Усыхание деревьев в культурах сосны обыкновенной

 
Проза.ру - свидетельство о публикации №220070300920

А.В. Переход (проза.ру - анатолий переход 2)

Проблема ухода из жизни подавляющего количества деревьев в процессе онтогенеза растительных сообществ к настоящему времени корифеями лесных наук не решена. Среди теоретического многообразия материала, посвящённого гибели древесных особей, обращает на себя внимание мировая теория Томаса Мальтуса с гипотезой о неизбежном снижении на Земле народонаселения. Поскольку причина элиминации деревьев в течение последних двух веков  не выяснена, то решение этой задачи учёные пытаются найти, применяя мальтузианскую модель гибели ко всем живым организмам в природе [1].
В своём большинстве существующие теории об изоляции деревьев не учитывают условия жизни основных продуцентов древесины и биомассы растений живого напочвенного покрова (ЖНП - запасы сенажа на подготовленных к облесению участках), которыми являются авто - фото -  трофные  бактерии. 
Автотрофные бактерии обладают способностью синтезировать органические вещества из неорганических, используя для этой цели атмосферный азот и солнечную энергию. Обычно эти бактерии размножаются бесполым путём, деля материнскую клетку на две дочерних. В неблагоприятных условиях автотрофные бактерии  формируют споры, которые приобретают  большую устойчивость к отрицательным факторам. Количество бактерий в одном грамме почвы может достигать сотен миллионов и зависит от экологических условий земного субстрата. При этом сама микрофауна является неплохим элементом обогащения лесной почвы.
Наши данные говорят о том, что на процесс элиминации деревьев решающее влияние оказывают автотрофы, формирующие в лесных фитоценозах ассимиляционную структуру фотосинтеза [2,3].

Продуценты. В условиях свежих боров  активное участие принимает микрофауна, переводящая атмосферный азот в соединения, сопровождающие  процесс  фотосинтеза. Ассимиляционная структура бактерий и растений одинакова, с той лишь разницей, что азот атмосферы почвенные микробы добывают самостоятельно, а представители ЖНП и древесных растений не обладают способностью улавливать этот элемент из воздуха. В связи с этим, азот для фотосинтетического аппарата (ФСА) растений усваивается из почвы и является результатом взаимосвязей автотрофных бактерий и корневых систем  древесных особей и ЖНП.
В наших работах особое внимание уделяется энергетической освещённости почвы (ЭОП, % от ФАР), отражающей интенсивность солнечной радиации под пологом насаждений.  Актуальное плодородие почвы (АПП) является невидимой для исследователя величиной, то есть возможной или виртуальной. ЭФА (эффективная форма азота) представляет собой осязаемый (видимый) аналог АПП, который фигурирует в качестве нитрогенной составляющей в ассимиляционной системе растений ЖНП (ЭФА1 - сенаж) и древесных особей (ЭФА2 - однолетняя хвоя).
               На безлесных участках свежих боров Беларуси в сенажной массе, заготавливаемой за летний период при ЭОП=60%,  среднее количество общего азота на гектаре площади  не превышает  250 килограммов, то есть АПП=ЭФА=250 кг.
Высаженные древесные особи сосны (5000 шт.) в течение 25 лет роста и развития преобразуют экологические показатели на гектаре безлесного участка до следующих ниже параметров: ЭОП=0%, АПП=125 кг, ЭФА1=0 кг, ЭФА2=125 кг. Снижение солнечной освещённости под пологом сосновой популяции заставляет половину фототрофных микроорганизмов уйти в спячку, то есть сформировать споры.
  В 40-летних культурах ЭОП=10%, АПП=60 кг, ЭФА1=20 кг, ЭФА2=40 кг; в 60-летних – ЭОП=25%, АПП=105 кг, ЭФА1=80 кг, ЭФА2= 25 кг; в 80-летних – ЭОП=50%, АПП=250 кг, ЭФА1=230-235 кг, ЭФА2=20-15 кг.

Древесные особи  в спелых насаждениях способны в радиусе своей кроны длительное время  удерживать нитрогенную составляющую ФСА на уровне 20-15 кг, что обеспечивает сохранность деревьев в пределах 500 экземпляров на  одном га площади.
В молодых посадках (до 25 лет) сохраняется весь высаженный материал (5000 саженцев). В 40-летних культурах сосны возрождается ЖНП и появляется  конкуренция между существующими корневыми системами за атмосферный азот, что ведёт к усыханию 3950 древесных особей (остаётся 1050 стволов). В дальнейшем, вплоть до 80 лет, продолжается атака ЖНП на корневую сферу деревьев и усыхание их очередной партии в количестве 550 стволов.    
Таким образом, корневая система растений ЖНП в молодняках прерывает контакт между деревьями и автотрофными бактериями для 3950 растущих особей, в средневозрастных и приспевающих – для 550 особей.

               
Статьи:
  1. Моделирование динамики древостоев. Ф.С. Березовская, Г.П. Карев. /Сибирский лесной журнал. 2015. №3. С. 7-19.
    2. Биологическое обоснование интенсивных рубок ухода в культурах сосны. А.В. Переход. /Ин-т леса НАН Беларуси. Гомель, 2014. – вып. 74: Проблемы лесоведения и лесоводства. С.272-282.
3. О дифференциации древесных особей в культурах сосны обыкновенной. А.В. Переход. /Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2017. - №3. – С. 84-88. E-mail: an.perechod@yandex.ru.
 
         P.S. Воздух, как известно, состоит из многих компонентов: азот, кислород, углекислый газ, разнообразные микроорганизмы. Кроме этого в нём присутствуют ионы, которые могут быть как положительными, так и отрицательными, в зависимости от количества электронов. Автотрофные бактерии с помощью солнечной энергии превращают (ионизация по А. Чижевскому) нейтральные молекулы азота(атомы) в заряженные для ассимиляционной структуры растений ЖНП и древесных особей.
                2020 год