Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Природоохранная и мелиоративная роль искусственных степных лесов Ростовской области

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Природоохранная и мелиоративная роль искусственных степных лесов Ростовской области"

На правах рукописи '

• ЗАСОВА ВАРВАРА ВИКТОРОВНА

" ПРИРОДООХРАННАЯ И ГЛЕЛИОРАТИВ11АЯ РОЛЬ ЙСКУССТВЕШШ СТЕПНЫХ ЛЕСОВ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специально-зть: 11.00.11 -

"Охрана охруяавдей среда и рациональное использование природшх ресурсов"

АВТОРЕФЕРАТ-

диссертации на соискание ученой стппош кандидата сельскохозяйственных наук

о

Новочеркасск - 1995

Работа выполнена в Новочеркасском шглнерко-мэлгоративном

г '

институте.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

с

' профессор, действительный член Академик аграрного образования, заслуженный деятель науки Российской Содорацпи В.М. Ивокин

Официальные оппонента: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор И.Г. Зыков; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е.В. Полуэктов.

Ведущее предприятий - Ростовское областное управление лесами.

Защита диссертации состоится 25 мая 1995 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К 120. 76. 01 Ковочоркасского инженерно-мелиоратньиоТ'о института по адресу:

346409, г. Новочеркасск,

Ростовской области,

ул. Пушкинская, 111, ауд. 236.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке НИМИ.

с

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, направлять ученому секретарю диссертационного совета. о

Автореферат разослан

QaiJajLUJI 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных

наук, профессор Г. Н. Картинэнко

• 3 -t

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность то мы определяется ведущей ролью лесов в регулировании природншл процессами к состоянием среда. Леса регулируют климат, обогащают атюсферу кислородом и очищают ое от загрязняющих веществ, сохраняют;, регулируют и территориально распределяют поверхностный сток, очицают континентальные воды от загрязнения, охрпняэт и повивают плодородие пота, служат резерватами генофонда растений и кивотпнх, являются исто*тика?Я1 енръеетх, энергетических к пкщевих ресурсов и другое.

Экологические функции лесов исследовали В.В. Докучаев (1892), Г.Ф. Морозов (1920), Д.К. kpnitiiSB (1949), Г.Н. РпсоцгсиЛ (i960), А.Л. Вольгард (1971), A.A. Молчанов (1973), A.B. Побо-динекий (i979}, И.О. Молехов (1990), Е.С. Павловский (1991), С.Г. Скницин (!993) и другие.

Лесная площадь Госс;ш охватывает около 884 ш. га, в т.ч. покрытая лесом - 771 млн. га. Древостой юхных районов европейской части страны не составляют крупных леашх массивов и представлены разоб'дошшми участками. Это арештыэ, лоймегаые, байрачнш леса и искусствешше массивы степной зоны, обладающие высокой степенью экологического воздействия.

В РостоескоЯ области наиболее типичными насаждениями, регу-чирупд.кш ЩЛфОДННО процессы степной зоны, является Донской учеб-•о-опнтшй лесхоз НИШ, Сальская Дача. Beселовское и Ленинское гесничества. Занимая площади от 1,8 до 5,5 тис. га эти лэеа нахо-штся в густонаселенных районах интенсивного сельскохозяйствонио-•о производства или на путях миграция проллютантов крупвдх .про-ышшпих предприятий.

Исследование состава, состояния и продуктивности культур в тих насаждениях в разное гремя проводит O.K. Арнольд (1887),

Г.Н. ЕысоцккЯ (} 930), Л.К. Доь.лювский, Ф.Ф. Тиханоз (1908), Б.Э. Гарин (1952), К-А. Лашевич (1953), В.М- Клестов (1953), О.Ф. Бессэрабоа (1958), О.Ф. Бессарабов, П.С. Захаров (1967), М.Ф. Качан (1978), A.A. Кулагин (1939), Г.М. Зозулин (1991) и другие.

Почвозащитная и водоохранная роль этих насавдзний осващеы кэша подробно (В.Ф. Кольцов, 1954; Ф.К. Родионовский, 1974; И.Т. Василевский, Г.Б. Василевская, 1981; .И.В. Ровяко, 1931 i другие). " г

В действующ:/, рекомендациях "Создание защитных лесных насаждений в Ростовской области" (1987) вышеназванные леса не включат в перечень ьадов ратитшх лесных насаждений. Некоторые исследава гели считают, что создание искусственного лесного насаждения отелях с крайнай недостаточность» увлажнения 5;э дает устойчивы положительных результатов, т,.к. стопная экосистема но прообразу ется в лесную. Древесине растения образуют очаг, рощицу или ест ров в стопи такого размера, какой обеспечивается улучшенным шм режимом, а далынэ этого процесс не идет (Я.И. Потапенко др.. 1975).

Однако, В.К. Ивонин (1993),разработав теорию1 противоэрозиог пых инженерно-биологических систем (ПИВО, рассматривав искусственнее стопные леса как подсистеш ПИБС водосборов бало! малых, средних и кругшых рек. Эти леса" образуют "узлы" оргшп ческой массы в районах интенсивного сельского хозяйства и i

только сокращает эрозионные процессы, но и служат источника;

*- > ' -

экологического компенсирования издержек сельскохозяйственно производства на окружающей территории.

Поэтому существует необходимость исследовать структуру продуктивность экосистем степных лесов, изучить их иочвозащитн

и пдоохранное значение в современных условиях. Уточнить роль т

р

кнх экоопстеч кск резерватов травянистой растительности.

Исследования в этом направлении проводили по томам НИР НИМИ !! 897 (Государственный регистрационный помор 01.087.0003181 ) и Н 923-М (Гссударственный регистрационный номер 01.90.0002704).

Ц в л ь работы является исследование природоохранной роли искусственных степных лесов. При этом определить, следующие задачи исследований:

- изучить современное состояние лесных экосистем; .

-"исследовать лесные экосистемы как резервати травтшстой

растительности;

- уточнить почвозащитную и водоохранную роль лесных экосистем;

- провести эколого-акономичесхуи оценку искусственных степ-шх лесов. '

Научная новизна исследований заключается в уточнении современного состояния лесных экосистем в. степи; характеристике травянистой флоры пс типичным местообитаниям лесных "экосистем; выяснении почвозащитной роли насаждений с различными таксационными характеристикам! к влияния лесных экосистем на качество грунтовых и поверхностных вод.

Практическая ценность работы заключается в определении оптимальной плотности популяции диких копытных »тот-' них а степных лесах; в рекомендациях по использованию лоашх экосистем как банков генофонда травянистых растений прч ро-констру.щш сенокосов и пастбищ и биологической рекультивации на-рушешшх земель; в ьидилотага особоохршшэмых объектов в пределах стопных лесов и уточнении регдъчов ведения хозяйства в ¡та.

Производственная проверка результатов • исследовашШ проведена в Донском учебно-опытной лесхозе HKMIf, в

Воселовском лесничества Ыаначского мехлзсхоза, в хозяйствах, гра-' ничацих со отвивши лоса:.:и. Дагаше исследований использованы при составлении Рекомендаций по проектированию и созданию противоэро-аиокшх систем водосборов в бассейне Нижнего течения р. Дон (Волгоград, 1990), для методических указаний к буклета по экологическим тропам (Ростов-на-Дону, 1991). Кроме этого они внедрены в л учебный процесс лесохозяй'ствешгаго факультета НИШ (Методические указания к самостоятельной, работе студентов при проведении учебной практики по ботанике. Новочеркасск, 1937).'

Апробация работы проведена на Всесоюзной школо молодых ученых и специалистов по соврзмбшшм проблемам защитного лесоразведения и охраны природа Е.\СШМ (Минск,, 1987), научных конференциях молодых учешх и специалистов ВНИАЛЫИ по проблема;,! защитного лесоразведения (Волгоград, 1988, 1989), заседании Ростовского отделения Всесоюзного Ботанического общества (Ростов-на-Дону, 1988), зональной научно-практической конференции, посвященной бС-летию Западно-Сибирского (филиала ВШШШ (Ку-лунда, 1989), Всесоюзной научно-практической конференции "Вклад молодых учешх и специалистов в интенсификации сельскохозяйственного производства'' (Алма-Ата 1989), научно-технических конференциях НИМИ (Новочеркасск, 1938,' 1989, 1990, 1992, 1993, (994,1995).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано более 20 печатных работ. '

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шеста глав, общих выводов -и предложений производству . Она' содержит Р.ОЗ страницы машинописного текста, 20 рисунков, 33 таблицы, 7 приложений и список использованной литературы из 337 наименований, в том числе 9 работ на инострашшх языках.

?

В диссертации испольповоин дгишта ¿¿й^^ЕЙПФ почвозащитной роля иааэдлдаа Доялосхоза» получошто автором со время эксподи-цт: под руководством проф. B.W. itaoïuma rtpn участии И.В. Ровя.ко', Q.JI, Догтяропко, С-л. Маркова, ÎL7. Васклевского и др. Консультации ио оиродолошш отдельак видов траоятютыа. растений получвнн по кпфадра ботаники Ростовского Госудорствешюго университета у додтгга В Л. Федяевой.

СОДЕ'ПШБШ РАБОТУ

В поспоа главе проводится ccteop литературы по данному вопросу s' оЗсс$юаакко гкброяюго иаяри?дот:ш работа

Boifpoou взг.к.:оэтнстокш* лзса а степи» а также безлзсия стопой остались п работах С.И. Ксраяжкого (1837,1888), В.В. Докучаев" U&-39). Г. u. Ducoiü'oro (1893, ÎÇ-04, Î9Q5), Г.Э. Ppocceva (1930, 1934), A.A. Григорьева, M.iî, Буди ко (1956), A.M. Семено-воЯ-Ткн-Шчиской (193! ) it Др.

Работа государственного зночония по разведению леса в стенах, осноиоюшэ на нпучтгх лэсошдстёйшшх предсгаалоииях и методах начались в середине XIX века (Г.К. Высоцкий, 1912, 1930; О. Лампи, 1901 ; H.K. Гаико» 1905; H.H. Степанов, 1922; Д.<2. Чер-штокий, 19SG; В.Д.• Огиэвский, 1912; В.П. Тимофеев, 1951 и др).

Лос, продс'гаьляидай собой • слогаую экологичзскув систему, окйзнвойт мощное воздействие на биологические,''' физико-механические, кпиматиадские и многие другие процессы и явления, нрото-кавдиэ за егг прздэльми (Г.Ф..Морозоэ, 1949; D.H. Сукачев, 1964; Д.А. Кригодуцкий, А.Д. ПокаржевскиЙ, 1990; А,П. Уткин, 1990; С.Г. Спурр, Б.В. Барное, <934; И.О. Мелехов, 1980; А.Л. Больгард, 1950, 1969, 1971; Г.Н. Зозулин, 19Э2; А.И. Писэрвнко, 1994 и др.). Искусствегпше Лесине массив« в степи необходимо исследовать как

иерархические экосистема.

Травя1в107яй рЬст;,"ГСльйосгь рассматривалась ррцзо как "конкурент для искусственных лесных шсакдениД и "инструмог.";"" для фнто-«йидикащш (П.С. Погребияк-,- 1955; А Л. Больгьрд. ¡S55 и др.). В настоящее время искусстьегойю лесные насаждения считаются "своеобразными экологическими шшши" распространения травянистой флоры (Е.Д. Ерыолпрко, 1964; В.А. Баранов, 1932, 1985, Í987; E.G. Павловский,;1988 и др.). Необходимо уточнить роль кскусствотшх стэтшх лесов в охрааэ травянистой растительности стопной зоны.

Роль леса в процессах его исаымодоиствия с землей огромна. Пачтоулучют-зднб действия лэскнх насагдений выявлены на всех типах шчв (К.П. Холуипк, 1SY3; Н.И. Долгилевич, 1978; П.С, Захаров, 1978; Г.П. Оурмач, 1992; И.Г. Зыков» 1981, 1982. 1985; Е.В. Полу-эктов, 1984; Е.С. Павловский, 1991; C.B. Зопн, 1982 и др.). Водоохранная и противоэрозионнпя роль лесов исследовалась широко {A.A. Молчанов, 1960,» 1968, 1978; В.В. Рахманов, 1S62, 1973, 1984; A.B. Победанский, 1979; П.С. Пастернак, 1981; В.'Т. Никола-енко, 1971, Г.П. Сурмач, 1976 и др.). Основные положения теории систем протиьоэрозионной агролесомелиорации (В.М. . Ивонин, 1934, 1985, 1992) позволяют сказать, что массивные насаждения в степи являются опорными подсистемами противоэрозионных шшенорно-биоло-гичэских систем водосборов. В свете этих положений требуется' уточтт почвозащитную и водоохранную роль искусственных лесных экосистем донских степей.

При организации многоцелевого использования лесов кроме традиционного назначения леса как поставщика древесины и продуктов побочного нольэош-лия все большую значимость приобретают водоохранные, почвозащитные и рекреационные функции, представляющие для общества весомую экономическую ценность (В.М. Иванюта и др..

1933; А.П. Петров и др., 1993; B.C. Павловский, 1982, 1983, IS38; В.II. Трибунская, 1932; В.А: Горвйко, 198?; В.В. Успенский, 1991). Кекусствешшо степные леса Ростовской области нуждаются в эколо-го-экономлчоской .оцешэ.

Обзор литературы определил вшелриведеннне цели исследований.

Во вторсй главе охарактеризовали условия, объекты, преграда и методика исследований.

Для исследований были внбрани лаенш t.tnccirosi в основных орографических зонах Ростовской области с учетом зональности: Донской лесхоз в районэ Донецкого крага. Ленинское лесничество Ростовского головного лосохозлйстгешгого пре.пприятия и Весе-ловскоо лесничество Маннчского мехлесхоза - на ПриазовскСй равнине, Сяльскоо лесш1чоство Романовского шхлесхоза - в районе Сальско-МаштскоД гряди.

По каждому лесному массиву на основе анализов материалов последнего лесоустройства определялось количество временных пробных площадей с целью обследования основные типов насокдешй различного возраста, а также для исследования шитоценозов открытых местообитаний. По мзтодам лесной таксации составлялось таксационное описание щюбшх площадей, я анализировался ход роста модельных деревьев.

Почвозащитная роль лесов исследовалась во всех лесных массив вех под пологом насаждений различного породного состава и на открытых участках. Обрязцч почв отбирались из слоя 0-20 см в соответствии с ГОСТом 12071-Т2, в которых определяли грануломечри-ческий и шнроагрегэтгшй состав, яодотрочность агрегатов (по Бак-шееву", Виленскому, Андривпову-Качиискому ), влажность, содержание гумуса (по Тюрину), объемную и удельную массу, время разыскания,

продели и числа пластичности, состав водкой вытяжки.- По да!вшм

v

?

гранулометрического к шцроагрсггтюго составов рассчигападкс коэффициента дасдорсноота V, структурности: (А.Ф. Вадаша, 3./ Корчагина, 1936). Искусатг&шзог доэдошпхе проводила по »лотодш' В.М. Рвотою (1933).

Лесная подстилка собиралась с ^ютроЕы:-: площадок и шшавг лась в воздушно-сухом состойте.

Для исследования водоохранной роли образцу воды отбирались роке, поселковом круду и лесшх родшшах (Доахвсхсн) или в лес' выиа и ниже лесного массива ко уоч-зкзв раки (Ленинской" лс-сничос; во). Отбор и анализ образцов нрозсшлсл в соответствии с общрш нятыми методиками.

Травянистая раститадыюсгь псслодовалглъ im cmpirxux «оста витаниях и под пологом ¿аса в соотгетстшш с кэтодакл поганой г; оботаники (Л.Г. Раменсяаи!, I97i и др.). Фктомасса утягивалась i метровых площадках в 3-х. кратной повторности.

Мелиоративная роль ьекусствзншх стопнюс лесов из> далась г данным статотчеткости sa 10 яат.

Статистическая обработка» дисперсионный к рюгроссчошай гда лиз данных прог-одвлась по ¡даодккем Г-Н, Зайцева (1934), В.. Доспехова (1985). с ксгкы&зозш-аеи програш для ЭВМ (В.М. ивони 1937).

Расчет вконошчоской ^фиктивности водоохранного влияк лесных насаждений проводился с учетом инструктивна-кетодяческ указаний по езиаакгяз плата за Епгрязнокяе окрукаюзвй природа среда П993).

В третьей главе приведены результатч исследований леей насаждений искусствешшх стопках леешх окааистем, продетпвленк в основном, следу кщгдаг породами: дуб чс.решчатий (Querem rob L. >, ясень обыкновенный (Fraxlnus excelsior I.,) и залешй (

11 i ' lanceolaia Dorc!:lu), клеи остролистный (Acer plataneldes I.) и другими.

В исследуемых лесных окосистемах выделяют два вида формэ1хяй: широколиственную и сьетлохЕоЯь'ую. ¿¡ироколиствишне формации включают различные ассоцмадяя: дубовые, дубово-кленовые, дубово-ясеневые, ореховые И т.д.

В настоящее время в рассматриваемых лесных экоспстегяах формации и ассоциации можно. разделить на несколько возрастных ..типов: 30-100, 50-60, 20-40 - лотнно.

- По -каздому лесному мпссииу ассоциации анализировались по ьочрастшш групп™. При птом отн^ч^шсь высота, диаметр, занес, даяиота, нллячиэ и масса лосшЯ подстилки, показатели травянистого яруса, ход роста модельных деревьев чо высоте и диаметру.

ОЛщвА анализ дошшх укашпоот, что широколиственные и сват-дглсвойлио формации представлена ассоциациями различного возраста и разных эдофиквторсв (табл. 1). Отмечено иемокэние продуктивности кэсааденнй в зависимости от почв и других факторов среды. Мпнумум продуктивности наблюдается на темно-каштановых почвах (Сельская дача), а максимум - на черноземах обыкновенных и пред-каг.казских (Яонлесхоз и Ленинское десничастъо). В средневозрастных (34-36 лот) ассоциациях с участием дуба 50-100% запасы распределимся еле душим образом: теино-каштановыс почвы - 105, пред-кавказские и обыкновенные*''черноземы - 142-152 м3/га.

Анализ хода роста дуба показал, что наибольшие прироста по диаметру наблюдаются на черноземах, . а наикеншг.о - на тошю-каа-тановых почвах. По высоте ход роста у дуба практически одинаков на всех почвенных разностях (рис. 1).

В исследовании* леешх зкоспстсмах выделены уникальные насаждения, пр&дставллндие собой эталонные участки леса, исторические

Таблица I

Таксационное Ьоказатоли характерных насавдений

к{омЬр пробы и состав Породе Возраст, лет Сроднив Кол-во стволов, ит/га Запас м /га

высота, м диаметр см

Донлесхоз

4. 6Д 4Я(о) Дуб чьреичатчй Ясень обыкновенный 46 46 12 10 ' 12,7 9,2 797 1255 69,1 44,4

7-0. 9Д 1Кл(о) Дуб чорокчатый Клон остролистный 31 31 14,7 9,0 12,4 9,2 1910 260 Ï67.1 8,4

12-э. bip: ТОД 2яр: СКл(о) IЛ(м) 1Я(о> Дуб чорешчатий JOwh остролистный Лина мелколистная Ясень .пбшшоввиний 93 93 93 93 24,5 11,5 1 1,0 18,0 31,4 10.4 10.5 24,9 450 045 85 10 436,0 22 р, 4,2 Л3

58-и. 10Г,(к) Сосна крымская 29 8,7 12,2 1866 108,3

Ленинское лесничество РГЛХ

2. 9Д 1Я (з), и 1Тод-лоске Св(К), Ск -Дуб черешчап.'Л Ясень золеный 34 34 12,5 11,0 12,1 10,0 1782 220 130,2 И!,8

5. 9Д 1Я (о ) t Кл (ri), в подлеске си(к), бояр. Дуб чореичатий Ясень обыкновенный Клен полевой 87 87 87 21 17 10 33,9 12,0 6,5 заз 475 543 352,2 44,3 3,2

Воссловское лееглчсство Мининского ысхлесхоза

12. 10Д>Я(г,) 15. 1 яр : 7Д ЯЯ(о) •

2яр: СЯ(о) 4Гр подлое. Кл(т), a(s:

Дуб чореичатыЙ Ясень золений

Дуб черешчатый Ясень обикноветшй

Ясень обыкновенный Груша

25 ! 1 ,0 12 ,1 2314 152 Y

25 ¡0,0 1 < ,0 26 1 п

55 18,5 20 ,5 844 240 5

55 17,3 18 ,4 570 125 0

55 6,0 8 ,8 77 1 7

55 ■ 5,2 13 ,0 22 0 9

Салъское лесшчссгво Романовского мохлесхоза

ОД- | лус5 Чг ¡рОКЧПТЫЛ 34 11,2j15,9

) ОДи " ¡Дуб ч .......1 ......... "фгм'чзтмй 4 и 14,4|17,1 |

t П *г.

105.3

167.4

посадки, памяткккп природе,. Характеристика этих насаждений .дч&г основтшй полагать, что г. условиях степной зоны г Ростовской области ьозмокю ьиращивакмо луба с запасом древесины (возраст 46- 87 л-П) 167-520 sf'/ra.

• 12

10

8

<3

о о 6

м

ш 4

2

0

б -12 18 24 30 36. 42 48 Возраст, лет.

0, см 1

2 ✓

3

{ / * ✓ о

/ / / • * сс

у ( / бЧ

12 18 24 30 36 42 48 Возраст, лет

1с. 1,Ход роста дуба черешчатого по высоте (а) и диамотру (б) на различных почвах: - черноземы обыкновенные (Донлесхоз);

• черноземы прсдкавказскио (Ленинское лесничество Ростовского ГЛХП);

• темно-кс.штановыс- почвы (Сальс:;ое лесничество Романовского мехлесхоза).

В 100-лотнвй динамике сукцессионного рэзштиг экосистем искуссгвештых стотшх лесов Ростовской области пи лапе но, что ако-логическая ситуация их приближается к ситуации ествответах лосостеннцх дубрав. Можно полагать, что искусственные лесные экосистемы находятся в климаксовом состоянии и способны 'функционировать егце длительное время при условии контроля плотности популяций диких коштнцх кивопш.

Начиная с 1971 года территории наследуемых лесных массивов используются для акклиматизации диких копытных животных. Однако,, .при этом не учитываются экологические принципа (системности, Ти-немша, оптимизации Решорта) и отсутствие хищников способствует росту численности популяции диких Киттшх животных (последние 15 лот). Достигая определенной плотности, популяции копытных занимают новыо кормовые участки, повреждая лэсшю культурц в лесхозах и

сельхозкультуры на полях, прилегающих к границам леса (500-700

■ . ?

м). Выявлена логарифмическая зависимость ыэзду пришваемостью ореха грецкого и плотностью популяция оленя благородного в Ленинском лесничестве (г=-0,б79±0,169).

В четвертой- главе искусственные стопшю 'леса расемзтриво-ются как резерваты травянистой растительности. По всем десны:": массивам выявлены следующие тишчтш кестообитания травянистой растительности: склоны балок юкной и восточной окспозиций, склоны балок северной п западной экспозиций, дата балок, лесные сщтгкк, поляш, сонокосы и пастбища, луга, молодпяки, полог леса.

Ка открытых местообитаниях обдее проективное покрытие травостоя колеблется в пределах 50-97 %, а под пологом леса - 5-40 %. Всего в исследованию; лес:гах массивах встречается около 300 видов высших цветковых рпстений из 47. сеыэйетв. Сомта флористически богатым является Весзловскоэ лесничество (198 видов, 42 семейства), а самым бедные - ленинское лесничество (136 видов, 31 семейство). Наиболее широко представлены семейства сложноцветных, злаковых, крестоцветных, губоцветных, Лобовых (табл. 2). Анализ жизненных форм показал, что преобладают травы, но встречаются также полукустарники и кустарники.

Урокайность естественных травостоев на открытых местообитаниях колеблется в пределах 1,15 - 5,87 т/га, достигая ..шксимума на днищах балок, лесных опуаки? и полянах (рис. 2). Под пологом Насаждений фигомасса травянистой растительности, высота, общее проективное покрытие зависят от полнота, возраста и состава древостоя.

В пятой главе исследовались почвозащитная и водоохранная роль лесных массивов. Содержание гумуса в почвах под насаждениями исследованных лесов заметно выше, чем на пагне, что связано с ежегодным спадом листьев, формирующих лесную подстилку. Подстилка

о Таблица 2

Распрэдо.чониэ ъидоп tro наиболее часто встречзицимся семействам в>

степных лесах

Количество видов, ит.

Семейство Донской Ленинское Веселовс- Сальс-

лесхоз лесниче- кое лес- кое

ство ничество лесничество

Бобовые (Fabaceae) 13 15 13 15

Бурачдагсопые (Boraginaceae) з р б 6

Вьюнковые (Convolvulaceae)- 1 * ! 1

Гвоздичные (Caryophyl3 асеае г б 3

Губоцветные (lamiaceae) 1б Í ч 19 13

ЗлакоЕие (Gramineae) 15 18 23 21

Зонтичные (¿placean) с Л з

Кор:;.ековып (Linón! ".сеае) г 1 г 2

Колокольчиковш (CaTinanulaceae} г 1 г> С. 1

Крестоцветные (Brassicacer.a) ■г г: о 13 10

Лилейные (Liliaceae) 5 i 4

Льновые (Ыпасеае) 1 1 с. о '

Лютиковые (Ranmculaseae) 5 6 9

'Мареновые (Rublaceae) з 3 £ 4

Молочайные (Suphorbiaceae) 2 .4 Ч 3 3

Норичниковые (Scrophulariacc гае) 5 б 10 6

Подороигоковне (Plantaglnaceae) А —г 3 3 2

Розовые (Rosaceae) 5 3 t 4

Сложноцветные (Asteraceae) 40 30 34 33

обогащает почву гумусом и улучиаот со химические и физические ; свойства. Величина порочности под насаждениями колеблется в пределах 51-63 % на черноземах, 41-5-1 % - на чтлокаштановых почвах.

Наилучшими характевг.стпкнм'л сопротивления почв эрозии (во-допрочность агрегатов по Бакшооиу, Виленскому, Андрианоьу-Ка-'чиненому) обладают черноземы обыкновенные под дубово-кленовыми насаждения:.'.«, чернозему продкапказскио чод дубово-ясеневыми

i n

Местообитания УШ -1 ^ - 3 EZ3-4 СИЗ-* f==l-f

ШШ-8 EID-9 •

Рис.2. Урожайность естественных травостоев на открытых . местообитаниях

I - Донлесхоз;

II - Ленинское лесничество Ростовского ГЛХП;

III - Beселозское лесничество Манычскопз мехлесхоза; IV- Сальскоо лесничество Романовского мехлосхоза

1 - пастбище, 2 - опушки, 3 - склоны балок южной и восточной э^ позиций, 4 • сенокос с междурядьях орехового сада, 5 - склоны балок с верной и западной экспозиций, 6 - поляны, 7 - д:шща балок, 8 - луг, ! поляна в ложбине.

насаждениями и томно-каштановш почвн под'ясоношши и дубовими цпслкдошгями.

В широколиственных насаждениях обнаружена тесная связь возраста с водопрочностьн почвенных агрегатов. Уравнения (табл. 3) показывают, что в широколиствошшх насаждениях статическая водо-прочность по Андриинову-Качишжоиу находится а прямой зависимости от возраста на черноземах прэдкавказских и на томно-каштаногах помпах. В логпри.р.гяЧ'-скоЯ зависимости от возраста насаждений находятся ¡¡одоирг/чи'-хуп, по Бчкшебпу на черноземах обикиоъаттх и нр>дкавкозскпх, е&допрочность по Вилонск<му и Лндрианову-Ка-чинокому - на чорнос&ках предкавказских.

Таблица 3

Матом,тгнко-отатлстнческие модели связи воарасто насавдоний и прочности почвонних агрегатов

Вид подопроч-носч'И по:

■Уравнения связи возраста насаждений (у) и водопрочлос'Ш (х) почпоннчх агрегатов

Показатели теснота связи

Н.М. Бгппвеоьу |

Чернозема сбикногошше, Донлесхоз

3 У = 10,06 X - 17,59е1 ] 0,81310,099

Черноземы продкаяказскио, Ленинское лесничество

Д.Г.

П. И. 11. А,

П. И. 11. А.

П. И. Н.А.

Пнлонскому

Андрилнопу-Кгушнскому

У - 0,203 .13 X + 1 ,047 ' У- 1,273 X -.17,15

0,7604 0,189 0,779*0,175

Чорпопоит прадкявказские, Веселопеноо лоотачеотво Спкаеог.у

Клчинсксму

Андрг.а:юву-Ь'ачилскому

У - 2,126 15 х - 2,334 О.ббСлО, 185

12 У -■= 0,906 х - 0,099 0,750*0,142 темисктйитзновыо почвн, Сальсяоо лесничество

У * 0,435 X f 19,92 0,79510,150

.1.

Лашшо, получении« при искусственном дождевании и/сокоЯ интенсивности, покляпвппт. что в кироколиствлшшх насаждениях сток

полностью отсутствует. Но при удаленной лесной подстилке (нарушение подстилки наблюда'отся при проведении лесохозяЛптвошшх 'мероприятий и рекреации) сток и смнг, тесно связанные друг с другом, ''находятся в обратцоЯ зависимости от водопрочпости агрегатов

Б = 136,548 - 1,683 У.:Б - 0,004 У?дк при 1^0,908*0,072; (! ,

Б = 0,983 К - г, 822 ' при г=0,98*10,0!Й; (2)

Б = 30,3 - 1,22п при, г^-0,868*0,053; (3)

К = 26,38 - 1,13п при г—0,79610,138, (4)

гдо 3 - сток ьри удаленной лесной подг-тнлко, мы;

- количество водопррчшх, по К.М. Бакшеоиу, агрегатов более I »1 в диаметре в слое 0-20 см, V.' - кодопрочноить агрегатов по П.И.. Акдрианиву-Н.А. Качинскому

О

в слое 0-?0 см, Т.; К - см:и- почвы при удаленной лесной подстилке, т/га; п - возраст широколиственных насаждений, лет.

Анализ уравнений (!) - (-1) показывает, что физические свой-стьа верхнего слоя почвы, улучшаясь до опродедзднгого возраста -(23-Р5 лет) широколиственных насаждений, будут способ- ствовать полному зарегулировании стока и предотаршт-ншю смыве почьи дйж»* ири наруимнии подстилки.

В «'ий'мюхьоЯных насаждениях (до 50 лет) сток и омнр на ноч-них, лишенных лесной подстилки, находятся и зависимости от содер-г: '.'Л'.^ч гумуса к чисил нляетичностч, изменяющихся*с

н,•см-'-'М насаждений:

Я - 0.0168 1Г - 0,9.",Г, п + 35,508 при г-0,8.1.^0,240; (5)

О

Н = 198,6Л'.' . ПГЛ. г=-0,67г.г0,?06; (в)

п 6,9-135 4- Р.,£545 1р - 26,869 при r---0.794t0.151, (7)

О - еод-эржпшо гумуса в слоо почв« 0-20 см , %; 1р -■ число пластичности, Й.

дингмжя жлсоплошя лесной подстилки (рис. 3) шкгазасо, что связи позрастой эдкфикптора (п, лет) и весом подо'ЛУт! (К, т/га) - гсдаг-г вид: - дл- шяроколистпогаш *;гзойядагаП

•I г.- Д5795 »- 0,7!£а - О.ПЗЗгп2 при 1}=0,7СЮ ±0,104; (8) - лхя ОЕ&ТЛОлВОйпих игсгвдокнй I; ~-ю,53 -•■ г, 13 » - о,аз97пг при ->7=0,929*0,033 (9)

где и - юарпо? оттлохвоШшх паспадоний, лет;

о

2 - сзетг.охвойных иассжяений

Рис. 3 Связь веса лесной подстилки с возрастом:

1 - шкрокстмстоенных насаждений;

10 го 30 о 50 60 70 80 Зозраст ¡¡всаждония, лет

Аиашз данных рис. 3 и формул (8) - (9) показал, что" накопление лесной подстилки происходит в насаждениях широколгстЕенно.' группы формант до возраста здафикатора около 45 лет, я в насаж дениях светлохвойной грушш - около 41 года. С дальнейшем тают раздоЕэшя лесной подспшси нревкиазог обьогт опада и оргшпгчсска. касса под пологом насакдений уменьшается»

Водоохранная роль леса проявляется в том, что поверхностны сток переводится в грунтовый. При атом улучшается качество родни ковой еоды (БПК - 1,1; азот нитритов - 0,03, кзлазо - 0,8 ыг/л по отношений к прудовой и речной (БГЖ - 9,0 и 2,5; азот нитрпто

- 0,6 и 0,8; железо - 1,5 и 1,2 мг/л соответственно). Патогенна микрофкора в воде лесных родников отсутствует, тогда лсак в пруде: вой и речной воде количество ое достаточна зелио (яздекс Е. Col

- 24000 и 7000 соответственно).

Шестая глава госвяцэна &колого-эконо:д1ческой оценке кскусст венных стешшх лесов.

На гарриторзш нсслздсвагпшз: mcnux skoсистем дополнительг выделены 25 природных объектов, выполняющих социальные и Бащчтш функции и вуздающиеся в особой охране, которые объединены в груш: уникальные и высокопродуктивные лесные насаждения, отдел! ные 90-100 - лоткиз деревья, участки флористически бога'.эй цолш ной растительности и лесные родники.

При выявлении мелиоративного влияния лесных массивов получ< ны прямолинейные зависимости мвхду' урожайностью хозяйств с зала, ной и восточной сторон, что подчеркивает оазисное влияние леста массивов на окрукащиа агроландаафтн.

Экономическая оценка водоохранного влияния леешх карешэ проводилась по предотвращенному годовому ущербу от сброса загря: нящих веществ в водные объекты. Суммарный предотвращенный уще

от водоохранного влияния исследованных мскусстЕеглшх. стопных лесов равен 3.-6,3 млн. руб/год. "

Несомненно, что cC;r;.ffl экономический результат сродооглчптного действия исследован;ых лесов будет efj.ho, т.к. на?,гн но учитывались доходи от повшюния урозийпойти сельскохозяйственных культур в soma мелпэратигного мнлнпя лесоъ, сокрздошю затрат на создание лооных культур при р«)Гулирог.?шга пло'г;остп популяций диких когшт-;;ч>; хипотних и др.

КЕОДЧ

. Тесные ^косиото.'-гс' сго;;лП гпхвдго Лона характ©нзуятсл высокой вродухтаяиостно. К wspriovjr насаадоний 34-8? лет -чэдзеы древе-сш'н здесь составляя? !03- iСО м3/га, достигая в уншъдьнцх насаждений." Г.'О-БйО м-Vra. Iochuo »косистеш находятся в ицшак-совом состоянии, наномкнощем соответствуй1,ее состояние лз^-степных дубраъ.

2. Р некоторых экосистемах искуственвых степных лесов наблюдается рост численности популяций диких копытных животных. Ус-таноьлонй связь между приживаемостью культур и плотностью' по-нулянии диких копытных.

3. В л^еннх экосистемах по 9 титгачтш местообитаниям зафиксировано около 300.видов высших, цв'.-тковиХ растений из 47 семейств, среди них к редким и сокращающимся отнесены 7 »Гидов и нуждающимся ь охране - 12 видов.

4. Флорисгич.1 кое богатство лесных экосистем составляет банк генофонд-'; травянистых растений для использования при поверхностном и коренном улучшении пастбищ и сенокосов, биологической pi культивации нарушенных земель и других целей.

5. Почвозащитная р:>ль искусственных степных лесов определяется

комплексов факторов, главными которых яшы™.^ лви*»™;;^ физико-химичнокйх свойств верхнего сл,оп почв и лесной подстилки ПОЛ пологом насаждений двух ОСНОВНЫХ групп <£0]!ППЦиЛ -* колиственной к светлохвоЧной.

6. Наилуч'лиыии характеристики*:,! сопротивления почв ьроана (;<одо-прочность агрегатов по Р,а!авееву> йшиш)ы:\ Андрианову-Качин-скому) обладают чор1гозеш обыкновошшо под дабопо-клоношшн нпсчвдонг "-да, чер,шпемц прэдкнькачокио под "дубош-дсоневнш насаждениями и. темно-каштановне почки ПОД ясек<шад и дубовыми насаждениями _

7. 1!-1сакде';,ия широколиственной группы на лучших ««стообитшшях С110<1о<Зствумт поншюни'и иротквоэрозионной стойскостп г.очв ь основном за счет накопления лесной подстилки и возрастания ха~ рактористик водопрочности почвенных агрегатов по И.М. Баюяо-еву, Д.Г. Вялепскому, П.И. Андрианову-Н.А, Качинскому. Насаждения светлохвойноЯ» группы усиливают почвозащитные функции лесов как в результате накопления подстилки, так к увеличения содержания гумуса и чисел пластичности в верхних горизонтах логких почв.

8. Установлены закономерности формирования стока и проявления оросил -на дочвах с нарушениями. лесной псдстилки или лишенных ое защитного слоя. Получена математическая модель связи модулей сгокп взвешенных наносов за период дождя с характеристиками П-20 гм слоя почв под насаждениями равличннх групп лесных .(.->рмп:;ш1 без пицс:ти..хи: водопрочностью агрегатов по Д.Г. Виден скому. грудники разрушающими нагрузками на один. агрегат, со-дотданиом гумус.-., числами пластичности.

9. Р. числе мероприятий по охране поле- и почвозащитных искусственных степних лосов предложено включать ттриеш. создания я

сохранения под подогом культур оптимальней массы подстилки з слодукщио возрастшге периода: шкроколиствошшо насаждения -моложе 12-18 лет и старше 45 лот; светлохвойнко - моложе 30 и старше 60 лет.

1С. Искуствешше леса способствуют пошаонию физико-хг.мичоских и и санитарно-бакюриологических характеристик качества местного стока я грунтовых вод.

11 На территории исследовагошх етепкнх лесов Ростовской области дополнительно выделено 26 охраняемых природинх объектов, прпд-■ ставленных 5 группами: утпеплыпга и внеокопродуктивнне лооние насаждения, отдолишо ЮО-летниэ дорезья, участки флористически богатой цел;пшой растительности и лвсто родники. .

12. Экономический г»фТ>экт искусствензшх стэгпшх лесов определялся, в основном, их водоохранной ролью. Суммартшй продотвращешшй годовой ущерб по Донском;- уче'но-опнтнему лесхозу, Ленинскому и Песеловскому лесничествам составляет 326 млн. руб.

ПРЕДЛОлИП'Я ПРОЛЗВОДСТВУ

1. Плотность популяции оленя в етепних лесах не должно пропивать 2,5 голош на 1000 га насаждений.

Я. В экосистемах искусственных степннх лесов встречаются редкие для Ростовской области и сокращающиеся виды трап: бе.чьвнлил сарматская, живокость Шмальгауз*на, ковыль.красивейший, ковши. украинский, лон кестковолосистый, майкарягян волжский, тильпан Вибершт^Яна. Вияьменн дополнительно 13 видов, нуждающихся в охране: бурачок маленький, петрочш'н логичная, герань растопыренная, горихскхт шанд^юний, аогшик колючий, клогмр сомнительней, колокольчик ранунцеливидннй, колокольчик сибирский, купена лекаротшнняя, ломонос ложнокгучий, овсяница ложноовочьн, птицемлечник Фишера, смоленка многоцветковая.

3. В -пределах стешшх лесов шделеш особоохраняшю о".*-; ектн, где следует вести хозяйственную деятельность по двук режимам:

- защитней режим с но деревьям ведением хозяйства;

- внерекиыный - недоступные для эксплуатации уникальные ка. саждения.

По материалам диссертации опубликованы следумчие работы ...

1. Травянистая растительность Доплесхоза. // Защитное лесоразведение на Северном Кавказе: Сб. от. / Ив. -Новочеркасск, 1937. - С. 18-28.

2. Рост основных лзсообразую^чх пород в искусственных степных лесах Ростовской сбл. //Всесоюзная школа молодых учен, и специалистов по современным проблемам защитного лесоразведения и охраны природы. - Волгоград, 1937. - С. 29-30.

3.Метод, указания к самостоятельной работе студентов при проведении учебной практики по ботанике. - Новочеркасск, Г987. -36 о.

4. Экологическая тропа "Донские зори.": Буклет. - Ростов н/Д, 1988. - 8 с.

5. Водоохранная роль искусственных степных лбсов. //Вестник с.-х. науки. - 1988. - Л9. - С. 135-136.

6. Про т ¡шоэ ро з кош! а я стойкость почв экосистемы Донлэсхоза. // Известил СКНЦВШ. Сер. Естественные науки. - 1988. - Щ. - С. 8-13. (в соавторстве).

7. Средозащитная роль искусственных степных лесов РостовскоЗ обл. //Интенсификация лосохозяйственного производства Северного

•■Кавказа: Тезисы докладов науч.-практ. конф. - Краснодар, 1988..-С. 11-12. (в соавторстве).

8. Исследование протквозрозионпой стойкости почв искусственных лесов Донских степей. //Бюллетень ВПыЦШ. -1933. - Вып.. 3(55). - С. 44 - 48. .„

9. Почвозащитные функции степных лесн. насаждений. // Почвоведение. - 1989. - й 2. - С. 87-98. (в соавторстве).

10. Искусственные степные леса как опорные подсистемы агролесомелиоративных систем водосборов. //Экологичоскио аспекты аг

¿JKj «

роле соме лиорацшг в Западной Сибири.: Тезис»,докл. к науч.-практ. коиф., посвященной БО-летию ЗСФ БНИАЛМ.. - Барнаул, 198Э. -С. Л25-126.

II. Характеристика растительности в экосистомо искусственного леса. //Вклад молодых учен, и спец. в интенсификацию с.-х. производства. Ч. 2.: Материалы Всесоюзной науч.-практ. конф.

- Алма-Ата, I9SS. - С. 2G-27.

• 12 Влияние степных лосов па продуктивность окружающих аграрных ландшафтов. //Погаитние еф£ективкости использования водных ресурсов в с.-х. Ч. II.: Тозисы конференции. - Новочеркасск, 1989.

- С. 271-272.

13. Влигапю исзсусствегаш насаждений па урожайность с.-х. культур. //Лосной ¡куриал. - ГЗЭО. - JSI. - С. 123-132.

14. Продуктивность искусствен, стешшх лосов Ростов, обл. // Зочитноо лосоразводонио ;гл Северном Кавказе.: Сб. ст. / КЭТЛТ. -Новочеркасск, 1990. - С. 18-ЗГ.

15. Искусстминно стегпгае леса как резерваты травянистой растито.шюстн. .'/ Фауна и флора лссоагрпрного ландиефта: Еюл. вгаАЖИ. - Волгоград, 1990. - Вып. 3 (53). - С. 63-71.

1С. Метод, указания для выполнения расчетных, курсовых и динлог/пн.х работ по окологнческпм дисциплинам. (Для студ. спец. 0112 и слушателей курсов переподготовки работников Госкомприроды, спацфпкультета'по спец. "Проь. экология".) /НИМИ. -Новочеркасск, тгщ. - 82 с. (в соавторстве).

17. -Пиоц«логическая ситуация в искусственных лесных экосистемах. //Тезисы конф. (20-21 мая 13Э2 г.) х ГОМИ. - Новочеркасск, Т992. - С. 68.

7.9. Учеб. экологическая тропа "Познай природу" на территории ПК и 0 им. М.Горького в г. Ростове ivR. // Экологические тропы Донского края. : Рекомендации, по созданию экологически трои в-целях экодогичеок.. воспитания населения. - Ростов н/Д, 1992. - С. 13-2?.. (ь соавторстве ).

19. Познавательная апологическая тропа "Войди в природу другим?" на территории ПК и О им. К.Островского Первомайского р-на г. "остова н/Д. // Экологические трогга Донского края.: Рекомендации по е<-.:<данин г»кслогических троп в целях экологического воспитания наонл^-ния. -Ростов н/Д,' ТЭЭ2.-, -С. 67-76. (в соавторстве). ЯП, Познавательная ^ко.<югич«сквя 'тропа "Донские аори" на

территории Горн*иского заказника Донл^схоза Красносулинского р-н;; Ростовской обл. // Экологический трот; Донского края.: Рекомендации по создат .о окологиЧ'- окил трон п целях г<кологичесн1 го воспитания населения. - Ростов н/Д, ТЭ32. - С. 23-30. (в соавторстве).

с

» 21. Комплексная экологическая оценка искусственных лесн. экосистем Ростовской обл. //Проблемы мелиорации и экономики Гга России. (Тезисы конф.): 23-26 марта Г993 г. / НИИ. - Новочеркасск, 1993. - 0.18«.

2?. Экотоннно яони искусственных степных лесов РоотовскоП обл. // Пробломн экологии и мелиорации Юга России,: Тезисы науч.-прнкт. кон>;>. молодых учен, к студ. /НШИ. Новочеркасск, 1994. -С. 30.

73. Метод, указания для выполнения ириктичое.кил работ по дисциплине "Экология и охрана природч" (спец. 2604 - "Лесное и лесопарковое хон-ио") /ИИ. - Новочеркасск, Т994. - 53 с. (в соавторстве ). ;

Подписано ь гЙчйть 20.04.95 г. Формат бумаги 60x84 1/16

ОЯъоы усл. п. л. 1,0 Зикяз А*

Тира* Ю0 экз.

?г,п.ч-]);>'*.ц:.-, {»ш. Новочеркасск, ул. Пушкинская,