Парамонов Е.Г., Симоненко А.П. Основы агролесомелиорации

Подождите немного. Документ загружается.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Е.Г. Парамонов, А.П. Симоненко

ОСНОВЫ

АГРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИИ

Учебное пособие

Барнаул

Издательство АГАУ

2007

УДК 634.0.2.(635.91)

Основы агролесомелиорации: учебное пособие / Е.Г. Пара-

монов, А.П. Симоненко. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2007. 224 с.

В учебном издании приведены основные положения, рас-

крывающие значение степного лесоразведения для неистощи-

тельного природопользования в условиях степной зоны, а также

вопросы проектирования, создания и эффективного использова-

ния защитных лесных насаждений различного назначения в це-

лях стабилизации процесса деградации почвенного покрова.

Предназначено для студентов агрономического факультета

направления 656200 – «Лесное хозяйство и ландшафтное строи-

тельство» очной и заочной форм обучения.

Рекомендовано к изданию методической комиссией агроно-

мического факультета АГАУ (протокол № 4 от 26 марта 2007 г.).

Рецензенты: профессор кафедры экология АГУ, д.б.н.

Г.Г. Соколова;

директор ГОУ СПО «Бийский лесхоз-техни-

кум», к.б.н. М.И. Трунов.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................5

Глава 1. СТЕПНОЕ ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ ...............................6

1.1. Значение агролесомелиорации...........................................6

1.2. Степь как объект лесной мелиорации ...............................11

1.3. Защитное лесоразведение в России ...................................24

1.4. История защитного лесоразведения в Алтайском крае. ..28

1.5. Агролесомелиоративное районирование

Западной Сибири и Казахстана.................................................41

1.6. Современное состояние защитных лесных насаждений

в Алтайском крае........................................................................51

Глава 2. ВИДЫ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ...61

2.1. Полезащитные лесные полосы...........................................62

2.2. Противоэрозионные лесные полосы..................................67

2.3. Лесомелиоративные насаждения для животноводства....73

2.4. Защита транспортных путей...............................................79

2.5. Облесение и закрепление песков .......................................85

2.6. Защитные лесные насаждения вокруг водоемов ..............90

2.7. Колковые леса......................................................................91

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ЛЕСОПОЛОС

НА МИКРОКЛИМАТ ОБЛЕСЕННОГО ПОЛЯ......................94

3.1. Ветровой режим...................................................................95

3.2. Температура и влажность воздуха.....................................102

3.3. Испарение с поверхности почвы........................................104

3.4. Снегорегулирующее влияние лесных полос.....................105

3.5. Влияние лесополос

на урожай сельскохозяйственных культур ..............................110

3.6. Природоохранная роль защитных лесных насаждений...114

Глава 4. АГРОТЕХНИКА ВЫРАЩИВАНИЯ

ЛЕСНЫХ ПОЛОС......................................................................123

4.1. Размещение лесных полос ..................................................123

4.2. Полезащитные лесные полосы и дорожная сеть ..............131

4.3. Технология выращивания лесных полос...........................132

4.4. Создание лесных полос на склоновых землях..................135

4.5. Лесные полосы на орошаемых землях ..............................137

4.6. Уход за полосными лесными насаждениями....................138

4.7. Рубки ухода в защитных лесных полосах.........................141

4.8. Исправление неудовлетворительных лесных полос ........146

Глава 5. ОСУШЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

И ЛЕСНЫХ ЗЕМЕЛЬ.................................................................150

Глава 6. ОЗЕЛЕНЕНИЕ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ............166

6.1. Создание зеленых насаждений вокруг

населенных пунктов...................................................................168

6.2. Зеленое строительство внутри населенных пунктов .......170

6.3. Агротехника выращивания зеленых насаждений ............177

Глава 7. ЭРОЗИЯ ПОЧВЫ И БОРЬБА С НЕЙ........................188

7.1. Эрозия в равнинных условиях............................................188

7.2. Вред, причиняемый водной эрозией..................................191

7.3. Овражно-балочная сеть.......................................................192

7.4. Дефляция почв и меры борьбы с ней.................................196

7.5. Агротехнические противоэрозионные мероприятия .......203

7.6. Применение удобрений на эродированных почвах .........205

7.7. Залужение.............................................................................212

7.8. Комплекс лесомелиоративных мер в борьбе с эрозией ...218

Рекомендуемая литература........................................................223

ВВЕДЕНИЕ

Степные ландшафты занимают всего 2% поверхности зем-

ного шара к 8% суши, но на 80% обеспечивают человечество

зерновыми злаками, мясом, другими продуктами животноводст-

ва. Степь потеряла первозданный облик, на 90% превращена в

агроландшафты.

В средних широтах северного полушария земли (37-520 с.ш.)

между зоной бореальных лесов и зоной холодных пустынь тя-

нутся обширные безлесные территории, называемые в Евразии

степями, а в Северной Америке − прериями. Их отличает климат

с неустойчивым увлажнением летом и холодной зимой, темно-

цветные богатые гумусом почвы, обилие травоядных животных.

В Евразии степь полосой от 1 до 600 км протянулась на 9 тыс.

км от Среднедунайской низменности до плоскогорий Централь-

ной Азии, занимая около 8 млн км

, что составляет около 70%

общей площади степного биома на планете.

В Западной Сибири и Казахстане степные ландшафты

встречаются между 52 и 48

с.ш. от подножия гор на Алтае до

Уральских гор на западе. Это самый крупный степной массив в

мире, он простирается с севера на юг на 600 км, а с востока на

запад – на 2000 км.

Секрет степной засушливости заключается не в малом ко-

личестве осадков, как в пустынях, а в слабой способности степ-

ных экосистем удерживать полученную влагу, что связано с

резко выраженной сезонностью климата. Летом выпадает до

80% осадков, и в это же время высокая инсоляция и ветры спо-

собствуют чрезвычайно высокой потенциальной испаряемости.

В результате даже при сильных ливнях растения используют не

более 20% количества воды, поступившей летом с осадками.

Глава 1. СТЕПНОЕ ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ

1.1. Значение агролесомелиорации

Преобладание процессов минерализации над процессами

гумификации органического вещества на легких по механиче-

скому 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 культиви-

рования или поддержания естественных растительных сооб-

ществ (посев трав, создание лесных полос, кулисных посадок и

т.д.). Среди них важная роль принадлежит агролесомелиорации.

Агролесомелиорация − система лесохозяйственных меро-

приятий, 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 наса-

ждениям (ЗЛН) естественного или искусственного происхожде-

ния, 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 ис-

следований оно пока еще не поддается точной и всесторонней

материальной оценке. Комплекс защитных лесонасаждений яв-

ляется важным средообразущим фактором, мощным средством

биологического преобразования территории и повышения ее

биологической продуктивности.

В степных районах защитные лесонасаждения резко изме-

няют их природный облик, образуя, по существу, новые типы

географического ландшафта. Однообразная степь, ровная или

рассеченная оврагами и сухими балками, благодаря искусствен-

ным лесонасаждениям превращается в культурную хорошо ор-

ганизованную территорию с полями, пастбищами и водоемами

среди лесных полос, с приятными пейзажами перелесков и лес-

ных колков по балкам и оврагам (рис. 1). Преображаются закре-

пленные пески, где под защитой лесных деревьев цветут и пло-

доносят 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 по-

лосы (НИИСХЦЧП) им. В.В. Докучаева и Воронежского госу-

дарственного университета показали, что в прежде безлесных

районах возникают новые антропогенные комплексы и взаимо-

действующие парагенетические системы, внутри которых про-

текает интенсивный взаимный обмен между веществом и энер-

гией, обусловливающий повышенную продуктивность этих

компонентов. Примерами таких парагенетических связей явля-

ются лесная полоса − поле, садозащитная полоса − сад, зеленый

зонт − животные, лесная полоса − пруд и т.д. Здесь не только

лесное насаждение воздействует на защищаемый (мелиорируе-

мый) объект, но и он сам воздействует на лесонасаждение, в ре-

зультате чего оно приобретает свои специфические черты и осо-

бенности роста: деревья в лесных полосах развиваются в усло-

виях своеобразного светового и теплового режима, формируют

однобокие кроны на опушках, испытывают действие ветра, сне-

га, пыли, колебаний уровня грунтовых вод и др.

Лесные полосы являются экологическими путями расселе-

ния животных и растений. С посадкой лесонасаждений значи-

тельно видоизменяются степная фауна и естественная флора.

Одни виды постепенно исчезают, появляются другие и осваи-

вают новые условия, используя их как место обитания. И в этом

процессе также прослеживаются парагенетические связи. Лес-

ные полосы заселяются птицами, находящими корм на сельско-

хозяйственных полях; ряд степных животных использует лесо-

насаждения 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 зи-

муют в лесной подстилке окружающих защитных насаждений и

лесов. В то же время лесные полосы являются резервациями не-

которых 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 живот-

ного мира в новых антропогенных ландшафтах является Камен-

ная степь. Здесь 85-90 лет назад растительность была представ-

лена главным образом ковыльно-типчаковой ассоциацией и

мелкими степными полукустарниками: бобовником, ракитни-

ком, дроком красильным и некоторыми другими видами. Лесо-

мелиорация и интенсивное освоение этих земель обогатили рас-

тительность ценными древесными и кустарниковыми породами,

в том числе плодовыми и орехоплодными, различными куль-

турными сельскохозяйственными растениями и травами. Сейчас

здесь произрастает около 800 видов диких растений. Среди них

встречаются и некоторые реликтовые, например, лапчатка дон-

ская. Но ряд типичных степных трав совершенно исчез. Естест-

венная растительность заповедников, залежей, склоновых сено-

косов 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 гнездя-

щихся. 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 так-

же типично лесных птиц (дятлы, клесты, козодои, сойки, оре-

ховки, пищухи, поползни и др.). Каменно-степной оазис богат

зайцами, ежами, лисами; встречается енотовидная собака, ласка,

черный хорек, много лесных мышей, землероек. На прудах сре-

ди лесных полос живут дикие утки, чибисы, болотные луни, се-

рые 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 поч-

венную фауну. В почве увеличивается количество дождевых

червей и многоножек (среди которых много полезных), инфузо-

рий, жгутиковых, корненожек. В защитных насаждениях много

съедобных грибов, ягод, лекарственных растений. Многие ис-

кусственные насаждения на берегах балок, в бывших оврагах,

около прудов, на склонах образуют живописные уголки обнов-

ленной 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 пред-

ставители животного мира. Степь благодаря лесным полосам

стала более живой, интересной, полноценной.

Нельзя переоценить экологическую роль защитных насаж-

дений в пустынных районах, где противоречия между средой и

растениями выражены наиболее остро, где каждый куст или де-

рево − огромное благо. Набор пород здесь резко ограничен жа-

роустойчивыми и засухоустойчивыми видами, такими как сак-

саул черный и белый, черкез, кандым. Тем не менее и эти наса-

ждения оживляют пустынный ландшафт, привлекая животных и

птиц. Многие ученые и агрономы считают, что на полях, окайм-

ленных лесополосами, обеспечивается более полное опыление

перекрестноопыляющихся растений.

В любых местах, где человек с помощью защитных лесона-

саждений решает конкретные хозяйственные задачи, создавае-

мые им антропогенные растительные комплексы поддерживают

экологическое и биологическое равновесие, нередко нарушае-

мое в результате хозяйственной деятельности человека. Искус-

ственные 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 сельскохозяйствен-

ных землях является составной частью государственных меро-

приятий по их мелиорации и общему подъему сельскохозяйст-

венного производства. Ученые подсчитали, что для того, чтобы

охватить благоприятным влиянием нуждающиеся в этом пахот-

ные земли необходимо иметь всего примерно 5 млн га полеза-

щитных полос. Создано уже 1,4 млн га.

Помимо полезащитных полос будут создаваться и другие

виды защитных лесонасаждений на сельскохозяйственных зем-

лях. В стране необходимо проводить работы по облесению эро-

дированных оврагов и балок, песков и других неудобных земель

на общей площади свыше 8 млн га. Около 2,5 млн га таких на-

саждений уже создано. Система агролесомелиоративных лесо-

насаждений должна охватить все сельскохозяйственные земли,

нуждающиеся в защите от засухи, суховеев и эрозии почвы.