Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

территориальное размещение агролесомелиоративных насаждений в САРАТОВСКОМ заволжье

Специальность 06.03.04 - Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

Струкова Ольга Евгеньевна

Саратов 2006

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы

Проведение лесомелиоративных работ не всегда достигает должного эффекта, и лесные полосы зачастую уже в первый год погибают из-за неправильного подхода к выбору пород для тех или иных лесокультурных площадей. Они могут быть успешными лишь при условии учета естественных ландшафтных систем с их современным функционированием, что определяются эволюционно-генетическим и биологическим компонентом, приоритетное значение, в котором принадлежит подсистеме травянистой и лесной растительности. Именно это обстоятельство определяет наивысшую приживаемость и сохранность лесомелиоративных насаждений, более высокий уровень организации экосистем и комфортность условий человека.

Актуальность темы определяется необходимостью повышения эффективности лесомелиоративных работ при переводе земель из деградированных в разряд лесоаграрных территорий, способных приносить определенный эколого-экономический эффект.

Целью работы является повышение эффективности лесомелиоративных работ путем микроландшафтного районирования Саратовского Заволжья.

Задачи исследований

1. Выявить основные факторы, влияющие на лесомелиорацию в регионе (почвенные условия, условия увлажнения).

2. Собрать банк данных необходимых для дешифрирования аэрокосмических снимков на предмет выявления лесомелиоративного фонда Саратовского Заволжья.

3. Составить микроландшафтную карту-схему лесомелиоративных условий Саратовского Заволжья.

Объект исследований - деградированные агроландшафты Саратовского Заволжья подверженные различной степени дезсертификации.

Методика исследований

При разработке методики исследований был использован метод агролесомелиоративного картографирования предложенный Куликом К.Н. и Петровым В.И., 1996г. Были применены аэрокосмические снимки («Госцентр «Природа») отдешифрированные нами и наложенные на почвенную карту, карту эродированности и карту современного состояния территории в масштабе 1:100000 составленные Саратовским предприятием ЮжНИИгипрозем в 1995г.

Научная новизна работы заключается:

- выявлены факторы, влияющие на условия произрастания древесно-кустарниковой растительности;

- впервые для Саратовского Заволжья проведено микроландшафтное районирование;

- составлена карта-схема микроландшафтного районирования, с помощью аэрокосмических снимков и наземного обследования, которая позволит, повысить эффективность лесомелиоративных работ.

Научные положения, выносимые на защиту

- микроландшафтное районирование с применением аэрокосмических снимков;

- банк данных для дешифрирования аэрокосмических снимков;

- лесомелиоративный фонд Саратовского Заволжья.

Практическая значимость и реализация результатов исследования

Составленная карта-схема микроландшафтного районирования позволяет создавать устойчивые насаждения.

Результаты исследований внедрены в производство лесомелиоративных работ в Энгельсском и Ершовском лесхозах. Общий объем внедрения составляет 100 га.

Апробация работы

Результаты исследований по теме диссертационной работы ежегодно докладывались в период 2003-2006 гг. на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова, а также на конференции аспирантов и молодых ученых во ВНИАЛМИ в 2004 году.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, в том числе одна - в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобразования РФ. Общий объем публикаций составляет 2,2 п.л., в том числе автором 1,25 п.л.

2. Содержание работы

Во «Введении» обоснована актуальность выполненной работы, сформулирована цель исследований и представлены основные научные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Природные и экономические условия района исследований

Дана характеристика климатических, почвенных, гидрологических, геоморфологических и экономических особенностей исследуемого региона.

Глава 2. Состояние и изученность проблемы

Дан анализ современного состояния изучаемого вопроса, приводятся данные об основных направлениях и результатах исследований в области лесомелиорации юго-востока России. По результатам всестороннего изучения теоретических разработок касающихся лесомелиорации обоснована необходимость исследования вопроса по микроландшафтному районированию Саратовского Заволжья, сформулированы основные задачи исследований.

Глава 3. Программа, методика и объекты исследований

Приводится программа и методика исследований по теме данной работы, дается характеристика объектов исследований.

3.1. Программа исследований заключается:

1. Изучение природно-географических условий и систем ландшафтов, которые рассматриваются как совокупность эдатопов различающихся между собой почвогрунтовыми (педатопы) условиями и степенью эродированности. 2. Построить их классификацию таким образом, чтобы эдатопы и их группе соответствовали адаптивные по целевому назначению виды насаждений, технологии их создания, приемы освоения и режима эксплуатации, формируемых лесоаграрных экосистем, обеспечивающие хозяйственную максимальную прибыль и наибольший экологический эффект.

3.2. При разработке методики исследований нами был использован метод агролесомелиоративного картографирования предложенный Куликом К.Н. и Петровым В.И., 1996г.

При камеральных исследованиях были применены аэрокосмические снимки («Госцентр «Природа») отдешифрированные нами и наложенные на почвенную карту, карту эродированности и карту современного состояния территории в масштабе 1:100000 составленные Саратовским предприятием ЮжНИИгипрозем в 1995г. При наложении карты эродированных земель района на почвенную карту, были выделены основные ландшафты водной и ветровой эрозии, которые были привязаны к карте современного состояния сельхозугодий.

Методика работ по применению аэрокосмических снимков в агролесомелиорации базируется на их дешифрировании, минимальном наземном обследовании ключевых участков и слежении за изменениями ландшафтов под влиянием лесомелиорации.

Усовершенствованная Куликом К.Н. и Петровым В.И. пятиэтапная технология работ с АКФ Б.В. Виноградова (1984), включает в себя: 1- предварительное дешифрирование, 2- полевое эталонирование, 3- экстраполяцию, 4- полевой контроль, 5- окончательное дешифрирование и картографирование.

Экстраполяция включала операции по дешифрированию непосещенных территорий по признакам, выработанным на ключевых участках. Полевой контроль представлял собой выборочную оценку достоверности и детальности дешифрирования при экстраполяции.

3.3 Объекты исследования

Для полевых исследований нами был выбран Энгельсский и Ершовский районы, как типичные для Саратовского Заволжья, где представлены все основные лесоаграрные ландшафты.

Подобраны 8 объектов характеризующие почвы, рельеф, глубину грунтовых вод, растительность, современное состояние изучаемых территорий. Участки расположены на территориях бывших хозяйств: совхоз Осиновский, колхоз им. Кирова, совхоз Безымянский, совхоз Терновский, АО Узморье, колхоз Дружба, колхоз Рефлектор и совхоз Новорепинский. Их характеристика приведена в табл. 1.

Таблица 1. Характеристика эдафических условий объектов исследования

Глава 4. Лесомелиоративный потенциал Саратовского Заволжья

Посвящена современному состоянию территории исследований, где описаны: лесоаграрное районирование, современное использование сельскохозяйственных угодий в районе, эрозионные процессы территории, состояние защитных насаждений на различных типах почв района, дешифрирование снимков для лесоаграрного районирования.

4.1. Лесоаграрное районирование

На основании проведенных обследований и литературных источников (Петров В.И. 1995) нами были выделены (рис. 1) 3 агроландшафтных экосистемы: агролесные экосистемы; агролесопастбищные экосистемы; лесопастбищные экосистемы.

Рис.1. Схема лесоаграрного районирования Саратовского Заволжья

В агролесной экосистеме преимущественно преобладает полезащитное лесоразведение, в агролесопастбищной наравне с полезащитным имеет место и пастбищезащитное лесоразведение, в лесопастбищной экосистеме - пастбищезащитное лесоразведение. В агролесные экосистемы вошли Духовницкий, Балаковский, Марксовский, Энгельсский, районы. Здесь доля пашни достигает 70-79% площади сельхозугодий. Эти экосистемы сосредоточены на более благоприятных для земледелия территориях по левой стороне р. Волги. В лесопастбищные экосистемы включены Новоузенский, Питерский и Алгайский районы, которые в большей степени имеют скотоводческую специализацию. Районы, сосредоточенные в центральной части Заволжья вошли в агролесопастбищные экосистемы.

4.2. Дешифрирование аэроснимков

Территория Саратовского Заволжья большей своей частью входит в район Северо-западного Прикаспия (субрегиональная национальная программа действий по борьбе с опустыниванием для Юго-востока (Павловский Е.С., Кулик К.Н.). В связи с этим для дешифрирования космических снимков рис. 2. мы собрали банк дешифровочных признаков почвенных, растительных, геологического строения приведенных в таблицах 2,3,4 и на рисунках 3,4,5.

Рис. 2. Космический снимок региона исследований

Отдешифрированные космические снимки и наложенные один слой на другой, показали нам все многообразие природных условий Саратовского Заволжья на основе чего, мы получили микроландшафтную карту (рис. 6), где отмечены условия произрастания древесной и кустарниковой растительности (таблица 5).

Таблица 2. Признаки геологического дешифрирования

Рис. 3. Геологическая карта

Рис. 4 Почвенная карта

Рис. 5 Карта современного состояния угодий

Таблица 3. Признаки почвенного дешифрирования

Таблица 4. Признаки дешифрирования современного состояния угодий

Таблица 5. Условия произрастания древесно-кустарниковой растительности

4.3 Современное использование сельскохозяйственных угодий в районе

Сельское хозяйство Саратовского Заволжья традиционно имеет зерново-скотоводческую специализацию. Отрасли растениеводства и животноводства сочетаются в зависимости от почвенно-климатических и социально-экономических условий.

Исходя из ресурсных возможностей и сложившейся технической оснащенности села, объемов применяемых удобрений, ядохимикатов и т.д., важнейшим направлением повышения продуктивности растениеводства является совершенствование структуры посевных площадей, основой которой остается зерновое производство. Кормовые культуры представлены во всех зонах области однолетними и многолетними травами (житняк, люцерна на орошении). Выращивание многолетних трав позволит решать задачи сохранения плодородия пашни и давать дешевый корм для скота.

Основная часть площади Энгельсского района (67%) занята сельскохозяйственными угодьями, в составе которых преобладает пашня.

Рис. 6 Карта-схема микроландшафтного районирования Саратовского Заволжья

Пахотные угодья сосредоточены на более благоприятных для земледелия территориях. Здесь доля пашни достигает 70-79% площади сельхозугодий. Низкопродуктивные участки пашни с комплексами солонцов 25-50% и свыше 50% переводятся в естественные сенокосы и пастбища.

Пастбища занимают 37% сельскохозяйственных угодий Саратовского Заволжья. Их доля увеличивается к югу.

Для всей сельскохозяйственной территории района характерна высокая экологическая напряженность, обусловленная естественными и антропогенными факторами, выраженными в эрозионных процессах на изучаемой территории. Эти процессы можно проследить по таблице 6.

Таблица 6. - Агроландшафты Энгельсского района подверженные водной и ветровой эрозии, га.

В приводораздельной части склонов крутизной до 2-3⁰ почвы несмытые и слабосмытые. Здесь процессы эрозии протекают слабо, интенсивность смыва часто не превышает скорость естественного почвообразовательного процесса и эти площади составляют - 5342га.

В присетевой части крутизной свыше 2-3⁰ возникла полоса средне- и сильносмытых почв, характеризующихся пониженным содержанием гумуса, ухудшенными водно-физическими и химическими свойствами и сильной податливостью эрозии. Здесь в основном протекают процессы смыва (иногда и размыва) как за счет собственного стока, так и за счет подтока с вышележащей территории, поэтому противоэрозионные мероприятия должны быть направлены на защиту почв от смыва, восстановление и повышение плодородия и этим процессам подвержено - 5117 га.

В гидрографической сети в основном протекают процессы размыва и смыва и распространены сильно - и весьма сильносмытые почвы, но имеются несмытые, слабо- и среднесмытые, а также намытые почвы. Этим процессам подвержено - 1056 га.

Ветровой эрозии подвержено - 1980 га.

4.4 Состояние защитных насаждений

В степной зоне Энгельсского района видовой состав защитных насаждений не так уж разнообразен, защитные лесные полосы образованы в основном из ясеня зеленого и вяза мелколистного. Лесные культуры создаются из сосны, ясеня, вяза.

На основании таксационных описаний Энгельсского лесхоза нами были выделены основные лесообразующие породы и их рост на преобладающих почвах района (табл. 7).

По типу лесорастительных условий лугово-каштановые почвы представлены свежими борами, они приурочены к неглубоким лощинообразным понижениям. В лесных культурах здесь формируются наиболее высокопродуктивные (II класса бонитета) и долговечные (120 -160) сосняки с запасом древесины в среднем 350 м³/га.

Таблица 7. - Состояние древесных пород на преобладающих почвах Энгельсского района.

Каштановые с солонцами распространенные на территории района представлены сухими борами на низкобугристой и волнистой равнине. На солонцеватых почвах плохо формируется древесная растительность. В культурах здесь растет сосна обыкновенная IV класса бонитета с запасом древесины не более 150 м²/га.

Пески слабо гумусированные распространены в пойменной части реки Воли, по балкам и островам. Главной лесообразующей породой здесь является тополь черный и белый. В пойме реки тополь достигает высоты 35 метров, доживает до 120 лет.

В полезащитных лесных насаждениях и в лесных культурах в качестве главной породы произрастает ясень зеленый III класса бонитета, достигает 6-9 м. высоты и доживает до 30-35 лет. Неплохой рост наблюдается у сосны, она достигает II класса бонитета, средний запас 200 м³/га.

Глава 5. Энергетическая оценка

Основная цель лесомелиорации это создание устойчивых лесоаграрных ландшафтов способных приносить определенный экономический эффект. Применяя карту микроландшафтного районирования можно создавать такие насаждения и их эффективность заметно увеличивается. (табл. 8.)

Таблица 8. - Продуктивность сельскохозяйственных культур на не мелиорированных и мелиорированных почвах Энгельсского района.

Как видно по данным таблицы мелиорированные территории приносят дополнительную продукцию растениеводства по сравнению с не мелиорированными на 23,8% или до 48-72 МДж/кг дополнительной энергии.

Общие выводы

В связи с сильным антропогенным прессом на растительный и почвенный покров в Саратовском Заволжье происходит деградация сельхозугодий, восстановление которых целесообразно проводить с помощью лесомелиоративных мероприятий. Создание лесомелиоративных насаждений связано с трудностями по их выращиванию.

Лесомелиоративный фонд Саратовского Заволжья составляет 5,4 млн.га, из которых агролесные экосистемы занимают 20,7 млн.га, агролесопастбищные 24 млн.га, лесопастбищные экосистемы 9,4 млн.га.

В каждой из этих экосистем можно выделить лучшие условия для произрастания: почвы, сформировавшиеся на эллювиально-делювиальных отложениях и с рельефом, не превышающим 1,5-2⁰ с доступными грунтовыми водами; удовлетворительные - почвы, сформировавшиеся на аллювиально-озерных отложениях и с рельефом, не превышающим 1,5-2⁰ с ограниченно доступными грунтовыми водами; экстремальные - почвы на озерно-морских отложениях на равнинах и склонах 1,5-4⁰ перераспределением атмосферных осадков; неудовлетворительные - солонцы и солончаки с отсутствием дополнительных источников увлажнения.

Предложения производству

Для повышения эффективности лесомелиоративных работ в Саратовском Заволжье необходимо учитывать:

1. Схему лесоаграрного районирования, где помимо деградации и доступности грунтовых вод, необходимо учитывать хозяйственное и целевое назначение лесных насаждений.

2. Карту-схему микроландшафтного районирования составленную с помощью космических снимков и наземного обследования.

3. Применение карт микроландшафтного районирования и лесомелиоративных категорий позволит создать устойчивые лесомелиоративные насаждения и увеличить продукцию сельхозугодий на мелиорированных территориях на 23,8 %.

агроландшафт мелиорированный эрозия почва

Список опубликованных работ

1. Струкова О.Е. Использование лесопастбищных угодий в Северо-Западном Прикаспии / А.Н. Кузин, Е.А. Зайцев, О.Е. Струкова, А.И. Кушнарев // Устойчивое землепользование в экстремальных условиях: материалы международной научно-практической конференции. - БГСХА. - Улан - Удэ, 2003. - С. 103-104. (0,3 печ.л., авторские - 0,1)

2. Струкова О.Е. Продуктивность деградированных пастбищ Саратовского Заволжья / А.Н. Кузин, А.А. Кузин, Е.А. Зайцев, А.И. Кушнарев, О.Е. Струкова // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2004. - № 3. - С. 38-43. (0,5 печ.л., авторские - 0,2)

3. Струкова О.Е. Полупустынные пастбища Левобережья Саратовской области / Е.А. Зайцев, А.А. Кузин, А.И. Кушнарев, О.Е. Струкова // Оптимизация агроландшафтов, проблемы и перспективы развития агролесомелиорации и защитного лесоразведения: материалы науч.-практической конф. аспирантов и молодых ученых / ВНИАЛМИ. - Волгоград, 2004. - С. 123-127. (0,2 печ.л., авторские - 0,1)

4. Струкова О.Е. Лесоаграрное районирование почв / Системные исследования природно-техногенных комплексов Нижнего Поволжья: сб. научн. работ. Вып. 1./под общ. ред. С.В. Затинацкого; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».- Саратов, 2005. с. 56-59. (0,25 печ.л., авторские - 0,25)

5. Струкова О.Е. Лесоаграрное районирование Саратовского Заволжья / А.Н. Кузин, О.Е. Струкова. С.С. Синельник, В.А. Савинов // Оптимизация ландшафтов зональных и нарушенных земель: материалы Всероссийской научно-практической конференции.- ВГУ. - Воронеж, 2005. С.147-150. (0,25 печ.л., авторские - 0,1)

6. Струкова О.Е. Радиационный баланс солнечной энергии на мелиоративных пастбищах / А.Н. Кузин, Ш.А. Халилов, О.Е. Струкова / Актуальные проблемы земледелия: сб.научн.работ .-Саратов: изд-во Научная книга, 2006; Вып.2. -с 333-337. (0,32 печ.л., авторские - 0,1)

7. Струкова О.Е. Ветровой режим лесопастбищ / А. Н. Кузин, Ш.А. Халилов, О.Е. Струкова / Актуальные проблемы земледелия: сб.научн.работ .-Саратов: изд-во Научная книга, 2006; Вып.2. -с 337-339. (0,2 печ.л.. авторские - 0,1)

8. Струкова О.Е. Тепловой баланс лесопастбищ / А. Н. Кузин, Ш.А. Халилов, О.Е. Струкова / Актуальные проблемы земледелия: сб.научн.работ .-Саратов: изд-во Научная книга, 2006; Вып.2. -с 344-347. (0,2 печ.л.. авторские - 0,1)

9. Струкова О.Е. Приживаемость и сохранность лесомелиоративных насаждений на лесопастбищных угодьях / А. Н. Кузин, Ш.А. Халилов, О.Е. Струкова / Актуальные проблемы земледелия: сб.научн.работ .-Саратов: изд-во Научная книга, 2006; Вып.2. -с 347-350. (0,2 печ.л.. авторские - 0,1)

10. Струкова О.Е. Продуктивность пастбищных угодий Саратовского Заволжья / А.Н. Кузин, Ш.А. Халилов, О.Е. Струкова / Актуальные проблемы земледелия: сб.научн.работ .-Саратов: изд-во Научная книга, 2006; Вып.2. -с 350-353. (0,2 печ.л.. авторские - 0,1)

Размещено на Allbest.ru