Лесомелиорация песчаных земель Терско-Кумского междуречья культурами сосны

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

В основу работы положены экспериментальные данные за период 2007-2014 гг. на временных пробных площадях культур сосны и на фитомелиорированных участках, созданных Ачикулакской НИЛОС на Бажиганском и Терском песчаных массивах. Методология и методы исследований базировались на системном анализе данных полевых наблюдений и экспериментов. Для их получения использовались типовые методики, применяемые в почвоведении, лесной таксации и лесоводстве.

В Терско-Кумском междуречье более века лесомелиорация служит основным средством восстановления, повышения устойчивости и продуктивности пастбищ и других сельскохозяйственных угодий. В минувшем столетии на песках междуречья в жестких условиях переходного пояса сухая степь - полупустыня было выращено более 60 га культур сосны и сложилось мнение о целесообразности ее широкого использования при лесомелиоративном обустройстве агроландшафтов, как более ксерофитной и долговечной породы. лесомелиорация почвенный сельскохозяйственный

Терско-Кумское междуречье (западная часть Прикаспийской низменности) относится к сухим степям и полупустыням Восточного Предкавказья, высоко обеспеченным теплом, с каштановыми и светло-каштановыми легкими почвами. Климат континентальный, сухой, с повышенной ветровой активностью в весенний и осенне-зимний периоды и преобладанием восточных потоков. На его территории выделяют 4 группы песчаных массивов: Кумский (80 тыс./га), Бажиганский (51 тыс./га), Тереклинский (60 тыс./га) и Терский (600 тыс./га) .Первые два массива (Кумский и Бажиганский) преимущественно мелкобугристые, мелкозернистые, многофазные с минерализованными (3-15 г/л) грунтовыми водами (ГВ) на глубине 2-10 м. Следующие массивы (Тереклинский и Терский) среднебугристые, мелкосреднезернистые со слабо дифференцированным профилем, пресными и минерализованными ГВ на глубине 1-15 м. Естественная лесистость песчаных массивов не превышает 0,5-1,0%.

Первый удачный опыт культивирования сосны в этом регионе относится к весне 1915 г. Сеянцы были высажены на участке площадью 5 га открытых песков Терского массива с уровнем ГВ 4-6 м по предварительно взрыхленной поверхности под защитой шелюги вручную сближенными рядами (1,5 х 0,7 м). Другой удачный опыт культуры сосны имеется на песках Бажиганского массива со слабосоленой ГВ на глубине 2,5-3,0 м. Культуры заложены весной 1954 году посадкой 1-летних сеянцев вручную по зяблевой вспашке на глубину 27-30 см.

Несмотря на успешный опыт интродукции, облесение сосной песчаных земель Терско-Кумского междуречья долго сдерживалось отсутствием адаптированной к местным условиям технологии создания ее культур. Эта проблема была решена только в 70-х годах минувшего века благодаря усилиям Н.К. Лалыменко, В.И. Кабалалиева и Н С. Зюзя. Разработанная технология представляет собой усовершенствованный вариант узколенточного (нижнеднепровского) способа создания сосновых насаждений с применением полосной обработки и глубокого рыхления почвы, позволившая резко повысить приживаемость и сохранность молодых посадок. Посадку культур проводили в марте машиной СЛЧ-1 и СЛНУ-1. Агротехнические уходы осуществляли в пределах 3,0-3,5-метровых лент (по 1,5-1,75 м с каждой стороны ряда) культиватором: ПРВН, КРЛ-1 и РН-60. В засушливые годы - по всей ширине междурядий с уничтожением противодяфляционной травяной кулисы культиватором-плоскорезом КПГ-2,2. К уходам приступали весной и повторяли их в течение всего вегетационного периода по мере отрастания сорняков.

В начале 80-х годов Ачикулакской НИЛОС в регионе была адаптирована технология создания сосновых культур без предварительной обработки почвы посадкой сеянцев комбинированной машиной типа МПП-1 (модернизированной МЛУ-1) с применением агротехнических уходов (обработок дисковым культиватором КЛБ-1,7 и КЛП-2,5).С ее помощью в 1981 и 1985 годах на Бажиганских песках было создано 11 га культур, в 1988-1990 гг. на Терских песках - 17 га. Применение комбинированных машин (с отвалами грунта шириной 1,6-1,8 м) свидетельствуют о том, что в первые 1-2 года посадочные борозды слабо зарастают сорной растительностью, что способствует достижению высокой приживаемости ( 81-87 % ) и сохранности сеянцев сосны без применения или с минимальным количеством механизированных уходов.

Усилиями Ачикулакской НИЛОС ВНИАЛМИ с использованием этой технологии в 70-80-е годы прошлого века удалось заложить около 60 га сосны крымской и более 5 га сосны обыкновенной, из которых до настоящего времени всего сохранилось около 50 га. По нашим данным, на этих песках хвойные насаждения находятся в хорошем и удовлетворительном состоянии. Установлено, что современное лесоводственное состояние культур существенно различается в зависимости от густоты посадки и экологических условий их местоположения.

На мощных песках (6-8 м) Бажиганского массива древостой сосны обыкновенной до 25-30 лет, а сосны крымской в 30-35 лет имеют высокую охвоенность и растут по I-II классам бонитета. В этом возрасте различия в их развитии определяют случайные факторы - упущения агротехники, повреждения рубкой или пожаром. Позднее преимущество переходит к сосне крымской. Ее насаждения дольше сохраняют повышенную густоту и сомкнутость лесного полога. К 40 годам по нашим данным производительность насаждений сосны крымской (170-260 м3/га) уже заметно превышает накопленный запас древостоя сосны обыкновенной (60-100 м3/га), в сходных лесорастительных условиях произрастания. Насаждения сосны обыкновенной с 15-20 лет, а сосны крымской с 25-30 лет резко снижают прирост в высоту. После этого в них усиливается отпад деревьев, а почва постепенно зарастает различными травами. Очевидно, к указанному времени заканчиваются буферные запасы почвенной влаги, опресненной линзы ГВ и насаждения переходят на питание влагой атмосферных осадков. На глинистых песках при уровне слабоминерализованных ГВ 2,5-3,0 м, несмотря на большой отпад, устойчивый рост сосны крымской продолжается до 35-40 лет и более.

Радиальный прирост сосны обыкновенной и крымской более энергично реагирует на изменение почвенно-грунтовых условий. В этих же условиях средняя толщина годичного кольца сосны крымской не реагирует на понижение уровня ГВ и ширину междурядий, но уменьшается с утяжелением состава корнеобитаемого слоя (КС). А прирост поздней древесины уменьшается и с утяжелением состава отложений, и с расширением междурядий, что можно объяснить снижением эффективности летних осадков. Радиальный прирост сосны обыкновенной на тех же песках более энергично реагирует на изменение почвенно-грунтовых условий. С увеличением глинистости КС и ширины междурядий, прирост ранней древесины у нее увеличивается, а поздней снижается, т.е. находится в гармонии с динамикой эффективности атмосферных осадков холодного и теплого периода.

На однофазных песках Терского массива позволяет говорить о том, что сосна крымская в первые 10-15 лет растет относительно медленно, но более равномерно по годам. Посадка сеянцев в одновременно нарезаемые борозды при запаздывании и недостатке агротехнических уходов не обеспечивает высокого влагонасыщения зоны аэрации отложений. Расширение междурядий с 3 до 4 м сопровождается снижением прироста в высоту, разрастанием кроны деревьев. Рост и долговечность насаждений после 15 лет в этих условиях целиком определяется доступностью грунтовой воды и своевременным изреживанием древостоя рубками ухода (оптимизации густоты и влагообеспеченности древостоя). При глубоком залегании ГВ и незначительном накоплении буферных запасов грунтовой влаги на таких песках запоздание с рубками может привести к распаду насаждения уже в третьем десятилетии.

Таким образом, в Терско-Кумском междуречье, вследствие засушливости климата и динамичности атмосферного увлажнения, продуктивность и долговечность древостоя регламентируются возможностью его дополнительного питания грунтовой влагой.

Лесопригодность преимущественно однофазных песков с ГВ ближе 3 м снижается из-за периодического подъема ее уровня, подтопления корневой системы сосны, - глубже 5 м - вследствие уменьшения доступности водоносного горизонта. Лесопригодность маломощных многофазных песков ограничивает их небольшая водоудерживающая способность и повышенная минерализация базисных грунтовых вод. При облесении сильно заросших участков эффективными будут многолетнее парование почвы и тщательная культивация ее в междурядьях молодых культур, создание их широкими кулисами и небольшими массивами.

Высокую приживаемость, сохранность и хороший рост несомкнувшихся культур на сильно заросших (с участием многолетних трав и полукустарников) пылевато-мелкозернистых песках обеспечивает полосная (шириной 3-4 м) обработка почвы путем фрезерования дернины или плантажной вспашки предварительно продискованной почвы. При создании культур на слабо заросших низковлагоемких песках междуречья положительный результат обеспечивает посадка сеянцев комбинированными машинами типа МПП-1. На песках Юго-Востока эта технология имеет много преимуществ над традиционными способами закладки насаждений.

Насаждения сосны создают на участках с наиболее деградированным растительным покровом - сильно сбитых выпасах с очевидной перспективой их трансформации в открытые пески и слабо заросших площадях с бугристым рельефом, относительно недавно прошедших стадию подвижных барханов.

Повышение лесистости песчаных земель до 10-15 % приводит к формированию нового вида угодий. В основу оценки положительного воздействия сосняков на пастбищные земли положена агро- и аэромелиоративная (воздействие на кормовые фитоценозы и углеродно-кислородный баланс атмосферы) ценность их древостоев. Наиболее очевидным и учитываемым результатом мелиоративной функции защитных лесонасаждений является повышение видового разнообразия и продуктивности травостоя и кустарниковой растительности на защищенных пастбищах и улучшение углеродно-кислородного баланса атмосферного воздуха.

Наши исследования показали, что уровень мелиоративного влияния культур сосны на прилегающую территорию прямо пропорционален их возрасту и состоянию, т.е. имеет накопительный характер. Так, полевыми наблюдениями установлено, что процесс активного заселения прилегающей к культурам сосны территории степными травами начинается с первых лет их жизни как результата усиления охраны мелиорированных угодий, но особенно заметно проявляется со второго десятилетия жизни насаждений. При умеренной эксплуатации через 20-30 лет видовое разнообразие травостоя на таких участках возрастает на 40-60%, увеличивается продуктивность фитоценозов и экологическая емкость кормовых угодий. Известно, что лесные экосистемы, имея значительно больший объем ризосферы и надземных органов, полнее используют природно-ресурсный потенциал территории, оказывают на нее существенно большее оздоравливающее влияние в виде поглощения углерода и выделения кислорода, нежели травянистые ассоциации, особенно на деградированных пастбищах аридной зоны.

Эколого-экономическая эффективность лесомелиорации пастбищ складывается из стоимости древесных и недревесных ресурсов насаждений, их почвозащитной, средоулучшающей и рекреационной функции. Из расчетов, в ценах III квартала 2014 г., следует, что затраты на создание 1 га культур сосны крымской на сильно сбитых пастбищах составляют около 34 тыс. руб./га. На заросших песках и легких зональных почвах затраты увеличиваются более чем вдвое. Эффект от 1 га пастбищезащитных сосновых кулис на слабо деградированных пастбищах в течение 50-ти лет (средний срок службы насаждений) составит около 35 тыс. руб., при мелиорации сильно сбитых - 130 тыс. руб. в год. Основную долю (80-90 %) эффекта занимает стоимость предотвращенного ущерба от ветровой эрозии. Стоимость лесных ресурсов и дополнительного корма, продуцируемого пастбищными экосистемами, достигнет 10-12 тыс. руб. в год. Заметно увеличится рекреационный потенциал «хрупких» ландшафтов. Срок окупаемости затрат на создание насаждений не превысит 2-х лет.

В целом, лучшие лесорастительные условия складываются: на тонкопереслоенных и однофазных песках (с пресной ГВ на глубине 3-5 м), а также, на мелкозернистых песках, подстилаемых погребенными почвами с влагоемкими многофазными грунтами (со среднеминерализованной ГВ на глубине 6-7 м и более).

На сильно заросших участках эффективными будут многолетнее парование почвы и тщательная культивация ее в междурядьях молодых культур, создание насаждений кулисами и небольшими массивами. На слабо заросших преимущественно однофазных песках - посадка сеянцев в одновременно нарезаемые борозды, создание куртинных насаждений.

Для обеспечения дополнительного накопления почвенной влаги и своевременного контакта корней с грунтовой водой следует шире применять осенне-зимнюю посадку и своевременную прополку борозд и междурядий до полного смыкания культур.

При существующей технологии создания и эффективной охране на мощных песках долговечность насаждений сосны обыкновенной ориентировочно составит 50-55 лет, сосны крымской - 60-65 лет. На среднемощных глинистых песках - 60-65 и 70-75 лет, а на однофазных песках в местах пожизненного дополнительного питания пресной ГВ - 70-75 и 80-85 лет.

Размещено на Allbest.ru