big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Разложение растительной массы и выход торфа

Известно, что разложение основной массы древесного отпада — хвои, листьев, чешуи, мелких сучьев — происходит довольно быстро на поверхности болотной почвы, и слой лесной подстилки в болотных условиях не накапливается. Как свидетельствуют Уиткамп и Аусмус (Witkamp, Ausmus, 1976), листья подвергаются воздействию микрофлоры в разной степени в зависимости от их видовой принадлежности и положения в кроне. Мертвые ветви и стволы оказываются значительно разложившимися еще до падения, а корни поражаются грибами и бактериями. После падения на почву процесс разложения довершается в торфогенном слое под воздействием гетеротрофных почвенных организмов-деструкторов.

В условиях низинных болот эту работу выполняют многочисленные беспозвоночные, среди которых преобладают калькофилы, в том числе дождевые черви, а также огромное количество микроорганизмов. В составе последних много флюоресцирующих бактерий — первичных деструкторов органического вещества, бацилл, довольно много актиномицетов. Интенсивно протекает процесс разложения клетчатки. Обнаружен анаэробный фиксатор азота Clostridium pasteurianum. При достаточном подсыхании торфогенного слоя появляются азотобактер и нитрифицирующие бактерии (Загуральская, 1977; Козловская, 1976).

Почвенная фауна и микрофлора деятельного слоя болот верхового типа гораздо беднее, чем низинного. По данным Л. С. Козловской (1976), незначительная роль почвенных беспозвоночных в разложении мертвых растительных остатков связана с бедностью сфагнового торфа зольными элементами, с сильной кислотностью и высокой влажностью (табл. 17). Это разложение выполняется отчасти грибами—подстилочными сапрофитами (Частухин, 1967).

Деструктивная специилизация почвенных организмов тесно связана с химическим составом растений. Растения-торфообразователи верховых болот разлагаются хуже, чем низинных, вследствие меньшего содержания в них протеинов, кальция, легкогидролизуемых углеводов и водорастворимых органических соединений (Козловская, 1972, 1976; Козловская и др., 1978). По этому признаку торфообразующие растения подразделены на три группы: 1) растения, богатые азотом (свыше 2—2,5%), кальцием, легкогидролизуемыми углеводами и водорастворимым органическим веществом, быстро разлагающиеся почвенными организмами; 2) растения с меньшим содержанием азота (1,5—2%), легкогидролизуемых углеводов и водорастворимого органического вещества, в которых присутствуют терпены, фенолы и другие вещества, блокирующие их от воздействия почвенных организмов-деструкторов; 3) трудноразлагаемые растения верховых болот,

в частности сфагновых мхов, минерализация которых растягивается во времени и не доходит до конца.

Поедаемость растений-торфообразователей верховых болот беспозвоночными и деструктивная деятельность микрофлоры сильно ограничиваются присутствием в этих растениях и их остатках фенольных групп и фенол содержащих водорастворимых фульвокислот, представляющих собой дубители и антиокислители (Раковский, Пигулевская, 1978).

Аэробное разложение растительных остатков на поверхности болота и в торфогенном слое происходит главным образом в теплое время года, когда уровень воды несколько падает и верхний слой торфяной почвы становится доступным атмосферному кислороду.

По В. Е. Раковскому и Л. В. Пигулевской (1978 с. 126—127), разлагаемое микроорганизмами «органическое вещество служит и пищей, и "топливом" для микробов, развивающихся на данном субстрате. Окислительные реакции, протекающие при участии микроорганизмов и являющиеся обязательными в процессе образования торфа, снабжают энергией эндотермические реакции, текущие с помощью микробов, поэтому возможности превращений и их полнота возрастают в аэробных условиях.

Окисление монометра целлюлозы по реакциям

во много раз превышает теплоту реакций, протекающих без доступа кислорода».

В результате разложения и последующего уплотнения остатков растительности прирост торфяной толщи происходит очень медленно. Так, если прирост сфагнового мха достигает 2—3 см в год, то в несколько уплотнившейся 20—30-сантиметровой дернине средний годичный прирост торфа падает до 1 —1,3 см, в 40—50-сантиметровой — до 0,35—0,5 см, то в мощных торфяных залежах он составляет лишь 0,5—0,7 мм, т. е. метровый слой торфа накапливается за полторы-две тысячи лет.

Наши подсчеты (Козловская и др., 1978) показали, что в условиях карельских болот переходного типа в процессе наземного разложения и

Изменение линейного прироста мха и торфа с возрастом торфяника

последующего оторфовывания сохраняется около 16% исходной фитомассы с эквивалентным энергетическим потенциалом, тогда как 84% растительной массы подвергается полной минерализации с затратой большого количества энергии на жизнедеятельность гетеротрофных организмов, химическое окисление и излучение в атмосферу (рис. 23). Некоторая часть разложившегося органического вещества в виде гуминовых и фульвокислот выносится за пределы биогеоценоза. По исследованию П. Пакаринена (Pakarinen, 1975), накопление торфяной продукции в болоте верхового типа колеблется от 8 до 33%.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.