Ежегодно поступающий опад формирует лесную подстилку. Ее запасы зависят от количества опада и скорости разложения подстилки. Естественно, чем быстрее разлагается подстилка, тем ее запасы меньше. В подстилке сосредоточено большое количество азота и зольных элементов, что можно видеть на примере по Среднему Уралу. Согласно данным Р. П. Исаевой и др. (1990), запасы лесной подстилки в сосняках и ельниках различного возраста и в различных почвенно-гидрологических условиях в абсолютно сухом достоянии варьирует от 23 до 63 т/га. Если принять, что азот в этой массе составляет 2%, то его общее количество достигнет 460 .1260 кг/га, а зольные элементы из расчета 3% составят 690 . 1890 кг/га.

Сравнив годовое потребление насаждений, например, азота 50 кг/га и 120 кг/га зольных элементов, видно, что запасы их в подстилке перекрывают годовую потребность соответственно в 9 25 и 5 .15 раз.

В лесотундре и северной подзоне тайги, где процессы разложения подстилки замедлены, накапливаются большие ее запасы и достигают мощности до 50 см (Седых, 1990). На юг от северной подзоны, по мере увеличения количества тепла, возрастают темпы разложения подстилки и ее запасы в зоне смешанных лесов значительно меньше. В тропиках подстилка вообще не накапливается (Молчанов, 1973). Период полного разложения лесной подстилки в таежной зоне в различных условиях длится от 3 до 8 лет (Молчанов, 1973).

Скорость разложения подстилки и долю участия в ней опада характеризует подстилочно-опадочный коэффициент, т. е. отношение всей подстилки к опаду на момент исследования. Чем медленнее идет разложение подстилки, тем коэффициент больше. Поскольку в тропиках подстилка не накапливается, а присутствует только опад, следовательно, подстилочно-опадочный коэффициент будет равен 1 (отношение опада к самому себе). В северных широтах, где накапливаются большие запасы подстилки, коэффициент будет наибольший. Л. К. Поздняков для лиственничников Якутии приводит коэффициенты от 4 до 10

Если принять максимальный показатель запаса лесной подстилки для Среднего Урала 63 т/га (Исаева и др., 1990), а количество опада 4 т/га, то подстилочно-опадочный коэффициент составит 16. Диапазон коэффициентов от 1 (в тропиках) до 16 можно подразделить на 3 группы: 1 .5 - подстилка разлагается быстро, 6 . 11 -подстилка характеризуется средней скоростью разложения и 12 и более - подстилка разлагается медленно.

1.2 Перегной

Между строением лесных подстилок и характером перегноя лесных почв существует тесная зависимость. Каждому типу лесной подстилки соответствует определенный характер строения перегнойных горизонтов почвы, отличный по содержанию и качественному составу перегноя. Это послужило основанием для распространения наименований типов лесных подстилок на соответствующие им типы почвенного перегноя.

На основании изучения буковых, дубовых и еловых лесов Дании П. А. Мюллер установил два главных типа перегноя лесных почв: мягкий перегной, или муль, и грубый перегной, или мор2. Образование этих двух типов перегноя П. Мюллер связывал с характером растительности напочвенного покрова и с деятельностью червей, насекомых и других животных, населяющих почву.

Типичный муль, согласно исследованиям П. Мюллера, образуется в буковых лесах, где сплошной моховой покров отсутствует и лишь изредка встречаются разрозненные подушки мхов.

Почва покрыта рыхлым небольшой мощности слоем листьев, мелких сучьев, почечных чешуек, цветочных сережек и т. д. Граница между этим верхним слоем и лежащим под ним перегнойным горизонтом очень резкая. Перегнойный горизонт имеет черную или серовато-бурую окраску, зернистую структуру и очень рыхлое сложение.

2.

2. Структура лесной подстилки

2.1 Плотность лесной подстилки

Лесная подстилка, как утверждает г. Докучаев, очень плотна; она, по его словам, не может даже пропускать воды; в ней должна оставаться закись железа, следовательно, воздух не имеет доступа к ее нижним слоям; но дело в том, что в подтверждение всего этого приведен только тот факт, что подстилка образует связную массу, так что ее можно поднимать, не разрывая, как войлок.

Наиболее плотна лесная подстилка в лесах молодых, где еще почти не обламываются сучья, а опадает только листва. Но и в этом случае, если даже листья плотно улягутся один с другим, возле листовых жилок остаются многочисленные капиллярные ходы, допускающие свободное просачивание воды и прохождение воздуха. В лесах более старых, где кроме листьев опадает множество мелких сучьев, скважины в подстилке бывают и крупные, и притом в большом количестве. Вследствие этого лесная подстилка всегда пронизана множеством воздушных каналов и согнивание ее происходит при полном доступе воздуха, обмен которого нисколько не затрудняется. Что касается связности подстилки, то она обусловливается в большом числе случаев разрастанием грибных нитей между разлагающимися листьями, вследствие чего они иногда сильно скрепляются между собой.

«В нормально сомкнутых лесах, — говорит Эбермайер,— образуется, как известно, из опавших листьев или игл со мхом и сухими ветками более или менее высокий рыхлый слой, покрывающий поверхность почвы довольно равномерно. Свежие опавшие листья и иглы осенью лежат рыхло одни на других, но со временем листья постепенно слепляются от сильных и часто повторяющихся дождей или от давления снега и образуют тогда отдельные, плотно связанные друг с другом слои.

Рассматривая лесной почвенный покров несколько внимательнее, то находим в нем, начиная с поверхности до глубины, растительные остатки в разных стадиях разложения, и самый нижний слой почвенного покрова состоит обыкновенно из тонкой порошковатой земли, которая образуется от разложения опадающего материала и известна под названием перегноя. В нижних, отчасти уже разложившихся слоях находятся часто разрастания плесени и нередко многочисленные низшие животные, как личинки насекомых, дождевые черви и т. д., которые питаются растительными остатками. Этот рыхлый почвенный покров обладает различными замечательными физическими свойствами: 1) в нем находится большое количество капиллярных пространств, 2) пропитанный воздухом подстилочный покров, подобно снегу, есть дурной проводник тепла».

Вследствие того, что лесная подстилка пронизана обильным количеством воздушных ходов, в ней, конечно, не может образоваться закиси железа в заметных количествах; вследствие этого она не вредит, а даже, благоприятствует росту леса, между тем как при непроницаемости ее для воздуха ее пришлось бы непременно убирать, при желании иметь порядочный прирост лесной массы, потому что без уборки такой плотной подстилки деревья могли бы расти крайне плохо по отсутствию кислорода, необходимого для дыхания корней.

2.2 Лесная подстилка, ее строение и свойства

В лесу опавшая часть растений обычно не успевает разложиться за один год и накапливается на поверхности почвы в виде небольшого слоя листьев, хвои, ветвей, образуя лесную подстилку. Чаще всего лесная подстилка образуется под пологом сомкнутых кронами деревьев. Толщина лесной подстилки различна — от 0,5 до 15 см; в хвойных лесах она больше, в лиственных — меньше. Толщина ее увеличивается во влажных местах. Запасы лесной подстилки на поверхности почвы колеблются в пределах от 10 до 100 т/га — в зависимости от состава, возраста и густоты насаждений. Лесная подстилка легко отделяется от минеральной части почвы. Лесоводы издавна различали два типа лесного гумуса: мулль (мягкий гумус, сладкий гумус) и мор (грубый гумус). В современном представлении мулль — это собственно гумус минеральной части почвы, а мор — лесная подстилка.