Россия
сотрудник
Воронеж, Воронежская область, Россия
УДК 631.6.02 Охрана почвенных и водных ресурсов. Борьба с эрозией
УДК 631.61 Освоение и окультуривание неудобных земель. Освоение старых культурных земель. Освоение целинных земель
Насаждения мелиоративного назначения в условиях Россошанского района Воронежской области формируют биологические объекты длительного использования с постоянно нарастающим мелиоративным эффектом. При площади лесополос 2009,6 га лисистость пашни составляет 1,50%. Цель исследования - выявить закономерности роста пород в защитных насаждениях и установить параметры облесённости и объёмов лесомелиоративных работ. В защитных насаждениях биометрические показатели роста пород варьируют в зависимости от агротехнических и лесокультурных особенностей создания, схем смешения, структуры формирования. В силу физиологических процессов в различных частях поперечного профиля наибольший диаметр в возрасте 16 - 36 лет у акации белой и ясеня зелёного наблюдается в периферийных рядах, и соответственно наивысшая высота в центральных рядах. Средний прирост по высоте в средневозрастных лесных полосах с участием вяза обыкновенного и ясеня зелёного на чернозёме выщелоченном и обыкновенном составляет 0,2 - 2,2 м/год и в возрасте 12-16 лет уже отмечается снижение активности роста. Искусственные линейные насаждения с меньшей шириной и количеством рядов обладают большей ветрозащитной высотой. При густоте посадки 5000 шт/га и размещении посадочных мест 2,5 х0,8 м различие в двойной ширине лесополос приводит к изменению сохранности пород, показателей высоты на 6,7 -12,0 %. Смешанные насаждения по составу с участием акации белой, ясеня зелёного, берёзы повислой имеют вполне удовлетворительное состояние. С увеличением лесистости пашни отмечается прирост урожайности сельскохозяйственных культур. Оптимальные параметры облесённости пашни должны составлять 3,25%.
защитные насаждения, облесённость пашни, породный состав, рост, урожай
Введение
Лесомелиоративные комплексы формируют особые агролесоландшафты, где защитные насаждения представляют экологический каркас территорий. Неоценима их роль в защите сельскохозяйственных угодий от неблагоприятных природных явлений[1,4]. Улучшается среда межполосных полей, что приводит к увеличению биологической продуктивности ландшафтов, как с естественной, так и искусственной растительностью. При этом мелиоративные насаждения должны создаваться оптимальных структур с учётом их функционального назначения. Ассортимент пород, агротехника выращивания подбирается в зависимости от почвенно-гидрологических условий [4, 6, 8]. Облесённость агротерриторий доводится до показателей, когда прекращаются эрозионные процессы и прирост урожая достигает максимума от влияния законченных систем защитных насаждений.
Цель исследования - выявить закономерности роста пород в защитных насаждениях и установить параметры облесённости и объёмов лесомелиоративных работ.
Материал и методы исследования. Исследования защитных насаждений проводились на стационарных объектах в условиях Россошанского района Воронежской области по общепринятым методикам в лесоразведении и лесовосстановлении [3]. Для изучения роста древесных пород закладывались пробные площади. На них выполнялись работы по получению биометрических показателей. Выполнялся сплошной перечёт деревьев с определением диаметров и высот. Определялась структура насаждений, агротехнические и лесокультурные параметры создания, возраст, лесоводственно-мелиоративная оценка. В результате обработки полевых материалов рассчитывался средний диаметр, определялась средняя высота, сохранность, бонитет. Выполнялся сбор материала по облесённости пашни и урожайности сельскохозяйственных культур в разрезе аграрных предприятий. Полученные данные обрабатывались с применением методов вариационно-математической статистики [2].
Результаты исследования и их обсуждение. В ходе обследования полезащитных лесных насаждений на территории Россошанского района Воронежской области были выявлены некоторые лесополосы, ширина которых увеличилась до 25-35 м. В результате отсутствия лесоводственных уходов, произошло зарастание порослью и самосевом. Это привело к утрате оптимальной структуры.
В зависимости от агротехнических и лесокультурных приёмов создания породы в защитных насаждений произрастают не одинаково. Полезащитные лесные полосы на представлены насаждениями из ясеня, вяза, берёзы чистыми и смешанными по составу. Возраст их на момент обследования составлял от 13 до 36 лет. Размещение посадочных мест 2,5×0,7-1,0 м позволяет насаждениям достичь оптимальной высоты для защиты агротерриторий от неблагоприятных природных явлений. При этом искусственные линейные насаждения формируются только с учётом почвенных и гидрологических условий [5, 7]. Определенную закономерность имеет рост пород в зависимости от их расположения в структуре лесополос (табл. 1).
Таблица 1. Характеристика роста древесных пород в разных рядам лесных полос
|
№ пр. пл. |
Возраст, лет |
Порода |
Опушечные ряды |
Центральные ряды |
Различия, % |
|||
|
Средние |
высоте |
диаметру |
||||||
|
высота, м |
диаметр, см |
высота, м |
диаметр, см |
|||||
|
6 |
36 |
Яз |
13,0±0,283 |
16,2±0,293 |
13,8±0,147 |
15,7±0,195 |
6,2 |
3,1 |
|
7 |
19 |
Акб |
15,3±0,207 |
26,7±0,411 |
16,9±0,231 |
23,7±0,385 |
10,4 |
12,6 |
|
8 |
16 |
Акб |
12,8±0,172 |
18,2±0,313 |
11,3±0,245 |
15,4±0,136 |
13,2 |
18,1 |
Были изучены биометрические показатели роста акации белой по диаметру и высоте в различных частях поперечного профиля (пробн. площади 7, 8). Установлено, что опушечные ряды имеют более высокие показатели по диаметру, а центральные ряды по высоте. Разница по высоте составляет 10,4 - 13,2 %, диаметру 12,6 - 18,1%. Это можно объяснить тем, что данный вид растительности, при произрастании имеет различия в физиологических процессах в зависимости от места введения в культуру.
Кроме того были обследованы лесные полосы из ясеня зелёного (пробн. площадь 6). В ходе анализа собранных данных выявлено, что имеются различия в биометрических показателях так же в зависимости от местоположения породы. Опушечные ряды в возрасте 36 лет отстают в росте по высоте от центральных рядов на 6,2%, но превышают по диаметру на 3,1%.
По анализу модельных деревьев установлено, что средний прирост по высоте вяза обыкновенного на черноземе выщелоченном до возраста 30 лет составляет от 0,4 до 2,2 м/год, у ясеня зеленого от 0,3 до 1,6 м/год. На черноземе обыкновенном соответственно от 0,4 до 2,0 м/год и от 0,2 до 1,6 м/год.
Снижение активности роста у вяза обыкновенного на черноземе выщелоченном наблюдается в возрасте 16 лет, на черноземе обыкновенном в 12- 14 лет.
Аналогичные замедления роста наблюдаются и у ясеня зеленого, на чернозёме выщелоченном это происходит с 12-14 лет, на обыкновенном с 10-12 лет.
Такую закономерность можно объяснить тем, что в черноземе обыкновенном более низкое содержание питательных элементов, а древесные породы в изученных лесных полосах являются достаточно влаголюбивыми. Ясень так же предпочитает почвы богатые кальцием, что свойственно черноземам выщелоченным.
В защитных насаждениях установлено, что увеличив площадь питания, мы получим более продуктивное насаждение, где отмечается улучшение сохранности и повышаются таксационные показатели. Наглядным примером могут служить лесные полосы, состоящие из 4-х и 2-х рядов из березы повислой в возрасте 13 лет с одинаковым размещением посадочных мест 2,5×0,8 м, и густотой посадки 5000 шт./га, но при ширине 12,5 м и 5,0 м. В двухрядных лесных полосах выявлено, что показатели роста являются наибольшими. Различия в таксационных показателях составляет 6,7-10,3%. Сохранность насаждений оказалась выше в четырехрядных полосах, где разница составила 12%. В узких насаждениях с учётом ажурности кроны и малым количеством рядов была сформирована ажурно-продуваемая конструкция, которая является приемлемой для ветроломных вспомогательных лесных полос.
В лесополосах с подеревным смешением акации белой, клёна татарского, жимолости обыкновенной и березы повислой в возрасте 29 лет при размещении посадочных мест 2,5 х1,0 м сформировался состав 8Бп1Акб1Кт+Жо и такое насаждение имеет плотную структуру, высокую лесоводственно-мелиоративную оценку.
При подеревное смешение акации белой с ясенем зелёным и чистых рядов из берёза повислая главная порода в возрасте 27 лет превосходит ясень по высоте на 5,0 м. Размещение посадочных мест 2,5×0,8 м. В этом возрасте ясень имеет самую низкую сохранность. Такое насаждение образует ажурную структуру, где лесоводственно-мелиоративная оценка данного насаждения – 2 и в нём отмечается большой отпад деревьев ясеня.
Так же в лесоаграрном ландшафте была обследована полезащитная полоса в возрате 33 лет из 6-ти рядов с размещением посадочных мест 2,5×0,7 м с участием ясеня зеленого, вяза обыкновенного, берёзы повислой и клёна татарского. Самую низкую сохранность имеет ясень и достигает ветрозащитной высоты 10,6 м. Лесоводственно-мелиоративная оценка данного насаждения низкая – 2, так как происходит отпад всех пород.
В лесоаграрных ландшафтах с увеличением количества искусственных защитных насаждений повышается площадь, находящаяся под их защитой, что приводит к росту показателей продуктивности ценозов (табл. 2).
Таблица 2. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от лесистости пашни, ц/га
|
Почвы, баллы |
Полезащитная лесистость пашни, % |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Урожайность пшеницы озимой при бонитете почвы 80 баллов при лесистости 0,5% равна 33,3 ц/га, лесистости 3,5% - 39,6 ц/га или на 15,9% больше. Прирост урожайности в среднем на 0,5% полезащитной лесистости пашни от 0,25 до 3,5% имеет следующее значение при бонитете почвы почвы 80 баллов – 1,7 ц/га, что обобщенно и в среднем составляет 3,1 - 28,0%. Существенное различие в приросте урожайности по вышеприведенным сельскохозяйственным культурам не отмечается уже при показателях от 3,20 до 3,5% лесистости пашни. С учётом различной почвенной оценки и используемых сельскохозяйственных культур средний показатель полезащитной лесистости пашни, при котором не проявляется статистически различимых приростов урожайности, равен 3,25%, что позволит рассчитать объёмы лесомелиоративных работ.
Заключение
Защитные насаждения выполняют роль экологического каркаса, изменяя микроклимат межполосных полей. Используемые древесные породы в условиях Россошанского района показывают вполне удовлетворительное состояние, обладают достаточным ростом, что предопределяет формирование ветрозащитной высоты в данных почвенно-гидрологических условиях. Наибольшим ростом по диаметру обладают экземпляры в опушечных рядах, наивысшей высотой растения в центральных рядах. В возрасте 10-16 лет на черноземе выщелоченном и обыкновенном у вяза обыкновенного и ясеня зелёного уже отмечается снижение энергии роста по высоте. Уменьшение количества рядов и ширины защитного насаждения приводит к увеличению сохранности и биометрических показателей роста. При увеличении облесенности пашни хозяйства района могут получить дополнительную прибавку в урожае сельскохозяйственных культур. При площади сохранившихся полезащитных лесополос 2009,6 га, полезащитная лесистость пашни равна 1,50 %. Следовательно, площадь полезащитных насаждений должна составлять не менее 4354,1 га и для этого потребуется дополнительно лесомелиоративные работы на площади 2344,5 га.
1. Агролесомелиорация : учебное пособие / под. ред. проф. П.Н. Проездова ; ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ».- Саратов, 2008. – 668 с.
2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
3. Дударев, А.Д. Методика и техника работ на пробных площадях / А.Д. Дударев, Н.В. Гладышева., А.Д. Лозовой; ВЛТИ. – Воронеж, 1978. – 80 с.
4. Михин, В. И. Формирование защитных лесных насаждений в Центральном Черноземье России / В. И. Михин, Е. А. Михина, В. В. Михина // Успехи современного естествознания. - 2018. - № 12-1. - С. 87-91.
5. Основы инженерной биологии с элементами ландшафтного проектирования : учебное пособие / под. ред. проф. Ю.И. Сухоруких. – Майкоп. – М. : Товарищество науч. изд. КМА, 2006. - 281 с.
6. Танюкевич, В. В. Продуктивность и мелиоративная роль лесных полос степных агролесоландшафтов : монография / В. В. Танюкевич. – Новочеркасск : Лик, 2012. – 175 с.
7. Шаталов, В. Г. Лесные мелиорации : учебник / В. Г. Шаталов; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – 3-е изд. стер. – Воронеж, 2020. – 220 с.
8. Santos, P.Z.F. Can agroforestry systems enhance biodiversity and ecosystem service provision inagricultural landscapes? A meta-analysis for the Brazilian Atlantic Forest. / P.Z.F. Santos, R. Crouzeilles, J.B.B. Sansevero // Forest Ecology and Management. -2019, V. 433, pp. 140-145.
