Лекции для студентов

Индикационная геоботаника — ИНДИКАЦИЯ ЛЕСНЫХ ПОЧВ

ИНДИКАЦИЯ ЛЕСНЫХ ПОЧВ

Группы типов леса можно использовать при картировании и других исследованиях почв в качестве индикаторов их типов и подтипов, т. е. для индикации крупных таксономических подразделений почв следует брать и крупные классификационные объединения растительности. Так, группы типов еловых и сосновых лесов европейской части СССР индикационно связаны с подзолистыми, болотно-подзолистыми, торфяными, болотными верховыми и низинными типами почв .

Для каждого типа леса им .названы не только почвы, но и особенности лесной подстилки, характеризуемой по специфике ее разложения,-«грубогумусный покров». Он также указывает и класс бонитета древесной породы — эдификатора каждого типа Леса, т. е. подчеркивает особенности производительности лесных почв. Эти положения В. Н. Сукачева могут быть и сейчас применимы в индикационных целях при характеристике почвенных условий лесов.

При детальных исследованиях лесных биогеоценозов, изучении структур почвенного покрова в них можно выявить преобладающую связь типов леса не только с типом и подтипом почв, но и с родом и видом. Так, в еловых лесах южной тайги (Калининская обл.) наблюдаются следующие индикационные закономерности: ельникам-кисличникам обычно соответствуют средне- и сильноподзолистые почвы, суглинистые слабо- и сред-негумусированные (рис. 4). Ельники зеленчуково-папоротнико-вые, хвощево-папоротниковые часто указывают оторфованные средне- и сильноподзолистые почвы, среднегумусированные. Ельники-черничники, вейниково-черничники, бруснично-черничники связаны в распространении с сильноподзолистыми оторфованными почвами слабо- и ореднегумусированными, глееватыми. Ельники чернично-сфагновые индицируют торфянисто (торфяно) — сильноподзолистые почвы, слабогумусированвые, а ельники сфагновые — торфяники.

Сосновые леса южной тайги индицируют подзолистые супесчаные почвы. Обильное развитие черники в травяно-кустарничковом покрове служит указателем подзолистых супесчаных в разной степени оглееных почв (рис. 5).

В производных лесах индикационные связи растительного и почвенного компонентов менее отчетливы, так как формирование почвенного покрова в них связано не только с современной стадией развития фитоценоза, но и с предшествующей, характерной для коренного леса, существовавшего здесь ранее. В почвенном профиле поэтому бывают отражены как стадия текущего, так и стадия предшествующего почвообразования. Кроме того, после вырубки леса почвы обычно становятся на градацию влажнее, что также необходимо учитывать при использовании производных лесов в качестве индикаторов почв.

Дубовые леса, или дубравы, составляют зону широколист-веных лесов европейской части СССР, которой соответствует тип серых лесных почв. Серые лесные почвы, характеризующиеся значительным содержанием гумуса, разделяются на три подтипа: темно-серые, серые и светло-серые лесные почвы. Эти подтипы могут быть обнаружены по соответствующим им специфическим типам дубовых лесов.

Темно-серым лесным почвам свойственны высокобонитетные сложные ясеневые дубравы со снытью. В первом ярусе древостоя к дубу в значительном количестве прибавляется ясень, а во втором — преобладают липа мелколистная, клен остролистный, ильм. Подлесок составляют широколиственные кустарники — лещина, бересклет, а в травяном покрове господствует дубравное шярокотравье — сныть, купена многоцветковая, ясменник душистый. Серые лесные почвы могут быть опознаны по развитию дубрав без ясеня — дубняков и липо-дубняков зеленчуковых и зеленчуково-снытевых. К светло-серым лесным почвам, для которых часто характерна карбонатность, приурочены дубняки более низкого класса бонитета с большим количеством клена полевого и более ксерофитным дубравным шярокотравьем с преобладанием осоки волосистой.

Индикация литологического состава поверхностных отложений и механического состава почв

Лесные фитоценозы, относимые к определенным типам леса, служат достоверными индикаторами литологического состава верхней толщи грунтов и механического состава почв. В европейской части СССР ельники-зеленомошники, ельники-кисличники и черничники индицируют моренные суглинки с валунами мощностью 20 м и более; механический состав почв — суглинистый. Ельники-долгомошники,. чернично-долгомошники, багульниково-долгомошники показывают подстилающие торф (мощность торфа до 30 см) моренные суглинки, часто уплотненные и бесструктурные, иногда с валунами. Ельники сфагновые — индикаторы подстилающих торф (мощностью до 50 см) моренных суглинков с валунами. Ельники сложные (дубовые, лещиновые) указывают суглинки, подстилаемые карбонатными породами, известняками. Механический состав почв — суглинистый. Сосново-ельники-кисличникии сосново-ельники-черничники — показатели моренных суглинков или ленточных глин, с поверхности перекрытых маломощными песками или супесями. Мощность суглинков до 20 м. Механический состав почв — супесчано-суглинистый. Дубо-ельники с сосной, травяно-зеленомошники индицируют пески и супеси,. подстилаемые карбонатными суглинками или известняковым элювием. Механический состав почв — супесчаный.

Сосновые леса — верные показатели песчаных отложений, их мощности, а также песчаного механического состава почв. Сосняки лишайниковые и овсяницевые индицируют песчаные отложения мощностью 3-10 м и более. Пески однородные, тонкозернистые в верхних 1-2 м, хорошо отсортированные. Это дюны, флювиогляциальные или аллювиальные пески вторых террас. Сосняки-зеленомошники брусничные и вересковые указывают пески мощностью 1-3 м, а сосняки-черничники моли пневые и орляковьге — разнозернистые пески мощностью 1-2 м, иногда с линзами супесей. Последние занимают нижние части склонов песчаных холмов и котловины между дюнами по окраинам больших замкнутых понижений.

Сосняки-долгомошники, голубично-долгомошники, багульниково-долгомошники (сосна здесь имеет болотную форму — /. uliginosa) индицируют пески или супеси, перекрытые слоем торфа в 30-50 см. Под торфом обычно залегает слой выщелоченного песка. Располагаются они по понижениям и окраинам сфагновых болот. Сосняки сфагновые, багульниково-сфагновые, голубично-сфагновые с низкорослой сосной болотных форм (f. Litwinowii и f. Willkommii) указывают пески, подстилающие торф. Торф имеет мощность от 0,5 до 3-5 м. Распространены по периферии олиготрофных сфагновых болот. Сосняк пушицево-сфагновый развит на верховых болотах и указывает пески, а иногда и более тяжелый литологический состав грунтов, подстилающих торф. Слой торфа мощностью от 1 до 8-12 м.

Различным типам леса соответствует определенная глубина залегания почвенно-грунтовых вод. Их можно использовать для индикации уровня почвенно-грунтовых вод в середине сезона вегетации, а также для определения характера увлажнения почв (застойное или с подвижными водами). Для этих же целей можно применять группы видов растений-индикаторов (табл. 12).

Группы типов и типы леса широко используются при индикации природных условий: геолого-геоморфологического строения территории, литологии поверхностных отложений, особенностей почвенного покрова, механического состава почв, глубины залегания грунтовых вод. Часто при этих индикационных исследованиях применяют аэрофотоматериалы, что дает возможность обзора большой лесной территории. Аэрофотоснимки необходимы также при составлении соответствующих природных и индикационных карт. Для этого необходимо знать некоторые дешифровочные признаки фотоснимков лессв. Так, ельники-зеленомошники отображаются на аэрофотоснимках в виде участков темно-серого тона с плотной мелкозернистой структурой, а ельники-долгомошники выглядят мелкозернистыми серыми пятнами, часто примыкающими .к светло-серым участкам. Хорошо выделяются ельники сфагновые по светло-серому фототону и мелкозернистой диффузной структуре.

Сложные ельники также хорошо различимы по извилистым контурам и среднезернистой неравномерной структуре серого рисунка. Часто они находятся среди белых участков лугов и пашен. Виден различный состав древостоя из ели и широколиственных пород.

Индикация производительности лесных почв по классу бонитета древесной породы.

Для индикации лесорастительных условий можно использовать не только растительные сообщества в целом, типы и группы типов леса, но и особенности роста древесных пород. По высоте дерева в определенном возрасте, по общему габитусу дерева, особенностям его очищения от сучьев, сбежистости ствола и некоторым другим признакам определяют состояние, жизненность породы в данных условиях. Класс бонитета указывает на особенности производительности лесного участка, его определяют по высоте среднего дерева данной породы в данном возрасте. Различают пять классов бонитета. Класс бонитета древесной породы-эдификатора служит, таким образом, верным показателем производительности лесных почв, лесорастительных особенностей участка. Класс бонитета различных древесных пород показан в таксационных справочниках, где он рассчитан на основании экспериментальных данных. Для индикационных целей можно привести таблицу расчета класса бонитета от высшего I (или 1а, т. е. выше I) до низшего V (или Va, т. е. ниже V) для хвойных пород. (табл. 13). В табл. 13 возраст показан через десять лет (т. е.дан по классам возраста хвойных пород), цифры в столбцах указывают высоту, характерную для этого возраста. Верхняя горизонтальная строка — класс бонитета. При работах в лесу, измерив высоту дерева данной породы (например, эдификатора) и зная возраст, можно определить по таблице, к какому бонитету оно относится.

Таблица 13

Расчет класса бонитета хвойных пород в зависимости от возраста (лет) и высоты (м) (по Орлову)

Возраст, лет	Класс бонитета
	la	I	ц	III	IV	V	Va
10	6-5	5-4	4-3	3-2	2-1
20	12-10	9-8	7-6	6-5	4-3	-	1
30	16--14	13-12	11-10	9-8	7-6	5-4	3-2
40	20-18	17-15	14-13	12-10	9-8	7-5	4-3
50	24-21	20-18	17-15	14-12	11-9	8-6	5-4
60	28-24	23-20	19-17	16-14	13-11	10-8	7-5
70	30-26	25-22	21-19	18-16	15-12	11-9	8-6
80	32-27	'27-24	23-21	20-17	16-14	13-11	10-7
90	34-30	29-26	25-23	22-19	18-15	14-12	11-8
100	35-31	30-27	26-24	23-20	19-16	15-13	12-9
НО	36-32	31-29	28-25	24-21	20-17	16-13	12-10
120	38-34	33-30	29-26	25-22	21-18	17-14	13-10
130	38-34	33-ЭО	29-26	25-22	21-18	17-14	13-10
140	39-35	34-31	30-27	26-23	22-19	17-14	13-10
150	39-35	34-31	30-27	26-23	22-19	18-14	13-10
160	40-36	35-31	30-27	26-23	22-19	18-14	13-10
170	40-36	35-31	30-27	26-23	^2-19	18-14	13-10
180	40-36	35-31	30-27	26-23	22-19	18-14	13-10
190	40-36	35-31	30-27	26-23	22-19	18-14	13-10
200	40-36	35-31	30-27	26-23	22-19	18-14	13-10

Определенное значение класса бонитета пород для характеристики лесорастительных условий показано в работах П. С. Погребняка, где дано размещение изобонитетов различных пород по условиям мест их произрастания. Используя эдафическую сетку П. С. Погребняка, можно расположить в ней различные древесные породы — сосну, ольху, дуб — соответственно их массам бонитета в связи с особенностями плодородия и увлажнения почв (табл. 14).

Таблица 14

Распределение древесных пород различных классов бонитета в связи с изменениями плодородия и увлажнения почв (по П. С. Погребняку

Почвы	Бедные	Более богатые	Довольно богатые	Богатые
Сухие	сосна V, IV	сосна II дуб V	сосна II дуб IV	дуб IV, III
Свежие	сосна III, II	сосна II, I дуб IV	сосна 1а дуб III	дуб II, I
Влажные	сосна II, III	сосна I, II дуб IV	сосна 1а дуб II	дуб I, 1а
Сырые	сосна IV	сосна IV, III дуб IV ольха IV	сосна II дуб III ольха III	дуб II ольха I, II
Мокрые	сосна V, Va	сосна V, IV ольха IV	ольха II, III	ольха I, 1а

Для южной тайги можно проследить связь класса бонитета ели с цветом подзолистого горизонта почв, обусловленным различным окрашиванием его соединениями железа. Так, ель I класса бонитета обычно связана с палевоподзолистыми почвами, II и III классов бонитета — чаще приурочена к бело-подзолистым почвам, в то. время как ель IV класса бонитета индицирует торфянисто-белоподзолистые почвы.