Таежные ландшафты.

      Комментарии к записи Таежные ландшафты. отключены

Таежные ландшафты.

Таежные ландшафты целой полосой тянутся через всю Евразию, начинаясь в Скандинавии, у берегов Атлантики и заканчиваются на Камчатке, Охотском побережье, Сахалине, и длятся в северной Aмерике, образуя такую же целую территорию от океана до океана. Северная граница данной территории есть одновременно и северной границей лесных ландшафтов по большому счету.

Климатические условия данной территории в общих чертах таковы. Лето маленькое, довольно прохладное, зима долгая и морозная. Самый теплый месяц имеет среднюю температуру 10-190С, самый холодный от +3 до -520С (Восточная Сибирь). Лишь 1-4 месяца имеют среднюю за сутки температуру больше 100 и в целом вегетационный период весьма маленький.

Количество осадков (300-600 мм) пара превышает коэффициент и испарение увлажнения образовывает 1,1-1,6. Предельное число осадков выпадает летом. Снеговой покров устойчив и держится всю зиму.

длинная зима и Короткое лето обусловливают относительно низкую интенсивность биологического круговорота.

Растительный покров ландшафтов таежной территории представлен игольчатохвойными лесами, подразделяемыми на две главные группы — темнохвойные и светлохвойные. Первые образуются  пихтами породами — и теневыносливыми елями, имеющими конусообразные, время от времени узко-остроконечные кроны и создающими чёрные и мрачные леса. Светлохвойные леса складываются из лиственницы и сосны, создающими более разреженные и яркие леса.

Сосна образует округлую крону, а лиственница теряет зимний период хвою и лиственничный лес зимний период похож на лес из летнезеленых деревьев.

направляться подчернуть, что хвойные породы геологически являются весьма старой группой, и исходя из этого геоботаники  говорят о жизненных формах хвойных, как отражающих современные условия,  с громадной осторожностью.

Своеобразием игольчатохвойных лесов есть флористическая бедность древесного яруса. В большинстве случаев, такие леса на больших площадях образованы из одного какого-нибудь хвойного дерева, из одной ели, из одной сосны, из одной лиственницы.

Биоценозы темнохвойных лесов имеют следующие изюминки. Число ярусов в большинстве случаев 2-3 — древесный, травянистый и моховый (в мертвопокровном лесу два последних смогут отсутствовать). Затенение весьма большое в течение всего года.

Исходя из этого для растений нижних ярусов характерно вегетативное размножение,  а цветки имеют белую окраску, самая заметную в чёрном лесу.

Медленное разложение лесной подстилки разрешает некоторым видам перейти к сапрофитному питанию. Имеются большое количество зимнезеленых и вечнозеленых растений, применяющих длительно, без перерыва недостаточное количества света. В лесу отсутствуют весенние эфимеры, характерные для широколиственных лесов, поскольку весеннего обилия света нет.

Моховый напочвенный покров ограничивает развитие травянистых и кустарничковых  растений. Он влагоемок, исходя из этого земли темнохвойных лесов зимний период промерзают.

Светлохвойные леса приурочены к землям более легкого механического состава и к горам (особенно карбонатным). На западе они образованы по большей части сосной, а в Сибири — лиственницей. Эти леса характеризуются более редким древостоем,

а вследствие этого,  более большой ролью лишайников в напочвенном покрове, а местами — сильным развитием кустарничкового яруса, образованного ракитником, другими видами и рододендронами.

Игольчатохвойные леса Северной Америки, если сравнивать с европейскими и сибирскими, более разнообразны по составу хвойных пород. Тут представлены бессчётные виды сосны, ели,  пихты, можжевельника и лиственницы, и особенные роды хвойных пород (Tsuga, Pseudotsuga, Sequoia, Thuja).

Почвенный покров ландшафтов тайги представлен кислыми, очень сильно выщелоченными землями — в основном  подзолистыми и их разновидностями, в зависимости от механического и минералогического состава подстилающих пород. На водопроницаемых породах и при прекрасно дренируемом рельефе водный режим земель промывной и формируются обычные  подзолистые земли, железистые и железогумусовые подзолы. В южной части тайги их сменяют дерново-подзолистые земли.

  При слабом дренаже и водозастойном режиме появляются глеевые земли, а в условиях многолетнемерзлых пород — мерзлотно-таежные.

Хвойный опад поступающий в земли беден азотом и зольными элементами. При разложении органических остатков, что происходит весьма медлительно, из лесных подстилок выщелачиваются низкомолекулярные органические кислоты и фульвокислоты, каковые попадая в верхнюю часть почвенной толщи, вызывают кислую реакцию и растворяют гидроокислы железа. Это ведет к разрушению коллоидных частиц и выносу их в более глубокие горизонты.

Кислая реакция верхнего горизонта земель обуславливает  высокую подвижность продуктов разрушения первичных и вторичных минералов и их вынос из подзолистого горизонта. В следствии формируются малогумусные, с низким содержание азота, фосфора, калия , обедненные микроэлементами зональные подзолистые земли.  

Биомасса в тайге не намного уступает значениям в других лесных ландшафтах.  В южной тайге Б превышает 3000 ц/га и лишь в северной тайге понижается до 500-1500 ц/га. Зоомасса в тайге ничтожна -единицы  ц/га (южная тайга — 0,01% от общей биомассы) . Более 60% биомассы представлено древесиной, складывающейся из клетчатки (50%), лигнина (20-30%), гемицеллюлозы (более 10%) и в меньшей степени смол, дубильных веществ и других органических соединений.

Все хвойные деревья выделяют смоло-бальзамические вещества — серьёзное средство борьбы деревьев с насекомыми и микроорганизмами. Специфичны тут и фитанциды, создающие запах хвойного леса.

Видовое разнообразие в таежных ландшафтах маленькое — число видов высших растений примерно в два раза меньше, чем в широколиственных лесах. Характерна изменчивость зоомассы по сезонам, зимний период в тайге активная часть населения образовывает 0,1 от летнего обилия.

Зеленая часть в большинстве случаев образовывает не меньше 3% от биомассы (до 5-7%). По этому показателю тайга ближе к влажным тропическим лесам (8%), чем к широколиственным.(1%).

Ежегодная продукция в южной тайге практически такая же как в широколиственных лесах (85 ц/га — южная тайга, 90 ц/га — дубравы), но в северной — в два раза меньше (40-60 ц/га). Но соотношение логарифмов Б и П для всех видов тайги одинаково К= 0,53-0,55.

 Растительный опад в южной тайге меньше, чем в широколиственных лесах, и равен 55 ц/га (65 ц/га- дубравы, 90 ц/га — бучины). В северной тайге величина растительного опада  еще меньше — 35 ц/га.

Последовательности Ах для хвойных лесов практически такие же как в широколиственных:

    10п             п           0,п — 0,0п   .                

S, P, Mn    Ca, K, Mg    Na, Fe, Al, Si

Подобный последовательность предопределяет возможность биогенного накопления в землях серы, фосфора, магния, калия, марганца и кальция.

Но для тайги характерна низкая зольность прироста — в северной тайге — ниже 1,5%, в средней и южной 1,6-2,5% (широколиственные леса — 2,6-3,5%). Хвойные деревья беднее золой, чем лиственные. Особенно принципиально важно различие зольности хвои и листьев, поскольку они играются ведущую роль в опаде (более 50%).

Зольность хвои — 2-3,5%, листьев широколиственных деревьев — 5-8%.  Еще серьёзнее качественный  состав золы: в хвое громадную роль играется меньшую кальций и окись — кремния. Помимо этого, клеточный сок хвои, ели, лиственницы и сосны содержит свободные органические кислоты, его рН в большинстве случаев равен 4,5-6,5, рН таежных трав кроме этого кислый (другие травы и кислица).

Следовательно, еще в живых растениях создается характерная химическая изюминка таежных ландшафтов — кислая среда.

С опадом в тайге каждый год возвращается намного меньше водных мигрантов, чем в широколиственных лесах. В дубравах данный показатель образовывает  200 кг/га, в буковых лесах — 270 кг/га, то в ельниках южной тайги — 85кг/га , а в  северной тайге -62 кг/га.

Для тайги характерен азотный тип химизма БИКа . В холодной тайге разложение органических веществ протекает медленнее, чем в широколиственных, микробы трудятся не столь энергично, время их деятельности в году ограничено, исходя из этого накапливается большое количество лесной подстилки. Масса подстилки (О3) более чем на порядок превышает опад зеленой части (О2) и образовывает 250-1000 ц/га. Опадо-подстилочный индекс  ( О3 / О2) в тайге равен 6-20.

Он говорит о заторможенности БИКа.

В растительном опаде кислотные органические соединения во  неоднократно превышают количество азота и катионов золы, дающих основания. Низкое содержание сильных оснований (кальция, магния, натрия, калия) в золе при отсутствии их подвижных форм в горных породах обусловливает кислый темперамент почвенных растворов: часть органических кислот существует в свободной форме, снабжая кислую реакцию лесной верхних горизонтов и подстилки земли (рН 3,5-4,5).

В процессах разложения органических остатков господствует образование растворимых органических соединений, а минерализации и процессы гумификации подавлены. Энергичное оброазование кислых растворимых соединений — фульвокислот и фульватов люминия и железа формирует возможность  формирования ландшафтов и кислого выщелачивания кислого (Н) и кислого глеевого (H-Fe) классов.

Запасы гумуса в землях тайги примерно в два раза меньше, чем в широколиственных лесах (1000 и 2000 ц/га соответственно).

Из атмосферы  таежные ландшафты  каждый год  приобретает с осадками 0,5-0,25 ц/га солей, что образовывает только 1/4 часть их количества, потребляемого растительным покровом (КА =0,25).  Ионный сток приблизительно в 2 раза больше (0,4-0,5== КВ).

Превышение осадков над испарением, бедность земель и кор выветривания растворимыми соединениями обусловливает малую минерализацию речной воды, не превышающую 0,5г/л, а часто и меньше 0,2г/л. Шестикомпонентный состав речных вод имеет следующую последовательность ионов:  Са2+ Mg2+ NA+,  HCO3- SO42- Cl-. Исходя из этого речная вода, в большинстве случаев относится к гидрокарбонатно-кальциевому классу. Она содержит кроме этого растворенное органическое вещество.

До 50-70% Fe, Mn, Ni, Co и других  металлов связано с органическим веществом. Реакция вод в большинстве случаев нейтральная либо слабощелочная. Химических состав вод рек изменяется по сезонам. Летом, во время вегетации за счет уменьшения содержания и интенсивного фотосинтеза СО2,, вода перенасыщена кислородом, а рН поднимается до 8,5-9,0.  Зимний период количество кислорода понижается, рН понижается.

Особенно низкие значения рН имеют паводковые воды (до 4,0-4,6). Это показывает, что гидрохимия рек определяется по большей части биологическим круговоротом. В межень реки питаются в значительной мере подземным стоком и их состав приближается к составу грунтовых вод. Часть металлов, поступающих из грунтовых и поверхностных вод адсорбируется коллоидами, переносимыми во взвешенном состоянии либо осаждающимися на дне.

Исходя из этого сейчас действенно проводить гидрохимическое опробование маленьких речек (воды и донных осадков), химических состав  которых отражает темперамент загрязнения грунтовых вод.

Необычная химическая ситуация создается в поймах рек, каковые солидную часть года находятся в надводных условиях, а во время паводка — в подводных. Это ведет к смене окислительно-восстановительных условий во времени и в пространстве. Тут формируются кислородные, глеевые и сорбционные преграды. Постоянный приток взвешенных растворимых веществ и наносов обогащает поймы подвижными Ca, Fe, Mn, B,Co и другими водными мигрантами.

Это помогает повышению интенсивности БИКа и определяет большой урожай  трав на пойменных лугах и их высокие кормовые качества. Так поймы — ландшафты высокой химической энергии живого вещества (Г.В.Добровольский).

Таежную территорию принято подразделять на три подзоны: северную, среднюю и южную тайгу.

 Южная и средняя таежные подзоны  различаются по большей части по интенсивности БИКа. Для  средней подзоны характерные меньшие значения биомассы, продуктивности и опада, более медленное разложение органических веществ, более медленная биогенная аккумуляция в землях. Но соотношение между продуктивностью и биомассой не изменяется и К фактически однообразен — 0,54.

  В южной и немерзлотной части средней тайги выделяют одинаковые классы:  главные — кислые и кислые глеевые, менее распространенные переходные (Н — Са ) и кальциевые таежные и еще менее распространенные магниевые (Н — Mg ) и сернокислые (Н- SO4). В мерзлотной части средней тайги и в северной тайге выделяют кроме этого мерзлотный класс.

Для северной тайги свойственны разреженные осветленные леса с низким бонитетом и угнетёнными деревьями. По изюминкам образования живого вещества северная тайга  близка к средней и южной тайге, а по характеру разложения органического вещества и связанному с ним выветриванию, формированию и почвообразованию состава вод ближе к тундре, чем к средней тайге.

Для кислого таежного ландшафта характерен недостаток многих элементов, в особенности кальция. Тут в изобилии растут только растения, прекрасно переносящие его недочёт.  другие животные и Моллюски с известковым скелетом имеют тут меньшие размеры и более узкие раковины. Яйценоскость птиц значительно уменьшается, яичная скорлупа делается узкой и пористой.

На «кислых» пастбищах домашние животные теряют породистость, скот делается приземистым, низким, удойность коров падает. У домашних животных начинается ломкость костей, остеопороз, другие болезни и рахит.

Для домашних животных в этих ландшафтах дефицитны кроме этого фосфор, ряд и натрий микроэлементов: кобальт, входящий в состав витамина В12, регулирующего кроветворение, медь, воздействующая на синтез окислительных ферментов, йод, регулирующий функции щитовидной железы, конечно фтор, бор, молибден, от недочёта которых страдают последовательность сельскохозяйственных культур. Для борьбы с кислой реакцией обширно применяют добавление в землю углекислой извести.

Известкование изменяет физико-химические и биологические процессы в земле, направляет их в нужную для культурных растений сторону. Наряду с этим значительно уменьшается не  лишь кислотность земель, вместе с тем концентрация вредных для жизни марганца соединений и растений алюминия, создаются хорошие условия для жизни нужных микроорганизмов,. увеличивается содержание подвижных форм азота, фосфора, калия кальция, магния, других микроэлементов и молибдена..

Долгая мерзлота, развитая в Сибири и в северных районах Северной Америки оказывает многостороннее действие на формирование ландшафтов тайги, и в первую очередь на почвенный покров. Низкие температуры затрудняют для растений всасывание воды и минеральных веществ, тормозят их развитие и рост, ослабляют работу микроорганизмов и тормозят разложение органических остатков. Это ведет к понижению интенсивности БИКа.

  суровость и Мерзлота климата определяют малую мощность почвенных профилей, образование при разложении опада неотёсанного гумуса фульватного состава либо торфа. Благодаря маленького лета, отсутствия количества и малого осадков сквозного промачивания подзолистый процесс не выражен. Характерно обогащение верхних горизонтов подвижными формами железа.

Почвенные веса перемешиваются под действие криогенных процессов и благодаря этого почвенный профиль не дифференцирован по распределению и валовому составу илистой фракции. Земли кислые по всему профилю и  не насыщены основаниями.

ежегодная продукция и Биомасса в мерзлотной тайге ниже, чем в немерзлотной, но соотношение между Б и П такие же, К равен 0,53-0,54.

В речных руслах, благодаря отепляющему действию поверхностных вод, мерзлота залегает глубоко и тут вероятно поступление в равнину подмерзлотных вод. Стекающие по мерзлой земле атмосферные воды растворяют много органических веществ и поверхностные склоновые воды отличаются громадной цветностью, малой минерализацией (10-20 мг/л), низким рН (4,0-4,6) и быстро выраженным преобладанием в анионном составе сульфат-иона. (при практически полном отсутствии бикарбоната).

В холодной воде органические соединения окисляются весьма медлительно, исходя из этого воды таежномерзлых ландшафтов особенно далеки от равновесия. Кроме того в горных районах реки имеют коричневую воду.

Ландшафты кислого глеевого классы свойственны для недренированных пологих склонов и водоразделов, гле начинается поверхностное заболачивание. продуктивности и Величины биомассы низкие — до 800 и 40 ц/на соответственно, но их соотношение остается характерным для тайги (К=0,55). Менее благоприятные условия среды (недочёт кислорода и связанный с ним недостаток многих вторых элементов, кислая реакция верхнего почвенного горизонта — рН до 4,0, избыток Fe2+ и H+ ) обусловливают множество изюминок биомассы данной территории:

n возрастает рол мхов  (до 50 -100ц/га, в кислой тайге -не более 10-15 ц/га);

n возрастает часть зеленой части (до 40% если сравнивать с 5-10% в кислой тайге);

n одно да и то же количество зеленной массы накапливает меньше органического вещества; разложение органических остатков протекает медлительно, происходит накопление большего количества подстилки и опадо-подстилочный индекс достигает нескольких десятков.

   Ландшафты кальциевого класса развиты на карбонатных породах — известняках, доломитах, карбонатной морене и других силикатных породах, содержащих углекислую известью. Растительный покров этих ландшафтов характеризуется видовым разнообразием, высокой продуктивностью, хорошим ростом деревьев, богатым кустарниковым ярусом и травостоем. Их биомасса возрастает до 3500ц/га, а ежегодная продукция — до 100 ц/га, но К остается типично таежным — 0,56.

   Подвижные соединения кальция в достаточном количестве поступающие из подстилающих пород обусловливают щелочную реакцию земель (рН = 8), и насыщенность поглощающего комплекса магнием и кальцием. Коллоиды в землях неподвижны, поскольку они коагулируются иономами Ca и магния на месте образования, глинистые минералы монтмориллонито-бейделлитовой группы  имеют высокую адсорбционную свойство. Обменного водорода земли не содержат.

Подобные условия благоприятны для формирования и накопление гумуса дерноволесных карбонатных земель. Эти земли характеризуются низкой миграционной свойством микроэлементов и относительно высоким плодородием.

Природные воды этих ландшафтов отличаются повышенной минерализацией, жесткостью, нейтральную либо слабощелочную реакцию. Присутствие в водах замечательного коагулятора — кальция обуславливает прозрачность воды, малое количество коллоидов, среди них и органических, малое количество железа. В этих водах легко мигрируют анионогенные элементы (молибден, уран, марганец).

 При близком залегании грунтовых вод в этих ландшафтах  формируются низинные болот а с разнообразной растительностью  и накапливается тёмный, прекрасно разложившийся торф (луговой торф). В нижней части почвенного профиля аккумулируется углекислая известь и происходит карбонатное оглеение (подвижный марганец и малоподвижное железо).

Организмы в этих ландшафтах имеют все показатели достаточного кальциевого питания. Если сравнивать с кислой тайгой тут реже видятся заболевании скелета, домашние животные более высокие, яйценоскость кур и молочность коров выше, у яиц более прочная скорлупа, в реках больше моллюсков и они имеют более толстую и прочную раковину, и дикие животные и  домашние устойчивее к болезням.

Наиболее значимые химические изюминки таежных ландшафтов

заключаются в:

*  мельчайшей среди всех лесных ландшафтов скорости образования скорости разложения и живого вещества  органических остатков;

*  меньшем количестве водных мигрантов, вовлекаемых в БИК и поступающем с опадом. Химическое накопление элементов значительно уступает вторым лесным ландшафтам;

*  продукты разложения имеют более кислый темперамент;

*   ведущую роль играются прямые водные связи, биокосная отрицательная сообщение ослаблена;  

Черта БИКа лесных ландшафтов                    

                                                                                                   Таблица 5

Параметры БИКа

Тропические леса

Широколиственные леса

Тайга

Монотонно убывающие показатели, свидетельствующие об ослаблении процессов образования живого вещества

Биомасса, ц/га

5000

5000-4000

3000-500

Зоомасса, ц/га

10 n

нет данных

N

Биоинформация (число видов)

                    у   б   ы   в   а   е   т

Ежегодный прирост, ц/га

500-300

150-100

80-40

К =lg П/lg Б

0,64-0,65

0,59-0,60

0,53-0,55

Опад, ц/га

250

65 (дубравы)

50(средняя тайга)

Зольные элементы в биомассе кг/га

800

465(дубравы)

200(средняя тайга)

Возвращаюется с опадом зольных элементов и азота, кг/га

150

250 (дубравы)

150 (средняя тайга)

Интенсивность нисходящих водных связей в независимом ландшафте (процессы выщелачивания)

                          у   б   ы   в   а   е   т

Монотонно возрастающие показатели, свидетельствующие об ослаблении процессов разложения органических веществ.

Подстилка, ц/га

6-25

125-250

250-1000 и более

Опад зеленой части, ц/га

165

50

30

Опадо-подстилочный индекс

0,1-0,2

3-4

6-20

Показатели, свидетельствующие о химическом сходстве тайги и влажных тропических лесов

Зеленая часть биомассы в % от общей биомассы

8

1

6

Зольные элементы + азот в % от массы долгих надземных частей

26

5

19

Кислотность земель (на бескарбонатных породах)

4-5

5-7

4-5

Интенсивность кислого выщелачивания и выветривания в гумусовом горизонте земель (прямые связи)

Довольно высокая

Средняя

Довольно высокая

Стабилизирующее влияние отрицательной биокосной связи (биогенная аккумуляция в землях)

не сильный

Сильное

не сильный

Роль центра в ландшафте

Большая

Средняя

Громадная

Приведенные в таблице показатели говорят о большей близости между собой ландшафтов влажных тропических тайги и лесов, если сравнивать с ландшафтами широколиственных лесов. Последние по последовательности по последовательности параметров приближаются к показателям травянистых ландшафтов.

Страна толсторога


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: