Статьи 2024 г.

DOI: 10.15372/SJFS20200104

© Сергеева О. В., Мухортова Л. В., Кривобоков Л. В., 2020

Живой напочвенный покров и подстилка играют важную роль в лесных экосистемах, особенно в северных бореальных лесах, где растительность подчиненных ярусов по количеству фитомассы и ее ежегодному обороту сопоставима с древостоем. Однако количественные оценки биомассы живого напочвенного покрова и запасов подстилки для различных типов лесных биогеоценозов криолитозоны Средней Сибири практически отсутствуют. Исследования были проведены на территории Центральной Эвенкии, для которой характерен хорошо развитый низко- и среднегорный рельеф, обуславливающий разнообразие микроклиматических условий и, как следствие, отличия в динамике накопления фитомассы и деструкции растительных остатков между разными формами рельефа. Запасы подстилки и биомасса живого напочвенного покрова были определены для насаждений, произрастающих в низине, на склонах контрастной экспозиции и на вершине сопки. Изучаемые экосистемы не подвергались воздействию пожаров последние 50 лет, основной лесообразующей породой всех лесных фитоценозов, за исключением вершин сопок, выступает лиственница Гмелина. Установлено, что самые высокие показатели биомассы живого напочвенного покрова и запасов подстилки характерны для насаждений, произрастающих в пониженных элементах рельефа и на склонах северной экспозиции. Такое распределение запасов обусловлено гидротермическим режимом: мерзлота здесь залегает ближе к поверхности, а почвы отличаются значительным постоянным увлажнением. Данные факторы создают благоприятные условия для роста мохово-лишайникового покрова, но замедляют скорость разложения растительных остатков, приводя к накоплению запасов лесной подстилки. Основной вклад в величину биомассы живого напочвенного покрова в изучаемых экосистемах вносят мхи и кустарнички. Фракционный состав подстилки преимущественно представлен ферментированными растительными остатками. 

Текст статьи

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)

Базилевич Н. И., Гребенщиков О. С., Тишков А. А. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. М.: Наука, 1986. 297 с. [Bazilevich N. I., Grebenshchikov O. S., Tishkov A. A. Geograficheskiye zakonomernosti struktury i funktsionirovaniya ekosistem (Geographical regularities of structure and functioning of ecosystems). Moscow: Nauka, 1986. 297 p. (in Russian)].

Богатырев Л. Г. Образование подстилок – один из важнейших процессов в лесных экосистемах // Почвоведение. 1996. № 4. С. 501–511 [Bogatyrev L. G. Obrazovaniye podstilok – odin iz vazhneyshikh protsessov v lesnykh ekosistemakh (Formation of forest litter as one of the major processes in forest ecosystems) // Pochvovedeniye (Soil Sci.). 1996. N. 4. P. 501–511 (in Russian with English abstract)].

Богатырев Л. Г., Демин В. В., Матышак Г. В., Сапожникова В. А. О некоторых теоретических аспектах исследования лесных подстилок // Лесоведение. 2004. № 4. С. 17–29 [Bogatyrev L. G., Demin V. V., Matyshak G. V., Sapozhnikova V. A. O nekotorykh teoreticheskikh aspektakh issledovaniya lesnykh podstilok (On some theoretical aspects of studying forest litters) // Lesovedeniye (Rus. J. For. Sci.). 2004. N. 4. P. 17–29 (in Russian with English abstract)].

Богданов В. В., Прокушкин С. Г. Влияние экспозиции склонов на послепожарную трансформацию органического вещества в лиственничниках криолитозоны Средней Сибири // Вестн. КрасГАУ. 2015. № 5. С. 3–7 [Bogdanov V. V., Prokushkin S. G. Vliyaniye ekspozitsii sklonov na poslepozharnuyu transformatsiyu organicheskogo veshchestva v listvennichnikakh kriolitozony Sredney Sibiri (The influence of the slope exposition on the organic matter after fire transformation in larch forests of the permafrost areas in the Central Siberia) // Vestn. KrasGAU (Bull. Krasnoyarsk St. Agr. Univ.). 2015. N. 5. P. 3–7 (in Russian with English abstract)].

Карпачевский Л. О. Лес и лесные почвы. М.: Лесн. пром-сть, 1981. 264 с. [Karpachevsky L. O. Les i lesnye pochvy (Forest and forest soils). Moscow: Lesn. prom-st’ (For. Industry), 1981. 264 p. (in Russian)].

Кузнецов М. А., Осипов А. Ф. Растительный опад как компонент биологического круговорота углерода в заболоченных хвойных сообществах средней тайги // Вестн. Ин-та биол. Коми науч. центра УрО РАН. 2011. № 9. С. 10–12 [Kuznetsov M. A., Osipov A. F. Rastitelny opad kak komponent biologicheskogo krugovorota ugleroda v zabolochennykh khvoynykh soobshchestvakh sredney taygi (Plant litter as a component of the biological carbon cycle of wet coniferous communities in the middle taiga) // Vestn. In-ta biol. Komi nauch. tsentra UrO RAN (Bull. Inst. Biol. Komi Sci. Center, Rus. Acad. Sci., Ural Br.). 2011. N. 9. P. 10–12 (in Russian with English abstract)].

Полевая геоботаника / Под. ред. Е. М. Лавренко, А. А. Корчагина. Т. 2. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1960. 499 с. [Polevaya geobotanika (Field geobotany) / Pod. red. Ye. M. Lavrenko, A. A. Korchagina (Eds.). V. 2. Moscow-Leningrad: Izd-vo AN SSSR (USSR Acad. Sci. Publ.), 1960. 499 p. (in Russian)].

Пристова Т. А. Характеристика древесного опада и запасы лесной подстилки в лиственных насаждениях средней тайги // Вестн. Ин-та биол. Коми науч. центра УрО РАН. 2011. № 9. С. 7–9 [Pristova T. A. Kharakteristika drevesnogo opada i zapasy lesnoy podstilki v listvennykh nasazhdeniyakh sredney taygi (The leaf fall characteristic and forest litter stocks in deciduous stands of the middle taiga) // Vestn. In-ta biol. Komi nauch. tsentra UrO RAN (Bull. Inst. Biol. Komi Sci. Center, Rus. Acad. Sci., Ural Br.). 2011. N. 9. P. 7–9 (in Russian with English abstract)].

Прокушкин С. Г., Прокушкин А. С., Сорокин Н. Д. Интенсивность разложения отдельных компонентов фитодетрита в лиственничниках криолитозоны Средней Сибири // Изв. РАН. Сер. биол. 2014. № 1. С. 76–85 [Prokushkin S. G., Prokushkin A. S., Sorokin N. D. Intensivnost’ razlozheniya otdel’nykh komponentov fitodetrita v listvennichnikakh kriolitozony Sredney Sibiri (The intensity of phytodetrite decomposition in larch forest of the permafrost zone in Central Siberia) // Izv. RAN. Ser. biol. 2014. N. 1. P. 76–85 (in Russian with English abstract)].

Родин Л. Е., Базилевич Н. И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М.-Л.: Наука, 1965. 256 с. [Rodin L. Ye., Bazilevich N. I. Dinamika organicheskogo veshchestva i biologichesky krugovorot zolnykh elementov i azota v osnovnykh tipakh rastitelnosti zemnogo shara (The dynamics of organic matter and the biological cycle of ash elements and nitrogen in the main types of vegetation of the globe). Moscow-Leningrad: Nauka, 1965. 256 p. (in Russian)].

Смирнова О. В., Алейников А. А., Семиколенных А. А., Бовкунов А. Д., Запрудина М. В., Смирнов Н. С. Типологическое и структурное разнообразие среднетаежных лесов Урала // Разнообразие и динамика лесных экосистем России. В 2-х кн. Кн. 2. (под ред. А. С. Исаева). М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2013. С. 42–66 [Smirnova O. V., Aleynikov A. A., Semikolennykh A. A., Bovkunov A. D., Zaprudina M. V., Smirnov N. S. Tipologicheskoye i strukturnoye raznoobraziye srednetayezhnykh lesov Urala (Typological and structural diversity of the middle taiga forests of the Urals) // Raznoobraziye i dinamika lesnykh ekosistem Rossii (Diversity and dynamics of forest ecosystems of Russia). V 2-kh kn. (In two books). Kn. 2 (Book 2). (pod red. A. S. Isaeva) (Ed.). Moscow: Tov-vo nauch. izd. KMK, 2013. P. 42–66 (in Russian with English abstract)].

Софронов М. А., Волокитина А. В., Софронова Т. М. Пожары в горных лесах. Красноярск: ИЛ СО РАН, 2008. 388 с. [Sofronov M. A., Volokitina A. V., Sofronova T. M. Pozhary v gornykh lesakh (Fires in mountain forests). Krasnoyarsk: IL SO RAN (Inst. For., Rus. Acad. Sci., Sib. Br.), 2008. 388 p. (in Russian with English abstract)].

Средняя Сибирь / под ред. И. П. Герасимова. М.: Наука, 1964. 480 с. [Srednyaya Sibir’ (Central Siberia) / pod red. I. P. Gerasimova (Ed.). Moscow: Nauka, 1964. 480 p. (in Russian)].

Титлянова А. А., Шибарева С. В. Подстилки в лесных и травяных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 137 с. [Titlyanova A. A., Shibareva S. V. Podstilki v lesnykh i travyanykh ekosistemakh (Litter in forest and herbal ecosystems). Novosibirsk: Izd-vo SO RAN (Sib. Br., Rus. Acad. Sci. Publ. House), 2012. 137 p. (in Russian)].

Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с. [Cherepanov S. K. Sosudistye rasteniya Rossii i sopredelnykh gosudarstv (v predelakh byvshego SSSR) (Vascular plants of Russia and neighboring states (within former USSR). Saint-Petersburg: Mir i sem’ya (Word and family), 1995. 992 p. (in Russian)].

Bogatyrev L.G. Formation of forest litter as one of the major processes in forest ecosystems // Euras. Soil Sci. 1996. V. 29. N. 4. P. 459–468 (Original Rus. text © L. G. Bogatyrev, 1996, publ. in Pochvovedenie. 1996. N. 4. P. 501–511).

Bond-Lamberty B., Gower S. T. Estimation of stand-level leaf area for boreal bryophytes // Oecologia. 2007. V. 151. N. 4. P. 584–592.

Hilli S., Starka S., Derome J. Litter decomposition rates in relation to litter stocks in boreal coniferous forests along climatic and soil fertility gradients // Appl. Soil Ecol. 2010. V. 46. P. 200–208.

Ignatov M. S., Afonina O. M., Ignatova E. A. Check-list of mosses of East Europe and North Asia // Arctoa. 2006. N. 15. P. 1–13.

Nilsson M.-Ch., Wardle D. A. Understory vegetation as a forest ecosystem driver: evidence from the northern Swedish boreal forest // Front. Ecol. Environ. 2005. V. 3. N. 8. P. 421–428.

Norum R. A., Miller M. Measuring fuel moisture content in Alaska: standard methods and procedures. Gen. Tech. Rep. PNW-171. USDA, For. Serv., Pacific Northwest For. & Range Exp. St., 1984. 34 p.

Ponge J.-F., Chevalier R., Loussot Ph. Humus index: an integrated tool for the assessment of forest floor and topsoil properties // Soil Sci. Soc. Amer. J. 2002. V. 66. N. 6. P. 1996–2001.

Porada Ph., Ekici A., Beer Ch. Effects of bryophyte and lichen cover on permafrost soil temperature at large scale // The Cryosphere. 2016. V. 10. P. 2291–2315.

Prescott C. E. Decomposition and mineralization of nutrients from litter and humus. Nutrient acquisition by plants: An ecological perspective / H. Bassiri Rad (Ed.). Ecol. Stud. 2005. V. 181. P. 15–42.

Prescott C. E. Litter decomposition: what controls it and how can we alter it to sequester more carbon in forest soils? // Biogeochemistry. 2010. V. 101. P. 133–149.

Prokushkin S. G., Prokushkin A. S., Sorokin N. D. The intensity of phytodetrite decomposition in larch forest of the permafrost zone in Central Siberia // Biol. Bull. 2014. V. 41. N. 1. P. 89–97 (Original Rus. text © S. G. Prokushkin, A. S. Prokushkin, N. D. Sorokin, 2014, publ. in Izv. RAN. Ser. biol. 2014. N. 1. P. 76–85).

Sayer E. J. Using experimental manipulation to assess the roles of leaf litter in the functioning of forest ecosystems // Biol. Rev. 2006. V. 81. P. 1–31.

Turetsky M. R., Mack M. C., Hollingsworth T. N., Harden J. W. The role of mosses in ecosystem succession and function in Alaska’s boreal forest // Can. J. For. Res. 2010. V. 40. P. 1237–1264.

Turetsky M. R., Bond-Lamberty B., Euskirchen E., Talbot J., Frolking S., McGuire A. D. and Tuittila E.-S. The resilience and functional role of moss in boreal and arctic ecosystems // New Phytol. 2012. V. 196. P. 49–67.

Zhang G., Zhang P., Peng S., Chen Y., Cao Y. The coupling of leaf, litter, and soil nutrients in warm temperate forests in northwestern China // Sci. Rep. 2017. V. 7. Article number: 11754.