Создание лесных культур в зеленой зоне города Нур-Султан на почвах различной лесопригодности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации

Создание лесных культур в зеленой зоне г. Нур-Ceлтан на почвах различной лесопригодности

Азбаев Б.О., Луганский Н.А., Суюндиков Ж.О., Залесова Е.С., Платонов Е.П.

Щучинск, Казахстан

Улучшение качества жизни населения в значительной степени может быть обеспечено созданием защитных зеленых насаждений вокруг населенных пунктов и объектов озеленения внутри городской застройки [1], [2]. Создаваемые насаждения снижают скорость ветра, увеличивают влажность воздуха, задерживают своими кронами пыль и промышленные поллютанты, снижают уровень шума, создавая тем самым комфортные условия для жизни населения [3]. Особенно актуально создание зеленых насаждений вокруг крупных городов, расположенных в аридных условиях с резко континентальным климатом.

В то же время создание зеленых насаждений в степных условиях связано с такими нежелательными факторами как недостаток влаги и засоленность почв. Не случайно лесоводами уже в течение длительного периода ведутся работы по совершенствованию лесоразведения в аридных условиях [4], [5], [6]. Особое внимание при этом уделяется улучшению лесопригодности почв [7], [8], поскольку наличие в почвах промышленных загрязнений [9], [10] и засоленности [11], чаще всего приводит к ослаблению и даже гибели, как отдельных деревьев, так и формируемых древостоев.

Несмотря на то, что производством накоплен значительный опыт выращивания насаждений на почвах различной лесопригодности [12], [13], [14], многие вопросы формирования долговечных устойчивых насаждений в степных условиях до настоящего времени остаются нерешенными, что и определило направление наших исследований.

Цель, объекты и методика исследований

Целью исследований являлось установление возможности создания зеленых насаждений на почвах различной лесопригодности в зеленой зоне г. Нур-Султан. лесопригодность почва древесный растение

Объектами исследований служили зеленые насаждения, созданные вокруг г. Нур-Султан, после переноса в него столицы Республики Казахстан.

Территория, на которой создавались насаждения зеленой зоны, относится к зоне сухой степи подзоне сухой типчаково-ковыльной степи с доминированием темно-каштановых почв.

Климат резко континентальный, сухой. Суммарное годовое количество осадков составляет 326 мм, из них на теплый период приходится в среднем 238 мм.

К недостаткам климата следует также отнести суховеи летом и метели зимой. Последние сдувают снег с открытых участков, способствуя глубокому промерзанию почвы. Кроме того, для района характерны поздние весенние и ранние осенние заморозки. Все это создает значительные сложности при лесоразведении.

В процессе исследований нами анализировались основные таксационные показатели созданных насаждений на основании лесоустроительных материалов и материалов пробных площадей (ПП), заложенных с учетом требований широко известных апробированных методик [15]. При этом рост и устойчивость древесных растений сопоставлялись с лесопригодностью почв, установленной в соответствии с методическими рекомендациями работников Казахского научно-исследовательского института лесного хозяйства и агролесомелиорации (КазНИИЛХА) [16], [17].

В основу классификации почв по степени их пригодности для лесоразведения положены: глубина залегания допустимых, угнетающих и токсичных концентраций вредных ионов легкорастворимых солей в почвах и почвообразующих породах, степень солонцеватости, гранулометрический состав, глубина залегания грунтовых вод, степень их минерализации и другие лимитирующие факторы роста и жизнедеятельности древесных растений. Образцы почв для лабораторных анализов отбирались из середины или нескольких мест генетических горизонтов слоями мощностью не более 10 см. По глубине залегания солевого горизонта, почвы разделялись на следующие группы: солончаки - 0-30 см; солончаковатые - 31-60 см; глубокосолончаковатые - 61-150 см; глубокозасоленные - 151-200 см.

Материалы и обсуждение

Анализ литературных и ведомственных материалов, а также результаты собственных исследований позволили выделить на территории зеленой зоны г. Нур-Султан четыре группы почв по лесопригодности.

В первую группу вошли лесопригодные почвы, не содержащие угнетающих концентраций легкорастворимых солей до 1,5 м и токсичных - до 2,0 м с корнедоступными (1,0-3,0 м) пресными или слабоминерализованными (до 3 г/л) грунтовыми водами.

В данную группу отнесены почвы различных генетических типов (черноземы южные, темно-каштановые, лугово-черноземные, лугово-каштановые, луговые) не солонцеватые, слабосолонцеватые, не засоленные, глубокослабозасоленные, глубокосреднезасоленные с содово-сульфатным и сульфатным типами засоления, а также их комплексы с нелесопригодными почвами до 10% от площади участка.

Вторую группу составили ограниченно-лесопригодные почвы. Данные почвы не солонцеватые, не засоленные, не содержащие в слое до 80 см угнетающих концентраций легкорастворимых солей, с наличием последних в слое 81-150 см и токсичных глубже 150 см. Для данной группы почв характерно наличие в корнедоступном слое грунтовых вод средней минерализации (3-10 г/л).

В данную группу в условиях зеленой зоны вошли: черноземы южные, темно-каштановые глубокослабосолончаковатые с хлоридным и хлоридно-сульфатным типами засоления, глубокосолончаковатые с сульфатным и содово-сульфатным засолением, глубоко-, средне- и сильно-засоленные; лугово-черноземные, лугово-каштановые и луговые глубокосреднесолончаковатые, глубоко-, средне- и сильнозасоленные; комплексы с нелесопригодными почвами и сочетаниями с условно-лесопригодными почвами до 30-50% от площади участка; неполноразвитые (среднепрофильные) с выходами коренных пород на дневную поверхность до 30% от площади участка.

Третью группу составили условно-лесопригодные почвы, в которых при различной степени солонцеватости засоление в слое до 30 см отсутствует, допустимые и угнетающие концентрации легкорастворимых солей отмечаются на глубине 30-80 см, токсичные - глубже 80 см.

В группу условно-лесопригодных почв отнесены:

- черноземы южные, темно-каштановые слабосолончаковатые, глубокосолончаковатые с хлоридным и сульфатно-хлоридным типом засоления, глубоко-сильносолончаковатые;

- комплексы с нелесопригодными почвами до 30% от площади участка.

Четвертую группу составляют нелесопригодные почвы. Данные почвы характеризуются отрицательными лесорастительными свойствами, содержат легкорастворимые соли в угнетающих и токсичных количествах с поверхности. К нелесопригодным почвам относятся: солончаки, слабо-, средне- и сильносолончаковые автоморфтные почвы, солончаковатые, полугидроморфные и гидроморфные сильносолончаковатые, сильносолонцеватые, солонции и комплексы лесопригодных почв с нелесопригодными до 50%, малоразвитые (мелкопрофильные), выходы скальных пород более 30%, лугово-болотные бессточных котловин, длительный период затапливаемых талыми водами.

Корнедоступные грунтовые воды у нелесопригодных почв имеют сильную степень минерализации - более 25 г/л.

Поскольку на территории зеленой зоны г. Нур - Султан, до ее выделения естественно произрастали лишь береза повислая (BetulapendulaL.) отдельными колками, а также ивы (SalixL.) в пойме реки, для расширения биологического многообразия древесных и кустарниковых пород была предпринята попытка введения интродуцентов.

За 50 лет интродукционной работы сотрудниками КазНИИЛХА и других научных и производственных учреждений было изучено более 2000 различных видов, сортов и форм растений, из которых более 230 было рекомендовано для озеленения и лесоразведения в условиях Северного Казахстана [18]. Именно данные интродуценты и были использованы при создании искусственных насаждений в зеленой зоне г. Нур-Султан.

Анализ выполненных ранее исследований [12] показал, что на лесопригодных почвах можно выращивать ценные и быстрорастущие древесные породы: сосна обыкновенная (PinussylvestrisL.), береза повислая (B.PendulaL.), лиственница сибирская (LarixsibiricaLedeb.), ель сибирская (PiceaobovataLedeb.), липа мелколистная (TiliacordataMill.), ива ломкая (SalixfragilisL.), тополь гибридный (PopulusL.), черемуха виргинская (Padusvirginiana(L) Mill.) и др. При этом при выборе главной породы следует учитывать, что на автоморфных почвах первой группы целесообразно создавать насаждения из более засухоустойчивых видов, на полугидроморфных и гидроморфных - из влаголюбивых.

Следует также учитывать и другие биологические особенности древесных видов. Так, поскольку сосна обыкновенная плохо переносит солонцеватость по сравнению с лиственницей сибирской и березой повислой, в качестве главной породы следует отдавать ей предпочтение на несолонцеватых, некарбонатных почвах легкого механического состава.

При планировании работ по лесоразведению вначале проводится почвенное обследование и составляется почвенная карта с нанесенными на нее границами почв всех четырех групп лесопригодности. Первоочередными объектами для создания искусственных насаждений должны быть участки с лесопригодными почвами. Здесь лесные культуры создаются крупными блоками, площадь которых соответствует площади участка лесопригодных почв. В дальнейшем, созданные на лесопригодных почвах насаждения будут составлять каркас зеленой зоны г. Нур - Султан.

На ограниченно-лесопригодных почвах создаются насаждения из засухоустойчивых и солевыносливых древесных и кустарниковых видов: вяза гладкого (UlmuslaevisPall.), клена ясенелистного (AcernegundoL.), клена татарского (A.tataricumL.), яблони сибирской (MaluspallasianaJuz.), груши обыкновенной (PyruscommunisL.) и т.д. Логично, что насаждения, формируемые на ограниченно-лесопригодных почвах, будут характеризоваться меньшей продуктивностью и долговечностью по сравнению с выращиваемыми на лесопригодных почвах. Однако на ограниченно-лесопригодных почвах, учитывая биологические особенности древесных видов, можно сформировать довольно устойчивые, рекреационно-привлекательные насаждения.

Значительно сложнее формировать лесные насаждения на условно-лесопригодных почвах. Данные почвы, как показали исследования, пригодны для выращивания наиболее солевыносливых и солеустойчивых древесных и кустарниковых видов: лоха узколистного (ElaeagnusangustifoliaL.), ясеня зеленого (ланцетного) (FraxinuslanceolataBorkh.), караганы древовидной (CaraganaarborescensLam.), жимолости татарской (LoniceratataricaL.), смородины золотистой (RibesaureumPursh.) и др.

На условно-лесопригодных почвах искусственные насаждения целесообразно создавать полосами, приурочивая менее солеустойчивые породы к вкраплениям лесопригодных и ограниченно-лесопригодных почв. При высоком уровне агротехники и подборе ассортимента древесно-кустарниковых пород на условно-лесопригодных почвах можно создавать относительно устойчивые насаждения.

Особо следует отметить, что поскольку при создании насаждений на условно-лесопригодных почвах широко используются кустарники, следует в процессе лесовыращивания проводить их своевременное омоложение. Последнее может осуществляться «посадкой на пень» проходами мульчера фронтального типа вдоль ряда лесных культур. При этом омоложение производится не на всей территории, созданной из кустарников полосы, а в несколько приемов с целью сохранения эстетической привлекательности.

Создание насаждений на нелесопригодных почвах возможно только при условии их коренной мелиорации. При недостатке экономических и технических возможностей для проведения мелиоративных работ целесообразно на нелесопригодных почвах создавать объекты лесной инфраструктуры, а также малые архитектурные формы и открытые элементы ландшафта. Последнее обеспечит большее биологическое разнообразие и рекреационную привлекательность зеленой зоны.

Выводы

1. При лесоразведении в степных условиях перед началом работ следует провести распределение почв по лесопригодности и составить почвенную карту.

2. При классификации почв по лесопригодности особое внимание уделяется глубине залегания доступных, угнетающих и токсичных концентраций вредных ионов легкорастворимых солей в почвах и почвообразующих породах, степени солонцеватости, гранулометрическому составу, глубине залегания грунтовых вод и степени их минерализации.

3. На территории зеленой зоны г. Нур-Султан все многообразие почвенных разностей можно условно разделить на четыре группы по лесопригодности: лесопригодные, ограниченно-лесопригодные, условно-лесопригодные и нелесопригодные.

4. Насаждения из наиболее ценных долговечных видов создаются на лесопригодных почвах. Однако относительно долговечные насаждения можно сформировать также на ограниченно- и условно-лесопригодных почвах путем высокого уровня агротехники и подбора древесных пород с учетом мозаичности почв.

5. На нелесопригодных почвах целесообразно создавать объекты лесной инфраструктуры, рекреационные объекты и открытые формы ландшафта.

Список литературы

1. Астратова Г.А. Качество жизни: Проблемы и перспективы XXI века / Г.А. Астратова, А.В. Мехренцев, М.И. Хрущева и др. - Екатеринбург: отпечатано с готового оригинал-макета в изд-ве ГК «Стратегия позитиваТМ», 2013. 532 с.

2. Жилищно-коммунальное хозяйство и качество жизни в XXI веке: экономические модели, новые технологии и практики управления: коллективная монография / Я.П. Силик, Г.В. Астратова и др.: под ред. Я.П. Силина, Г.В. Астратовой. - М., Екатеринбург: Изд. Центр «Науковедение», 2017. 600 с.

3. Хайретдинов А.Ф. Введение в лесоводство / А.Ф. Хайретдинов, С.В. Залесов. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2011. 202 с.

4. Фрейберг И.А. Опыт создания искусственных насаждений в лесостепи Зауралья. / И.А. Фрейберг, С.В. Залесов, О.В. Толкач. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2012. 121 с.

5. Залесов С.В. Проблема повышения продуктивности насаждений лесостепного Зауралья / С.В. Залесов, И.А. Фрейберг, О.В. Толкач // Сибирской лесной журнал, 2016. № 3. С. 84-89.

6. Залесов С.В. Опыт создания лесных культур на солонцах хорошей лесопригодности / С.В. Залесов, О.В. Толкач, И.А. Фрейберг, Н.Ф. Черноусова // /Экология и промышленность России, 2017. Т. 21. № 9. С. 42-47.

7. Кан В.М. Характеристика темно-каштановых солонцовых почв лесного питомника «Ак кайын» / В.М. Кан, С.В. Залесов, А.Н. Рахимжанов // Аграрный вестник Урала, 2015. № 9 (139). С. 57-60.

8. Кан В.М. Повышение плодородия почв лесного питомника «Ак кайын» Республики Казахстан / В.. Кан, А.Н. Рахимжанов, С.В. Залесов // Аграрный вестник Урала, 2013. № 8114). С. 39-43.

9. Залесов С.В. Основные факторы пораженности сосны корневыми и стволовыми гнилями в городских лесопарках / С.В. Залесов, Е.В. Колтунов, Р.Н. Лаишевцев // Защита и карантин растений. 2008. № 2. С. 56-58.

10. Залесов С.В. Корневые и стволовые гнили сосны обыкновенной (PinussylvestrisL.) и березы повислой (BetulapendulaRoth.) в Нижне-Исетском лесопарке г. Екатеринбурга / С.В. Залесов, Е.В. Колтунов // Аграрный вестник Урала, 2009. № 1 (55). С. 73-75.

11. Мигунова Е.С. Лесонасаждения на засоленных почвах / Е.С. Мигунова. М.: Лесная промышленность. 1978. 140 с.

12. Залесов С.В. Искусственное лесоразведение вокруг г. Астаны [Электронный ресурс] / С.В. Залесов, Б.О. Азбаев, А.В. Данчева, А.Н. Рахимжанов и др. // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4. - URL: www. Science-education. Ru / 118-13438. (дата обращения: 20.08.19)

13. Вибе Г.Г. Создание и реконструкция лесных культур на автоморфных почвах Западного Казахстана / Г.Г. Вибе // Рекомендации. Алма-Ата: Изд-во «Кайнар». 1977. 24 с.

14. Каверин В.С. Создание зоолесомелиоративных насаждений в Казахстане / В.С. Каверин // Рекомендации. - Алма-Ата: Изд-во «Кайнар», 1987. 37 с.

15. Данчева А.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения / А.В. Данчева, С.В. Залесов. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 152 с.

16. Гирлов В.А. Методические указания по оценке лесопригодности засоленных почв Северного Казахстана / В.А. Гирлов. - Щучинск: КазНИИЛХА. 11 с.

17. Мигунова Е.С. Методические указания по почвенно-лесотипологическому обследованию засоленных земель. / Е.С. Мигунова - Харьков, 1974. 33 с.

18. Суюндиков Ж.О. Арборетум лесного питомника «Ак кайын» РГП «Жасыл Аймак». / Ж.О. Суюндиков, А.В. Данчева, С.В. Залесов, М.Р. Ражанов, А.Н. Рахимжанов. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2017. 92 с.

1. Astratova G.A. Kachestvo zhizni: Problemy i perspektivy XXI veka [Quality of life: Problems and prospects of the XXI century] / G.A. Astratova, A.V. Mehrentsev, M.I. Khrushchev and others- Yekaterinburg: printed from the finished original mock-up in the publishing house of the GC “Strategy for Positive TM”, 2013. 532 p. [in Russian]

2. ZHilishchno-kommunal'noe hozyajstvo i kachestvo zhizni v XXI veke: ekonomicheskie modeli, novye tekhnologii i praktiki upravleniya: kollektivnaya monografiya [Housing and utilities and the quality of life in the XXI century: economic models, new technologies and management practices: a collective monograph] / Ya.P. Silik, G.V. Astratova et al.: Ed. I.P. Silina, G.V. Astratova. - M., Yekaterinburg: Ed. Center “Science of Science”, 2017. 600 p. [in Russian]

3. Khairetdinov A.F. Vvedenie v lesovodstvo [Introduction to forestry] / A.F. Khairetdinov, S.V. Zalesov. - Yekaterinburg: Ural. state forestry technician. Univ., 2011.202 p. [in Russian]

4. Freiberg I.A. Opyt sozdaniya iskusstvennyh nasazhdenij v lesostepi Zaural'ya. [The experience of creating artificial stands in the forest-steppe of the Trans-Urals]. / I.A. Freiberg, S.V. Zalesov, O.V. Pusher. - Yekaterinburg: Ural. state forestry technician. Univ., 2012.121 p. [in Russian]

5. Zalesov S.V. Problema povysheniya produktivnosti nasazhdenij lesostepnogo Zaural'ya [The problem of increasing the productivity of plantations of forest steppe Trans-Urals] / S.V. Zalesov, I.A. Freiberg, O.V. Pusher // Siberian Forest Journal, 2016. No. 3. P. 84-89. [in Russian]

6. Zalesov S.V. Opyt sozdaniya lesnyh kul'tur na soloncah horoshej lesoprigodnosti [Experience in creating forest crops on solonetzes of good forest suitability] / S.V. Zalesov, O.V. Pusher, I.A. Freiberg, N.F. Chernousova // / Ecology and Industry of Russia, 2017. V. 21. No. 9. P. 42-47. [in Russian]

7. Kang V.M. Harakteristika temno-kashtanovyh soloncovyh pochv lesnogo pitomnika «Ak kajyn» [Characterization of dark chestnut solonetzic soils of the Ak Kaiyn Forest Nursery] / V.M. Kahn, S.V. Zalesov, A.N. Rakhimzhanov // Agrarian Bulletin of the Urals, 2015. No. 9 (139). P. 57-60. [in Russian]

8. Kan V.M. Povyshenie plodorodiya pochv lesnogo pitomnika «Ak kajyn» Respubliki Kazahstan [Improving soil fertility in the Ak Kaiyn Forest Nursery of the Republic of Kazakhstan] / V. Kan, A.N. Rakhimzhanov, S.V. Zalesov // Agrarian Bulletin of the Urals, 2013. No. 8 114). P. 39-43. [in Russian]

9. Zalesov S.V. Osnovnye faktory porazhennosti sosny kornevymi i stvolovymi gnilyami v gorodskih lesoparkah [The main factors of pine affection by root and stem rot in urban forest parks] / S.V. Zalesov, E.V. Koltunov, R.N. Laishevtsev // Protection and quarantine of plants. 2008. No. 2. P. 56-58. [in Russian]

10. Zalesov S.V. Kornevye i stvolovye gnili sosny obyknovennoj (Pinus sylvestris L.) i berezy povisloj (Betula pendula Roth.) v Nizhne-Isetskom lesoparke g. Ekaterinburga [Root and stem rot of common pine (Pinus sylvestris L.) and silver birch (Betula pendula Roth.) In the Lower Iset forest park of Yekaterinburg] / S.V. Zalesov, E.V. Koltunov // Agrarian Bulletin of the Urals, 2009. No. 1 (55). P. 73-75. [in Russian]

11. Migunova E.S. Lesonasazhdeniya na zasolennyh pochvah [Forest plantations on saline soils] / E.S. Migu-nova. M .: Forest industry. 1978. 140 p. [in Russian]

12. Zalesov S.V. Iskusstvennoe lesorazvedenie vokrug g. Astany [Artificial afforestation around the city of Astana] [Electronic resource] / S.V. Zalesov, B.O. Azbaev, A.V. Dancheva and others // Modern problems of science and education. 2014. No. 4. URL: www. Science education. Ru / 118-13438. [in Russian] (accessed: 20.08.19)

13. Vibe G.G. Sozdanie i rekonstrukciya lesnyh kul'tur na avtomorfnyh pochvah Zapadnogo Kazahstana [Creation and reconstruction of forest crops on automorphic soils of Western Kazakhstan] / G.G. Vibe // Recommendations. Alma-Ata: Kaynar Publishing House. 1977.24 p. [in Russian]

14. Kaverin V.S. Sozdanie zoolesomeliorativnyh nasazhdenij v Kazahstane [Creation of aforementioned plantations in Kazakhstan] / V.S. Kaverin // Recommendations. - Alma-Ata: Kaynar Publishing House, 1987. 37 p. [in Russian]

15. Dancheva A.V. Ekologicheskij monitoring lesnyh nasazhdenij rekreacionnogo naznacheniya [Ecological monitoring of reforestation forest stands] / A.V. Dancheva, S.V. Zalesov. - Yekaterinburg: Ural. state forestry technician. Univ., 2015.152 p. [in Russian]

16. Girlov V.A. Metodicheskie ukazaniya po ocenke lesoprigodnosti zasolennyh pochv Severnogo Kazahstana [Guidelines for assessing the suitability of saline soils in Northern Kazakhstan] / V.A. Girlov. - Schuchinsk: KazNIIILKHA. 11 p. [in Russian]

17. Migunova E.S. Metodicheskie ukazaniya po pochvenno-lesotipologicheskomu obsledovaniyu zasolennyh zemel' [Guidelines for soil-forest typological examination of saline lands]. / E.S. Migunova - Kharkov, 1974.33 p.

18. Suyundikov Zh.O. Arboretum lesnogo pitomnika «Ak kajyn» RGP «ZHasyl Ajmak» [Arboretum of the forest nursery “Ak kayyn” RSE “Zhasyl Aimak.”] / J.O. Suyundikov, A.V. Dancheva, S.V. Zalesov, M.R. Razhanov, A.N. Rakhimzhanov. - Yekaterinburg: Ural. state forestry technician. Univ., 2017.292 p. [in Russian]

Аннотация

Выполнено распределение почв по степени лесопригодности для условий зеленой зоны г. Нур-Султан с учетом их химического состава. Для каждой из четырех групп почв приведены основные характеристики, определяющие их лесопригодность. На основании литературных данных и материалов собственных исследований предложен видовой состав древесных растений для каждой из выделенных по показателю лесопригодности группы почв. Результаты исследований позволяют существенно повысить эффективность искусственного лесоразведения в зеленой зоне г. Нур-Султан.

Ключевые слова:лесоразведение, Северный Казахстан, лесопригодность почв, главная порода.

The distribution of soils by the degree of forest applicability in terms of the conditions of the green zone of Nur-Sultan was carried out with regard to their chemical composition. For each of the four soil groups, the main characteristics that determine their applicability are given. On the basis of published data and materials of our own research, the species composition of woody plants is proposed for each group of soils identified by the applicability index. The research results can significantly increase the effectiveness of artificial afforestation in the green zone of Nur-Sultan.

Keywords:afforestation, Northern Kazakhstan, forest applicability of soils, main species.

Размещено на Allbest.ru