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

Оцінка міграції цезію і стронцію на радіоактивно забруднених агроландшафтах приватних господарств та присадибних ділянок південної частини Київської області
Актуальність теми. Масштаб Чорнобильської катастрофи, найтяжчої за всю історію людства техногенної катастрофи, добре відомий як вченим, так і політикам всього світу. В навколишнє середовище ...

Аграрна фітомеліоративна зона урбанізованих районів
Фітомеліоративну роль в умовах великих міст і міських агломерацій відіграють не лише зелені насадження, але й усі сільськогосподарські землі, які в період вегетації продукують кисень, зволо ...

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 ...