В лесу какая почва: Почвы лесной зоны | izi.TRAVEL

важнейший вклад в сельскохозяйственное производство и глобальную продовольственную безопасность  | FAO

Леса и лесные почвы играют большую, сложную и интерактивную роль в окружающей среде

Миллионы лет почвы обеспечивают основу для роста деревьев и целых лесов. Почвы являются существенным компонентом лесов и лесных экосистем, поскольку участвуют в регулировании важных экосистемных процессов – таких как поглощение питательных веществ, разложение и обеспечение водного баланса. Почвы дают деревьям возможность укоренения, влагу и питательные вещества. В свою очередь, деревья, а также другие растения и растительный покров являются важным фактором образования новой почвы в процессе гниения и разложения листьев и другой растительности.

Вместе с тем взаимосвязь почв и лесов намного шире и сложнее. Почвы и леса связаны между собой неразрывно,  их воздействие друг на друга и окружающую среду огромно. Взаимодействия между лесами и лесными почвами способствуют поддержанию экологических условий, необходимых для сельскохозяйственного производства. Положительные эффекты этих взаимодействий очень многогранны и в конечном счете способствуют созданию продуктивной продовольственной системы, укреплению источников средств к существованию сельского населения  и здоровью окружающей среды в условиях изменений.

Леса, лесные почвы и их взаимодействия выполняют важнейшие функции, внося свой вклад в обеспечение продовольственной безопасности и здоровья окружающей среды

1. Изменение климата: роль лесов и лесных почв 

Выбросы углерода являются одним из существенных факторов изменения климата. Одна из многочисленных ролей, которые играют леса нашей планеты, состоит в том, что они выступают в качестве хранилища значительных запасов углерода. На долю лесов приходится 650 миллиардов тонн углерода, то есть почти треть от его общего объема в наземных экосистемах. В лесных почвах содержится примерно столько же углерода, сколько и в лесной биомассе всего мира (примерно по 45%). Остальные десять процентов углерода приходятся на лесной валежник и лесную подстилку. В общей сложности, леса хранят такое же количество углерода, как и атмосфера.

2. Рациональное использование почвенных ресурсов требует рационального использования лесных ресурсов, включая их восстановление

Планета нуждается в рациональном использовании лесных ресурсов в целях борьбы  с эрозией и сохранения почв.

Корни деревьев стабилизируют хребты, холмы и горные склоны и обеспечивают почве необходимую механическую структурную поддержку для предотвращения поверхностных перемещений континентальных массивов: в местах плотных лесных покровов оползни случаются редко.

Рациональные методы лесопользования, включая меры по созданию или сохранению лесного покрова на подверженных эрозии почвах и в руслах поверхностных стоков, помогут проконтролировать или снизить риски эрозии почв и мелких оползней. Восстановление лесов в засушливых районах имеет жизненно важное значение для защиты почвы.

3. Польза лесов и почв для экосистем: чистая вода и управление водохозяйственной деятельностью в водосборном бассейне

Обеспечивая снижение риска эрозии почвы и угроз оползней и схода лавин, рациональное использование лесных ресурсов в значительной степени способствует функционированию систем, отвечающих за поддержание запасов чистой воды на планете, а также сбалансированному круговороту воды.

Кроме того, леса являются одним из основных компонентов управления водохозяйственной деятельностью в водосборных бассейнах – комплексного подхода к использованию природных ресурсов в географическом регионе водосбора.  Управление водохозяйственной деятельностью в водосборном бассейне является очень экологичным способом защиты и восстановления зон, подверженных деградации и эрозии почв в высокогорных районах. Одними из ключевых параметров, учитывающихся при планировании мероприятий по регулированию стоков с водосбора, являются характеристики леса и почвы. Кроме того, меры по восстановлению и повышению плодородия почв — например, путем лесовосстановления —  имеют много преимуществ и поэтому являются неотъемлемым элементом любого плана по управлению водохозяйственной деятельностью в водосборном бассейне.

4. Сохранение почв в полузасушливых и засушливых регионах начинается с лесов и деревьев

Леса играют важнейшую роль в защите почвенных ресурсов, предотвращая эрозию почв, например, они помогают предотвратить или уменьшить засоление. В полузасушливых регионах проблемой лесов является поиск оптимального сочетание водоотдачи и защиты почв.

5. Леса могут снижать чувствительность горных почв к деградации

Из-за крутизны склонов и тонкости почвенного слоя горные экосистемы чрезвычайно уязвимы к эрозии. Горные почвы зачастую деградированы и заведомо не обеспечивают растения достаточным для хорошего роста количеством питательных веществ. По оценкам ФАО, порядка 45 процентов горных регионов всего мира непригодны или лишь незначительно пригодны для  сельского хозяйста. Деградация горных почв и растительного покрова может происходить как постепенно, так  и быстро, но на их восстановление нередко уходит много лет, а в некоторых случаях эти процессы необратимы.

У фермеров, живущих в горных районах, проблем много: это и короткие периоды вегетации, и крутые склоны, и неглубокие почвы, и вероятность оползней. Чтобы выжить, им пришлось изобрести многочисленные способы предотвращения или распределения рисков с помощью сложных и диверсифицированных систем земледелия на пахотных землях, пастбищах и в лесах. Фермеры  знают, что должны грамотно использовать различные типы почв на разных высотах и в разное время года.

Для того чтобы защитить наши почвы, необходимо защитить леса и деревья

В прошлом важность таких последствий зачастую игнорировали, и это приводило к вырубкам древесно-кустарниковой растительности с последующей потерей миллионов гектаров плодородных земель. Более того, так как леса по-прежнему вырубают, вследствие чего земля подвергается непосредственному воздействию ветра и дождей, то эрозия почв и деградация земель продолжают  подрывать ресурсную базу сельского хозяйства. Поэтому для защиты наших почв необходимо защитить леса и деревья. Оба эти жизненно важных ресурса играют центральную роль в обеспечении продовольственной безопасности и здоровья окружающей среды.

Лесные почвы

естественные почвы с полным профилем, формирование которых связано с лесной растительностью, особенно с лесными древесными породами. Древесные растения, влияя в течение своей жизни на многие почвенные процессы (накопление гумуса, выщелачивание, оподзоливание, подкисление и т. п.), создают пестроту почвенного покрова, что обусловливает отличие лесных почв от почв в других биоценозах.

Различные древесные породы по-разному влияют на структуру почвы, ее химизм, аэрацию, водный и тепловой режимы, микрофлору вследствие неодинакового строения корневой системы и других биологических отличий. Одни древесные породы оказывают на почву положительное действие (напр. береза, ильм, вяз, граб, бук, ольха, лиственница), другие — отрицательное (напр. ель). Лиственные породы обогащают почву мягким гумусом (муллем), азотом, зольными элементами; способствуют нейтрализации кислотности почв и тем самым создают благоприятные условия для развития полезной микрофлоры. Чистые хвойные насаждения неблагоприятно влияют на свойства почвы, способствуя накоплению грубого гумуса (модера). При участии хвойных пород, являющихся подзолообразователями, сформировались подзолистые почвы; под влиянием лиственных пород — бурые лесные почвы, деградированные черноземы. Улучшения лесорастительных свойств почв достигают чередованием хвойных пород с лиственными, созданием хвойно-лиственных насаждений.

О тесной связи леса и почвы писали классики лесоводства и почвоведения (Г. Ф.Морозов, М. Е. Ткаченко, В. В. Докучаев и др.) Известна приуроченность древесных пород (при всей их адаптивности) к определенным почвам: сосны — к песчаным, ели — к суглинкам, липы — к глинистым разновидностям, дуба и ясеня — к серым лесным и черноземам, ольхи — к перегнойным, осины -к полугидроморфным легким почвам и т. п.

Лесные почвы обычно обладают большим естественным плодородием, т. к. зольные элементы и азот хвои и листьев возвращаются в почву, в отличие от почв полей, с которых часто вывозят с урожаем всю надземную часть растений. В лесу органический опад, накапливается в виде лесной подстилки на поверхности почвы и участвует в образовании гумуса: для корневой системы деревьев и кустарников опад часто служит средой обитания. Биологический круговорот еешрсте в лесных почвах отличается большой емкостью и интенсивностью обмена веществ.

В генезисе лесных почв большую роль играют лесные пожары, при которых подстилка часто выгорает до минерального слоя, сгорают или сильно повреждаются поверхностные корневые системы деревьев. Например, при устойчивых низовых пожарах ельники сгорают полностью, а в сосняках и лиственничниках происходит отпад до 30 % по запасу, в зависимости от возраста и типа леса.

Почво- и водоохранная функции лесов определяют и особые направления почвообразования. Примеры тому — «Докучаевские бастионы» в Каменной степи Воронежской обл., Джаныбек — опорный пункт Института лесоведения РАН на границе Казахстана и Волгоградской обл.

С возрастом насаждений их взаимовлияние с почвами меняется. В I классе возраста, в стадии жердняка, в почву поступает обильный и плодородный опад. В перестойных насаждениях осины и ели на покровных и опесчаненных суглинках обнаруживается сильное уплотнение почвы, проявление подзолистого глееватого горизонта.

На тяжелых почвах сплошные рубки хвойных лесов могут вызывать заболачивание. Разработаны многочисленные эмпирические регрессионные модели, показывающие зависимость класса бонитета насаждения и его запаса от содержания (или запаса) гумуса, азота, фосфора и калия в почве.

Лит.: Лесная энциклопедия. Т. П. — М., 1986.

Типы леса | Экология, лес и почва

В основу рассматриваемой классификации типов лесного участка положены экологические факторы: минеральное богатство почв, или трофность (от греческого слова «трофос» — пища), влажность почв и климат. В пределах одного климатического района местное разнообразие лесов будет зависеть от изменения плодородия почвы и влажности почвогрунта. Эти две координаты составляют основу эдафической, т. е. почвенной сетки классификации типов лесного участка.

Эдафическая сетка для классификации типов лесного участка по Е. В. Алексееву и П. С. Погребняку.

В приведенной сетке по горизонтали слева направо возрастает степень плодородия почвы от А до Д, образуя трофогенный ряд. В этом ряду условно выделено четыре градации по плодородию почвы для лесных участков: А — боры; В — субори; С — судубравы, сугрудки; Д — дубравы, груды, которые называются трофотопами. По вертикали сверху вниз возрастает степень увлажнения, образуя гигрогенный ряд. В этом ряду выделяют шесть градаций влажности почвы: О — очень сухие, 1 — сухие, 2 — свежие, 3 — влажные, 4 — сырые, 5 — мокрые. Эти группы называют гигротопами. Пересечение рядов трофотопов и гигротопов образует эдатоп (буквально: эдафическое, или почвенное, место), т. е. тип лесного участка. Названия эдатопов образуются из соответствующих названий трофотопов и гигротопов. Например: А_х— сухой бор, В₂— свежая суборь, Д₃— влажная дубрава и т. д.

Рассмотрим, как меняется состав и форма леса в ряду трофности. Здесь от бора к дубравам нарастает плодородие почвы и соответственно этому изменяется облик леса. Состав, форма и производительность коренных насаждений меняются примерно так:

 А — боры. Одноярусные сосновые с примесью березы насаждения средних или низких бонитетов на песках; в подлеске можжевельник, вереск, ягодники; в живом покрове багульник, лишайники, зеленые мхи.

В — субори. Двухъярусные сосново-дубово-березовые насаждения (сосна высокого бонитета) на глинистых песках; в подлеске, кроме боровых видов, рябина; в покрове грушанки, папоротник орляк и др.

С — судубравы. Трех-четырехъярусные насаждения из сосны высших бонитетов и березы в I ярусе; в подчиненных ярусах дуб, липа, клен, граб. В подлеске, кроме суборевых видов, лещина, жимолость, бересклет; в покрове кислица, звездчатка, ясменник, сныть и др.

Д — дубравы. Многоярусные насаждения на суглинистых и глинистых почвах. В подлеске преобладает лещина с примесью бересклетов европейского и бородавчатого, клена татарского, свидины, боярышника, бузины, бирючины, крушины и др.; в покрове сныть, копытень, чина весенняя, колокольчик крапиволистный, осока волосистая, ежа сборная, гравилат городской, медуница, звездчатка, фиалка и др. В тайге место дубрав занимают рамени, т. е. ельники.

Каждая группа трофотопов делится на типы участков по степени увлажнения. Поскольку большинство древесных видов растений является мезофитами, то изменение увлажнения почвогрунтов прежде всего сказывается на продуктивности насаждений. Она будет возрастать от сухих условий к свежим и влажным, а затем убывать к сырым и мокрым. В ряде случаев при этом будет меняться и видовой состав (ольшаники на болотах), а также соотношение между видами растений. Условия увлажнения в значительной степени связаны с рельефом местности и глубиной залегания грунтовых вод.

Классификация типов леса строится для каждого типа лесного участка (эдатопа), что позволяет сравнивать типы леса разных климатических районов и дает возможность обобщать передовой опыт ведения лесного хозяйства и внедрения его в сходных условиях среды.

Почвы хвойно-лесной зоны » Детская энциклопедия (первое издание)

Эрозия почв и борьба с ней

Черноземные почвы степи

К югу от тундры на многие сотни километров раскинулось зеленое море лесов. Это таежная зона. В СССР она тянется широкой полосой с запада на восток, в Западной Европе занимает Скандинавский п-ов, в Америке — Канаду и прилегающие к ней части США.

На севере растут главным образом хвойные леса, на юге — смешанные, хвойно-лиственные. В речных долинах и на равнинах лесной полосы много болот и лугов. Травянистые растения в хвойных лесах почти не находят себе приюта. Зато здесь пышно разрастаются различные мхи, полукустарники и травянистые тенелюбивые растения: черника, брусника, папоротник и др.

Почвы таежной зоны подзолистые. Так их называют потому, что они очень светлые, пепельно-серые, похожие на золу.

Отмершие части деревьев, кустарников и мхов под густым сомкнутым покровом леса разлагаются; при этом образуются органические кислоты, растворимые в воде. Они легко вымываются, а вместе с ними из почвы вымываются и полезные для растений вещества. Таким образом, в верхнем, слое подзолистой почвы не накапливается ни перегноя, ни растворимых солей, поэтому он беден питательными веществами. Толщина, или мощность, этого слоя 20—30, а иногда и 35 см. Состоит он главным образом из тончайшей кварцевой пыли и кремнезема, чем и объясняется его светлый, пепельно-серый цвет. В подзолистой почве отсутствует комковатая структура: без перегноя и кальция она не может образоваться. Органические кислоты, которые образуются при разложении древесных и моховых остатков, делают почву кислой.

Леса, луга, поля на дерново-подзолистых почвах в окрестностях Москвы.

Эти природные свойства почвы неблагоприятны для развития культурных растений, и агротехника разработала ряд мер, в том числе известкование, которые улучшают подзолистые почвы для земледелия.

В таежной зоне Восточной Сибири широко распространена вечная мерзлота. Она залегает здесь несколько глубже, чем в тундре, и хотя она охлаждает почву, но не мешает развитию лесной растительности. Растения тайги приспосабливаются к мерзлоте: у деревьев развивается неглубоко проникающая в почву корневая система.

На юге лесной зоны тайга сменяется хвойно-лиственными лесами. Здесь на поверхность почвы проникает больше света, и в лесах появляются травянистые растения. Наиболее характерные из них — кисличка, копытень, звездчатка.

Травянистые растения смешанных лесов обычно растут очень близко друг к другу и своими корнями образуют прочную дерновину. Отмирающие и перегнивающие части ее обогащают верхний слой почвы темным перегноем. Поэтому почвы здесь имеют сверху дерновый перегнойный слой буровато-серого цвета, а под ним — подзолистый. Эти почвы называют дерново-подзолистыми. Они менее кислы, чем подзолистые почвы, и в верхнем, дерновом слое содержат питательные вещества. Чем толще дерновый слой, тем тоньше подзолистый, и наоборот. В хорошо развитом дерновом слое может образоваться комковатая структура.

Дерново-подзолистые почвы по мощности дернового и подзолистого слоя делят на дерново-слабоподзолистые, — среднеподзолистые и сильноподзолистые.

Слабоподзолистые почвы наиболее благоприятны для земледелия.

Для улучшения структуры, понижения кислотности и повышения урожайности подзолистых и дерново-подзолистых почв широко используют навоз и минеральные удобрения (известь и др. ). С этой же целью зерновые и технические культуры чередуют в севообороте с многолетними травами — клевером и тимофеевкой.

СЕРЫЕ И БУРЫЕ ПОЧВЫ ЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ

К югу от зоны тайги располагается полоса лиственных лесов и лесостепи.

Почвы этой зоны значительно богаче и плодороднее таежных. Они имеют более темный мощный перегнойный слой. Подзолистость сравнительно невелика, кислотность незначительна. Называются они серыми лесными почвам и. Эти почвы переходные от дерново-подзолистых почв к чернозему.

Если в дубовом лесу выкопать яму, то под верхним темно-серым слоем можно обнаружить почву, состоящую из мелких серых комков, которые легко отделяются друг от друга и рассыпаются в массу комочков величиной в 1-2 см. Это и есть серая лесная почва. Она обладает довольно благоприятной структурой для земледелия и значительно плодороднее подзолистой. Однако запасов питательных веществ в серых лесных почвах немного, и они сравнительно быстро истощаются. Прочность структурных комков этих почв невелика, и при низкой агротехнике они легко разрушаются.

Нарезка борозд культиватором-окучником на колхозных полях.

Районы серых лесных почв в СССР используются под сельское хозяйство с глубокой древности. В результате мелкого крестьянского землепользования при очень низкой агротехнике эти почвы сильно истощились и разрушились атмосферными водами.

Крестьяне пахали свои узенькие делянки как придется, и часто борозды на пашне шли вдоль склона. Дождевые и талые снеговые воды легко превращали борозды в промоины, а затем и в овраги. Теперь на землях колхозов и совхозов широко применяется вспашка поперек склонов. Это задерживает и ослабляет силу текучих поверхностных вод.

Большое значение в борьбе со смывом пахотного слоя имеет закрепление склонов травами. Комковатая структура почвы, которая образуется многолетними травами, предохраняет верхний плодородный слой от смыва.

В борьбе с эрозией почв здесь весьма полезны также полезащитные лесные насаждения. Они регулируют поверхностный сток воды, преграждают ему путь и предотвращают размывы почвы.

Кроме СССР, серые лесные почвы распространены в Северной Америке (на юге Канады).

В более влажных и теплых климатических условиях образуются близкие к серым лесным почвам бурые лесные почвы. Они формируются главным образом под буковыми лесами и широко распространены в Западной Европе, Северо-Восточном Китае и на Атлантическом побережье Северной Америки. При правильной обработке бурые лесные почвы дают высокие урожаи.

Под жестколистными лесами в областях с сухим летом и влажной зимой образуются коричневые и подзолисто-коричневые почвы. Они богаты перегноем и обладают значительным плодородием.

Под перегнойным слоем этих почв часто наблюдаются выделения углекислой извести. Коричневые почвы распространены по берегам Средиземного моря и на Тихоокеанском побережье Северной Америки. Они широко используются под зерновые, виноград, табак и другие культуры.

В СССР небольшие площади бурых лесных и коричневых почв есть на Южном берегу Крыма, в Грузии и в Азербайджане.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Эрозия почв и борьба с ней

Черноземные почвы степи

.

какие образуются в еловых лесах? Легкие песчаные почвы, формирующиеся в зоне лесов, другие преобладающие типы

Хвойный лес состоит из деревьев хвойных пород. В лесоводстве разделяют светлохвойные леса, сформированные преимущественно лиственницей и сосной, а также темнохвойные, в них доминируют ели, кедры, пихты и другие теневыносливые породы. Почва в таких местах имеет свои особенности, рассмотрим их подробнее.

Особенности

Ареал хвойных лесов сконцентрирован преимущественно на севере Евразийского континента и Северной Америки в холодных таежных районах. Здесь господствуют сплошные еловые и сосновые зоны. В районах с более умеренным климатом деревья растут небольшими лесными массивами. Такие экорегионы распространены на западе и юго-востоке Евразии. Встречаются хвойные леса и в Австралии, а также в Южной Америке — там они растут в основном в горах.

Почва хвойных лесов обычно имеет тяжелый состав. Основными почвообразующими породами являются суглинистая или супесчаная морена, а также ленточные глины. Редко, но встречаются массивы, растущие на легких песчаных грунтах. Почвы хвойных лесов образуются под действием следующих природных факторов:

• низкие температуры воздуха;
• слабая активность микрофлоры;
• сезонное промерзание грунта;
• промывной акварежим;
• кислотообразующее грибное разложение;
• вымывание кислот в нижезалегающие горизонты;
• малое содержание азота в опаде;
• образование подстилающей прослойки из опавшей хвои.

Все это создает оптимальные условия для образования подзолистых грунтов. Такие почвы состоят из нескольких горизонтов.

• Лесная подстилка — занимает 3-5 см, имеет выраженный бурый оттенок. Слой формируется за счет листвы, иголок, мха, а также продуктов жизнедеятельности животных.
• Гумусово-элювиальный горизонт — слой толщиной 5-10 см серовато-белесого цвета.
• Подзолистый слой — залегает на уровне 15-20 см. Имеет плотную, тонкозернистую структуру, цвет пепельно-белый.
• Иллювиальный слой — располагается на уровне 15-30 см. Грунт здесь довольно плотный, бесструктурный, цвет буровато-желтый. В нем содержится гумус, а также различные окислы и фрагменты ила.

Ниже залегает еще один горизонт, богатый гумусом, а затем иллювиальный слой. После него залегает почвообразующая порода — оттенок слоя прямо зависит от этой породы, чаще всего имеет беловато-желтые тона. Подзол содержит не более 2% гумуса, поэтому почва здесь бедная, неплодородная. Тем не менее этой концентрации вполне достаточно для роста и развития хвойных деревьев.

В процессе формирования такой земли принимают участие абсолютно все экосистемы хвойного леса.

Какие типы наиболее распространены?

Выделяют несколько основных видов почв хвойных лесов.

Почва бореальных лесов

Бореальный лес часто называют тайгой, это северный хвойный биом. Такие леса находятся на Аляске и в Канаде, а также в отдельных районах России и Восточной Европы. Для данных регионов характерен низкий параметр испарения, поэтому почвы отличаются малым содержанием минеральных компонентов и слабым дренажем. Некоторые участки тайги покрыты плотными пластами торфа и органики — они имеют повышенный коэффициент влагоудержания, поэтому такие грунты остаются увлажненными в течение всего года.

Почва сухих хвойных лесов

Верхний слой почвы сухих хвойных лесов состоит из шишек, тонких листьев и хвои. Они являются идеальной средой питания для обитающих в земле грибов и животных. Благодаря процессам их жизнедеятельности в грунт возвращаются питательные микро- и макроэлементы, кроме того, снижается кислотная реакция грунта.

Здесь растут сосны, которые, в отличие от остальных хвойных, предпочитают слабозакисленные или нейтральные грунты. Процесс распада в нижних слоях поддерживают бактерии и другие микроорганизмы, это позволяет обеспечивать растения полноценным питанием. Однако процесс минерального распада в таких массивах идет медленно, потому деревья на сухих хвойных грунтах растут редко и этим отличаются от густых хвойников бореальных регионов.

Хвойные леса в горах

Хвойные деревья в горных местностях смогли приспособиться к выживанию на скалистых грунтах. Несмотря на то что такие леса географически можно отнести к бореальному биному, имеются определенные отличия.

Такие почвы твердые, для них типичен недостаток питательных веществ, поэтому деревья не могут нарастить мощную корневую систему.

Растительность

Северные леса отличаются повышенной затененностью. Как результат, местная флора особым разнообразием не отличается. Здесь преобладают следующие травы и кустарники:

• майник;
• черника;
• грушанка;
• брусника;
• кошачья лапка;
• кукушкин лен;
• водяника.

Особенность травянистых растений хвойных лесов — возможность вегетативного размножения, то есть через усики либо корешки. Цветение бледно-розовое, молочное или белое. Подобная расцветка позволяет растениям привлекать внимание насекомых-опылителей.

ВЫРУБКА ЛЕСОВ МЕНЯЕТ СОСТАВ БАКТЕРИЙ ПОЧВЫ

Исследователи из Китая и России выяснили, как при вырубке леса под плантации изменяются свойства почвы — кислотность, запас углерода и азота, активность бактерий и их состав. Исследование позволит скорректировать методы возделывания почв после вырубки — подобрать оптимальные удобрения, предотвратить эрозию, смягчить истощение питательных веществ и сбалансировать состав микробного сообщества. Результаты опубликованы в журнале Forest Ecology and Management.

Потребность человека в продуктах растениеводства постоянно растет, поэтому для расширения производства вырубают леса под плантации. На таких территориях на смену устойчивой и разнообразной лесной экосистеме приходит монокультура — единственная возделываемая на данной пашне культура. Такая смена землепользования влияет и на химический состав почвы, и на биологический, то есть состав микробного сообщества. До сих пор отдельные исследования были направлены либо на первое, либо на второе. Почвоведы впервые провели комбинированное исследование и установили, как после вырубки меняется микробный состав почвы и как это связано с изменением химических факторов.

«Мы выяснили, что разнообразие микроорганизмов не обязательно уменьшается при сведении лесов и замене их лесными плантациями. Помимо этого, в составе сообществ происходят значительные перестановки. Бактерии, которые доминировали в лесной почве, могут почти исчезнуть после вырубки и посадке лесных плантаций. Основные факторы, влияющие на это – кислотность и запасы углерода и азота» –отмечает один из исследователей, руководитель Центра математического моделирования и проектирования устойчивых экосистем РУДН Яков Кузяков.

Почвоведы сравнили образцы почвы из леса и с четырех плантаций в провинции Хунань на юго-востоке Китая — пять лет назад на месте плантаций был нетронутый лес. Для этого они измерили кислотность, содержание углерода и азота. Эти показатели связаны как с плодородием почвы, так и с деятельностью бактерий — микроорганизмы участвуют в круговороте почвенного углерода, а также «фиксируют» из воздуха азот и делают его доступным для растений. Оказалось, что кислотность почвы после вырубки леса снижается, значительно падает уровень органического углерода и азота — на 83%. Почвоведы связывают это со снижением растительного покрова и эрозией почвы после вырубки первозданного леса. К удивлению исследователей, бактериальное разнообразие при этом на плантациях оказалось на 6,8% выше, чем в лесной почве.

Почвоведы предполагают, что дело в удобрениях, которые вносят в почву плантаций. Они содержат множество питательных веществ, и таким образом увеличивают микробное разнообразие. Плюс к этому возделываемую почву обогащают углеродом и другими веществами — это также ведет к интенсивному росту количества бактерий. Снижение кислотности тоже может также вести к увеличению разнообразия микроорганизмов, особенно бактерий. На плантациях более приспособленными оказались не те же бактерии, что в лесной почве. Например, фотосинтезирующие — после вырубки деревьев они оказались почти в идеальных условиях. Они преобразуют солнечный свет в энергию, а в тенистых лесах свет почти не попадает на поверхость почвы для них почти не остается.

«Мы выяснили, что изменение бактериального состава, в основном, обусловлено кислотностью почвы, содержанием органического углерода и азота. Поэтому для монокультурных плантаций необходимо разработать эффективные методы управления — разумного внесения удобрений и предотвращения эрозии почвы, чтобы смягчить истощение питательных веществ и улучшить функционирование микробов после вырубки леса», — резюмировал Кузяков.

Воздействие лесов на почву

Лесная растительность с момента образования сомкнутого древостоя активно воздействует на почву, изменяя ее свойства.

Происходящие изменения в почве связаны с видовым составом лесообразующих пород лесного биоценоза. Направление, интенсивность и устойчивость этих изменений под влиянием насаждений зависят также от многих условий: типа почвы, физико-географической среды, климатических особенностей.

Интерес к вопросу о взаимосвязях между древесной растительностью и почвами обусловлен его практическим значением. Изучение этих взаимосвязей служит обоснованием одной из средообразующих функций леса.

В недалеком прошлом почвы определяли по породному составу леса. Лучшими считались почвы на участках под широколиственными лесами, средними — под сосновыми и худшими — под кустарниками. При стихийном использовании природных богатств, особенно при подсечно-огневой системе земледелия, когда почву для возделывания сельскохозяйственных культур подготавливали путем сжигания вырубленного леса, почвы участков, расчищенных из-под леса, быстро и сильно разрушались, и даже тучные черноземы через определенный период превращались в сыпучие пески, а благодатные местности с преобладанием лесных и лесостепных ландшафтов становились пустынями.

Система «лес — почва» выполняет в биосфере наиболее важные функции, обеспечивающие само существование жизни. Среди этих функций можно отметить: непрерывно протекающий процесс биогенного накопления трансформированной и перераспределенной солнечной энергии и постоянное поддерживание на Земле общемирового круговорота химических элементов, особенно таких, как кислород, водород, углерод, азот, фосфор, сера, кальций, магний, калий и микроэлементы. Если исключить аллювиальные почвы мелководий, то почву можно рассматривать как типичный продукт живого вещества, вышедшего на сушу.

Почвообразующая способность леса проявляется в накоплении органической массы, в создании более благоприятных условий для развития почвенной фауны, в заметном улучшении физических свойств почвы. Для решения вопроса о почвообразующей роли леса, в том числе и о возможности формирования черноземных почв под ним, необходимы данные о количестве годового прироста древостоя и отпада органической массы, а также о характере процесса разложения органической массы в лесу и в открытой степи. В настоящее время уже доказано, что при прочих равных условиях лесные ландшафты характеризуются наибольшей продуктивностью, а в связи с этим они являются наиболее мощными почвообразователями.

Среди растений нет специфических «черноземообразователей», какими раньше считались ковыль, типчак и другие степные виды травянистых растений. Гумус накапливается в почве под влиянием всех наземных растений, а интенсивность его накопления зависит от их продуктивности. На лесных участках образуется мощный гумусовый горизонт почвы, аналогичный гумусовому горизонту настоящих черноземов. При этом процессы накопления гумуса и формирования гумусового горизонта почвы происходят под всеми лесными насаждениями. Типы почв на лесных и степных участках в лесостепной зоне аналогичны. Образование таких почв на различных породах (на песке, глине, граните и пр.) обусловлено тем, что они «растут вверх» за счет накопления минерального материала и органической массы ежегодного опада. Поэтому при прочих равных условиях мощность лесных почв больше, чем степных. С применением новых методов исследования (радиоуглеродной хронологии, спорово-пыльцевого анализа) установлено, что образование и накопление минерального субстрата современных почв не связано с эпохами оледенений, а происходит в настоящее время за счет отложений продуктов эрозии. Средняя скорость его накопления за период продолжительностью 10—12 тысячелетий составляет примерно 0,1 мм в год.

Эти сведения о почвообразовательном процессе являются подтверждением формирования черноземных почв под лесом и убедительным доказательством того, что черноземные почвы лесных ландшафтов более мощные по сравнению с почвами открытых степных ландшафтов.

Все почвенные разности, в том числе и черноземные, образовались при комплексном воздействии на минеральный субстрат древесной, кустарниковой и травянистой растительности, а также почвенной фауны и микроорганизмов. Чисто степных или чисто лесных почв в природе нет. Однако лесная фаза почвообразования была наиболее длительной и сложной. Под влиянием лесной растительности за 50—100 лет обыкновенные черноземы в своем развитии приближаются к мощным черноземам, а южные — к обыкновенным, темно-каштановые почвы — к южным черноземам, светло-каштановые — к каштановым, бурые легкосуглинистые и супесчаные — к светло-каштановым. Мощность гумусового горизонта почвы на участках лесных насаждении по сравнению с открытыми степными в зоне обыкновенных черноземов в культурах увеличивается в среднем на 1 см за 10 лет, а содержание гумуса на 0,01—0,03% в год.

Влияние лесной растительности сказывается и на физических свойствах почвы, которые являются не только важнейшим условием, но и непосредственно действующим, а часто и решающим экологическим фактором плодородия почвы. Лесная растительность, развивая мощную корневую систему в поверхностных горизонтах почв, создает лучшие условия для аэрации водопроницаемости, изменяет влагоемкость, улучшает структуру и другие свойства почвы. Изменение физических свойств почв происходит под действием изменяющихся в связи с составом насаждений обмена веществ между почвой и лесом, характера распространения и количества корней, заселенности дождевыми червями и другими представителями почвенной фауны.

По литературным данным, направление изменений некоторых физических свойств почв в результате изменения видового состава древесного полога неодинаково. Отрицательное воздействие березняков на плотность и скважность дерново-подзолистой почвы в Подмосковье по сравнению с влиянием ельников отмечено В. С. Шумаковым. По наблюдениям автора, 30-летнее произрастание березы на месте елового древостоя привело к значительному уплотнению верхнего 20-сантиметрового слоя (плотность увеличилась на 0,13 г/см³), снижению на 4% общей скважности и на 5% эффективной порозности.

Изменения физических свойств почв под березняками, сменившими ельники, в Татарской АССР носят положительный характер: в горизонте A₁ под пологом березняка плотность почв на 0,17 г/см³ ниже, чем в еловом лесу. Отмечено улучшение физических свойств почв при поселении березы на месте сосняков. На большое рыхлящее и оструктуривающее влияние березы на почву обращает внимание С. В. Зонн.

Примесь березы к ели в количестве 0,2 от общего запаса улучшает структуру почвы. В. С. Шумаков констатирует положительное влияние березы в составе хвойного древостоя на водопрочность и состав почвенных агрегатов, если количество стволов березы в насаждении составляет более 1/3 общего их числа.

В почвообразовательном процессе лес принимает непосредственное участие, так как способствует накоплению органического вещества на поверхности почвы и внутри ее. Корни его деревьев глубоко проникают в почву, увеличивая с возрастом радиус круговорота питательных веществ, улучшая физические свойства гумусовых горизонтов и надежно удерживая почву от размывов в горных условиях. На физические свойства различных почв в разных типах леса наиболее отчетливо влияет видовой состав насаждений.

В настоящее время все очевиднее становится тот факт, что состояние почвенного покрова и его качество теснейшим образом связаны с наблюдающимися уже сегодня изменениями баланса кислорода и углекислоты в атмосфере, уменьшением запасов биологически чистой воды и эвтрофикацией водоемов. В этом проявляется особая планетарная роль почвенного покрова Земли. Поэтому задачи охраны и повышения почвенного плодородия в нашей стране с первых дней существования социалистического государства приобрели первостепенную важность.

В «Основах земельного законодательства Союза ССР и союзных республик», принятых Верховным Советом СССР в 1968 г., записано, что Земля — важное богатство советского общества — является главным средством производства в сельском хозяйстве и пространственным базисом размещения и развития всех отраслей народного хозяйства. Научно обоснованное, рациональное использование всех земель, охрана и всемерное повышение плодородия почв являются общенародной задачей.

При современном уровне знаний и технических возможностей среди главных компонентов биосферы только почва представляет собой наиболее управляемый компонент. Поэтому в настоящее время, применяя различные формы агротехники, удобрения и мелиораций, в первую очередь следует искать пути к повышению биологической продуктивности каждого участка земли, вовлекаемого в хозяйственную деятельность в лесном и сельском хозяйствах.

Почва является непременным соучастником всех основных функций проявления жизни на земле. Это ее участие осуществляется в системе организм — почва, в которой сложными трофическими цепями связаны между собой все растительные организмы, траво — и плотоядные животные и паразиты. Конечный продукт этих трофических цепей — почвенный гумус. Это наиболее существенный результат почвообразовательного процесса. Почвенный гумус, представляя собой продукт метаболизма и отмирания, накапливается в почве и образует на суше особую «гумусферу», которая является областью наибольшей концентрации организмов и энергии солнца.

Всякий лесной биогеоценоз по отношению к продуктам геохимического круговорота выступает как система, обладающая определенной емкостью поглощения. Она складывается в результате суммарной аккумуляции биофилов в трех ярусах биогеоценоза: древесном пологе в процессе фотосинтеза, в лесной подстилке и в почве. Емкость поглощения лесного биогеоценоза является «защитным» свойством по отношению к выщелачиванию подвижных продуктов биологического круговорота за пределы корнеобитаемого слоя.

Особую роль в лесном биогеоценозе играет лесная подстилка, которая, будучи надпочвенным образованием и продуктом готового цикла биологического круговорота веществ, находится в тесных парагенетических взаимосвязях с подстилающей ее почвой. Она является аккумулятором не только биофильных элементов, но и энергии.

Регулируя состав и свойства лесообразующих древесных пород, можно соответственно изменять свойства лесных подстилок и тем самым оказывать влияние на эффективное плодородие почвы. Следует подчеркнуть, что повышение плодородия лесных почв с помощью биологических средств мелиорации следует осуществлять не столько путем интенсификации обмена веществ в системе лес — почва, сколько путем усиления процессов аккумуляции, т. е. увеличения общей емкости поглощения лесного биогеоценоза. Почва, обладая высокой емкостью поглощения, в определенной мере и до определенного предела выступает в качестве природного очистителя.

Леса умеренной и северной широты | Почвы 4 Учителя

Хотя эти типы лесов очень разные, их почвенные характеристики очень похожи. Бореальные леса — это вечнозеленые леса, которые уходят далеко на север и переходят в тундры. Есть также вечнозеленые леса умеренного пояса, которые представляют собой смесь хвойных и лиственных растений. Леса умеренного пояса преимущественно лиственные. Существует также небольшая область умеренных тропических лесов (вспомните Сиэтл), где обитают гигантские секвойи и секвойи.

Климат

Лесные почвы образуются в не слишком влажных или слишком сухих условиях. Почвы в лесах умеренного пояса зависят от типа леса. Температура колеблется от высокой (как Флорида) до очень низкой (Северная Канада / Сибирь).

Там, где основным материалом является песок, вечнозеленая растительность имеет тенденцию преобладать в ландшафте. Сюда входят бореальные леса и большинство вечнозеленых лесов умеренного пояса Новой Англии, Северного Мичигана и Миннесоты.Они также распространены во Флориде и вдоль побережья в Каролину. В этих лесах есть почвы, называемые сподосолами. Они получают много дождя, и в сочетании с песком вода вымывает минералы и органические вещества вниз. Это оставляет пепельно-белые слои ( Е горизонты ).

В лиственных лесах есть почвы, называемые альфисолями. В этих почвах нет обесцвеченного горизонта Е, но есть глины, которые накапливаются в подпочвах. Альфизоли очень распространены в регионе Среднего Запада и являются наиболее плодородным типом лесных почв.

На юго-востоке США есть хвойные леса и леса умеренного пояса. Но почвы здесь НАМНОГО старше и более кислые. Влага и влажность вызвали выщелачивание большей части питательных веществ, содержащихся в альфизоле, с образованием глины и оксидов.

Организмы

Размещение организмов зависит от почв. Но в большинстве мест растут деревья всех видов: олени, певчие птицы, медведи, волки, белки и саламандры. Самый большой гриб в мире находится под лесным покровом.

Рельефные и основные материалы

Топография может варьироваться от плоской и болотистой до очень крутой. Исходные материалы могут иметь ледниковое происхождение (как в бореальных лесах), океанические отложения (пески, такие как Флорида), переносимые ветром или водой, и даже могут образовываться на месте (например, на юго-востоке США). Песчаные исходные материалы образуют сподозоли, а более мелкие материалы — альфизоли и ультисоли.

Время

Эти почвы самые молодые на участках, покрытых ледниками.В таких областях, как юго-восток США, они ОЧЕНЬ старые, как и почвы в африканских саваннах.

Проблемы в лесах

Самая большая угроза лесам в США — урбанизация. Большинство городов на восточном побережье когда-то были засажены деревьями, а затем вырублены и использованы для сельского хозяйства или строительства. Деревья удерживают в воздухе большое количество углекислого газа, улавливая его в виде органического вещества (и живых деревьев). Когда лес вырубается, эти деревья и их почвы выбрасывают накопленный углерод в атмосферу.Сплошные рубки деревьев также делают почвы уязвимыми для эрозии. Однако в настоящее время существует множество устойчивых методов лесозаготовок, которые используются в лесах для хранения углерода и сохранения почвы на месте.

Где найти эти леса?

Бореальные леса составляют 17% земного шара и встречаются только в Северном полушарии, в основном в России и Канаде. Остающиеся умеренные и вечнозеленые леса составляют 8% суши и встречаются в большей части континентальной Европы и в США к востоку от Миссисипи.Тропические леса умеренного климата составляют всего 0,3% суши, и очень немногие участки остаются нетронутыми. Его можно найти в основном на тихоокеанском северо-западе.

Для получения дополнительной информации о лесных почвах, включая загружаемые PowerPoints, вопросы для оценки и образовательные ссылки, посетите SCOOP! Руководство для учителя

Руководство для учителя — Лесные почвы

Лесные почвы образуются там, где не слишком жарко и не слишком холодно.Тип почвы зависит от того, какая растительность растет. Почвы, образовавшиеся под лиственными лесами, являются очень плодородными и продуктивными сельскохозяйственными угодьями из-за разлагающихся листьев на поверхности почвы. Однако почвы, образующиеся под соснами, обычно более кислые и песчаные и менее подходят для выращивания сельскохозяйственных культур. Леса очень важны, так как они накапливают большое количество углерода в листьях, деревьях и почве, поэтому важно защищать леса.

Этот урок подходит для 4+ классов.

Лесные почвы

Задачи урока:

1) Покажите на карте леса умеренного пояса в Северной Америке и / или в мире.

2) Обсудите, как может выглядеть почва в хвойном лесу.

3) Обсудите, как может выглядеть почва в лиственном лесу.

Глоссарий терминов:

В текущем глоссарии:

• E Horizon (элювированный)

• Недра

• Грибок

• Выщелачивание

Другие слова из глоссария :

• Сподосоли — кислые песчаные лесные почвы под хвойными деревьями

• Альфизоли — умеренно выщелоченные почвы, часто встречающиеся в лесах умеренного пояса

• Дыхание — животные вдыхают и выдыхают, попадая в свои клетки.

• Углекислый газ — парниковый газ, который защищает землю, но может вызвать проблемы, если будет обнаружен в слишком большом количестве.

Деятельность или информация:

1) Лесные почвы / климатические карты

• Глобальная карта почв (все классы) Ссылка на большое количество почвенных карт. Вам понадобятся некоторые знания о почвах и о том, что вы ищете, чтобы наилучшим образом использовать сайт.
• Мировая климатическая карта (все классы) Хороший ресурс для климатической карты.

2) Лесные почвы

• Лесные почвы — Фонд умеренного леса (все классы) Здесь немного для всех уровней.
• Eco-Link Forest Soils — Фонд умеренного леса (6+ классы) Хороший материал для чтения о лесном хозяйстве и почвах.

3) Фото

• Google Image Search for Forest Soils (All grade) Множество фотографий со слоганом «Лесная почва». Потребуется время, чтобы их преодолеть.

Вопросы для изучения:

1) Чем отличаются почвы в хвойном лесу от лиственного?

2) Если у деревьев больше корней, почему почвы не имеют темного цвета, как почвы прерий?

3) Что такое выщелачивание?

Лесные почвы — обзор

Введение

Лесные почвы, где на формирование почвы повлияла лесная растительность, обычно характеризуются глубоко укоренившимися деревьями, значительными «подстилочными слоями» или горизонтами O, рециркуляцией органических веществ и питательных веществ, включая древесину , и широкое разнообразие почвенных организмов (рис. 1).Существуют также почвы, покрытые лесной растительностью, часто плантациями, на землях, которые не были засажены естественным лесом. Эти почвы, вероятно, подвергаются процессам, которые придают им характеристики «лесных почв», например, слои подстилки от деревьев, древесные органические остатки от глубоких корней и связанные с ними популяции почвенных микробов и фауны. Как и другие почвы, лесные почвы образовались и развиваются из геологических исходных материалов в различных топографических положениях, взаимодействующих с климатом и организмами.Лесные почвы могут быть молодыми, от «сырых» осыпей, недавних ледниковых отложений или аллювия, или «зрелыми» в относительно устойчивых ландшафтных положениях. Так же, как лесная растительность в мире сильно различается, меняются и лесные почвы, например, они мелкие, глубокие, песчаные, глинистые, влажные, засушливые, холодные или теплые. Следующее является типичным представителем изменчивости свойств лесных почв, соблюдаемых для лесных почв региона пихты Дугласа в северной Калифорнии, Орегоне (рис. 2), Вашингтоне и юго-западе Британской Колумбии: глубины почвы, 1-2.5 м; азот, содержащийся в подстилках, 170–1300 кг га ^–1 ; общий N в почвах 1460–22 500 кг / га ^–1 . Лесные почвы классифицируются по всем порядкам системы классификации почв США, что отражает широкий диапазон условий, в которых встречаются леса.

Рис. 1. Буковый лес ( Fagus sylvatica ) в Германии.

Рис. 2. Лесной пейзаж пихты Дугласовой ( Pseudotsuga menziesii ) в Орегоне, США.

Лесные почвы изучали многие поколения почвоведов.Некоторые исследования были сосредоточены в основном на экологических характеристиках, например, на поверхностных органических слоях лесов в Дании, где были введены термины «мор» и «мулл»; в то время как другие исследования касались питательных веществ, водоснабжения, почвенных организмов (особенно грибов, образующих микоризу), добавок удобрений и других воздействий лесопользования.

Поскольку человеческие земли часто используют «лучшие» почвы и ландшафт для ведения сельского хозяйства, многие лесные почвы не имеют оптимальных свойств, которые контролируют плодородие и потенциальную продуктивность растительности.Об этом свидетельствует определение многих лесных почв как «крутых каменистых земель» во время первых почвенных исследований в озерных штатах США. Конечно, есть также лесные почвы с высоким продуктивным потенциалом, то есть с пористыми и хорошо аэрируемыми корневыми зонами, хорошей способностью обеспечивать и удерживать питательные вещества, отличной способностью хранить доступную для растений воду и характеристиками, пригодными для устойчивых популяций почвы. микробы и фауна. И сегодня во многих частях мира леса растут на землях, которые когда-то использовались для интенсивного сельского хозяйства, например.g., части северной и центральной Европы, северо-восток и юго-восток США и Новая Зеландия (рис. 3).

Рис. 3. Плантация Pinus radiata в Новой Зеландии. (Фото Б. Дейка.)

Многие лесные почвы мелкие и с низким содержанием органических веществ и водоудерживающей способности, на крутых скалистых ландшафтах, в горных районах мира, например, в некоторых норвежских и шведских горах, Альпы, Анды, Сьерра-Невада и Скалистые горы Северной Америки, а также в засушливых районах, e.g., в странах Средиземноморья, в некоторых частях Чили, Мексики и в регионах с сосной пондероза на западе США. На обширных территориях Канады, озерных штатов США, Норвегии, Швеции, Финляндии и Сибирской России леса растут на неглубоких, часто очень влажных почвах, на торфяниках нескольких типов и на некоторых почвах с вечной мерзлотой. Эти леса медленно растут, отчасти из-за ограниченной способности обеспечивать питательными веществами и водой, неглубоких возможностей укоренения и низких температур почв.

Понимание почв в лесах — климат, леса и лесные массивы

Автор Сабрина Клейнман

Почва является важным компонентом лесных и лесных экосистем, поскольку она помогает регулировать важные экосистемные процессы, такие как поглощение, разложение и доступность воды.Почва также представляет собой один из крупнейших пулов углерода на планете, изменение которого может повлиять на накопление углерода и выбросы углерода. Углерод почвы помогает почве удерживать воду, увеличивает способность почвы удерживать важные питательные вещества, такие как азот и фосфор, и служит источником энергии для подземных организмов, таких как насекомые и грибы. То, как землевладельцы поддерживают и возделывают здоровые почвы, может повлиять на эффективность обработок, используемых для решения проблемы изменения климата.

Фигура 1.Фотография профиля почвы в Алабаме.
Лицензия Creation Attributions 3.0
Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Архив Пайнвилля

Многие важные функции почвы изменяются при изменении окружающей среды. Эти изменения могут резко повлиять на общую продуктивность леса. Например, было показано, что повышенная температура увеличивает микробное дыхание в почве, увеличивает круговорот питательных веществ и способствует увеличению кратковременного накопления углерода в деревьях и усилению дыхания почвы (Melillo et al.2002). Однако снижение доступности воды из-за засухи может ограничить круговорот углерода, уменьшая накопление углерода в деревьях и увеличивая выбросы углерода из почв (Borken et al. 2006). Понимание роли и функции почв может помочь нам понять, как изменения климата могут повлиять на общее состояние и долгосрочный успех лесных экосистем в свете меняющейся окружающей среды.

Чтобы понять Лесные почвы :

Источники цитирования
Melillo J.М., П.А. Steudler, J.D. Aber, K. Newkirk, H. Lux, F.P. Боулз, К. Катрикала, А. Мэджилл, Т. Аренс, С. Морриссо. 2002 Потепление почвы и обратная связь углеродного цикла с климатической системой. Природа . 298: 2173-2176.

Borken W., K. Savage, E.A. Дэвидсон и С. Трумборе. 2006. Влияние экспериментальной засухи на дыхание почвы и отток радиоуглерода из температур лесной почвы. Биология глобальных изменений . 12: 177-193.

Подробнее о лесных экосистемах:

— важный вклад в сельскохозяйственное производство и глобальную продовольственную безопасность | ФАО

Леса и лесные почвы играют широкую, сложную и интерактивную роль в окружающей среде

Почвы служили фундаментом для деревьев и целых лесов на протяжении миллионов лет.Почва является важным компонентом лесов и лесных экосистем, поскольку помогает регулировать важные экосистемные процессы, такие как поглощение питательных веществ, разложение и доступность воды. Почвы обеспечивают деревьям опору, воду и питательные вещества. В свою очередь, деревья, а также другие растения и растительность являются важным фактором в создании новой почвы, поскольку листья и другая растительность гниют и разлагаются.

Однако отношения между почвами и лесами гораздо более сложны и обширны. Почвы и леса неразрывно связаны, оказывая огромное влияние друг на друга и на окружающую среду в целом.Взаимодействие между лесами и лесными почвами помогает поддерживать экологические условия, необходимые для сельскохозяйственного производства. Эти положительные эффекты имеют далеко идущие последствия и в конечном итоге помогают обеспечить продуктивную продовольственную систему, улучшение условий жизни в сельских районах и здоровую окружающую среду перед лицом изменений.

Леса, лесные почвы и их взаимодействия выполняют ключевые функции, способствующие продовольственной безопасности и здоровой окружающей среде

1. Изменение климата: что делают леса и лесные почвы

Выбросы углерода являются основным фактором изменения климата.Мировые леса, выполняя одну из многих своих функций, служат значительным хранилищем углерода. 650 миллиардов тонн углерода, или почти одна треть от общего количества в наземных экосистемах, улавливается в лесах. Лесные почвы также содержат количество углерода, равное количеству глобальной лесной биомассы, примерно по 45 процентов каждая. Еще десять процентов углерода содержится в валежной древесине и подстилке леса. Всего в лесах хранится столько же углерода, сколько в атмосфере.

2. Устойчивое управление почвами требует устойчивого лесопользования, включая восстановление

Планете нужны устойчиво управляемые леса для борьбы с эрозией почвы и сохранения почвы.Корни деревьев стабилизируют гребни, холмы и склоны гор и обеспечивают почву необходимой механической структурной опорой для предотвращения неглубоких перемещений земельного массива: оползни редко возникают в районах с высоким лесным покровом.

Рациональные методы ведения лесного хозяйства, включая меры по созданию или сохранению лесного покрова на подверженных эрозии почвах и путях стока, помогут контролировать или снижать риск эрозии почвы и неглубоких оползней. Восстановление лесов в засушливых районах имеет жизненно важное значение для защиты почвы.

3. Основные экосистемные преимущества лесов и почв: чистая вода и управление водосборными бассейнами

Уменьшая эрозию почвы и риск оползней и лавин, устойчиво управляемые леса вносят значительный вклад в системы, обеспечивающие и поддерживающие запасы чистой воды на планете, а также обеспечивая сбалансированный круговорот воды.

Леса также являются ключевым компонентом управления водосборными бассейнами — комплексного подхода к использованию природных ресурсов в географической зоне, осушаемой водотоком.Управление водосборными бассейнами — это очень надежный способ защиты и восстановления территорий, подверженных деградации почвы и эрозии на возвышенностях. Характеристики леса и почвы являются одними из ключевых параметров, оцениваемых при планировании управления водосбором. Кроме того, меры по восстановлению и повышению плодородия почв, например через лесовосстановление, имеют много преимуществ и, следовательно, являются неотъемлемой частью любого плана управления водосбором.

4. Сохранение почв в полузасушливых и засушливых районах начинается с лесов и деревьев

Помогая предотвратить эрозию почвы, леса действуют как решающий защитник почвенных ресурсов, например, предотвращая или уменьшая засоление.Таким образом, проблема в лесах засушливой зоны состоит в том, чтобы оптимизировать компромисс между выходом воды и защитой почвы.

5. Леса могут снизить чувствительность горных почв к деградации

Крутые склоны и тонкая почва делают горные экосистемы чрезвычайно уязвимыми для эрозии. Горные почвы часто деградированы и неизменно не обеспечивают достаточного количества питательных веществ для нормального роста растений. По оценкам ФАО, около 45 процентов горных территорий мира не подходят для сельского хозяйства или подходят лишь частично.Деградация горной почвы и растительного покрова может происходить постепенно или быстро, но на восстановление часто уходит много лет; в некоторых случаях это необратимо.

Горные фермеры должны решить множество проблем: короткие вегетационные периоды, крутые склоны, мелкие почвы и возникновение оползней. Чтобы выжить, им пришлось разработать различные способы предотвращения или распространения рисков, используя сложные и диверсифицированные системы земледелия на пахотных землях, пастбищах и лесах. Они знают, что должны использовать разные типы почвы на разной высоте и в разное время года.

Чтобы защитить наши почвы, нам необходимо защитить наши деревья и леса

Важность этих эффектов в прошлом часто игнорировалась из-за вырубки древесной растительности и последующей потери миллионов гектаров продуктивных земель. Кроме того, по мере того как леса продолжают вырубаться, подвергая землю прямому воздействию ветра и дождя, эрозия почвы и деградация земель по-прежнему подрывают ресурсную базу сельского хозяйства. Чтобы защитить наши почвы, нам необходимо защитить наши деревья и леса.Оба этих жизненно важных ресурса играют решающую роль в обеспечении продовольственной безопасности и здоровой окружающей среды.

Типы почв в лиственных лесах умеренного пояса

Лиственный лес умеренного пояса, или TDF, представляет собой биом, то есть отдельное и четко определенное сообщество живых существ, в котором, возможно, наиболее поразительной особенностью является резкое изменение окраска листьев осенью. «Листопадный» означает «опадание» — в данном случае в определенное время года — а «умеренный» означает «мягкий».

Соответственно, лиственные леса умеренного пояса встречаются в основном в восточной половине Ю.S., большая часть Европы, восточная Азия, южная оконечность Южной Америки, восточная Австралия и Новая Зеландия. Почва лиственных лесов умеренного пояса должна быть насыщенной питательными веществами, чтобы поддерживать растительную жизнь, обитающую там.

Характеристики лиственных лесов умеренного пояса

Лиственные деревья, в отличие от вечнозеленых, начинают терять листья поздней осенью и полностью сбрасывают их с наступлением зимы, переходя в период покоя до весны. Ранней осенью, когда количество солнечного света с каждым днем ​​становится все меньше и меньше, деревья забирают хлорофилл из своих листьев, заставляя их приобретать различные оттенки золотого, оранжевого и красного.Примеры лиственных деревьев:

• Различные виды клена
• Конский каштан из Огайо
• Конский каштан
• Американский ясень
• Бумажная береза ​​
• Каркас
• Желтое дерево
• Тополь
• и т. Д.

Хотя в этих лесах можно встретить вечнозеленые деревья, такие как сосны и другие хвойные деревья, большая часть древесной жизни в этих районах состоит из этих типов лиственных деревьев.

Зоны биома лиственных лесов умеренного пояса

Лиственный лес умеренного пояса состоит из пяти известных слоев или зон, каждая из которых имеет различные типы растительности, от более крупной до более мелкой.

Первая зона — это слой деревьев , высотой от 60 до 100 футов и содержащий клен, ясень, вяз, бук и другие деревья. Вторая зона — это саженец или ярус небольших деревьев , где произрастают такие растения, как шэдбуш и кизил. Третий — ярус кустарников , где вы найдете рододендрон, азалии, горный лавр и чернику.Четвертая зона — это травяной ярус , в котором находится несколько весенних бумеров. Наконец, пятая зона, слой , слой , включает лишайники и мхи.

Альфизоли: питательная почва

Согласно американской системе таксономии почв, которая включает 12 различных типов почв, большая часть лиственных лесов умеренного пояса в США дает начало альфизолям или почвам бурого леса. Альфизолы, которые можно найти на большей части территории США, но особенно сосредоточены на Среднем Западе, поддерживают 17 процентов населения мира.Это более миллиарда человек.

Это умеренно выщелоченные почвы. Считается, что они обладают высокой плодородностью, что имеет смысл, учитывая, что клены и другие широколиственные виды, которые являются перцем лиственных лесов умеренного пояса, требуют большого количества питательных веществ для роста и процветания. Их высокая плодородность усиливается тем фактом, что лиственные леса умеренного пояса по определению находятся в мягком климате с благоприятной погодой в течение большей части года.

Листья, падающие с этих деревьев вместе с другими мертвыми организмами, обогащают почву питательными веществами, которые возвращают вещества и питательные вещества обратно в почву и другие деревья / растения в этом районе.Это позволяет лесу поддерживать плотность питательных веществ альфизоля.

Ультисолы: король Юго-Востока

Ультисолы, как и альфизоли, составляют значительную часть населения планеты — около 18 процентов. Но это почвы с более теплой погодой, и поэтому они расположены в основном на юго-востоке США, от северной Флориды на западе до Луизианы и на севере до Пенсильвании.

Они обычно красноватые или желтоватые из-за высокого содержания окисленного железа. Несмотря на то, что они питательны, они в значительной степени деградировали из-за того, что сельское хозяйство велось на юго-востоке в период между колониальными временами в 18 веке и гражданской войной в середине 1800-х годов.

Свойства почвы объясняют рост и гибель деревьев, но не биомассу, в бедных фосфором тропических лесах

1116 (2019).

ADS
CAS
Статья

Google Scholar