Степное лесоразведение

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Реферат

СТЕПНОЕ ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ

защита степь лесоразведение агролесомелиорация

1. Значение агролесомелиорации

Преобладание процессов минерализации над процессами гумификации органического вещества на легких по механическому составу почвах и излишне обрабатываемых суглинках, а также слабая противоэрозионная устойчивость почв в регионе предопределяют необходимость защиты их как вегетирующих растений, так и раздельных остатков, тем более что внесение навоза и других органических удобрений значительно дороже и менее эффективно по сравнению со средствами фитомелиора-ции.

Под фитомелиорацией понимается комплекс мероприятий по улучшению условий природной среды с помощью культивирования или поддержания естественных растительных сообществ (посев трав, создание лесных полос, кулисных посадок и т.д.). Среди них важная роль принадлежит агролесомелиорации.

Агролесомелиорация - система лесохозяйственных мероприятий, направленная на улучшение почвенно-гидрологичес-ких и климатических условий местности, делающих ее более благоприятной для ведения сельского хозяйства. Основная рель при агролесомелиорации принадлежит защитным лесным насаждениям (ЗЛН) естественного или искусственного происхождения, которые оказывают многообразное мелиоративное влияние на защищаемую ими территорию.

Защитное лесоразведение во всех формах его применения имеет огромное экологическое и социальное значение, особенно в южных безлесных районах. При существующих методах исследований оно пока еще не поддается точной и всесторонней материальной оценке. Комплекс защитных лесонасаждений является важным средообразущим фактором, мощным средством биологического преобразования территории и повышения ее биологической продуктивности.

В степных районах защитные лесонасаждения резко изменяют их природный облик, образуя, по существу, новые типы географического ландшафта. Однообразная степь, ровная или рассеченная оврагами и сухими балками, благодаря искусственным лесонасаждениям превращается в культурную хорошо организованную территорию с полями, пастбищами и водоемами среди лесных полос, с приятными пейзажами перелесков и лесных колков по балкам и оврагам (рис. 1). Преображаются закрепленные пески, где под защитой лесных деревьев цветут и плодоносят сады и виноградники. Создается более благоприятная эстетическая обстановка для труда человека.

Рис. 1. Полезащитные лесные полосы в сухой степи

Защитные лесонасаждения обладают многосторонним комплексом воздействия на природную среду и испытывают в то же время ее влияние. Ученые научно-исследовательского института сельского хозяйства Центральной черноземной полосы (НИИСХЦЧП) им. В.В. Докучаева и Воронежского государственного университета показали, что в прежде безлесных районах возникают новые антропогенные комплексы и взаимодействующие парагенетические системы, внутри которых протекает интенсивный взаимный обмен между веществом и энергией, обусловливающий повышенную продуктивность этих компонентов. Примерами таких парагенетических связей являются лесная полоса - поле, садозащитная полоса - сад, зеленый зонт - животные, лесная полоса - пруд и т.д. Здесь не только лесное насаждение воздействует на защищаемый (мелиорируемый) объект, но и он сам воздействует на лесонасаждение, в результате чего оно приобретает свои специфические черты и особенности роста: деревья в лесных полосах развиваются в условиях своеобразного светового и теплового режима, формируют однобокие кроны на опушках, испытывают действие ветра, снега, пыли, колебаний уровня грунтовых вод и др.

Лесные полосы являются экологическими путями расселения животных и растений. С посадкой лесонасаждений значительно видоизменяются степная фауна и естественная флора. Одни виды постепенно исчезают, появляются другие и осваивают новые условия, используя их как место обитания. И в этом процессе также прослеживаются парагенетические связи. Лесные полосы заселяются птицами, находящими корм на сельскохозяйственных полях; ряд степных животных использует лесонасаждения для добывания пищи или как место обитания. В лесных полосах складываются неблагоприятные условия для развития одних вредителей и болезней и благоприятные для других. Некоторые вредители сельскохозяйственных полей зимуют в лесной подстилке окружающих защитных насаждений и лесов. В то же время лесные полосы являются резервациями некоторых энтомофагов, способствующих борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур. Сельскохозяйственные сорняки и степные травы часто проникают в лесные полосы, ослабляя их устойчивость.

Характерным примером изменения растительного и животного мира в новых антропогенных ландшафтах является Каменная степь. Здесь 85-90 лет назад растительность была представлена главным образом ковыльно-типчаковой ассоциацией и мелкими степными полукустарниками: бобовником, ракитником, дроком красильным и некоторыми другими видами. Лесомелиорация и интенсивное освоение этих земель обогатили растительность ценными древесными и кустарниковыми породами, в том числе плодовыми и орехоплодными, различными культурными сельскохозяйственными растениями и травами. Сейчас здесь произрастает около 800 видов диких растений. Среди них встречаются и некоторые реликтовые, например, лапчатка донская. Но ряд типичных степных трав совершенно исчез. Естественная растительность заповедников, залежей, склоновых сенокосов и пастбищ приобретает луговой характер ввиду общего увлажнения территории и отдельных ее участков (около лесных полос, прудов, на облесенных балках и в других местах).

На территории Каменной степи до посадки лесных полос насчитывалось всего 12 видов зверей и 47 видов птиц, в том числе 17 видов гнездящихся. Создание лесонасаждений в степи, устройство водоемов на бывших сухих балках привлекли в этот оазис многих лесных птиц и зверей. Сейчас здесь насчитывается 30 видов зверей и 178 видов птиц, в том числе 103 вида гнездящихся. На посевах пшеницы среди лесных полос появляются энтомофаги, например, замечено много хищных жужелиц. В лесных полосах живет большое количество насекомоядных птиц, встречавшихся ранее лишь около лесных массивов, а также типично лесных птиц (дятлы, клесты, козодои, сойки, ореховки, пищухи, поползни и др.). Каменно-степной оазис богат зайцами, ежами, лисами; встречается енотовидная собака, ласка, черный хорек, много лесных мышей, землероек.

На прудах среди лесных полос живут дикие утки, чибисы, болотные луни, серые цапли. В прудах водится 18 видов рыб. Вместе с тем почти полностью исчезли такие типичные представители степей, как дрофы, стрепеты, перепелки, сурки, уменьшилось количество тушканчиков, ящериц, хомяков.

Изменение экологии Каменной степи повлияло и на почвенную фауну. В почве увеличивается количество дождевых червей и многоножек (среди которых много полезных), инфузорий, жгутиковых, корненожек. В защитных насаждениях много съедобных грибов, ягод, лекарственных растений. Многие искусственные насаждения на берегах балок, в бывших оврагах, около прудов, на склонах образуют живописные уголки обновленной природы, являющиеся прекрасным местом отдыха.

Безлесной и сухой была еще недавно Кулундинская степь в Алтайском крае. Создание системы лесных полос на большой территории привело не только к уменьшению ветровой эрозии почвы и повышению урожая сельскохозяйственных культур, но и к увеличению экологической емкости территории, ставшей зеленым оазисом в полупустынной степи. Здесь появились и прижились лисы, зайцы, дикие козы, утки, гуси и другие представители животного мира. Степь благодаря лесным полосам стала более живой, интересной, полноценной.

Нельзя переоценить экологическую роль защитных насаждений в пустынных районах, где противоречия между средой и растениями выражены наиболее остро, где каждый куст или дерево - огромное благо. Набор пород здесь резко ограничен жароустойчивыми и засухоустойчивыми видами, такими как саксаул черный и белый, черкез, кандым. Тем не менее и эти насаждения оживляют пустынный ландшафт, привлекая животных и птиц. Многие ученые и агрономы считают, что на полях, окаймленных лесополосами, обеспечивается более полное опыление перекрестноопыляющихся растений.

В любых местах, где человек с помощью защитных лесонасаждений решает конкретные хозяйственные задачи, создаваемые им антропогенные растительные комплексы поддерживают экологическое и биологическое равновесие, нередко нарушаемое в результате хозяйственной деятельности человека. Искусственные защитные лесные насаждения увеличивают лесистость территорий, обогащая зеленый покров земли, способствуют очищению воздуха и насыщению его кислородом, сохраняют запасы воды и плодородие почвы, улучшают их качество.

Создание защитных лесонасаждений на сельскохозяйственных землях является составной частью государственных мероприятий по их мелиорации и общему подъему сельскохозяйственного производства. Ученые подсчитали, что для того, чтобы охватить благоприятным влиянием нуждающиеся в этом пахотные земли необходимо иметь всего примерно 5 млн га полезащитных полос. Создано уже 1,4 млн га.

Помимо полезащитных полос будут создаваться и другие виды защитных лесонасаждений на сельскохозяйственных землях. В стране необходимо проводить работы по облесению эродированных оврагов и балок, песков и других неудобных земель на общей площади свыше 8 млн га. Около 2,5 млн га таких насаждений уже создано. Система агролесомелиоративных лесонасаждений должна охватить все сельскохозяйственные земли, нуждающиеся в защите от засухи, суховеев и эрозии почвы.

2. Степь как объект лесной мелиорации

На протяжении многих столетий, вплоть до второй половины XVII века, южные степи в Европейской части России, не входя в состав русского государства, представляли его обширную окраину. Не говоря о более отдаленных временах, здесь обитали последовательно вытесняя и сменяя друг друга, гунны, авары, булгары, хазары, угры, печенеги, тюрки, половцы и наконец, дольше других задержавшиеся здесь татары. Отсюда воинственные кочевники совершали набеги на русские города и на оседлое земледельческое русско-украинское население; сюда отправлялись в свои походы русские князья, здесь происходили великие битвы, исход которых на долгое время определял дальнейшую судьбу живших здесь народов.

Первый, кому принадлежит в нашей литературе выделение степи как особой физико-географической области и кто представлял географическое распространение этой области в виде широтных поясов, был известный ботаник и географ, профессор Петербургского университета А.Н. Бекетов. Еще в 1874 году в переведенной и изданной с примечаниями Бекетова книга Гри-зенбаха «Растительность земного шара», он дал деление Европейской России на четыре области: I) область арктическую или область тундры; 2) лесную область, уступающую на юге место степям; 3) степную область и 4) присредиземную область, или область южного берега Крыма.

В 1884 году им составлено описание степной области, в котором, опять-таки впервые в нашей литературе, он разделил ее на следующие три полосы:

1) предстепье, северный предел которого «Почти совпадает с пределом преобладания юго-западных и вообще западных ветров, т.е. с границей западноевропейских климатов. Среди этой полосы еще много лесов, особенно в западной ее части, но степные пространства уже обширны»;

2) переходную полосу, находящуюся в поясе борьбы между западными и восточными, азиатскими климатами. Южную границу этой полосы Бекетов проводил «приблизительно через Екатеринослав, Лугань и южнее Уральска»;

3) степную полосу, расположенную в области преобладания восточных ветров. Климат ее имеет азиатский характер, а простирается она на юг до Черного и Азовского морей и до Крымских и Кавказских предгорий.

Таким образом, характерным для Бекетова является то, что он в качестве рубежей, определяющих географическое положение выделенной им степной области, принимает особенности климата (средние температуры воздуха летом, преобладание ветров).

В неразрывной связи с изучением вопроса о границах распространения степи, об особенностях перехода от степной области к лесной на севере и к области пустынь на юге шло выяснение самого понятия «степь», особенностей степи, отличающих ее от других природных зон нашей страны.

Первоначально ученые, изучавшие и описывавшие природу степей, понимали под степью, степной областью, степной полосой или зоной (как это делали до них географы-экономисты) известное пространство и старались найти в природе этого пространства какие-то общие, характерные для него черты. Под степью понимали «равнины, покрытые травянистой растительностью» (Мензбир). Однако очень скоро в определении понятий «степь», «степная область» или «зона» обнаружились два подхода, две точки зрения - географическая и геоботаническая.

Географическое понимание сводилось к представлению о степях как об особом пространстве - области или зоне, - обладающем общими признаками: равнинностью рельефа, преобладанием или даже господством травянистой растительности на черноземных или каштановых почвах, сухостью климата, жарким летом и т.д. С географической точки зрения не имело большого значения то, что в пределах степной области встречались или могли встречаться, например, поймы рек, отдельные лесные участки, песчаные покровы и т.д. Степная область от этого не переставала быть степной. Крупнейшими представителями этого направления являлись учёные: А.Н. Бекетов, А.Н. Краснов, Г.И. Панфилов, Л.С. Берг и др.

Другая характеристика степей была дана в те же годы М.Н. Богдановым в очерке животного мира Европейской России, опубликованным в виде приложения к книге Э. Реклю. В этой работе имеется такое определение понятия степи, которое существенно отличается от определения Бекетова. «Под именем степи, - писал М.Н. Богданов, - народ разумеет безлесные, плоские, ровные места перевалов между речными долинами, покрытые разнообразной травянистой растительностью, среди которой ковыль составляет наиболее характерное растение».

Следовательно, главным признаком степи считался в то время характер растительности: отсутствие леса и господство травянистой растительности, в первую очередь, ковыля. В этом видели отличие степи от нестепных областей. Но таких степей в действительности оставалось меньше и меньше. По мере того как ученые приходили к этой мысли, уменьшались степные площади в этом их понимании. Уже Бекетов писал, что культура сильно изменила степь в последнюю четверть столетия; ковыль отодвигается все более на восток, а вместо него остаются залежи, заросшие более разнообразною растительностью: полынями, колючими сложноцветными. Беспорядочные залежи предвещают более рациональную культуру и заменяются, во всяком случае, бесконечными полями пшеницы. Южнорусскую степь можно уже назвать пшеничной страной, хотя овцеводство в ней еще пока слишком обширно. В восточных степях еще преобладает скотоводство, или, вернее, полукочевая, а местами и просто кочевая жизнь.

Неодинаково было и значение степей в различные периоды истории нашей страны. Вначале степи были местом борьбы оседлого земледельческого населения с кочевниками, затем они становятся «центром земледелия, а в последнее время и промышленного развития государства», но всегда «степи остаются степями». Отсюда вывод: «вопрос о природе степей, имевших столь громадное влияние и на ход исторической жизни, и на условия, при которых совершается современное ее развитие, должен быть одним из важнейших и существеннейших вопросов отечественной географии».

Таким образом, в результате многолетнего изучения природы степей нашей страны географами-натуралистами можно прийти к выводу, что в настоящее время существуют два связанные между собой, но отличающиеся одно от другого представления о степной области, или зоне. Согласно первому, которое можно назвать геоботаническим, основным признаком степи является характер растительности. Степной тип растительности характеризуется преобладанием травянистых ксерофильных многолетних растений, преимущественно дерновинных злаков, значительно реже - корневищных злаков или разнотравья.

Отсюда вытекает, что степной зоной или областью может считаться та, где такой тип растительности занимает в естественном растительном покрове господствующее место. Этим признаком определяются географическое простирание и границы степной области. Согласно такому пониманию степи, территории, хотя и находящиеся в пределах степной зоны, но распаханных и покрытых культурными растениями, степями уже не являются, это так называемые «бывшие» степи, и, наоборот, территории, покрытые степной растительностью, остаются степями, хотя бы они находились в горных районах или в лесостепи.

Иное содержание и смысл заключаются в географическом понимании степи, степной области или зоны. Согласно этому представлению степь является одной из природных географических зон, обладающих определенным комплексом природных условий. Из этих условий преобладание травянистой (степной) растительности в естественном растительном покрове занимает важное место: географическое распространение от границы зоны, в первую очередь, определяется этим признаком. Однако столь же важное место в географической характеристике степной зоны занимают равнинность поверхности, отсутствие лесов, почвенный покров, континентальный климат. Без этих признаков степи нет. Поэтому, например, Стрелецкая степь Курской области, расположенная в лесостепной зоне и являющаяся степью в геоботаническом отношении, в географическом смысле степью не является - это участок, покрытый степной растительностью, но находящийся в пределах лесостепной зоны и всеми признаками настоящей степи необладающий, это часть лесостепной зоны. Точно также не являются настоящей степью, в географическом ее понимании, степи Горного Алтая или Якутии. Это степные участки горной или таежной страны, настолько резко отличающиеся всем комплексом природных условий от степной зоны, что представляют уже другую географическую зону, совершенно другие условия для живущих здесь людей по сравнению с зоной степи. Наоборот, территории, расположенные в пределах степной зоны, не перестают быть степями в географическом смысле, хотя бы они и были в течение целых столетий распаханными под возделывание культурной растительности. Также не меняет дела, если те или иные участки в пределах степной зоны освоены иным хозяйственным способом и естественная растительность их вследствие этого претерпела изменения. Такое понимание степи полностью отвечает существующему состоянию степной зоны и согласуется с дальнейшими преобразованиями степи, с тем, чтобы степь дала максимум благоприятных материальных условий для жизни людей.

Одним из недостатков ботанико-географического определения степи и степной зоны являются его не историчность, ориентация на прошлое, «бывшее» состояние ее растительного покрова, игнорирование им современного, а тем более перспективного развития ее природы и хозяйства.

Сравнительно стабильными чертами степного ландшафта были и остаются его равнинность, безлесье, почвы и климат, но изменились (со времени возникновения в степи человеческого общества) растительный покров, фауна и хозяйственное использование степи.

В современном их состоянии степи - это равнинные, безлесные пространства, покрытые черноземными и каштановыми почвами, обладающие засушливым климатом, пригодные и используемые для земледелия и животноводства. Современная степная зона простирается в виде полосы от юго-западной границы страны до предгорий Алтая, в основном между 45 и 35° с.ш. На севере она смыкается с зоной лесостепи, на юге доходит до берегов Черного и Азовского морей, Кавказских гор и смыкается с зоной полупустыни.

Энциклопедия агролесомелиорации приводит следующую характеристику степи. Степь - зональный тип ландшафта внутри континентальных районов умеренных и субтропических широт, сложившийся в условиях жаркого лета и относительно холодной зимы при количестве осадков от 200 до 560 мм/год на черноземных и темно-каштановых почвах безлесных водоразделов с развитым сомкнутым травяным покровом ксерофитного характера с преобладанием многолетних морозо- и засухоустойчивых трав, преимущественно дерновинных злаков и осок, реже лугов и разнотравья с вкраплениями кустарников.

Естественных лесов мало, они приурочены к поймам рек, балкам, лощинам, суходолам, а в Западной Сибири - к замкнутым блюдцеобраз-ным понижениям. Для фауны степи характерны грызуны, стадные копытные, хищные птицы, пресмыкающиеся, насекомые. Степные почвы отличаются высоким плодородием.

За последнее столетие степь почти полностью освоена и преобразована человеком в полевые угодья. Локальные массивы девственных степей сохраняются в заповедниках. Степи - основная зона производства зерновых и многих технических культур. Обладая большими потенциальными возможностями для получения высоких урожаев степь вместе с тем страдает от периодических засух, суховеев, ветровой и водной эрозии почв и нуждается в мероприятиях, ослабляющих действие неблагоприятных природных факторов. В степи выполняются основные объемы работ по защитному лесоразведению, которое в этой зоне является ведущим экологически чистым и эффективным мероприятием поддержания высокой биологической продуктивности сельскохозяйственных угодий.

В пределах зоны степей различают три крупных подзоны по характеру растительности. Северная полоса - это лесостепь с господством мезофильных видов (требующих достаточного уровня увлажненности) трав с островками лесной растительности, которая является здесь коренной. Совместное существование травяной и лесной растительности объясняется небольшим дефицитом влаги.

Вторая подзона - настоящая ковыльная степь с преобладанием засухоустойчивых дерновинных злаков, приспособленных к жизни в условиях значительного дефицита влаги.

Третья, южная подзона - сухая степь, характеризующаяся разреженным низкотравным растительным покровом с участием полупустынных ксерофитов.

Создание защитных лесных насаждений необходимо проводить в природно-климатических зонах, периодически подвергающихся воздействию засух, суховеев и других неблагоприятных природных факторов. К числу таких зон относятся лесостепная, степная и сухостойная зоны. Природные и экономические условия полезащитного лесоразведения как мероприятия по повышению продуктивности сельского хозяйства значительно различаются в отдельных частях такой огромной территории, и поэтому расчленение ее на районы, однородные по почвенно-климатическим и геоморфологическим условиям с учетом направления сельского хозяйства, имеет большое практическое значение для планирования и руководства агролесомелиоративными работами.

Лесостепная зона, переходная между лесной и степной зонами, распространена главным образом в умеренном поясе северного полушария. Характеризуется чередованием участков леса (дубравы, колки и др.), степи и лугов. Развивается в условиях значительного количества осадков (годовая сумма осадков близка к испаряемости) и неустойчивого переменного увлажнения почв. В одних частях лесостепи лесные и степные ландшафты сменяют друг друга равномерно, в других участки леса (например колки) встречаются редкими островами среди степи. Лесная растительность (широколиственные и мелколиственные, реже хвойные породы) в лесостепи чаще приурочена к водоразделам с хорошо дренируемыми серыми лесными почвами и де-градируемыми черноземами. По песчаным увалам сосновые леса проникают глубоко в степную зону. Острова широколиственных лесов распространены в Европе, березовые - в Западной и Средней Сибири, лиственничные леса - на Востоке. В целом в лесостепи конкурентные отношения между лесными и степными формациями неустойчивые и характеризуются подвижностью границ между ними.

Климат лесостепи отличается неустойчивостью, континен-тальностью, наличием летних суховеев, особенно в восточной части, повышенным испарением и сухостью теплого периода. Среднее количество осадков колеблется от 560 мм (в западной части зоны) до 360-320 мм (в восточной). Максимум осадков выпадает в теплый период года (июнь, июль), минимум - в конце зимы (февраль, март). Количество осадков изменчиво по годам. Средняя годовая температура зоны лежит в пределах 70°С на западе и до -4,8°С на востоке. Продолжительность безморозного периода составляет на западе около 240 дней, на востоке - 180 дней. В целом климатические условия лесостепи обеспечивают возможность нормального развития как лесной, так и степной растительности.

Наиболее распространенными почвообразующими породами лесостепи являются лёссы и лёссовидные суглинки.

Рельеф лесостепной зоны в различных ее частях имеет некоторые особенности. Европейская часть лесостепи - слабоволнистая равнина с хорошо развитой гидрографической сетью и сравнительно неглубоким уровнем грунтовых вод. Водоразделы в большинстве случаев имеют платообразную форму, их склоны сильно изрезаны оврагами и балками. Здесь в большей степени сказалось развитие эрозионных процессов как следствие стихийной вырубки лесов, сплошной распашки склонов и бессистемной пастьбы скота.

Лесостепь, расположенная в Западно-Сибирской низменности, представляет собой огромную равнину с очень редкой речной сетью, почти полным отсутствием следов эрозионных процессов. Лесостепные районы, расположенные к востоку от Западно-Сибирской низменности, характеризуются расчлененным холмисто-бугристым рельефом.

В лесостепной зоне широкое развитие имеют серые лесные почвы, выщелоченные и тучные черноземы, а также различные представители почв дерново-подзолистого типа. Еще более велико многообразие почв в лесостепи Западно-Сибирской низменности: здесь наряду о серыми лесными почвами и черноземами очень часто встречаются солончаки, солонцы, солоди и болотные образования.

В лесостепной зоне существенное значение имеет борьба за влагу и создание благоприятного водного режима в почвах. Для этого здесь должно широко практиковаться снегозадержание и выращивание полезащитных лесных полос.

Степная зона распространена в условиях умеренного засушливого климата на черноземных почвах. Для степной зоны характерен тип растительности, представленный сообществами из засухоустойчивых многолетних травянистых растений. В границах России эта зона занимает Причерноморскую низменность, западное Предкавказье, юг Западной Сибири, отдельные «острова» в Минусинской и Тывинской котловинах, в Забайкалье.

Степная зона характеризуется континентальным климатом, относительно холодной зимой, маломощным снежным покровом, сильными ветрами, переходящими иногда зимой в бураны, а летом пыльные бури. Лето жаркое, средняя температура июля от 21 до 23°С.

Годовая сумма осадков 250-450 мм, что значительно меньше величины испаряемости. Многолетними наблюдениями метеостанций установлено, что примерно один год из трёх бывает засушливым. Нередки суховей, иногда в весенне-летний период черные (пыльные) бури. Развит эрозионный долинно-балочный рельеф. Росту оврагов благоприятствуют отсутствие леса и наличие в качестве почвообразующей породы рыхлого лёсса.

В степи преобладают дерновинные злаки: ковыли, типчак, тонконог и другие, многолетние стержнекорневые двудольные растения и вегетирующие ранней весной однолетники (эфемеры) и луковичные многолетники (эфемероиды). В некоторых степях встречаются кустарники: бобовник, дикая вишня, спирея, карагана, образующие местами густые заросли. Различают луговые, типичные и опустыненные степи, сменяющие одна другую с севера на юг.

Луговые степи сочетаются с редкими лесными колками. Состоят из мезоксерофильного разнотравья и сплошного напочвенного покрова из мхов Thuidium abietinum. В типичных степях преобладают дерновинные злаки, в том числе ковыль красноватый, ковылек, тырса; из разнотравья - ксерофитные виды, иногда образующие характерную жизненную форму «перекати-поле», моховой покров развит слабо.

Опустыненные степи встречаются в сочетании с полынными и солянковыми пустынями. В этих степях наряду с дерно-винными злаками встречаются пустынные полукустарнички -полынь Лерха, прутняк, ромашник и другие, обильно развиты лишайники.

Почвенный покров степной зоны не однороден. Различия в климатических условиях, в почвообразующих породах и характере растительности, наблюдающиеся в отдельных частях огромной степной зоны, самым непосредственным образом сказываются на свойствах самих почв.

Почвенный покров степной зоны представлен многими почвенными разновидностями, которые объединяются в главнейшие подтипы чернозема: северный, или выщелоченный, типичный, обыкновенный, южный, приазовский и предкавказский.

Черноземы выщелоченные распространены в лесостепной, более влажной части черноземной зоны. Здесь проходят более энергичное разложение органического вещества в почве и вынос в нижние слои минеральных соединений. В связи с этим содержание перегноя в данном черноземе сравнительно невелико - от 4-6 до 6-10%. Мощность перегнойного горизонта обычно не превышает 90-100 см. Вскипание карбонатов обнаруживается на значительной глубине, чаще всего на 120 см от поверхности. В поглощающем комплексе уже встречается в незначительном количестве поглощенный водород, что придает почвенной среде слабокислую реакцию (рН = 6,0-6,5). Эти почвы в целом обладают высоким почвенным плодородием.

Чернозем типичный распространен южнее и юго-восточнее выщелоченных черноземов и представляет собой почвенное образование, в котором наиболее ярко выражены характерные свойства присущие черноземным почвам. В этом черноземе сильно развит перегнойный горизонт, мощность которого достигает 100-120 см. Содержание перегноя составляет 10-12%, но в некоторых случаях может достигать 15-20%. Окраска черная. Структура зернистая прочная. Реакция почвенного раствора нейтральная. Вскипание углекислой извести под действием соляной кислоты обнаруживается на глубине 70-80 см. Чернозем имеет рыхлое сложение, большую порозность и высокую влагоемкость, а в связи с этим и благоприятный водный и пищевой режимы.

Чернозем типичный в зависимости от содержания гумуса и мощности перегнойного горизонта подразделяется на мощный и тучный. Мощные черноземы характеризуются сильно развитым (более 1 м) перегнойным горизонтом, черной окраской и зернистой структурой.

Тучные черноземы наиболее богаты гумусом; содержание перегноя в них выше 10% и нередко достигает 15-20%. Они имеют интенсивно черную окраску и отчетливо выраженную зернистую структуру. Типичные черноземы являются наиболее богатыми и плодородными почвами.

Чернозем обыкновенный встречается южнее типичного, в районах с меньшим количеством осадков. Вследствие большей сухости климата здесь растительность развивается слабее, что ведет к ограниченному накоплению органического вещества. Этот чернозем имеет 7-10% перегноя, мощность перегнойного горизонта составляет 65-90 см. В связи со слабым промыванием почвы атмосферными осадками вскипание карбонатов начинается с глубины 50-60 см от поверхности.

Чернозем южный распространен в южных, наиболее засушливых районах и является переходным от черноземной степи в сухую степь. Он представляет собой результат перехода дернового периода почвообразовательного процесса в степной. Чернозем южный характеризуется незначительным содержанием перегноя (4-6%). Перегнойный горизонт развит слабо и составляет 45-55 см. Вскипание карбонатов начинается с поверхности. Реакция почвенного раствора слабощелочная. Структура в поверхностных слоях крупнозернистая, глубже - комковатая. Окраска черноземов южных темно-серая или серая.

В отношении водно-воздушных, тепловых и биохимических свойств, а также по содержанию главнейших питательных элементов чернозем южный почти не уступает чернозему обыкновенному.

Черноземы приазовский и предкавказский залегают к востоку от Азовского моря, простираясь вплоть до предгорий Кавказа. Эти черноземы отличаются сильно развитым перегнойным горизонтом, мощность которого достигает 1,5-1,8 м и более. Содержание гумуса составляет 4-6%, в связи с этим черноземы имеют бурую или темно-серую окраску. Вскипание углекислой извести обнаруживается с самой поверхности почвы или на незначительной глубине. Эти горизонты имеют хорошо выраженную крупнозернистую структуру. Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная.

Благодаря своему высокому плодородию черноземные почвы степной зоны в настоящее время почти полностью распаханы и в целинном состоянии встречаются очень редко на сравнительно небольших участках.

Несмотря на большое богатство черноземных почв питательными веществами и на благоприятные химические и физические свойства в степной зоне довольно часто наблюдаются неурожаи, а в некоторые годы возможна полная гибель урожая.

Основной причиной снижения урожая и даже его гибели является недостаток влаги в почве.

Поэтому в комплексе мероприятий, направленных на создание условий для высоких и устойчивых урожаев в степной зоне, первостепенное значение имеет вопрос накопления и продуктивного расходования влаги.

К числу наиболее важных мероприятий по стабилизации природопользования в степной зоне являются: создание полезащитных лесонасаждений, восстановление структуры почвы на старопахотных землях, уничтожение сорняков, глубокая зяблевая вспашка с предварительным лущением жнивья, а также задержание на полях снега в зимнее время.

Сухая степь является областью преобладания каштановых, а также значительного развития бурых почв. Климат зоны каштановых и бурых почв характеризуется ограниченным количеством атмосферных осадков, не превышающих 200-350 мм в год, жарким летом, низкой относительной влажностью воздуха и чрезвычайно сильным испарением влаги из почвы - до 1000-1200 мм, что превышает атмосферные осадки в 3-4 раза.

Зимы малоснежные, с сильными и частыми ветрами, в результате чего на повышенных участках рельефа снег почти полностью отсутствует. Летом наблюдаются суховеи, которые сильно иссушают почву. Возможны пыльные (черные) бури. Растительность сухой степи довольно бедная и состоит в основном из степных видов: тонконог, ковыль, мятлик и другие, образующие в большинстве случаев сплошной травяной покров. В южной части зоны, в области бурых почв, преобладающими видами являются «сухолюбы», такие как полынь белая, веничник и другие, которые развиваясь в виде обособленных небольших кустов не образуют сплошного дерна.

В связи с весьма ограниченным весенним запасом воды в почве растительность развивается слабо и к началу лета быстро выгорает, что является одной из главных причин малого накопления перегноя в почве.

Рельеф сухостепной зоны представлен плоской или слабоволнистой равниной. На равнинном фоне имеют место различного рода незначительные понижения и западины, которые создают большую пестроту микрорельефа.

Наличие неровностей обусловливает неравномерное распределение атмосферной влаги на поверхности, что приводит к развитию различных почвенных разновидностей. Этим объясняется комплексность, которая является весьма характерной для почвенного покрова степей; на незначительных площадях здесь можно встретить каштановые, бурые почвы, солончаки и солонцы.

В северной части зоны под сомкнутым злаковым травостоем (типчаково-ковыльным) формируются темно-каштановые ночвы, имеющие более мощный профиль, более темную окраску, лучшее выражение структуры. Мощность горизонта А+В -25-50 см, горизонт А - 18-25 см. По мощности горизонта А+В различают среднемощные (35-50 см) и маломощные (25-35 см) почвы, темно-каштановые почвы среднегумусные, у которых перегноя 3-4%, и повышенно гумусовые, которые содержат перегноя 4-5%. Эти почвы обладают заметно повышенной пористостью (45-60%) и предельной полевой влагоемкостью (30-40% объемных).

Каштановые ночвы имеют мощность горизонта А+В 30-40 см (средне-мощные) и 20-30 см (маломощные). Собственно каштановые почвы содержат перегноя 2-4%, из них среднегумусные - 3-4 и малогумусные - 3%. Каштановые карбонатные почвы вскипают с глубины 70-120 см. В каштановых почвах вверху находятся карбонаты щелочноземельных оснований, внизу - сульфаты (гипс) и хлориды щелочных земель и щелочей. Сульфаты в каштановых почвах распространяются ниже границы промачивания до 180-190 см.

Каштановые ночвы имеют объемный вес 1,2-1,5%, удельный вес - 2,6-2,7, пористость - 40-45%. Эти почвы плохо промачиваются, атмосферные осадки проникают на глубину не свыше 100 см, чаще до 50 см. На глубине 2 м обнаруживается сухой горизонт.

Светло-каштановые почвы имеют мощность горизонта А+В 20-30 см (иногда до 40 см). У светло-каштановых почв усиливается степень солонцеватости, которая у очень солонцеватых почв проявляется в сильном уплотнении нижней части перегнойного горизонта. В верхней части перегнойного горизонта утрачивается водопрочность структуры, горизонт приобретает распыленный характер. Невысокое содержание перегноя в светло-каштановых почвах связано с малым поступлением растительных остатков ввиду скудности травостоя, а образовавшийся перегной обладает меньшей устойчивостью.

Все каштановые почвы содержат много поглощенного кальция. Содержание поглощенного натрия в каштановых и темно-каштановых несолонцеватых почвах обычно на превышает 2-3% их емкости.

Бурые пустынно-степные почвы характеризуются меньшим содержанием перегноя и в связи с этим и более светлой окраской. Общая мощность перегнойного горизонта колеблется в пределах 30-45 см. Количество гумуса в бурых почвах не превышает 2%. В зависимости от содержания перегноя бурые почвы подразделяются на темно-бурые и светло-бурые. Светло-бурые почвы, содержащие в себе малое количество перегноя, являются переходными к сероземам. В связи с малым содержанием перегноя и наличием в поглощающем комплексе катионов натрия бурые почвы отличаются непрочной структурой и уплотненностью, особенно в нижней части перегнойного горизонта.

Бурые почвы ввиду низкого потенциального плодородия интенсивно не используются по причине неблагоприятных климатических условий и недостатка влаги. Для окультуривания этих почв необходимо применять мероприятия, направленные на накопление и сохранение влаги в почве путем создания полезащитных лесных полос, проведения снегозадержания, применения орошения и т.д. Комплексное применение этих мероприятий обеспечивает получение на бурых почвах хороших урожаев различных сельскохозяйственных культур.

3. Защитное лесоразведение в России

На территории Российской империи защитное лесоразведение в степных условиях начато с создания массивных лесных насаждений для выращивания товарной древесины вблизи мест ее потребления.

Роль защитных лесных насаждений в агролесомелиоративных целях была установлена значительно позже.

В исторической литературе имеются сведения, что первая попытка разведения леса в степи принадлежит Петру I. В 1698 г. с личным участием или по его повелению была посажена дубовая роща в урочище «Черепаха», близ Таганрога.

В годы Великой Отечественной войны роща была почти полностью вырублена. В настоящее время на месте дубовой рощи построен один из микрорайонов г. Таганрога. От рощи осталось 4 дуба, которые они охраняют как исторические памятники. Созданные в период царствования Петра I насаждения были из дуба, поскольку древесина нужна была для постройки кораблей.

Имеются сведения, что сажали лес на голых сыпучих песках. Так, в 1804-1814 гг. И.Я. Данилевский заложил 1000 га соснового леса на Харьковщине.

С 1843 г. начата организация государственных степных лесничеств: Велико-Анадольского, немного позже Бердянского, Рощинского, Большемихайловского, Владимирского, Донского, Миусского, Уральского и др.

Следует отметить, что выращивание леса хозяйственного назначения выполняло и положительную гидроклиматическую роль и было школой практического защитного лесоразведения.

Идея о защите полей лесными полосами впервые была высказана в 1767 г. выдающимся русским агрономом, лесоводом и общественным деятелем ХVII века А.Т. Болотовым, который положил начало учению о земледелии. Он говорил о связи полевого хозяйства с лесными угодьями. Неутомимый пропагандист разведения леса в безлесных степях А.Т. Болотов написал несколько десятков статей о лесе в трудах Вольного экономического общества.

В 1807-1837 гг. В.Я. Ломиковский посадил полезащитные и другие виды защитных лесных насаждений в своем имении под Полтавой; метод хозяйствования, сочетающий земледелие с посадкой лесных насаждений, он назвал «древопольным», подчеркивая тем самым органическую связь леса и поля. Более 400 га защитных лесных насаждений в трудных лесорастительных условиях Херсонских степей вырастил в своем имении Триктаты в середине XIX столетия В.П. Скражинский. Облесением овраж-но-балочных земель с 1821 г. занимались Ф.Х. Майер, И.Н. и И.И. Шатиловы в Тульской губернии.

Отец и сын Шатиловы в своем имении «Моховое» Тульской губернии за 70 лет (1821-1891 гг.) вырастили свыше 400 га массивных и полезащитных лесных насаждений. Сначала И.Н. Шатилов сажал на неудобных для сельского хозяйства землях (овраги, бугры, обочины дорог и т.д.). В 80-х годах XIX в. после 12-летних наблюдений он переходит к созданию лесных полос непосредственно на полях. Работы отца продолжил сын -И.И. Шатилов. Им было установлено, что дальность влияния полос на снегоотложение по разным причинам простирается от 120 до 600 м, под защитой лесной полосы ржаное поле дало 245 пудов зерна с десятины, а без защиты - 152 (1896 г.). В 1893 г. в своей книге «Семидесятилетний опыт искусственного лесоразведения на черноземах» он писал, что полосы должны состоять из деревьев высокоствольных, не быть широкими, а также не быть чрезмерно густыми. Впервые возник вопрос о конструкции лесных полос.

Облесением песков и оврагов занимались специальные пес-чано-овражные партии под общим руководством А.П. Костяко-ва. С 60-х годов XIX столетия Н.К. Срединский проводил посадки древесных растений вдоль железных дорог для их защиты от снежных заносов, с 1890 г. Н.И. Корольков выращивал леса в горах Средней Азии для предотвращения эрозии почвы. В конце XIX века защитные лесные полосы были посажены на Кубани, в Херсонской, Саратовской, Самарской и других губерниях.

В 90-х годах XIX века начали создавать полезащитные насаждения в засушливых степях Заволжья. В 1892-1895 гг. заложены Тимашевские лесные полосы в имении бывшего удельного ведомства. Общая площадь полос 61,2 га, расположенных на сельскохозяйственном участке в 2558,5 га. Поля прямоугольные, площадью от 60 до 135 га. Лесные полосы 7-рядные, шириной 14 м, размещение саженцев - 2 х1, 2x1,5 м. В составе пород преобладают ильмовые (более 50%). Лесные полосы составили 2,4% сельскохозяйственной площади. Работами руководил агроном Гродский. В 1905 г. он провел первые наблюдения за влиянием лесных полос и установил, что урожай пшеницы и овса на защищенных полосами полях в 2-2,5 раза выше открытых полей.

Засухи в России - довольно частое явление. Так, в ХVIII в. в России было 36 сильно засушливых и неурожайных лет, в XIX в. - 40, и в XX в. - 41.

Многие русские ученые в это время опубликовали ряд работ о засухе и ее причинах. Были изданы книги: В.В. Докучаев «Наши степи прежде и теперь» (1892), А.А. Измаильский «Как высохла наша степь» (1893), К.А. Тимирязев «Борьба растений с засухой» (1893), П.А. Костычев «О борьбе с засухами в Черноземной области посредством обработки полей и накоплении на них снега» (1893). Авторами были вскрыты главные недостатки русского степного земледелия, разработаны теоретические положения и практические мероприятия, которые легли в основу борьбы с засухой в последующие годы.

Профессор В.В. Докучаев неоднократно предлагал организовать постоянно действующую экспедицию по изучению природы степей и разработке мер борьбы с засухами и недородами. В 1892 г. такая экспедиция была организована при лесном департаменте. Руководителем этой экспедиции был назначен В.В. Докучаев. Перед экспедицией ставилась задача по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства в степях южной России.

В особой экспедиции под руководством профессора В.В. Докучаева работали лучшие представители отечественной биологической науки: Н.П. Адамов, П.Ф. Бараков, Г.Н. Высоцкий, К.Д. Глинка, П.А. Земятченский, Г.Ф. Морозов, П.В. Отоц-кий, А.А. Силантьев, Н.Э. Собеневский, Г.Н. Танфильев и др.

Для стационарных опытных работ Докучаевской экспедиции было выделено три участка, каждый площадью 5 тыс. га. Все участки расположены на водоразделах, их подбирал лично В.В. Докучаев. Первый (Хреновской) находиться на водоразделе Волги и Дона в бывшем Бобровском уезде Воронежской губернии. В этот участок входили Каменная степь (открытые степи), Хреновской лес (хвойный) и Шипов лес (лиственный). Второй участок (Старобельский) между Доном и Донцом, получивший потом название Деркульский (Луганская область, Украина). Третий участок (Велико-Анадольский) расположен на водоразделе Донца и Днепра в бывшем Мариупольском уезде Екатери-нославской губернии (Донецкая область, Украина). Участок выбран рядом с Велико-Анадольским лесным массивом, созданным В.Е. Фон Граффом.

В настоящее время на 15 тыс. га пашни создано 900 га защитных лесонасаждений, 35 прудов и водоемов общей площадью зеркала 386 га с запасами воды около 9 млн м³.

До Великой Октябрьской социалистической революции при частной собственности на землю работы по борьбе с засухой, суховеями и эрозией почв в широких масштабах не проводились. Выше нами отмечались попытки отдельных энтузиастов защитного лесоразведения создать лесные полосы на своих землях. Всего до 1917 г. было посажено 130 тыс. га защитных лесных насаждений, в том числе 20 тыс. га полезащитных лесных полос.

Значительно возросли объемы защитного лесоразведения после Великой Октябрьской социалистический революции. Н.Г. Петров приводит данные, что за всю более чем полуторавековую историю защитного лесоразведения в России (в ее сегодняшних границах) было посажено более 5 млн. га защитных лесных насаждений и сохранилось к настоящему времени около 3 млн. га. По расчетам ВНИАЛМИ общая потребность в ЗЛН составляет 14,1 млн. га, в том числе до 2,9 млн. га полезащитных и стокорегулирующих лесополос (имеется 1,2 млн. га), 6,4 млн. га противоэрозионных (сохранилось 1,3 млн. га), 1,8 млн. га посадок на пастбищах (есть 0,08 млн. га), 1,3 млн. га - на песках и около 2 млн. га по берегам крупных рек, вокруг поселков и полевых станов.

Размещено на Allbest.ru