Изменение лесопригодности древесными и кустарниковыми видами

2.3 Изменение лесопригодности древесными и кустарниковыми видами

Теоретический интерес и практическое значение имеют данные по изменению лесопригодности почв древесными и кустарниковыми видами. Так, еще в лесотундре отмечено положительное влияние березы на лесопригодность почвы в хвойно-лиственных лесах. В Северной и средней тайге лиственные породы на подзолах способствуют развитию дернового процесса почвообразования [9]. Примесь березы к ели, сосне, лиственнице улучшит лесопригодность почв. В южнотаежно-лесной зоне лесопригодность почвы под дубом лучше, чем под ельником [11]. В лесостепной зоне лесопригодность почв под ЗЛН повышают наряду с лиственничными, сосновыми видами и разнообразные лиственные: дуб, бук, липа, вяз, ясень, тополь и др. [5]. Во влажных местоположениях под ольхой серой почва обогащается биологическим азотом. Под ЗЛН уменьшается плотность сложения почвы, увеличивается ее водопроницаемость, водообеспеченность, содержание биофильных элементов, происходит рассоление почв и грунтов [20]. Вместе с тем, имеются данные и о ухудшении лесорастительных свойств почв под лиственничными насаждениями в северо-западном Китае [9]. На Ергенях на месте погибших массивах ЗЛН отмечено глубокое иссушение почвы и грунта, уменьшение содержание гумуса в пахотном горизонте [4].

При создании ЗЛН на месте погибших культур следует учитывать и почвоутомление, накопление токсинов после корчевки пней [24].

2.4 Лесопригодность засоленных почв

Лесопригодность засоленных почв в значительной степени определяется биологическими особенностями деревьев и кустарников, их толерантностью к содержанию и составу легкорастворимых солей и поглощению катионов в почве. Очевидно, что токсичность ионов резко возрастает с иссушением почвы, устойчивость растений к засоленности почвы возрастает и с их возрастом, развитием корневой системы.

В результате многолетней практики в Китае установлена возможность выращивания тополей при содержании солей в почве ниже 0,3%, робинии псевдоакации, вяза приземистого – до 0,4%, ясеня велутина – при 0,5 – 0,7%, тамарикса гиненсис – при 0,9%. В полевых условиях солеустойчивые трансгенные тополя могли расти на умеренно засоленной почве (верченый предел 4,3 г соли /1 кг почвы), отличались большим приростом. Случаев потери гена не отмечено. [9].

На бурых полупустынных почвах Калмыкии в мелиоративно-кормовых насаждениях засухо- и солеустойчивыми оказались терескен серый, лох узколистный [13]. Интродукция саксаула черного не оправдала надежд. Его гибель в 9 – 17 летних насаждениях связывают с высоким УГВ, причем сильно минерализированных (12,8 – 34,8 г/л), в т.ч. хлоридных (8,4–18,6 г/л) [10]. Представлены сводные данные по солевыносливости растений в ЗЛН (табл. 4) [5]. Утвердилось мнение, что засоление почвы несовместимо с требованиями хвойных растений. Установлено также, что лесопригодность засоленных почв в условиях повышенной водообеспеченности резко возрастает. Так, в Зауральской лесостепи на лугово-степных солонцах солончаковатых с содержанием поглощенного натрия до 10% и магния более 40% от ЕКО произрастает достаточно продуктивные и устойчивые насаждения сосны и березы. Для березы здесь допустимо содержание в почве Cl ^– 0,03%,  0,1% и токсичное соответственно 0,07 и 0,02% [17]

В природной обстановке очень трудно выявить отношение деревьев и кустарников к соле- и солонцеватости почвы, так как на их рост и развитие воздействуют многие факторы одновременно: сумма и состав солей, водобеспеченнность, уход и другие.

3. Повышение лесопригодности почв

Основной лимитирующий фактор лесоразведения в аридной зоне – дефицит влаги в почве – решают комплексно. Учитывают биологические особенности деревьев и кустарников. Ведущий вид в защитном лесоразведении вяз приземистый, засухоустойчивость обеспечивает посредством пластичной корневой системы, простирающейся вокруг ствола на расстоянии до 25 м. Дуб черешчатый развивает глубокую корневую систему, достигающей капиллярной каймы и УГВ. Ясень ланцетный, имеющий поверхностную систему, способен усваивать влагу непродолжительных летних осадков. Исключительной засухоустойчивостью обладают саксаул черный, а из кустарников – кок-пек, тамарикс ветвистый, джузгун безлистый [5].

На увлажненных и подтопленных почвах успешно произрастают ольха черная и белая (серая), тополь черный (осокорь), береза пушистая, липа (все виды), черемуха (все виды), лещина обыкновенная, ива ломкая и трехтычинковая, облепиха, смородина черная и красная и др. [5]

Успешность лесоразведения и роста и состояния деревьев и кустарников в ЗЛН в значительной степени достигается типом лесонасаждения.

Подбор типа экологической структуры насаждения в безлесных зонах предусматривает и научное размещение ЗЛН в агролесоландшафте с учетом протяженности и уклона склона, направления господствующих и вредоносных ветров, пространственного мелиоративного влияния лесных полос [26].

Массивные лесные насаждения на зональных почвах степной и сухо-степной зон оказались неустойчивыми и недолговечными из-за недостаточной водообеспеченности, а в полупустынной зоне в зеленом кольце вокруг Элисты даже при тщательном уходе погибли к 10 -13 годам. И лишь в пониженных на лугово-каштановых почвах они сохранились в удовлетворительном состоянии. Широкополосные государственные, а также многорядные придорожные лесные полосы также оказались неустойчивыми и недолговечными. Лишь в краевых рядах при дополнительном задержании твердых атмосферных осадков деревья сохранялись в относительно удовлетворительном состоянии. В связи с этим в полезащитных и стокорегулирующих лесных полосах предпочтительны двухрядные полосы; кулисные и саванные насаждения в аридной зоне размещают только в мезо- и микропонижениях с дополнительным увлажнением [7].

Чистые однопородные древостои в полосах равномерно распределяют снег на прилегающих сельскохозяйственных угодьях, продуктивнее используют влагозапасы в почве, а смешанные древесно-кустарниковые – больше накапливают снега и обладают лучшей водообеспеченностью и устойчивостью. Поэтому оптимальные условия складываются в лесных полосах продуваемой и ажурной конструкции, где вводятся низкорослые кустарники и формируются более продуктивные двухъярусные древостои. В таких насаждениях не только оптимизируется водный режим почвы, водобеспеченность растений, но и улучшается лесная обстановка, увеличивается численность биоты. Введение кустарников и сопутствующих древесных пород повышает рост главной породы и устойчивость насаждения. В приовражных и прибалочных лесополосах представляется возможным увеличить ассортимент деревьев и кустарников.

Тип лесорастительных условий может быть улучшен комплексом гидротехнических мероприятий: террасирование склонов, обвалование стокорегулирующих лесных полос, плантаж, щелевание и др., мелиоративных приемов: внесение мелиорантов, удобрений. В процессе роста ЗЛН лесорастительные условия обычно заметно улучшаются в связи с промачиванием, рассолением корнеееобитаемого слоя, аккумуляцией гумуса и биофильных элементов, формированием лесной подстилки. [26]

В защитном лесоразведении и агролесомелиоративном почвоведении особое внимание уделяется мелиорации засоленных почв.

Наибольшее распространение в сельском хозяйстве имели химический и агробиологический методы мелиорации засоленных почв. Химический метод, основанный на применении химических мелиорантов, успешно применяется в условиях орошения. Однако, при выпадении атмосферных осадков менее 300 мм/год в сухом земледелии неэффективен [14].

Агробиологический метод основан на применении мелиоративной вспашки (трехъярусной, плантажа и др.), влагонакопительных мероприятиях, биологических культур – освоителей Успешное испытание этого метода было на почвах солонцового комплекса с высоким залеганием гипса на Джаныбекском стационаре. Вследствие активизации процесса «самомелиорации» понизилось содержание в почве поглощенного натрия. Однорядные 55-летние кулисные насаждения вяза приземистого здесь находятся в удовлетворительном состоянии и положительно влияют на плодородие почвы [14].

На почвах солонцового комплекса предлагается новый способ создания полосного лесонасаждения [23]. Он включает комплекс следующих положений: 1) тщательное картографирование и выделение в натуре участков на трассе будущих линейных насаждений с различными лесорастительными условиями; 2) строгое соблюдение агротехники выращивания искусственных лесных насаждений; 3) дифференцированная посадка определенного состава древесных видов на выделенных участках; 4) создание чистых кустарниковых кулис из соле- и солонцеустойчивых пород (тамарикс, карагана, терескен) на комплексах с содержанием солонцов более 25%

Для этого региона предлагается размещение посадочных мест из расчета площади питания деревьев 6,0–7,5 м², кустарников 3–5 м², схемы посадки узких 2-рядных для вязовых, 3 – 4-рядных робиниевых, гледичиевых, ясеневых полезащитных лесных полос, проведение санитарных и возобновительных рубок ухода и ухода за почвой в течение всей жизни полосы.

Повышение жизнеспособности и устойчивости деревьев и кустарников к неблагоприятным лесорастительным условиям также возможен путем интродукции, селекции и генетики [1].

Заключение

Разнообразие теоретических и практических вопросов лесомелиорации почв, требуют конкретизации методических подходов для их решения. Надежность получаемых результатов в значительной мере определяется типичностью агролесомелиоративных объектов. Полученные материалы исследований в агролесомелиоративном почвоведении нуждаются в более углубленном изучении и объяснении. Все еще требуют уточнения критерии лесопригодности почв, устойчивости и долговечности деревьев и кустарников в насаждениях. Совершенно недостаточно сведений о толерантности древесных и кустарниковых пород, их сортов, интродуцентов к техногенным токсикантам и о роли ЗЛН в регулировании пространственной миграции и концентрации вредных веществ, радионуклидов на техногенно загрязненных территориях. Не изучалось воздействие стекающих по кроне и стволу растворов на свойства, плодородие и генезис ле-сомелиорируемых степных почв.

Не согласованы многие аспекты проблемы взаимоотношения древесной растительности и почв. При лесомелиорации почв неодинаково оцениваются направленность почвенных процессов (оподзоливания, рассоления, аккумуляции веществ и др.) и особенно количественные показатели изменений. Очень мало сведений по мелиорации почв на прилегающих к ЗЛН сельскохозяйственных угодьях, что не позволяет всесторонне оценить лесомелиорацию почв на ландшафтной основе.

Имеются противоречия в мелиоративной оценке агротехнических приемов под посадку ЗЛН; остается недоказанной эффективность плантажной обработки, удобрений, недостаточно изучена дифференцированная агротехника возделывания сельскохозяйственных культур на межполосных полях в различных зонах страны; отсутствуют данные по круговороту и балансу химических элементов, что особенно важно для обоснования приемов биологической мелиорации почв. Таким образом, на современном этапе важнейшими проблемами агролесомелиоративного почвоведения можно считать следующие [6]:

I) Совершенствование методов исследования почв и почвенных процессов;

2) Оценка лесорастительных свойств почвы, совершенствование агролесомелиоративного районирования территории:

3) Оптимизация гидрологических условий, водообеспеченности растений;

4) Мелиорация низкопродуктивных эродированных, дефлируемых, засоленных и загрязненных почв и песчаных земель;

5) Оценка влияния ЗЛН на свойства почв и почвообразовательные процессы;

6) Определение объемов и темпов аккумуляции гумуса и биофильных элементов в почвах лесоаграрных ландшафтов; определение объемов депонирования CO²;

7) Мобилизация биоклиматических ресурсов на лесомелиорируемой территории для экологизации земледелия; пастбищного скотоводства;

8) Изучение круговорота и расчет баланса гумуса, питательных элементов в почве и для контроля за плодородием почв и минеральным питанием растений;

9) Снижение миграции и концентрации вредных техногенных веществ в агролесоландшафте

10) Разработка биоэнергетики лесомелиорируемых биогеоценозов; эколого – энерго-экономическая оценка лесной мелиорации почв;

11) Физическое и математическое моделирование почвенных и почвообразовательных процессов;

12) Организация мониторинга плодородия почв лесоаграрных ландшафтов.

Выводы

 

1) Лесопригодность почв генетически связано с лесным почвоведением. Оно зарождалось в его недрах еще из начальных представлений о формировании и качественной оценке лесных почв, о приемах мелиорации лесных и нелесных земель. л

2) Лесопригодность почв, на которых древесная и кустарниковая растительность ранее не произрастала, является важнейшим показателем плодородия почв, определяющим возможность лесоразведения, продуктивность, долговечность и мелиоративную эффективность лесонасаждений. По качественному признаку она подразделяется на ряд градаций на основании многих почвенных параметров.

3) Основной лимитирующий фактор лесоразведения в аридной зоне – дефицит влаги в почве – решают комплексно. Учитывают биологические особенности деревьев и кустарников. Тип лесорастительных условий может быть улучшен комплексом гидротехнических мероприятий: террасирование склонов, обвалование стокорегулирующих лесных полос, плантаж, щелевание и др., мелиоративных приемов: внесение мелиорантов, удобрений. Химический метод мелиорации засоленных земель при выпадении атмосферных осадков менее 300 мм/год в сухом земледелии неэффективен. Агробиологический метод ограничивается отсутствием механических средств обработки почвы и нуждается в дальнейшем исследовании с учетом «мягкой» обработки почвы.

Список литературы

 

1.   Агролесомелиорация / Под ред. академиков А.Л. Иванова, К.Н. Кулика. – Волгоград, ВНИАЛМИ, 2005. – 763 с.

2.   Агролесомелиоративная наука в XX в./А.Н. Каштанов и др. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 2001 – 366 с.

3.   Бельгард А.Л. Степное лесоразведение. - М.: Лесн. пром-ть, 1971. – 336 с.

4.   В.В. Захаров, В.М. Кретинин. Агролесомелиоративное земледелие. Волгоград, ВНИАЛМИ, 2005. – 218 с.

5.   Г.Я. Маттис, С.Н. Крючков. Лесоразведение в засушливых условиях. Волгоград, ВНИАЛМИ, 2003. – 292 с.

6.   Е.С. Мигунова. Леса и лесные земли. М.: Наука, 1983. – 363 с.

7.   Защитное лесоразведение (опыт Волгоградской области). М.: Изд-во «Лесная промышленность», 1968. -73 с.

8.   Защитное лесоразведение в аридной зоне/РАСХН, Сиб.отд./ГНУ НИИ аграрных проблем Хакасии, Проблемный совет по защитному лесоразведению и мелиорации. – Абакан, 2003. – 222 с.

9.   Защитное лесоразведение за рубежом. М.: ВИНТН по с/х, 1969. – 82 с.

10.      Защитное лесоразведение на комплексах светло-каштановых почв и солонцов Калмыкии. Под ред. А.Н. Никитина. – М.: Изд-во «Наука», 1972. – 190 с.

11.      Зонн С.В. Влияние леса на почвы. – М.: Изд-во А.Н. СССР, 1954. – 160 с.

12.      И.А. Крупеников. История почвоведения. М., Наука, 1981. – 328 с.

13.      Иванов А.Е. Дрюченко М.М. Комплексное освоение песков. М., Сельхозиздат, 1962. – 432 с.

14.      Кретинин В.М. Агролесомелиорация почв и ландшафтов // Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии: сб. науч. трудов. – Пущино, 1992. – С. 104–108

15.      Кретинин В.М. Лесомелиорация степных почв // Докл. РАСХН. – 1994. – №1 С. 24–29

16.      Кретинин В.М. Редкие и исчезающие почвы природных парков Волгоградской области. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2006. – 190 с.

17.      Лесопригодность почв агролесомелиоративных районов // Лесомелиорация и ландшафт. Сборник научных трудов. Вып.1 (105)/Под ред. Павловского Е.С. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 1993

18.      Методика и нормативы оценки лесопригодности земель под массивное облесение в поясе неустойчивого увлажнения ЕТР. – М.: Россельхозакадемия, 2001 – 45 с.

19.      Методика изучения почв в агролесомелиоративных исследованиях. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 1978 – 43 с.

20.      Н.Г. Петров. Система лесных полос. – М.: Россельхозиздат, 1975. – 117 с.

21.      П.Е. Соловьев. Влияние ЗЛН на почвообразовательный процесс и плодородие степных почв. М.: Агропромиздат, 1988 -283 с.

22.      Павловский Е.С. Экологические и социальные проблемы агролесомелиорации. – М.: Агропромиздат, 1988 – 253 с.

23.      Пат. №2117423. СССР. Способ создания полосного лесонасаждения/Г.Я. Маттис, С.Н. Крючков, В.М. Кретинин, М.С. Горовой // Открытия. Изобретения. – 1998 – №23

24.      Полезащитное лесоразведение на каштановых почвах. Выпуск 2./ М.: Изд-во МГУ, 1971. – 238 с.

25.      Почвоведение под ред. А.А. Роде, В.Н. Смирнова. Учебник для лесохозяйственных вузов. М., Высшая школа, 1972. – 480 с.

26.      Пути повышения эффективности полезащитного лесоразведения. М.: Колос, 1979 – 143 с.