Элементы биологического круговорота веществ.

Потребление химических элементов приростом в лиственничных лесах и редколесьях региона варьирует от 66,4 до 251,7 кг/гатод, в том числе 33,2 и 124,1 кг/гатод азота (рис. 5, 6). В бруснично-лишайниковом и осоково-сфагновом фитоценозах это соответствует количеству ежегодно потребляемых элементов питания в сосновых лесах (60—100 кг/гатод), а в зеленомошно-брусничном и разнотравно-хвощовом лиственнични­ках - в еловых (100-300 кг/гатод), по Л.Е.

Основную роль в потреблении химических элементов играют фотосинтезирующие органы, аккумулирующие 66-79 % элементов-органогенов. Затем следуют корни (12—20 %) и далее - мно-

Рис. 5. Показатели биологического круговорота веществ в лиственничных (1 - бруснично-лишайниковых, 2 - осоково­сфагновых) редколесьях побережья Тауйской губы (усл. обози, см. на рис. 3)

Рис. 6. Показатели биологического круговорота веществ в лиственничных (1 - разнотравно-хвощовых, 2 - зеленомош­но-брусничных) лесах побережья Тауйской губы (усл. обозн. см. на рис. 3)

голетние надземные части (2-16 %). Увеличение роли фотосинтезирующих органов (на 27-34 %) в аккумуляции элементов питания относительно их участия в создании массы ежегодного прироста, по сравнению с другими компонентами, обусловлено более высокой зольностью ассимилирующей части растений.

Наиболее активно приростом растительной массы потребляется азот, затем следует калий, вторую группу образуют кальций и сера, далее магний, марганец, фосфор, алюминий, железо, кремний и натрий. В осоково-сфагновом редколесье в связи со значительным участием в создании массы прироста осоковых трав и сфагнума возрастает роль кальция и кремния.

В составе живого вещества лиственничных фитоценозов накапливается от 644,9 до 3635,3 кг/га химических элементов, в том числе 354,4-1384,5 кг/га азота. Основная масса (32-60 %) элементов питания аккумулируется многолетними надземными органами; степень участия корней несколько меньше (25—51 %), ассимилирующих частей растений невелика (4-17%). Косвенная характери­стика интенсивности поглощения химических элементов из почвы фитомассой лиственничников региона может быть получена на основании вычисления коэффициентов биологического погло­щения (А_х). Сопоставление содержания элемента в золе лиственницы с количеством его в почво­образующей породе показало: потребление серы значительно опережает аккумуляцию всех золь­ных элементов. Анализ значений А_х дает основание считать: по сравнению с почвообразующими породами, в живой растительной массе интенсивно накапливаются сера, калий, кальций, фосфор, в меньшей степени магний и марганец; остальные элементы - железо, алюминий, натрий и крем­ний - аккумулируются очень слабо.

Возврат химических элементов с ежегодным опадом в рассматриваемых ландшафтах варьи­рует от 41,3 до 167,2 кг/гатод, в том числе 19,7-81,2 кг/га- год азота. Основная масса элементов поступает на поверхность почвы с опадом фотосинтезирующих органов (53-69 %) и многолетних надземных частей (4—18 %); с опадом корней возвращается 19-32 % от суммы элементов питания, заключенных в отмирающих частях растений. При этом основным элементом является азот, затем следуют кремний, кальций, магний, калий, фосфор и далее алюминий, марганец, сера, железо, на­трий.

Несоответствие между массой поступающего опада и скоростью его разложения приводит к накоплению значительных количеств частично минерализованных растительных остатков как на поверхности почвы, так и в подземной сфере лиственничных фитоценозов. Процесс разложения подстилки имеет первостепенное значение в обмене веществ, т. к. она является основным и иде­альным по составу и степени доступности источником зольного и азотного питания растений (По­номарева, 1972).

О выносе элементов из опада при разложении можно судить, сопоставляя его химический состав с составом органогенных горизонтов почв. В частности, деструкция мертвых органических остатков в бруснично-лишайниковом редколесье, сопровождаясь заметным накоплением кремния, алюминия и железа, характеризуется потерями не только калия и фосфора, но также кальция, маг­ния и серы, интенсивно вовлекаемых в новые циклы биологического круговорота веществ.

Несколько иная картина наблюдается в осоково-сфагновом фитоценозе: более высокое со­держание в гор. 01 кремнезема и более низкое - фосфора, кальция и калия, видимо, обусловлено замедленными темпами высвобождения элементов-органогенов из разлагающегося опада и интен­сивным вовлечением их в биологический круговорот, в связи с чем возникает определенный де­фицит элементов питания в подстилке.

Специфика биологического круговорота веществ в лиственничных лесах и редколесьях, от­личающая их от других ландшафтов Северо-Востока, заключается в том, что основная масса хи­мических элементов аккумулируется в составе фитомассы, а не отмерших частей растений.

По типу биологического круговорота рассматриваемые ландшафты могут быть охарактери­зованы как калиево-кальциево-азотные, низкозольные, очень мало- и среднепродуктивные, сильно заторможенные и заторможенные.