Эколого-физиологические особенности хвойных на осушаемых и удобряемых почвах

• Автор: Коновалов, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 06.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 365 с. : 11 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Состояние лесных экосистем в условиях корневой гипоксии
1.2. Влияние дефицита минерального питания на состояние растений
1.3. Влияние светового режима на жизнь лесных растений
2. МЕТОДИКА И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЙОНА И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4. ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ РОСТ И РАЗВИТИЕ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ НА ОСУШЕННЫХ И УДОБРЕННЫХ ПОЧВАХ
4.1 Водный режим и газовый состав осушенной торфяной почвы
4.2. Особенности температурного режима осушенной почвы
4.3. Агрохимические свойства торфяной почвы
4.4. Влияние удобрений на пищевой режим торфяной почвы
5. ВЛИЯНИЕ ОСУШЕНИЯ НА ФИЗИОЛОГИЮ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ
5.1. Особенности дыхания корней сосны и ели
5.2. Водный режим ели и сосны
5.3. Режим минерального питания ели и сосны
5.4. Динамика содержания пластидных пигментов
5.5. Влияние осушения на фотосинтез и дыхание хвои ели и сосны
5.6. Рост и фракционный состав биомассы
5.7. Влияние водного режима почвы на физиологию сосны и ели в условиях аэрального загрязнения
5.8. Физиология растений напочвенного покрова
6. БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УСТОЙЧИВОСТИ СОСНЫ И ЕЛИ ПОСЛЕ РУБОК
6.1. Состояние светового режим на объектах исследований

6.2. Влияние выборочных рубок на физиологию сосны и ели
6.3. Физиология деревьев сосны разных классов роста и развития
6.4. Жизненное состояние сосны и ели на сплошных вырубках
6.5. Эколого-физиологические особенности сосны после рубок ухода
7. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ФИЗИОЛОЕИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СОСНЫ И ЕЛИ
НА ОСУШЕННОЙ БОЛОТНОЙ ПОЧВЕ
7.1. Влияние удобрений на водный режим сосны и ели
7.2. Режим минерального питания ели на осушенной и удобренной почве
7.3. Динамика содержания пластидных пигментов
7.4. Фотосинтез сосны и ели на осушенной и удобренной почве
7.5. Влияние условий корневого питания на дыхание сосны и ели
7.6. Влияние осушения и удобрений на биометрические показатели
8. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СОСНЫ И ЕЛИ
НА МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВАХ
8.1. Дыхание корней сосны и ели на удобренной почве
8.2. Водный режим ели и сосны на удобренной почве
8.3. Влияние удобрений на содержание пигментов у сосны и ели
8.4. Фотосинтез сосны и ели на удобренной почве
8.5. Дыхание сосны и ели на удобренной почве
8.6. Влияние азота на суточный и сезонный рост сосны
8.7. Влияние рубок и удобрений на физиологию ели в березняках черничных
8.8. Влияние удобрений на жизнедеятельность подпологовых растений
9. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РАСТЕНИЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
10. ФИЗИОЛОГИЯ ПОДСАЧИВАЕМЫХ СОСНЯКОВ НА УДОБРЕННОЙ ПОЧВЕ
10.1.Влияние подсочки на физиологию сосны
10.2.Влияние минеральных удобрений на физиологию подсачиваемых сосен
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Одной из важнейших проблем лесоведения и лесоводства в настоящее время является проблема повышения продуктивности лесов. Для ее решения должна быть разработана и планомено осуществлена широкая система мероприятий, направленная на максимальное удовлетворение древесных растений важнейшими факторами жизни и, в первую очередь, кислородом воздуха, водой, светом, питательными веществами. Необходимым условием здесь должно явиться изучение закономерностей роста и развития лесных экосистем и механизмов воздействия на них различных экологических факторов, что в целом отвечает общему стратегическому направлению биолого-лесоводственных исследований во всем мире и вопросам повышения продуктивности лесов в частности. Особенно это важно для обширного северного региона России, где характерна бедность лесных почв и сильная заболоченность, что обусловлено комплексом неблагоприятных климатических и почвенно-геоморфологических особенностей (Мелехов, 1953; Пьявчен-ко,1959, 1967; Изотов, 1967; Артемьев, Чертовской, 1974; Дружинин и др., 1994; Тараканов, 2004; Бузыкин, 2007; Саковец, 2007; Грязькин, Смирнов, 2008 и др.).
Еще в начале прошлого столетия шведским ученым Х.Хесельманом (Хеэ-зе1тап,1910) было показано, что одним из решающих факторов, влияющих на рост растений в условиях переувлажнения, является недостаток кислорода в почвенном растворе. Дальнейшие исследования (Малянов, 1937; Кощеев, 1955; Веретенников, 1959, 1964, 1968; Орлов, 1957, 1958, 1959; Гречин, 1965; Юркевич и др., 1966; Вомперский, 1968; Зарубина, Коновалов, 2007 и др.) подтвердили, что не избыток влаги, а недостаток или даже полное отсутствие кислорода в почвенной воде является основной причиной низкой продуктивности заболоченных лесов.
Избыток влаги в почве, сопровождающийся временным или постоянным анаэробиозом, ухудшает физические свойства и питательную ценность лесных почв. Затопление почвы застойной водой с низким содержанием кислорода оказывает отрицательное действие на многие стороны жизнедеятельности древесных
растений и, прежде всего, негативно отражается на росте и жизнедеятельности

1100-1400 кг кислорода с каждого удобренного гектара леса и утилизации из воздуха такого же количества углекислоты (Шумаков, цит.: Рахтеенко, 1981).
Под влиянием минеральных удобрений у деревьев значительно усиливается ростовая и камбиальная деятельность (Орлов, Кошельков, 1971; Победов, 1981; Веретенникови др., 1981; Kellomaki et al, 1982; Marshall, Barclay, 1994; Степаненко, 2005). Удобренные деревья характеризуются, как правило, более интенсивным суточным и сезонным ростом верхушечных побегов (Листов, Коновалов, 1988), более широкой камбиальной зоной, большим числом рядов трахеид в годичном слое и большей толщиной клеточных стенок. Удобрения способствуют удлинению активности камбия в течение вегетационного периода (Миле и др., 1974; Паршевников и др., 1974; Степаненко, 2005). Однако, несмотря на некоторое уменьшение плотности и удельного веса древесины, принципиальных изменений качества древесины у удобренных деревьев не происходит (Mustanoja, Leaf, 1965; Klein, 1973; Орлов, Кошельков, 1971; Паршевников, 1974; Степаненко, 2010).
Для повышения продуктивности сосновых и еловых лесов, произрастающих на средних и богатых почвах, после их осушения чаще всего используются фосфорные и фосфорно-калийные удобрения, а на бедных торфяниках и минеральных почвах - полные (Leuton,1962; Heikurainen, 1967; Победов, 1969, 1972; Dickson, 1969; Baule, 1973; Паавилайнен, 1983 и др.). При этом найдено, что эффективность вносимых удобрений на торфяных почвах выше, чем на минеральных, а продолжительность их действия увеличивается в несколько раз (до 15—20 лет вместо 5-8 лет на минеральных почвах). Считается, что применять удобрения на торфяных почвах можно только после их осушения (Паавилайнен,1983).
Большое влияние на эффективность вносимых удобрений, кроме избыточного увлажнения, оказывают условия светового режима. Опыты по внесению разных доз азотных удобрений в изреженные березово-еловые насаждения с частичной вырубкой березы и осины (до полноты 0,5) показали, что внесение азотных удобрений после выборочной рубки способствует дальнейшей активизации физиологической деятельности у ели, в то время как полное удаление древесного