РОЛЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ФОРМИРОВАНИИ НЕОДНОРОДНОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЛЕСНЫХ ПОДСТИЛОК ПОЧВ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ РЕСП. КАРЕЛИЯ)
Воздействие растительного покрова на почву наиболее интенсивно проявляется в поверхностных органогенных горизонтах, и, как отмечают исследователи (Семенюк и др., 2020; Orlova et al., 2013), наибольшее варьирование морфологических, физических, а также химических свойств наблюдается обычно в лесных подстилках. Лесная подстилка является особым компонентом экосистемы, промежуточным звеном между растительностью, опадом и почвой (Богатырев, 1997). Изучение особенностей взаимосвязей в системе – растение-лесная подстилка в настоящее время актуальны в связи тенденциями в изменении климатических показателей и трансформации растительного покрова.
Исследования влияния особенностей напочвенного растительного покрова на химический состав лесных подстилок проводились в Государственном Заповеднике «Кивач», который расположен в юго-восточной части Балтийского кристаллического щита в среднетаежной подзоне Восточной Фенноскандии. На территории распространения флювиогляциальных отложений, в чистом сосновом насаждении заложена ландшафтно-геохимическая катена. На автоморфных позициях и верхней части склона под сосняками брусничными формируются подзолы иллювиально-железистые, в нижней части под сосняком черничным – подзолы иллювиально-железистые глеевые. В подчиненных позициях рельефа под сосняком багульниково-сфагновым формируются торфяные болотные и торфяно-глеевые почвы переходного типа.
Напочвенный покров отличается бедностью видового состава, что является характерным для песчаных флювиогляциальных ландшафтов. Было исследовано восемь наиболее встречающихся в данных условиях видов растений напочвенного покрова – черника, брусника, мхи (Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens (Hedw.) Schimp., Sphagnum magellanicum Brid., Polytrichum commune Hedw.) и лишайники (Сladonia rangiferina (L.) Weber ex F. H. Wigg., Cetraria islandica). Химический состав изучаемых видов растений сильно варьирует и зависит от вида и фракции растения (Ахметова, 2021).
Результаты данного исследования показали, что варьирование содержания макро- и микроэлементов в лесных подстилках изучаемых почв очень высокое. Довольно высокие значения коэффициентов вариации характерны для микроэлементов – меди, никеля и хрома – более 70-80%, цинка, кобальта и марганца – 40-50%. Для макроэлементов также рассчитанные коэффициенты высоки – 40-50% для калия, натрия, 50-60% для фосфора и железа. Выявлены некоторые закономерности изменения химического состава подстилок в зависимости от их занимаемой позиции в катене, а, следовательно, от характера напочвенного покрова.
Статистический анализ данных показал значимое влияние на содержание калия и марганца в лесных подстилках месторасположения почвы в градиенте увлажнения. В автоморфных условиях количество данных химических элементов больше, чем в подстилках почв, сформированных в полугидроморфных и гидроморфных условиях (достоверность различий р<0,05). Для цинка также прослеживается тенденция к изменению его концентрации в подстилках в соответствии со степенью увлажнения. Изменчивость уровня содержания кальция и магния в подстилках изучаемых почв меньшая, не выявлено закономерностей изменения его содержания в градиенте увлажнение и при смене состава напочвенного покрова. Железо, в отличие от вышерассмотренных элементов, не является биогенным элементом, для него характерны низкие коэффициенты биологического поглощения (Ахметова, 2021). Варьирование его содержания в подстилках из-за изменения характера растительного покрова не выявлено. В то же время, наблюдается увеличение его содержания со степенью разложения подстилки, и чем больше в ней отмечается минеральных включений, тем больше железа. Содержание хрома, кобальта и никеля, как в растениях, так и в лесных подстилках изучаемых почв очень низкое. Не выявлено зависимости изменения их содержания от места, характера растительности и опада, изменения со степенью разложения подстилок также несущественны. Наблюдается неярко выраженная тенденция увеличения содержания хрома в оторфованных подстилках почв гидроморфных позиций ландшафта. Также отмечается значимое изменение (р<0,05) количества макро- (калий, кальций, магний, железо) и микроэлементов (марганец, цинк) связанное со степенью разложения лесной подстилки.
Таким образом, выявлены некоторые тенденции и закономерности в пространственной неоднородности химического состава лесных подстилок почв сосновых насаждений, сформированных в условиях распространения флювиогляциальных песчаных отложений.
