Научный архив: статьи

Анализировали содержание и массовую концентрацию восьми химических элементов Al, Ca, Cu, K, Mg, Mn, P и Zn в валежной древесине восьми видов деревьев на пяти стадиях разложения. Образцы древесины отбирали на участке массового ветровала 2006 г. в многовидовом широколиственном лесу в заповеднике “Калужские засеки”. Исследовали валеж семи видов лиственных деревьев: клена остролистного (Acer platanoides), березы повислой (Betula pendula), ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior), осины обыкновенной (Populus tremula), дуба черешчатого (Quercus robur), липы сердцевидной (Tilia cordata), вяза шершавого (Ulmus glabra) и одного хвойного вида дерева – ели европейской (Picea abies). Проводили серию однофакторных дисперсионных анализов для оценки влияния видовой принадлежности лежащих стволов и стадии разложения валежа (включая нулевую стадию для контрольных образцов) на плотность, содержание элементов и их массовую концентрацию. Виды деревьев наиболее ярко различались по содержанию и массовой концентрации Mn, Zn, Mg, Ca и K: R2 изменялся от 50 до 23% для содержания и от 53 до 19% для массовой концентрации элементов указанного ряда. Лидерами по содержанию этих элементов были следующие виды: Mn – клен, береза, ель, липа; Zn – береза и осина; Mg – клен, вяз; Ca – вяз; K – липа, вяз. Стадии разложения древесины оказались значимым фактором вариации для содержания Mn, P, Cu, Zn и Ca: R2 изменялся от 22 до 16%. В ходе деструкции древесины стволов происходило существенное увеличение содержания указанных элементов. Поддержание циклов биофильных элементов успешнее реализуется при наличии валежа разных видов на разных стадиях разложения

Проведена сравнительная оценка процессов разложения растительных остатков (хвоя сосны, хвоя ели, листья бореальных кустарничков, слоевища мхов) на начальных этапах в сосняках лишай никово-кустарничковых и ельниках кустарничково-зеленомошных, формирующихся в естественных условиях на северном пределе распространения. Изучались особенности исходного состава опада, темпы разложения и изменения химического состава растительных остатков в процессе деструкции, обусловленные формацией леса. Более высокое исходное содержание Сорг в тканях растений сосновых лесов связано с благоприятными условиями освещенности под пологом леса, тогда как высокое содержание Mn в тканях растений напочвенного покрова в ельниках обусловлено непосредственным влиянием богатого этим элементом питания опада хвои ели. Результаты исследования наглядно продемонстрировали, что формация леса оказывает значительное влияние как на исходное качество опада одних и тех же видов растений , так и на скорость разложения: хвоя ели и листья брусники с более высоким содержанием элементов питания (Mg, Mn, P) и узкими соотношениями элементов (С : N, C : P) в еловом лесу характеризовались и более активными процессами разложения. Однако опад зеленых мхов, несмотря на более высокое качество в ельниках, разлагался активнее в сосновых лесах, что может быть связано с большим количеством осадков в сосновых лесах. Таким образом, на различия в скорости разложения растительных остатков влияет сочетанием качества растительного материала, температурного режима и количества осадков, связанных с формацией леса.

Представлены результаты исследований химического состава растений и лишайников в высотном градиенте лес - тундра на склоне г. Юмечорр Хибинского горного массива (Мурманская область). Показана видовая специфичность накопления макро- и микроэлементов ассимилирующими органами растений и лишайников в основных высотных поясах. Листья Betula pubescens и Vaccinium myrtillus наиболее богаты элементами минерального питания. Лишайники характеризуются низким содержанием N, Сa, K, P, Mg, S, а также Zn и Mn и высоким - Fe, Cu, Ni. Показаны изменения в содержании азота, минеральных элементов, вторичных метаболитов в высотном градиенте в ассимилирующих органах растений и лишайников, при переходе от лесного пояса к горно-тундровому. С увеличением высоты произрастания происходит увеличение содержания N в хвое Pinus sylvestris , в листьях Arctostaphylos uva-ursi , в листьях текущего года Empetrum hermaphroditum. Растения, произрастающие в горной тундре и лесотундре, отличаются высоким содержанием K. Содержание Zn также повышается с увеличением абсолютной высоты в хвое/листьях P. sylvestris ,pubescens, V. uliginosum. При переходе от лесного пояса к горно-тундровому в листьях растений снижается содержание Ca и Mg. В листьях E. hermaphroditum минимальные концентрации Mn также выявлены в горной тундре. Содержание лигнина и целлюлозы в листьях кустарничков, за исключением V. myrtillus, в поясе хвойных лесов ниже, чем в поясе березовых лесов и тундр. С увеличением абсолютной высоты в Хибинских горах в листьях B. nana и B. pubescens содержание лигнина возрастает, а целлюлозы практически не изменяется. В хвое P. sylvestris наблюдается накопление лигнина в поясе березовых криволесий.