%. Несколько снижается доля корней (до 9,0%) в среднегодичном приросте в старовозрастной кленово-ясеневой полосе, а вся величина годичного прироста в ней составляет 12,2 т/га.
Таблица 3.3
Среднегодичный прирост в лесных полосах (числитель в т/га, знаменатель в % на сухое вещество)
