Особливості формування лісової підстилки в Юрківському лісництві ДП "Уманське ЛГ" Черкаської області

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особливості формування лісової підстилки в Юрківському лісництві ДП «Уманське ЛГ» Черкаської області

Осіпов М.Ю., канд. с.-г. наук

Уманський національний університет садівництва

Висвітлені результати проведених експериментальних досліджень на території Юрківського лісництва ДП «Уманське ЛГ» Черкаської області (Правобережний Лісостеп України). Розглядаються кількісні і якісні показники частки лісової підстилки, її фракційний склад залежно від лісорослинних умов насадження. Досліджено особливості накопичення підстилки протягом року. Встановлено, що домішка 10 % органічного опаду глоду одноматочкового до органічного опаду дуба звичайного прискорює розклад підстилки останнього в 1,4-1,5 рази.

Зроблено висновок про позитивний вплив глоду одноматочкового на швидкість розкладання підстилки дуба звичайного.

Ключові слова: лісова підстилка, глід одноматочковий, дуб звичайний, розкладання підстилки, запас підстилки, лісові насадження.

Особенности формирования лесной подстилки в Юрковском лесничестве ГП «Уманское ЛГ» Черкасской области

М.Ю. Осипов

Освещены результаты проведенных экспериментальных исследований на территории Юрковского лесничества ГП «Уманское ЛГ» Черкасской области (Правобережная Лесостепь Украины). Рассматриваются количественные и качественные показатели части лесной подстилки, ее фракционный состав в зависимости от лесорастительных условий насаждения. Исследованы особенности накопления подстилки в течение года. Установлено, что примесь 10 % органического опада боярышника однопестичного к органическому опаду дуба обыкновенного ускоряет разложение подстилки последнего в 1,4-1,5 раза.

Сделан вывод о положительном влиянии боярышника однопестичного на скорость разложения подстилки дуба обыкновенного и, как результат, увеличение питательных веществ в почве.

Ключевые слова: лесная подстилка, боярышник однопестичный, дуб обыкновенный, разложение подстилки, запас подстилки, лесные насаждения.

Features of the formation of forest litter in the conditions of Right-Bank Forest-steppe of Ukraine

М. Osipov

The article focuses on the results of experimental research held on the territory of the Right-Bank Forest-steppe of Ukraine. Quantitative and qualitative indices of the fraction of forest litter, its fractional composition depending on forest planting conditions are considered.

According to our research, it is observed that there is no significant difference in terms of precipitation of the oak leaves and the single-pointed hawthorn leaves. At the same time, the intensity of the decomposition of organic precipitation is uneven. Singlepointed hawthorn leaves decompose for one year at a sufficient amount of moisture and heat. So, in spring and in the first half of summer (May, June) under the single-pointed hawthorn tree layer of the litter decreases, and until autumn, only spots of leaf petioles and branches remain from the organic precipitation of the single-pointed hawthorn. The share of organic precipitation of one-point hawthorn in the total stock of litter until the beginning of autumn is about 10-15 %. At this time, the morphological features of oak leaves in the litter remain during the year after they have fallen. In spring and in the first half of summer, the strength of the litter under the oak decreases as a result of the decomposition. However, since July, the stock of litter is increased due to precipitation leaves from the bottom of the crown. From May to July there is much fewer leaves in the forest precipitation of all studied species (except single-pointed hawthorn) than other fractions, and from August to November, vice versa.

In November, hawthorn leaf litter is almost absent, while, according to our research, the quantity of it is 56 % in October. This discrepancy is explained by the various climatic areas of the region of research and the meteorological conditions of those years when the experiments were carried out. The first leaves fall in May, it increases in October, and in November it is completed. As a result of the blossoms fall in May, the amount of the mixture increases significantly and it is 179.1 kg on average (leaves - 29.5, branches, bark, stem- 70.9 %). The weight of all precipitation in June is 95.4 kg (42.6 % and 57.4% respectively).

In July, the fall of oak leaves noticeably increases. At the end of the month, the first damaged fruit begins to fall down (1.3 %). In September, the defoliation increases and amounts 1143.1 kg (leaves - 78.9 %, fruits - 4.1 %, branches, bark, peduncles - 17.0 %).

The defoliation of one-point hawthorn begins in July and August and it ends in November.

The largest amount of single-point hawthorn stock is observed in October. In the fresh and transient from fresh to dry oak groves leaves and branches of the hawthorn single-pointed plantations begin to fall in June, in dry oak groves leaves and branches begin to fall in August.

The noticeable deposition of oak leaves, branches and other organs is observed in July and August. In general, the stock of litter under the crown of the hawthorn single-pointed in fresh, transitional from dry to fresh and dry oak groves significantly increase from October.

According to our research, a mixture of organic precipitation of one-point hawthorn in the oak barley increases the nutrient content of the litter. Thus, the organic debris of the one-point hawthus decomposes faster than the organic oats of the oak, and their mixture accelerates the mineralization of the litter.

The organic lump of the single-point hawthorn differs not only in the rate of decomposition, but also in the higher nutrients content (nitrogen, phosphorus, potassium and calcium) than in the fall of oak and common hornbeam.

The features of accumulation of litter during the year are investigated. It was established that 10 % of organic precipitation of hawthorn single-pointed admixture to organic precipitation of ordinary oak accelerates the decomposition of the ordinary oak litter 1,4-1,5 times.

The conclusion is made of the positive effect of the single-point hawthorn on the rate of ordinary oak litter decomposition and, consequently, leads to the nutrients increase in the soil.

Key words: forest litter, single-pointed hawthorn, ordinary oak, decomposition of litter, stock of litter, forest plantations.

Постановка проблеми

лісова підстилка юрківське лісництво

Лісова підстилка, як компонент біоценозу, поєднує абіотичні й біотичні складові, утворюючи цілісну систему. Вагомість лісової підстилки полягає у позитивному впливі на процеси кругообігу речовин в екосистемах та етапах ґрунтоутворення. Гілки, кора, опале листя та інші органи рослин, що скидаються у фітоценозах дубових лісів, є першою стадією попадання в ґрунт органічних речовин, синтезованих і накопичених рослинами в процесі їх життєдіяльності. Швидкість процесу розкладання листя залежить як від умов, що склалися у фітоценозі (в основному температури і вологості повітря, підстилки і ґрунту) та впливають на інтенсивність життєдіяльності ґрунтових організмів, так і від швидкості розкладання листя різних видів.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Формування лісової підстилки залежить від багатьох чинників: складу лісового насадження, природно-кліматичних умов, віку деревостану та інших умов. Науковці, які досліджували це питання, у своїх працях висвітлили сучасний стан, особливості накопичення та фактори, що впливають на збільшення підстилки у конкретних лі- сорослинних умовах [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Водночас дослідженню запасу лісової підстилки у насадженнях дуба звичайного за участі глоду одноматочкового в Юрківському лісництві ДП «Уманське ЛГ» Черкаської області приділено недостатньо уваги. Зважаючи на теоретичну та практичну цінність наукових досліджень, слід відмітити, що поряд з отриманими науковими результатами щодо формування лісової підстилки в лісових насадженнях, доцільно провести дослідження в Правобережному Лісостепу України (Юрківське лісництво), тому що залишаються не розкриті питання впливу підстилки глоду одноматочкового на розклад листя дуба звичайного.

Мета дослідження - вивчення особливостей формування лісової підстилки в лісових насадженнях за участі дуба звичайного та глоду одноматочкового і впливу останнього на швидкість розкладу листя у Юрківському лісництві.

Методика досліджень. Дослідження проведено в Юрківському лісництві ДП «Уманське ЛГ» (Уманський район, Черкаська область, Україна) у свіжій діброві. Лісівничо-таксаційні показники пробних площ (1111): ПП1 - кв. 60: склад - 5Дз3Клг2Гз, вік - 41 рік, повнота - 0,8, підлісок - глід одноматочковий; НІ 12 - кв. 64: склад - 8Дз1Клг1Чш, вік - 54 роки, повнота - 0,7, підлісок - глід одноматочковий; Ш13 - кв. 36: склад - 10Дз, вік - 112 років, повнота - 0,7, підлісок - глід одноматочковий. Запас лісової підстилки визначали шляхом її збору на двадцяти дослідних ділянках розміром 1х1 м, рівномірно розміщених на пробних площах. Зібрану підстилку розділяли на фракції, виділяючи свіжий, розкладений наполовину та повністю розкладений опад, кору, гілки, плоди (плодоніжки) і трав'яну рослинність. Навколо кожної площі робили захисну зону шириною 20 см, з якої видаляли весь органічний опад. Весь опад із пробної площі збирали і зважували на вагах. Після визначення ваги органічний опад знову закладали на пробну площу. В насадженнях із глодом одноматочковим фітомасу органічного опаду визначали окремо для дуба і глоду. Визначення ваги органічного опаду проводили на електронних вагах навесні, у середині літа і восени до нового опаду [7, 8].

Основні результати дослідження

За нашими дослідженнями у термінах опаду листя дуба звичайного і глоду одноматочкового істотної різниці не спостерігається. Водночас неоднаковою є інтенсивність розкладу органічного опаду. Листя глоду одноматочкового розкладається протягом одного року за достатньої кількості вологи і тепла. Так, весною і в першій половині літа (травень, червень) під деревами глоду одноматочкового шар підстилки зменшується, а до початку осені із органічного опаду глоду одноматочкового залишаються лише листові черешки і гілки. Частка органічного опаду глоду одноматочкового у загальному запасі підстилки до початку осені складає близько 10-15 %. У цей час морфологічні ознаки листя дуба звичайного в підстилці зберігаються протягом року після їх опаду. Весною і в першій половині літа кількість підстилки під дубом зменшується внаслідок розкладу. Однак уже з липня запас підстилки збільшується за рахунок опаду листя з нижньої частини крони. З травня до липня у підстилці всіх досліджуваних порід (крім глоду одноматочкового) значно менше листя, ніж інших фракцій, а з серпня до листопада навпаки (табл. 1).

У травні кількість опаду становить 179,1 кг-га'¹ (листя - 29,5 %, гілки, кора, плодоніжки -

70,9 %). Маса всього опаду в червні складає 95,4 кг-га^-1 (листя - 42,6 %, гілки, кора, плодоніжки - 57,4 %), липні - 146,4 кг-га^-1 (листя 44,9 %, плоди - 1,3 %, гілки, кора, плодоніжки - 53,8 %) та серпні - 467,5 кг-га^-1 (листя - 55,8 %, плоди - 14,7 %, гілки, кора, плодоніжки - 29,5 %). У вересні листопад посилюється і становить 1143,1 кг-га^-1 (листя - 78,9 %, плоди - 4,1 %, гілки, кора, плодоніжки - 17,0 %). У жовтні відмічається найбільший опад і складає 2660,8 кг-га^-1 (листя - 91,8 %, плоди - 1,0 %, гілки, кора, плодоніжки - 7,2 %). В листопаді запас опаду становить 1402,6 кг-га-1 (листя - 89,6 %, гілки, кора, плодоніжки - 10,4 %) (табл. 1).

Таблиця 1 - Запас підстилки в насадженнях Юрківського лісництва, кв. 60 (свіжа діброва), кг-га^-1 в абсолютно сухому стані

Загальна частка листя у підстилці в період з травня до листопада складає: дуба звичайного - 3418,0 кг-га^-1, граба звичайного - 1177,9 кг-га^-1, клена гостролистого - 330,6 кг-га^-1 та глоду од- номаточкового - 92,4 кг-га^-1.

Найбільша частка гілок, кори та плодоніжок накопичується у травні. Опад плодів відмічається у серпні-вересні (рис. 1).

Рис. 1. Динаміка накопичення опаду деревних порід і чагарників в насадженнях Юрківського лісництва, кв. 60 (Уманський район, Черкаська область), %.

У дуба звичайного помітне опадання листя, гілок та інших органів спостерігається з липня, серпня. В цілому запас підстилки під кронами глоду одноматочкового у свіжих дібровах помітно збільшується із жовтня (табл. 2).

Запас підстилки в насадженнях за рівних умов зростання залежить від складу. Так, А.К. Ко- валевський [9] вказує, що метеорологічні умови вегетаційного періоду мало впливають на кількість органічного опаду. Деякі автори відмічають, що від складу рослинності залежить швидкість розкладу лісової підстилки [2, 3].

Таблиця 2 - Запас підстилки в насадженнях Юрківського лісництва, кв. 64 (свіжа діброва), кг-га'¹ в абсолютно сухому стані

За нашими дослідженнями, органічний опад глоду одноматочкового до 20 березня наступного після закладання дослідів року розкладається на 15 %, до 15 серпня - на 60-65 %, до 3 жовтня - на 80-85 %, а до 10 листопада - на 100 %.

Органічний опад дуба звичайного до 20 березня розкладається тільки на 5 %, до 15 серпня - на 37 %, до 3 жовтня - 44-46 %. Домішка 10 % органічного опаду глоду одноматочкового до органічного опаду дуба звичайного прискорює розклад підстилки. До 20 березня наступного року після закладання дослідів ця суміш опаду розкладається на 6-8 %, до 15 серпня - на 50-55 %, а до 3 жовтня - на 60-66 %. Таким чином, домішка органічного опаду глоду одноматочкового до органічного опаду дуба звичайного прискорює його розклад в 1,4-1,5 рази (табл. 3).

Таблиця 3 - Вплив опаду глоду одноматочкового на інтенсивність розкладу підстилки дуба звичайного у свіжій діброві (Юрківське лісництво, кв. 36)

Таким чином, органічний опад глоду одноматочкового розкладається швидше, ніж органічний опад дуба звичайного.

Висновки

У лісових фітоценозах підстилка має важливе лісогосподарське значення як компонент біоценозу, через який відбувається кругообіг елементів харчування та вологи в системі ґрунт-рослина, тому необхідно зберігати підстилку від руйнування, витоптування і змиву. Запас підстилки у середньовікових насадженнях свіжих дібров у середньому складає 4356,5-6094,9 кг на 1 га. Опалі листки глоду одноматочкового розкладаються протягом року.

Таким чином, органічний опад глоду одноматочкового розкладається швидше, ніж органічний опад дуба звичайного. Домішка 10 % органічного опаду глоду одноматочкового до органічного опаду дуба звичайного прискорює розклад підстилки останнього в 1,4-1,5 рази.

Список літератури

лісова підстилка юрківське лісництво

1. Corter J. Field decomposition of leaf litters: relation-ships between decomposition rates and soil moisture, soil temperature and earthworm activity / J. Corter // Soil Biol. Biochem. - 1998. - V. 30, № 6. - P. 783-793.

2. Hoorens B. Does initial litter chemistry explain litter mixture effects on decomposition / B. Hoorens, R. Aerts, M. Stroetenga // Oecologia. - Vol. 137 (4). - 2003. - P. 578-586.

3. Prescott C. E. Litter decomposition: what controls it and how can we alter it to sequester more carbon in forest soils / C. E. Prescott // Biogeochemistry. - Vol. 101. - 2010. - P. 133-49.

4. Экологическая роль дикорастущих плодовых растений в лесных насаждениях / Г.П. Леонтяк, Г.Т. Криницкий и др. - Кишинев: Тимпул, 2003. - 433 с.

5. Постолаке Г.Г. Лесная подстилка в круговороте веществ / Г.Г. Постолаке. - Кишинев: Штиица, 1976. - 178 с.

6. Якуба М. С. Характеристики лісової підстилки біогеоценозів Присамар'я Дніпровського / М. С. Якуба // Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель. - Дніпропетровськ, 2004. - Вип. 8 (33). - С. 47-54.

7. Гордиенко М.И. Методические указания по исследованию лесных культур / М.И. Гордиенко. - К.: Изд-во УСХА, 1979. - 72 с.

8. Методичні вказівки до вивчення та дослідження лісових культур / В.М. Маурер, Ф.М. Бровко, А.П. Пінчук та ін. -

К.: Вид-во НАУ, 2000. - 72 с.

9. Ковалевський А.К. Залежність кількості відпаду листя і швидкості мінералізації підстилки від повноти лісостанів / А.К. Ковалевський // Праці Інституту лісівництва АН УССР. - 1953. - С. 38-52.

REFERENCES

2. Hoorens, B., Aerts, R., Stroetenga, M. Does initial litter chemistry explain litter mixture effects on decomposition. Oecologia, Vol. 137 (4), 2003, pp. 578-586.

3. Prescott, C.E. Litter decomposition: what controls it and how can we alter it to sequester more carbon in forest soils. Biogeochemistry, Vol. 101, 2010, pp. 133-49.

4. Leontyak, G.P., Krinitsky, G.T. (2003). Jekologicheskaja rol' dikorastushhih plodovyh rastenij v lesnyh nasazhdenijah [An ecological role wild-growing fruit plants in forest plantings]. Chisinau, Timpul, 433 p.

5. Postolaki, G.G. (1976). Lesnaja podstilka v krugovorote veshhestv [A forest laying in circulation of substances]. Chisinau, Shtiitsa, 178 p.

6. Yaquba, M.S. Harakterystyky lisovoi' pidstylky biogeocenoziv Prysamar'ja Dniprovs'kogo [Characteristics of a forest laying of ecosystems Prisamarya Dneprovskogo]. Pytannja stepovogo lisoznavstva ta lisovoi' rekul'tyvacii' zemel' [Questions of a steppe lesovedeniye and forest recultivation of lands]. Dnipropetrovsk, 2004, Issue 8 (33), pp. 47-54.

7. Gordiyenko, M.I. Metodicheskie ukazanija po issledovaniju lesnyh kul'tur [Methodical instructions on a research of forest cultures]. Moscow, USHA publishing house, 1979, 72 p.

8. Maurer, W.M. Brovko, F.M., Pinchuk, A.P. (2000). Metodychni vkazivky do vyvchennja ta doslidzhennja lisovyh kul'tur [Methodical instructions to studying and researches of forest cultures]. Moscow, NAU publishing house, 72 p.

9. Kowalewski, A.K. (1953). Zalezhnist' kil'kosti vidpadu lystja i shvydkosti mineralizacii' pidstylky vid povnoty lisostaniv [Dependence of amount of recreancy leaves and speeds of a mineralization of a laying from completeness of forest stands]. Praci Instytutu lisivnyctva AN USSR [Works of Institute of forestry of AN of USSR], pp. 38-52.

Размещено на Allbest.ru