Якісно-кількісні зміни органічної частини ґрунту та їхня інформативність при оцінці наслідків антропогенних впливів

Комплексний характер проблеми знеліснення спричиняє її вагому роль у дестабілізації біогеохімічного циклу Карбону і, відповідно, у зумовлені глобальних кліматичних змін. У біомасі наземних екосистем зосереджено 610 гт С, з них понад 90 відсотків - у фітомасі. Оскільки, час перебування Карбону органічних сполук (Сорг) у складі трав’яних рослин не перевищує 1-2 років, головний стійкий його пул надземної фітомаси утворений деревами та кущами (Eswaran et al., 1993; Schloerer, 1996). Внаслідок масштабних рубань тропічних та бореальних лісів, суттєво зменшуються резервуари Карбону наземних екосистем. Це супроводжується також зменшенням у біосферному масштабі розмірів автотрофного блоку, який є планетарним акумулятором енергії Сонця.

Дестабілізуючий вплив знеліснення на катаболічний блок екосистеми пов’язаний із двома основними механізмами. Перший передбачає зміну режимів надходження речовини та енергії, другий - зміну умов середовища. Структурні зміни, що відбуваються в екосистемі внаслідок проведення лісогосподарських заходів різної інтенсивності значно впливають на деструкційну ланку метаболізму, порушуючи біогенний потік атомів біофільних елементів та енергії в послідовності дебрис - фітодетрит - ґрунт.

Трансформування пулу Сорг в органічних горизонтах ґрунту, внаслідок знеліснення, носить комплексний характер і пов’язане як зі зміною режиму надходження та якістю органічних речовин, що потрапляють до складу підстилки, так і умов (мікрокліматичних, фізико-хімічних, біотичних) її мінералізації. При цьому, найважливіше значення має якісний склад органічних сполук у підстилці, який детермінує особливості деструкції на рівні різних її фракцій та пулів.

Варто зазначити, що за високого вмісту стабільних складових, у складі яких є значна кількість ароматичних компонентів, знеліснення може не відобразитись на валовому вмісті Карбону органічних сполук в органічних горизонтах ґрунтів, або навіть спричинити збільшення валового вмісту Сорг й маси підстилки протягом короткотривалих періодів. Наприклад, в експериментальному лісі Ковіті (Південні Аппалачі) після проведення суцільних рубань (з усуненням та без усуненням порубочних рештків) протягом 4-7 років спостерігалось збільшення маси підстилки (Mattson, Swan, 1989). Подібну закономірність виявлено і в дубових лісах Вірджинії (Johnson et al., 1985), при чому зафіксовано не лише збільшення вмісту Карбону, а й стрімке зростання маси органічних горизонтів після проведення рубань, яка повернулась до вихідного стану лише через два роки. Збільшення запасів підстилки в мішаному лісі після проведення суцільних рубань було виявлено і Hendrickson et al. (1989). За даними цих авторів, на перший рік після проведення лісогосподарських заходів, запаси підстилок на модельних ділянках різко збільшились і навіть на 3-й рік після рубань перевищували аналогічні показники під непорушеним деревостаном.

Водночас, багато науковців виявляли й протилежні тенденції. За Huntington and Ryan (1990), суцільні рубання в експериментальному лісі Хаббард Брук у США не спричинили статистично значущих змін валового вмісту Сорг у підстилці протягом перших 3-х років. Достовірні його зміни вдалось зафіксувати лише на 4-5 рік, а на 8-й рік експерименту, втрати Карбону органічних сполук склали до 30% від вихідних значень.

Цікаві статті з розділу

Водне середовище міста
Міські поселення здавна виникали по берегах рік і озер, що служили джерелом водопостачання, а найчастіше зручним транспортним шляхом. Одночасно ріки використовувалися для видалення рідких і ...

Квартира як біогеоценоз
Біогеоценози - елементарні одиниці біосфери. Масштаби біогеоценозів в природі надзвичайно різні. Неоднакова також ступінь замкнутості підтримуваних в них кругообігів речовини, тобто багатор ...

Формування якості та захисту поверхневих вод
Якість води є наслідком двох основних процесів - надходження речовин із зовнішніх стосовно даного водному об'єкт джерел і внутріводоймних змін, що відбуваються з речовинам унаслідок функціон ...