Неотъемлемым компонентом лесных ландшафтов бореального пояса являются луга, среди которых выделяются материковые (обычно вторичные луга на месте сведенных лесов) и пойменные.
В отношении параметров продуктивности как тех, так и других типов лугов имеется лишь одна обзорная работа (Базилевич, Царевская, 1988). В дальнейшем изложении мы будем широко пользоваться этим источником. В основу его были положены как оригинальные данные, так и данные почти по 200 пробным площадям. К сожалению, распределение этих площадей по территории крайне неравномерно. Большинство работ выполнено в ЕТС, чрезвычайно мало данных для Западной, Средней и Восточной Сибири.
Поскольку не все литературные источники содержат необходимые сведения о параметрах продуктивности, авторы обзоров были вынуждены прибегнуть к некоторым экстраполяциям. Основой для них послужили экспериментальные данные более фундаментальных исследований лугов (Макаревич, Понятовская, 1972; Коноровский, 1973; Степанова и др., 1973; Демин, 1977; Суходольный луг…, 1978; Базилевич, Царевская, 1988).
Практически во всех работах можно найти данные по запасам надземной фитомассы (однократные учеты в разгар вегетации). Что касается запасов подземных органов, то в большинстве случаев не производилось разделения на живые и мертвые их фракции. Согласно детальным исследованиям, доля живых подземных органов от общего запаса живых и мертвых составляет около 35-40% в лугах зоны северной тайги, 45-50% в зоне средней тайги и до 60% в южной тайге и зонах хвойно-широколиственных и широколиственных лесов. Прирост надземной массы в 1,5-2 раза больше ее запаса. Продукция подземных органов составляет примерно 100% их запаса.
Продуктивность лугов северотаежной зоны была оценена только для Притихоокеанского региона, где развиты высокопродуктивные высокотравные луга (Степанова и др., 1973, 1981; Хлыновская и др., 1988). Запасы фитомассы материковых лугов здесь весьма значительны — 29 т/га, в том-числе зеленая часть 5,6 т/га. Продукция этих лугов по величине близка к запасам фитомассы. Она формируется в основном подземными органами. Запасы мортмассы меньше запасов фитомассы и составляют в среднем 16 т/га. Мортмасса слагается примерно в равной доле за счет подстилки и мертвых подземных органов. Скорость разложения растительных остатков значительна, о чем свидетельствует небольшая величина отношения мортмассы к продукции — 0,6.
Пойменные луга этого региона по показателям продуктивности близки материковым. Средние запасы фитомассы 31 т/га, доля подземных органов в фитомассе составляет 78%. Запасы мортмассы 15 т/га. Величины продукции и скорости разложения растительных остатков те же, что и для материковых лугов.
Для лугов среднетаежной зоны имеется более значительной материал по. ряду регионов.- Луга ЕТС отличаются значительно меньшими запасами фитомассы, чем луга Притихоокеанского региона. В материковых лугах ЕТС они составляют всего 9,6 т/га, в том числе надземная масса 2,8 т/га (Лопатин, Зайкова, 1966; Закономерности развития…, 1977). Таким образом, на долю подземной массы приходится 71%. В отличие от степей значимость подземных органов в структуре фитомассы лугов значительно меньшая. Запасы мортмассы очень близки к запасам фитомассы. Величина продукции несколько выше запасов фитомассы (10,7 т/га/год). Продукция в основном формируется подземными органами. Скорость разложения органических остатков ниже, чем в лугах Притихоокеанского региона (отношение мортмассы к продукции составляет 0,9).
Пойменные луга этой зоны отличаются более, высокой продуктивностью (Козлова, 1967, 1971). Средние запасы фитомассы 16 т/га, на долю подземных органов приходится 76%. Запасы мортмассы несколько превышают запасы фитомассы. Основная часть мортмассы слагается отмершими подземными органами. Величина продукции незначительно превышает запасы фитомассы. Скорость разложения органических остатков ниже, чем на материковых лугах (отношение мортмассы к продукции 1,1).
Средние запасы фитомассы пойменных лугов Средней Сибири ниже, чем тутов среднетаежной зоны ЕТС, — 11,8 т/га (Коноровский, 1973). Надземная часть составляет в среднем 3,3 т/га. Запасы мортмассы здесь несколько превышают запасы фитомассы. Величина продукции также превышает запасы фитомассы; слагается она в основном продукцией подземных органов. Скорость разложения органических остатков такая же, как и в лугах ЕТС (отношение мортмассы к продукции 1,1).
В материковых лугах южнотаежной зоны ЕТС запасы фитомассы повышаются по сравнению с аналогичными лугами зоны средней тайги и составляют в среднем 10-18 т/га (Андреева, 1958; Прозорова, 1967; Игнатенко, Кириллова, 1970; Матвеева ж др., 1971; Макаревич, Понятовская, 1972; Продуктивность луговых сообществ, 1978; Базилевич, Царевская, 1988). Доля подземных органов в структуре фитомассы составляет около 65%. Запасы мортмассы или меньше, или близки к запасам фитомассы. Величина продукции несколько выше запасов фитомассы. Отношение мортмассы к продукции около 0,9.
Продуктивность пойменных лугов Западной Сибири, по единичным данным, несколько ниже материковых (Антоненко и др., 1982). Запасы фитомассы 9,2 т/га, продукция 10,3 т/га/год. Запасы мортмассы близки к запасам фитомассы, но меньше величины продукции.
Материковые высокотравные луга Притихоокеанского региона южнотаежной зоны отличаются наибольшей продуктивностью (Ивлев, 1977; Морозов, 1978; Степанова и др., 1981). Запасы фитомассы здесь наибольшие и достигают в среднем 40 т/га, при этом надземная и подземная части распределены примерно одинаково. Запасы мортмассы 23 т/га, значительную часть в ней составляет подстилка. Величина продукции близка к запасам фитомассы. Скорость разложения значительна, что, по-видимому, обусловлено влиянием брызг океана и атмосферных осадков, содержащих повышенное количество легкорастворимых солей.
Продуктивность пойменных лугов Притихоокеанского региона близка к продуктивности материковых лугов (Морозов, 1978; Степанова и др., 1981).
Наиболее значительный материал имеется для лугов зоны широколиственнохвойных лесов. Материковые луга этой зоны взападной части ЕТС более продуктивны, чем в центральной (Лапинскене, Страздайте, 1970; Лапинскене, Шалыт, 1971; Сырокомская, Г971). Средние запасы фитомассы составляют 23 т/га, в том числе зеленые части — 5,3 т/га. На долю подземных органов приходится 76%. Запасы мортмассы заметно ниже запасов фитомассы. Основная часть мортмассы слагается, как и обычно, мертвыми подземными органами. Величина продукции несколько выше запасов фитомассы. Скорость разложения растительных остатков значительна. Отношение мортмассы к продукции равно 0,5.
В центральной части ЕТС средние запасы фитомассы и продукции материковых лугов заметно ниже — 13 т/га и 14,6 т/га/год соответственно (Волгодская и др., 1970; Рыжова, 1978; Суходольный луг…, 1978). Запасы мортмассы в этих лугах небольшие. Скорость разложения растительных остатков достаточно высокая и примерно такая же, как на лугах в западной части ЕТС.
Пойменные луга разных районов ЕТС в зоне широколиственно-хвойных лесов меньше различаются по показателям продуктивности, чем материковые (Быкова, Зырин, 1960; Евдокимова, Гришина, 1971; Евдокимова и др., 1979; Демин, 1977; Кузьменко и др., 1977; Юркевич, Бусько, 1980; Юркевич, Щербач, 1980). Средние запасы фитомассы лугов в западных районах ЕТС 15 т/га (доля подземных органов 75%), в центральных районах — 15 т/га (доля подземных органов 76%). Продукция лугов превышает запасы фитомассы. Таким образом, в центральных районах показатели продуктивности пойменных лугов несколько выше; чем материковых. Запасы мортмассы заметно меньше, чем запасы фитомассы и продукции. Отношение мортмассы к продукции составляет 0,6, что указывает на значительную скорость разложения, растительных остатков.
Материковые и пойменные луга этой зоны в Притихоокеанском регионе значительно отличаются друг от друга по показателям продуктивности (Зимовег 1967; Морозов, Белая, 1983, 1986). Пойменные луга более продуктивны. Так, запасы фитомассы материковых лугов здесь 13,4 т/га, продукция — 15,5 т/га/год, пойменных лугов соответственно 16,8 т/га и 18 т/га/год. Запасы мортмассы заметно ниже запасов фитомассы и продукции. Скорость разложения растительных остатков примерно такая же как и на лугах ЕТС. Отношение мортмассы к продукции лежит в пределах 0,5-0,6.
Для зоны широколиственных лесов имеются данные только для пойменных лугов ЕТС (Евдокимова, Гришина, 1971; Когут, 1974). В восточной части ЕТС запасы фитомассы больше, чем в западной, за счет как абсолютного, так и относительногс увеличения массы подземных органов. На западе средние запасы фитомассы 14,5 т/га (зеленая часть составляет 4,3 т/га), на востоке — 20,4 т/га (зеленая часть — 2,6 т/га). Запасы мортмассы соответственно 8 и 16 т/га. Величина продукции соответственно 16 и 21 т/га/год. Скорость разложения растительных остатков на западе ЕТС выше, чем на востоке. Отношение мортмассы к продукции соответственно 0,5 и 0,7.
Таким образом, в итоге четко прослеживается увеличение продуктивности как материковых, так и пойменных лугов от северной тайги к южной (особенно резко это выражено для высокотравных лугов Притихоокеанского региона). От южной тайги к зоне широколиственных лесов возрастание продуктивности происходит более постепенно. При этом отмечается, что показатели продуктивности пойменных лугов близки к показателям продуктивности материковых лугов или несколько их превышают, что обусловлено дополнительным притоком питательных веществ с полыми водами и более благоприятными условиями увлажнения.
Для структуры фитомассы как материковых, так и пойменных лугов всех зон и регионов (за исключением Притихоокеанского региона) характерно преобладание подземных органов (около 75%). В лугах Притихоокеанского региона доля подземных органов около 50%. В более континентальных районах зоны широколиственных лесов ЕТС доля подземных органов на лугах может увеличиваться до 85% и более.
Ежегодная продукция лугов в соответствующих природных зонах практически не отличается от продукции коренных лесов. Лишь в Притихоокеанском регионе характерные здесь высокотравные луга отличаются значительно более высокими показателями продуктивности, чем не только коренные леса этого региона, но все, без исключения, луга других регионов бореального пояса.
Скорость разложения растительных остатков, оцениваемая отношением мортмассы к величине продукции, увеличиваясь от высоких широт к более низким, выше на лугах ЕТС и приморских районов Притихоокеанского региона по сравнению с внутриконтинентальными районами Западной и Средней Сибири. При этом в пойменных лугах эти скорости несколько ниже, чем в материковых.