Запасы органического вещества почв в ландшафтах северной и средней тайги Карелии

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

лесоустройства», утвержденные постановлением Правительства РФ от 18.06.2007 № 377, провозглашают материалы лесоустройства основанием для разработки лесных планов субъектов РФ, лесохозяйственных регламентов, проектов освоения лесов, то есть всех основных документов. Поэтому и к получению этих материалов следует относиться с особым вниманием. В то же время для лесоустройства национальных парков до настоящего времени используются «Основные положения по лесоустройству национальных парков», утвержденные Рослесхозом еще в 1993 г. Таким образом, необходимость принятия новых документов, регулирующих проведение лесоустроительных работ ООПТ и согласованных с действующими нормативно-правовыми актами, очевидна.

Библиографический список

1. Лесной кодекс РФ. - 7-е изд. - М.: Ось - 89, 2007.

- 80 с. (Кодекс).

2. Лесной кодекс РФ. Комментарии: изд. 2-е, доп. / Под общ. ред. Н.В. Комаровой, В.П. Рощупкина.

- М.: ВНИИЛМ, 2007. - 856 с.

3. Федеральный закон от 14.03.1995 №33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях»: [принят ГД ФС РФ 15.02.1995] // Лесное законодательство Российской Федерации. Сборник нормативных правовых актов. - М.: ПАИМС, 1998,

- 576 с.

4. Постановление правительства РФ от 18 июня 2007 г. № 377 «О правилах проведения лесоустройства» // «РГ» - федеральный выпуск № 4397 от 26.06.2007 г.

5. «Основные положения о проведении лесоустройства национальных парков» от 7.07.1993 г. // Лесное законодательство Российской Федерации. Сборник нормативных правовых актов. - М.: ПАИМС, 1998. - 576 с.

6. Гусев, Н.Н. Справочник лесоустроителя / Н.Н. Гусев.- М.: ВНИИЛМ, 2004. - 338 с.

7. Приказ от 16 июля 2007 г № 181 «Об утверждении особенностей использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных на особо охраняемых природных территориях» // «Российская лесная газета» № 42 (224) от 15.10.2007 г.

ЗАПАСЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ В ЛАНДШАФТАХ

северной и средней тайги Карелии

О.Н. БАХМЕТ, доц., в. н. с. лаборатории лесного почвоведения и микробиологии

Института леса КарНЦ РАН, канд. биол. наук

Известно, что наземные экосистемы играют ключевую роль в глобальном цикле углерода. Особенно велика роль таких компонентов, как почва и детрит, в них содержится 2 000 млрд т углерода, тогда как в живой растительности - вчетверо меньше. Леса имеют доминирующее значение в динамике наземного углеродного баланса. В биомассе лесов содержится в 1,5 раза, а в лесном гумусе в 4 раза больше углерода, чем в атмосфере [1].

В работе Д.С. Орлова с соавт. [2] были предварительно оценены запасы органического вещества почв европейской части России. По оценке авторов в почвах среднетаежной подзоны (в метровом слое) запасы органического углерода составляют почти 53 Гт. На долю зональных почв, которые занимают 64 % данной территории, приходится 14 312,7 млн т органического углерода, или 27,5 % от запасов в почвах этой зоны. Причем

bakhmet@krc. karelia. ru

основная часть С орг. находится в болотных и полуболотных почвах.

В Карелии рядом исследователей также проводилось изучение органического вещества почв [3-5]. Полученные материалы свидетельствуют, что содержание углерода в 50-сантиметровом слое почвы в среднетаежной подзоне увеличивается от 10 т/га в слаборазвитых почвах, до 90 т/га в болотно-подзолистых и 400-450 т/га в болотных. Однако все эти исследования проводились в почвах отдельных биогеоценозов, без пересчета на занимаемые этими почвами площади.

Для уточнения существующих оценок компонентов глобального цикла углерода необходимо получение региональных данных баланса С. Такие данные могут оказаться полезными и для экологического обоснования стратегии природопользования, так как большинство хозяйственных мероприятий разра-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009

45

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

батывается и осуществляется на уровне региона [10]. Однако необходимы исследования на территориально-функциональных единицах более высокого таксономического уровня, чем биогеоценоз, что позволит оценить запасы углерода в площадном аспекте. Актуальным представляется изучение почв, в частности почвенного органического вещества как компонента в пределах географического ландшафта. Карелия как регион такого исследования один из наиболее репрезентативных районов в пределах обширных таежных территорий Европы [6]. Кроме того, разработанная достаточно детально классификация ландшафтов в этом регионе позволяет использовать полученные материалы по структуре и особенностям лесных ландшафтов Карелии при исследовании почв на данном уровне организации природных систем [7-9].

В Карелии выделено 6 групп типов ландшафтов по генетическим формам рельефа и четвертичным отложениям. При выделении типа ландшафта учитываются геологическая характеристика территории, степень ее заболоченности и преобладающие местообитания, определяемые по коренной лесной формации [9].

Исследования запасов органического вещества почв проводили в денудационно-тектонических ландшафтах холмисто-грядовых с комплексами ледниковых образований. В среднетаежной подзоне Карелии такие ландшафты с преобладанием еловых местообитаний (12л) занимают 1339,4 тыс. га (23,8 % площади), а с преобладанием сосновых (14л) - 583,6 тыс. га (10,4 %). В северотаежной подзоне картина несколько иная - лишь 190,5 тыс. га (1,9 % площади) занимают ландшафты с преобладанием еловых местообитаний, с преобладанием же сосновых - 4319,9 тыс. га (43,4 %). В целом такие ландшафты являются характерными для таежной зоны.

Все исследованные ландшафты характеризуются как среднезаболоченные, т.е. заболоченность территории составляет от 20 до 50 %.

В каждом из представленных ландшафтов изучались состав и структура почвенного покрова. Определение почв проводилось по «Классификации и диагностике

почв СССР» (1977). В отдельных горизонтах в каждой из выделенных почв определяли содержание органического углерода, затем выполнялся пересчет на органическое вещество. Для характеристики запасов органического вещества в почве в целом запасы в лесной подстилке определялись отдельно, а затем суммировались с запасами в минеральной толще. Запасы органического вещества для всех почв (там, где позволяла мощность профиля) рассчитывались на слой 0-50 см, так как именно в этом слое сосредоточены основные его запасы. Кроме того, практически вся масса корней растений находится в пределах этой почвенной толщи.

Запасы органического вещества, полученные для отдельных почв, пересчитывались на площади, занятые этими почвами в пределах ландшафта. Это в свою очередь дало возможность оценить запасы органического вещества в среднем в почвах исследованных ландшафтов, а также по группам почв, различающихся степенью увлажнения.

В среднетаежной подзоне Карелии для денудационно-тектонического холмистогрядового среднезаболоченного ландшафта с преобладанием сосновых местообитаний характерны невысокие абсолютные отметки местности. Рельеф мелкопересеченный с частым чередованием невысоких холмов, ориентированных в различных направлениях, с понижениями, занятыми в основном верховыми болотами. Среди четвертичных отложений преобладает морена последнего оледенения. Состав почвенного покрова этого ландшафта приведен в таблице. Особенности почвообразующих пород (моренных песчаных и супесчаных сильнохрящеватых валунных отложений) обусловили формирование «классических» для условий Карелии подзолов. Так, на выходах коренных пород и участках, где покров четвертичных отложений имеет совсем небольшую мощность, сформировались подзолы неполноразвитые. На них произрастают, как правило, сосняки лишайниковые и брусничные. С увеличением мощности четвертичных отложений формируются подзолы иллювиально-железистые и гумусово-железистые. К таким почвам приурочены сосняки брусничные и черничные.

46

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица

Состав почвенного покрова исследованных ландшафтов

Группа почв по увлажнению Почва Занимаемая площадь в ландшафте, %

северотаежная подзона среднетаежная подзона

Ландшафты с преобладанием сосновых местообитаний

Автоморфные Примитивные 2

подзолы неполноразвитые 2 5

подзолы иллювиально-железистые 27 18

подзолы иллювиально-гумусово-железистые 10 22

Полугидроморфные торфянистые и торфяные подзолы иллювиальногумусовые глеевые 24 22

Гидроморфные торфяные, торфяно-глеевые 35 33

Ландшафты с преобладанием еловых местообитаний

Автоморфные Подбуры 1 2

пятнисто-подзолистые 2 3

подзолы иллювиально-железистые 2 1

подзолы иллювиально-гумусово-железистые 14 17

подзолы иллювиально-железисто-гумусовые 16 28

Полугидроморфные торфянистые и торфяные подзолы иллювиальногумусовые глеевые 30 19

Гидроморфные торфяные, торфяно-глеевые, перегнойно-глеевые 31 30

Автоморфные почвы занимают в почвенном покрове ландшафта более 40 %, а запасов органического вещества в них сосредоточено лишь 18 % от всех запасов в почве (рис. 1, 2).

В ряду полугидроморфных почв этого ландшафта преобладают торфянистые и торфяные подзолы иллювиально-гумусовые. На этих почвах произрастают сосняки черничные влажные. С увеличением увлажнения сосняки черничные влажные переходят в багульниковые и кустарничково-сфагновые, которые примыкают к открытым болотам. На участках, занятых ими, формируются торфяные верховые и переходные почвы. Запасы органического вещества в этих почвах по сравнению с автоморфными гораздо выше, поэтому и доля запасов органического вещества в пределах ландшафта в них существенно больше - 23 % в полугидроморфных условиях и 59 % в гидроморфных. Необходимо подчеркнуть, что запасы органического вещества в гидроморфных почвах рассчитывались для слоя 0-50 см. Для оценки запасов органического вещества в целом в торфяных почвах можно использовать данные по торфяным ресурсам, полученным для этого ландшафта [9].

Отличие ландшафта с преобладанием еловых местообитаний в среднетаежной подзоне заключается в преобладании в составе почвообразующих пород супесчаных и суглинистых моренных отложений. Поэтому в составе почвенного покрова появляются пятнисто-подзолистые почвы, а на отложениях, обогащенных элювием диабазов, подбуры. Среди подзолов типичными для данных условий являются иллювиально-гумусовожелезистые и иллювиально-железисто-гумусовые, на которых произрастают ельники брусничные и черничные.

В почвенном покрове основную часть составляют полугидроморфные и гидроморф-ные почвы - занимаемая ими площадь составляет более 60 %. Запасы органического вещества в целом в этом ландшафте выше по сравнению с запасами в ландшафте с преобладанием сосновых местообитаний. Среди полугидроморфных почв наибольшие площади занимают подзолы торфянистые иллювиально-железисто-гумусовые и торфяные иллювиально-гумусовые, на которых произрастают ельники черничные влажные. В группе гидроморфных почв преобладают перегнойно-глеевые и торфяно-глеевые почвы под заболоченными лесами и торфяные на открытых болотах.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009

47

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

50

40

30

'•р

О4

20

10

0

60

50

40

30

20

10

0

автоморфные полугидроморфные гидроморфные

автоморфные полугидроморфные гидроморфные

северная тайга  средняя тайга

Рис. 1. Соотношение групп почв по увлажнению в ландшафтах северной и средней тайги

северная тайга

13%

средняя тайга 18%

64%

^?)23% 59%^

ландшафты с преобладанием сосновых местообитаний

23%

северная тайга 20%

“%f

^^26%

средняя тайга

34%

48 %^Ш \

Щу

18%

ландшафты с преобладанием еловых местообитаний

автоморфные  полугидроморфные  гидроморфные

Рис. 2. Запасы органического вещества в почвах ландшафтов северной и средней тайги.

Доля полугидроморфных и гидро-морфных почв в этом ландшафте сравнима с таковой в ландшафте с преобладанием сосновых местообитаний. Однако запасы органического вещества в автоморфных почвах здесь выше, поэтому соотношение по запасам в группах почв меняется и доля избыточно увлажненных почв в общих запасах органического вещества почв в ландшафте существенно снижается.

В северотаежной подзоне в ландшафтах с преобладанием сосновых и еловых местообитаний по сравнению с таковыми средней тайги в почвенном покрове возрастает доля полугидроморфных и гидроморфных почв. Поэтому количество органического вещества в почвах северотаежных ландшафтов в целом выше, а доля автоморфного блока в них снижается. По характеру распределения органического вещества по профилю исследованные почвы можно разделить на две группы. Одна - это почвы с постепенным снижением содержания гумуса по профилю (подзолы иллювиально-железистые, пятнисто-подзолистые, примитивные и перегнойно-глеевые почвы). Другая с элювиально-иллювиальным распределением органического вещества, т.е. формированием двух максимумов его накопления - в горизонтах А0 и В1 (подзолы за исключением иллювиально-железистых).

В данном типе ландшафта с преобладанием сосновых местообитаний в средней тайге в наиболее благоприятных условиях на подзолах иллювиально-гумусово-железистых произрастают сосняки черничные Ш,2 и даже П,2 класса бонитета (IV-V классов возраста). Но распространение таких почв в ландшафте ограничено, и сосновые древостои характеризуются в основном IV-V классом бонитета. В северной тайге такие древостои абсолютно доминируют. В денудационно-тектоническом среднезаболоченном ландшафте с преобладанием еловых местообитаний в средней тайге средний класс бонитета древостоев - Ш,7, а в северной - IV,5.

По запасам органического вещества почв исследованные ландшафты можно расположить в следующем порядке возрастания: ландшафт с преобладанием сосновых местообитаний в средней тайге с наименьшими запасами, ландшафт с преобладанием сосняков в среднетаежной подзоне и ландшафт с преобладанием ельников в северотаежной со средними запасами, ландшафт с преобладанием еловых местообитаний в северной тайге с наибольшими запасами.

Таким образом, исследованные денудационно-тектонические ландшафты среднетаежной и северотаежной подзон Карелии различаются по запасам органического

48

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009