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

Степная зона

Сухостепная зона

Полупустынная зона

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

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

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

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)

Таблица 3.2

Но

мер

ЛП

Древесный вид

Вес надземной массы

Вес подземной массы

Общий вес

листья

семе

на

ветви

ствол

всего

комель

корни

всего

мелкие

крупные

крупные

мелкие

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

И

12

13

Лесостепная юна

Модельные деревья, кг

46

Д-ч.

1.90

-

1,82

3.13

23,00

29.85

6,61*

2.33

8,94

38,79

Кл. ос.

1.18

0,22

1.31

2,87

23,05

28.63

7.45*

1,90

9,35

37.98

49

Д. ч.

1.27

0.05

2,37

6,29

23.52

33.50

5.84

3.88

1.52

11,24

44.74

12

Кл. ос.

9,01

0.03

10,89

29,85

137,94

187,72

34,25

23,18

31,92

89,35

277,07

Яс. и.

7,40

6,47

6.75

29.84

84.75

135*21

25.60

17,21

13,25

56.06

191.27

Лесные поносы, т/га

46

Д. ч.

5,32

5,10

8,76

64.40

8.36

18,51*

6.52

25.03

108,61

Кл. ос.

2.15

0,40

2.39

5,23

42,00

52,16

13,57*

3,46

17,04

6,92

Всего

7,47

0.40

7,48

13,99

106.40

135.74

-

32.08*

100.00

42,70

177,81

49

Ач.

4,32

0,17

8.06

21.39

80,00

11.39

19-86

13,19

5.17

3.82

15,21

Гравянткгплй покров

7,6 •

?

0.76

-

-

0.92

0.92

1.68

Всего

5.08

0.17

8,06

21,39

80.00

114,66

19,86

13.19

6,09

39.14

153,80

12

Кл. ос.

4,21

0,01

5,09

13,94

64,42

87,67

16,00

10.83

14,91

41,73

129.40

Яс. п.

2,02

1.77

1840

8,15

23,14

36,91

70,00

4,70

3,62

15.30

52,22

Всего

6,23

1.78

6,93

22,09

87.56

124,58

23,00

15,52

18,52

57,03

181.61

Стенная зона

Модельные деревья, кг

23

Б. п.

9.40

-

10,60

14,80

93,80

128,60

21,90

23,10

3,80

48,90

177,50

Д ч.

1,40

-

1,60

2,20

9,40

14,60

3,10

3.00

1,10

7,20

21.90

32

Кл. ос.

5,80

0,10

6,30

25,60

58,20

95,90

13,80

14,40

3,60

31,70

127.60

Яс. л.

2J0

4,10

13,90

25,80

46.00

5,30

9,50

3.40

19.20

6520

Л. с.

120

-

1,20

1,50

22.80

26,70

4,30

5,60

1.90

11,80

38,50

Продолжение табл. 3.2

1

1 2

3

4

5

6

1

1 «

1 *

10

И

12

Lb

Лесные полосы, т/га

23

Б. п.

зло

3.50

4,80

30,7

42.10

7.20

7,60

130

16,00

58.00

Д.ч.

2,50

?

2,90

4,00

16,7

26,10

5,60

5,40

1,90

12,90

40,00

Кд. ос.

0,60

-

-

0,60

?

1.00

1,00

1,60

Всего

6,20

-

6.30

8,80

4,7

6,90

1.30

1.30

4,10

3,00

10,00

32

Кл. ос.

1,20

0,2

12,60

51,40

116,9

192,70

27,70

28.94

7,10

63,90

256,50

Яс. л.

0,80

-

14.20

48,60

90,6

161,60

22.15

33,28

11,90

67,40

229,90

Л. с.

1,60

-

15,90

19,80

302,1

353,90

56,62

74,52

24,80

155,90

509,80

Травянистый покрав

0,90

-

-

-

-

9.13

-

-

13,70

13,70

22,80

Всего

4,50

0,2

42,80

119,8

509,6

717,40

106,5

136,7

57,60

300,80

1018.2

Сухостепная зона

Модельные деревья, кг

14

В. п., ряд; крайний средний

1,63

2,37

6.75

23,76

34,51

8,74

1,54

1,16

11,44

45,96

034

1,68

238

12.75

17,65

2,82

0,90

0,55

4,27

21,92

Лесная полоса, т/га

14

В. п. ряд: крайний средний

2.39

3,48

9,90

34,85

50.62

12,82

2,30

1,70

16.80

67,40

2,30

4,60

6,50

38,24

48,24

7.71

2,46

1.50

11,67

59,91

Травянистый покров

0,66

?

-

0,66

-

-

0.93

0.93

1,53

Всею

5,28

8,07

16,41

69,70

99,45

20,53

4,72

4,14

29.40

128,83

_______________________________________Нняуяустынная зона__________________________________________

Модельные деревья, кг

20

В. п.

1,46

-

2,57

11,99

13,62

29,64

5,79

5,52

1.68

12.99

42,63

21

Дч.

0,45

-

0.58

1,04

2,06

4,13

-

1.82*

0,72

2,54

6.67

1

В. п.

1,82

2,37

8,89

31,71

44,79

9,43

6,14

1,60

17,17

61,96

115

Р. п.

0,72

-

0,91

1,77

6,89

10,29

2,32

1,11

0,34

3.77

14,06

Окончание табл. 3.2

1

2

з

4

5

6 1 7

8

9

1 ю

11

I____12

13

___________________________ Лесные полосы, т/га

20

В. п.

2,25

3.96

18.47

20,98

45,65

8.92

8,50

2.59

1 20.00

65,65

Травянистый покров

0,60

?

-

?

0,60

?

-

0,53

0,53

11.40

Всего

2,86

3,96

18.47

21,00

46.26

8,92

8,50

3,11

1 20.53

66.80

21

-А’ь___

1,$>6

2,53

4,53

8,97

18,00

7,93*

3,14

11,06

29.05

Травя? шстый покров

0,67

-

-

-

0.67

-

-

0,87

0,08

133

Всего

2.53

2,52

4.53

8,97

18,60

**

7,93*

3,90

11.83

30.39

1

В. п.

2,07

2,67

10.13

36,12

51,02

10,74

67,00

: .82

19,6

7037

Травянистый покров

0.84

-

-

-

0,84

-

?

0.78

0,80

1,62

Всего

2,91

2.70

10.13

36,12

51,85

10.74

7,00

2.60

20,33

72,19

115

Р. п.

2,00

2.57

4,92

19,14

28,69

6,45

3,08

0,95

10,45

39,06

1 равянистый покров

0.56

-

-

0,46

-

?

0,63

0,63

1,09

Всего

2,46

2,53

4,92

19.14

29,05

6,45

3.08

1.57

11,10

40,15

*К secy крупных корней причислен комель.

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)

Но

мер .111

Воз раст, лет

Кол-во деревьев шт./га

Прирост

листья

семена

ветви

стволы

кор-ни

трава

всего

надземная масса

корни

Лесостепная зона

46

28

4622

  • 6,90
  • 50.1
  • 0,30
  • 2,20
  • 1,24
  • 9.00
  • 3.80
  • 27.7

I, 50

II, 0

-

-

13,70

49

28

3400

  • 4.50
  • 38.4
  • 0.26
  • 2,20
  • 1.70
  • 14,3
  • 2.86
  • 24,4

I, 37

II, 6

  • 0,76
  • 6,50
  • 0.31
  • 2,60

11,73

12

80

740

  • 6.51
  • 53.4
  • 1,78
  • 14,6
  • 1,12
  • 9,20
  • 1,70
  • 13,8
  • 1,10
  • 9,00

-

-

12,20

Степная зона

23

27

2109

  • 5.60
  • 54.7

-

  • 0.90
  • 8.40
  • 1,80
  • 17.1
  • 1,10
  • 10.5
  • 0,60
  • 6,20
  • 0,30
  • 3,10

10,2

32

26

1878

  • 4.60
  • 46.4

ел.

0,20

  • 0,90
  • 8,90
  • 2,00
  • 19,6

I, 10

II. 1

  • 0,90
  • 9.20
  • 0,50
  • 4,60

10,0

Сухостепная зона

14

24

4200

  • 4,69
  • 42,7

-

I. 30

II, 9

  • 2,90
  • 26,4
  • 1.19
  • 10.8
  • 0,60
  • 5,40
  • 0,31
  • 2,80

10,99

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >