Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Лесомелиоративное освоение пастбищ на глинистых равнинах сухостепного и полупустынного Заволжья

ВАК РФ 06.03.04, Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

Автореферат диссертации по теме "Лесомелиоративное освоение пастбищ на глинистых равнинах сухостепного и полупустынного Заволжья"

На правах рукописи

ШАРДАКОВ АЛИБЕК КАКИМУЛЛОВИЧ

ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНОЕ ОСВОЕНИЕ ПАСТБИЩ НА ГЛИНИСТЫХ РАВНИНАХ СУХОСТЕПНОГО И ПОЛУПУСТЫННОГО ЗАВОЛЖЬЯ

□034070Э4

Специальность 06.03.04. - Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

1 О ДЕК 2009

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград 2009

003487094

Работа выполнена на кафедре «Лесоводство и лесная таксация» ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова».

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кузин Аркадий Николаевич Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Литвинов Евгений Александрович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кушнарев Александр Иванович

Ведущая организация:

Научно исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока

Защита состоится «25» декабря 2009 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.007.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации по адресу: 400062, г. Волгоград-62, Университетский пр., 97, а/я 2153, ГНУ ВНИАЛМИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации и на сайте www.vnialmi.ru.

Автореферат разослан « 23.» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Л. А. Петрова.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Пастбища аридной зоны являются уникальной территорией Российской Федерации. Здесь возможен выпас животных почти круглогодично, не вкладывая значительных капитальных затрат на стойловое содержание, которое необходимо затратить в средней и центральной полосе России. Пастбища круглогодичного использования по своему видовому составу, сезонности накопления поедаемой массы, пригодны для стравливания и лучше всего соответствуют содержанию овец, верблюдов и лошадей. При разумном и рациональном использовании пастбищ можно добиться не истощи-тельного их использования.

Современная негативная трансформация пастбищных экосистем достигла небывалых размеров. На этот процесс оказали влияние не только антропогенная деградация, но и естественный агроклиматический потенциал как два взаимосвязанных фактора.

В связи с проблемой рационального использования земельных ресурсов Юга-Востока европейской части России, куда относится Саратовское Заволжье и Джаныбекский стационар большое значение имеет вопрос повышения продуктивности земель данного региона.

Заволжская глинистая полупустыня - один из тех районов, где возможность и целесообразность создания защитных насаждений в богарных условиях неоднократно ставилось под сомнение.

Однако опыт показал, что создание на почвах солонцового комплекса в богарных условиях защитных насаждений не только невозможно, но и настоятельно необходимо.

Цель и задачи исследования. Цель - лесомелиоративное освоение и увеличение продуктивности пастбищных угодий на глинистых равнинах сухостеп-ного и полупустынного Заволжья, на основе опыта Джаныбекского стационара.

Для достижения цели исследования решались следующие задачи:

1. Изучить водный режим почв пастбищных угодий региона исследований.

2. Определение продуктивности естественных кормовых угодий района исследований.

3. Подбор и оценка древесной растительности лесных насаждений.

4. Определение динамики продуктивности кормовых трав под защитой древесного полога.

Объекты исследования: - лесопастбищные угодья естественного происхождения и под защитой лесных насаждений.

Методика исследований. Проведение полевых исследований урожайности пастбищных кормовых трав с последующей статистической обработкой результатов наблюдения. Урожайность пастбищных кормовых трав определялась укосным методом на объектах исследования при достижении травостоем пастбищной спелости. Для статистической обработки результат полевых наблюдений использовались методы дисперсионного и регрессионного анализов.

Научная новизна: Впервые для Саратовского Заволжья определен новый тип пастбищ - лесопастбище, с внедрением которого происходит повышение продуктивности пастбищных угодий. Определены особенносги динамики продуктивности кормовых трав лесопастбищных угодий в зависимости от породного состава древесного полога, типов почв и водного режима. Предложен и научно обоснован ассортимент древесно-кустарниковых пород для создания лесопастбищных угодий в Саратовском Заволжье.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- водный режим почв пастбищных угодий региона исследования;

- особенности продуктивности естественных кормовых угодий района исследований;

- особенности динамики продуктивности кормовых трав в процессе изменения состава древесного полога, типа почв и водного режима лесопастбищных угодий;

ассортимент оптимальных древесно-кустарниковых пород для

создания древесного полога лесопастбищных угодий.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследования. Полученные результаты исследований позволяют рекомендовать для сельскохозяйственных предприятий Заволжской глинистой полупустыни создание лесопастбищных угодий как один из возможных способов повышения эффективности лесомелиоративных мероприятий на пастбищных землях. Создание лесопастбищных угодий дает возможность увеличить объем производства кормов, стабилизировать кормовую базу, а также предотвратить деградацию и выход из сельскохозяйственного использования значительных площадей земель. Внедрение результатов исследований проведено Энгельсским лесхозом и НП « Хвалынский» на землях сельскохозяйственных предприятий Энгельсского и Хвалынского районов.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» в 2006-2009 гг., а также на международной научно-практической конференции молодых исследователей «Наука и молодежь: новые идеи и решения», г. Волгоград в 2008 году, где был вручен диплом и сертификат за 1 место.

Степень личного участия. Автором осуществлены обработка и анализ экспериментального материала, обобщение данных литературных источников, получены основные научные результаты и сформулированы выводы.

Публикации в печати. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе одна статья в изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ, общий объем публикаций - ] ,2 печатных листа, из них автору принадлежит 0,6 печатных листа.

Структура и объем диссертации. Диссертация написана на 142 стр. машинописного текста и состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций производству, имеет 20 таблиц, 15 рисунков. Список литературы включает в себя 131 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненной работы; приведены: цель работы, задачи исследований; научная новизна; научные положения, выносимые на защиту; практическая ценность работы и реализация результатов исследований; апробация работы и структура диссертации.

В первой главе: Состояние изучаемого вопроса

Дана краткая история интродукции древесных растений, а также описаны истоки и начало зарождения интродукционного эксперимента в России и мире. Приведены исторические аспекты древесно-кустарниковой растительности непосредственно и на Джаныбекском стационаре, а в частности интродукционный эксперимент в падине, и на солонцовом комплексе межпадиной равнины.

Во второй главе: Природно - климатические условия района исследования дана природно - климатическая характеристика и проведен сравнительный анализ климатических, почвенных, гидрологических, геоморфологических, геологических особенностей погодных условий Заволжской глинистой полупустыни.

В третьей главе Программа, объекты и методика проведения исследований приведена программа и методика исследований по теме данной работы, а также дана характеристика объектов исследований.

Для решения поставленных задач намечена следующая программа исследований:

1. Изучение природно-климатических условий и систем ландшафтов, рассматривающихся как совокупность эдатопов, различающихся между собой по почвенно-грунтовым и почвенно-гидрологическим условиям.

2.Определение эколого-морфологических характеристик лесопастбищных угодий и подбор объектов исследования.

3. Изучение водного режима почв пастбищных угодий.

4. Определение продуктивности кормовых трав лесопастбищных угодий, а также её динамики в процессе изменения возраста древесного полога

лесопастбищных угодий.

5. Статистическая обработка результатов исследований и оценка экономической эффективности создания лесопастбищных угодий.

Методическую базу работы образуют современные методы ландшафтно -экологических исследований, описанные в многочисленных типовых нормативах и разработках.

При определении продуктивности пастбищ использовали метод метровых площадок по Доспехову Б.А. (1985) и методику НИИСХ Юго-Востока (1973).

Энергетическая оценка дана согласно методике Севернева М.М. (1991) и «Методике оценки эффективности систем земледелия на биоэнергетической основе» (1984, 1989).

Экспериментальный материал обрабатывали методом вариационной статистики. Проведены дисперсионный, регрессионный и корреляционный анализ, использовалась методика Б.А. Доспехова (1985) с применением пакета типовых компьютерных программ Microsoft Excel, Statistika 6.0.

Объектами исследования являются лесонастбищные угодья с различным возрастом, породным составом древесного полога и различным типом почв. Современные лесопастбища первоначально создавались для разработки природосберегающих приемов мелиорации почв солонцового комплекса и создания новых, более продуктивных экосистем в богарных условиях которые в последующем использовались также как пастбища. Объекты исследования имеют следующие характеристики (табл. 1)

Таблица 1. Характеристика природою - кормовых угодий.

Тип при- Почвен- Водный Раститель- Солевой ре- Название Уро- Площадь

родно- ные усло- режим ный жим комплекса жай- занимае-

кормовых вия покров ность мая в ре-

угодий ц/га гионе %

1 2 3 4 5 6 7 8

Темно- Периоди- Типчак NaCl Типчаково-

цветные чески Житняк (хлорное за- житняковые

Сенокосы чернозе- промыв- Ковыль соление ) угодья на 20-24 25%

мовидные ной Подмаренник Na2S04 (сульфатное засоление) темноцветных слабо-засоленных

Солонча- почвах

ковые со- Непро- Прутняк. KCl Прутняково-

Пастбища лонцы мьшной Полынь (хлорное за- чернопо-

черная. соление лынные па- 6-8 50%

Типчак. сильное) CaS04 (сульфатное стбищные угодья на солонцах

Лугово- засоление)

каштано- Промыв- Житняк. NaCl Житняково-

Сенокосо- вые поч- ной с Ромацпшк. (хлорное за- Ромашнико-

пастбища вы подпоч- Типчак соление ) вые угодья

венным Прутняк. CaS04 на лугово- 10-12 25%

водным (сульфатное каштановых

выпотом засоление среднее) почвах

В четвертой главе Эколого-морфологическая характеристика лесопа-стбищных угодий приводится классификация существующих на территории Заволжской глинистой полупустыни лесопастбищных угодий, а также дана характеристика почвенных условий, водного режима и растительного покрова лесопастбищных угодий.

Классификация кормовых угодий строится на комплексе признаков: растительность, почва, рельеф, климат, условия увлажнения. В данной работе была использована общепринятая фитотипологическая классификация кормовых угодий, разработанная во ВНИИК ( Л.Г. Раменский, И. А. Цаценкин, 1971).

Согласно данной классификации на территории стационара можно выделить следующие типы биогеоценозов:

1. Степной, на темноцветных черноземовидных почвах.

2. Сухостепной на лугово-каштановых почвах

3. Пустынный на солончаковых солонцах.

Биогеоценозы пустынного типа образуют сплошной фон, в который вкраплены замкнутые контуры степных биогеоценозов, окруженные узкими кольцеобразными лентами биогеоценозов сухостепного типа.

Наиболее распространенным видом почв на территории стационара и в районе его расположения являются солончаковые солонцы, занимающие не менее 50% общей площади межпадинной равнины и приуроченные к микроповышениям, которые заняты пустынными биогеоценозами. Характерной особенностью солончаковых солонцов является наличие легкорастворимых солей (хлоридов и сульфатов) непосредственно под солонцовым горизонтом на глубине 45 - 50 см от поверхности.

Таблица 2. Водно-физические, солевые характеристики на солончаковых

солонцах

Характеристика поч-вогрунта Глубина, см МГ, % ВЗ, % НВ, % ПВ, % Минерализация, г/л Общее солесодержание, %

Прутняково-чернополы-ные пастбищные угодья на солонцах 0-20 12,5 15,5 45 57 5,2 0,77

20-40 13,8 16,5 55 6,8 0,82

40-60 14,7 17 32 52 4,6 0,93

60-80 13,2 17 31 50 4,9 1,12

80-100 12,9 18 30 47 5,3 1,42

100-120 12,4 18,5 _29| 46 6,5 1,62

120-140 13,5 18,5 29 44 5,1 1,74

Как видно по данным таблицы, минерализация почв уже с поверхности достигает почти 7 г/л, а на глубине 60-120 см общее солесодержание близко к порогу токсичности для многих древесных растений (1,2-1,7%).

Микропонижения (западины) заняты незасоленными темноцветными чер-ноземовидными почвами под злаково-разнотравной растительностью. Почвами западин занято около 25% площади территории стационара.

Таблица 3. Водно-физические, солевые характеристики на темноцветных почвах

Характеристика поч-во-грунта Глубина, см МГ, % ВЗ, % НВ, % ПВ, % Минерализация, г/л Общее соле- содержание, %

Житняково- 0-20 10,7 15 45 59 4,8 0,69

ромашни- 20-40 11,8 15 36 58 5,6 0,80

ковые се- 40-60 12,4 15 34 55 4Д 0,89

нокосно- 60-80 14,5 16 34 52 3,9 1,16

пастбищ- 80-100 15,9 16 33 47 4,4 1,38

ные угодья 100-120 16,2 17 30 45 5,8 1,44

на лугово- 120-140 16,5 17,5 29 42 4,9 1,53

каштано-

вых почвах

По данным таблицы темноцветные почвы можно отнести к слабозасолен-ным легким суглинкам с большой для них влагоемкостыо (НВ верхних горизонтов достигает 33 %).

На микросклонах, занимающих оставшуюся площадь, располагаются зональные светло-каштановые почвы с развитой на них сухостепной растительностью.

Таблица 4. Водно-физические, солевые характеристики на лугово-каштановых

почвах

Характеристика поч-вогрунта Глубина, см МГ, % ВЗ, % НВ, % ПВ, % Минерализация, г/л Общее соле- содержание, %

Типчаково-житняковые сенокосные угодья на темноцветных почвах 0-20 6 16 33 55 3,3 0,63

20-40 6,8 16 Ч -1 .) 52 3,5 0,79

40-60 6,8 16,5 28 50 3,7 0,88

60-80 6,6 17 28 48 4,0 0,92

80-100 7,3 18,5 27 45 4,4 1,24

100-120 8,6 19 24 44 5,6 1,36

120-140 10,3 19.6 23 42 4,2 1,48

Как видно по данным таблицы минерализация лугово-каштановых почв как и на солонцах уже с поверхности достигает 5,6 г/л, а по влагоемкости (НВ верхних горизонтов 45%) их можно отнести к легким суглинкам.

Названные три типа почв межпадинной равнины образуют полупустынный солонцовый комплекс, характерный для значительной части Волжско-Уральского междуречья. Растительность микроповышений носит пустынный характер, микросклонов — пустынно-степной, западин — степной.

Лесные насаждения в аридных регионах почти всегда испытывают дефицит влаги. В связи с этим необходимо рассмотреть водный режим почв данной территории. Исследования показали, что солончакам характерен непромывной тип водного режима.

Таблица 5. Водный баланс (мм) солончаковых солонцов

Период оп- Измене- Приход (осад- Расход

ределения ние запа- ки) перерас- Физ. ис- Транспи- Отток в грунто-

сов влаги пределение парение рация вые воды

Весна 2006 г. 19,8 238,4 73,7 176,4 —

Осень 2006г. 8,1 46,8 26,3 8,8 —

Весна 2007г. 17,8 195,8 67,4 129,6 —

Осень 2007г. 16,6 32,6 12,2 103,9 —

Весна 2008г. 23,1 148,6 58,8 94,2 —

Осень 2008г. 18,7 42,5 24,3 7,8 —

Произведя расчет водного баланса мы установили, что в годы с обильными осадками транспирация увеличивается до 176 мм, а в более сухие годы уменьшается до 94 мм и менее. В годовом балансе на физическое испарение расходуется от 20 до 60% атмосферных осадков, а на транспирацию — от 40 до 80%. Для темноцветных почв характерен промывной тип водного режима.

Таблица 6. Водный баланс (мм) темноцветных почв

Период опре- Измене- Приход (осад- Расход

деления ние запа- ки) перерас- Физ. ис- Транспи- Отток в грун-

сов влаги пределение парение рация товые воды

Весна 2006 г. 38,3 30,7 83,7 187,5 60,3

Осень 2006г. 14,5 86,8 51,7 13,0 —

Весна 2007г. 36,6 264,2 58,7 91,6 42,4

Осень 2007г. 10,5 56,2 20,4 6,9 —

Весна 2008г. 34,4 223,6 32,4 180,2 36,3

Осень 2008г. 9,4 68,7 26,2 9.4 —

Расчет водного баланса почв показал, что в приходной части основную роль играют атмосферные осадки, а в расходных - испарение и транспирация. Причем на испарение и транспирацию расходуется до 70% выпавших осадков, а 30% проникает в почву и проваливается до фунтовых вод, создавая промывной тип водного режима.

Для лугово-каштановых почв характерен промывной тип водного режима с подпочвенным грунтововодным выпотом.

Таблица 7. Водный баланс (мм) лугово-каштановых почв

Период опре- Измене- Приход (осад- Расход

деления ние запа- ки) перерас- Физ. ис- Транспи- Отток в грун-

сов влаги пределение парение рация товые воды

Весна 2006 г. 20,7 266,4 86,7 154,3 43,3

Осень 2006г. 3,5 56,3 26,3 12,3 —

Весна 2007г. 21,2 235,8 67,4 152,5 28,6

Осень 2007г. 6,5 46,6 23,9 12,2 —

Весна 2008г. 17 168,6 69,8 104,2 31,4

Осень 2008г. 11,6 53,5 29,3 8,8 —

Исходя из данных в период наблюдения, водный баланс на лугово-каштановых почвах незначительно отличается от водного баланса на солонцах.

Пастбищные угодья, прилегающие к Джаныбекскому стационару, приурочены к почвам, где продуктивность каждого сильно разнится друг от друга. Ведь характерной особенностью растительности стационара является ее комплексность, тесно связанная с комплексностью почв, микрорельефом, современными климатическими условиями, деятельностью животных и историей происхождения Прикаспийской низменности.

Мы определяли продуктивность травянистой растительности на трех типах природно-кормовых угодий. Определение продуктивности кормовых трав являлось одной из основных целей наших исследований. Полученные результаты позволили сравнить хозяйственную ценность лесоиастбищных угодий, оценить урожайность кормовых угодий в аридных зонах, а также продуктивность на различных типах почв.

Таблица8. Средняя продуктивность на естественных кормовых угодьях Джаны-бекского стационара, ц/га

Типы почв кормовых угодий Водный режим Средняя продуктивность, ц/га НСР, ц/га

Продуктивность за 2006г.

Темноцветные Периодически промывной 15,45 0,14

Светло-каштан. Промывной с грунтовово-водным выпотом 12,43 0,11

Солонец Непромывной 9,14 0,08

Продуктивность за 2007г.

Темноцветные Периодически промывной 14,88 0,13

Светло, каштан. Промывной с грунтововодным выпотом 11,93 0,09

Солонец Непромывной 8,28 0,05

Продуктивность за 2008г.

Темноцветные Периодически промывной 15,80 0,13

Светло-каштан. Промывной с грунтововодным выпотом 12,26 0,10

Солонец Непромывной 7,97 0,06

Наиболее продуктивными является пастбища на темноцветных почвах с периодически промывным типом водного режима. Пастбища на лугово-каштановых почвах с подпочвенным грунтововодным выпотом менее продуктивны. Пастбища на солонцах с непромывным типом водного режима характеризуются наименьшей продуктивностью.

Чтобы повысить продуктивность пастбищ академик Петров В.И., профессор Касьянов Ф.М. и ряд других ученных рекомендуют проводить на них лесомелиорацию. Для того чтобы подтвердить или опровергнуть данное утверждение мы провели ряд исследований в которых определялась продуктивность пастбищ под защитой лесных насаждений. Данные исследований приведены в таблице 9.

Таблица 9. Продуктивность кормовых угодий под защитой лесной полосы на Джаныбекском стационаре, ц/га

Типы почв кормо- Удаление от пастбищезащитной Средняя про-

вых угодий лесной полосы, м дуктивность, ц/га

5Н ЮН 15Н 20Н

Продуктивность за 2006г.

Темноцветные 22,73 18,84 17,52 14,73 18,45

Светло-каштан. 18,42 14,16 13,95 11,20 14,43

Солонец 14,22 11,33 10,81 8,20 11,14

Продуктивность за 2007г.

Темноцветные 19,37 15,88 15,06 13,27 15,88

Светло-каштан. 16,48 12,95 12,07 10,25 12,93

Солонец 12,58 9,91 8,07 6,59 9,28

Продуктивность за 2008г.

Темноцветные 20,42 16,26 17,02 13,52 16,80

Светло-каштан. 17,06 13,14 12,25 10,62 13,26

Солонец 13,34 10,37 9,17 7,03 9,97

Анализируя данные таблицы можно сделать следующее заключение: средняя продуктивность наиболее высокая под защитой древесного полога, с удалением она понижается и на расстоянии равном 20Н, она близка к продуктивности как на целине. Также влияет тип почв и водный режим. Продуктивность пастбищ выше среднего на темноцветных почвах с периодически промывным типом водного режима, на лугово-каштановых почвах с подпочвенным грунтововод-ным выпотом они менее продуктивны, на солонцах с непромывным типом водного режима характеризуются наименьшей продуктивностью.

Кроме этого, продуктивность является наглядным показателем эффективности выполняемых защитных функций лесопастбищных угодий, также это можно увидеть и по динамике продуктивности выраженной в виде графика. Чем больше удаление от ЛП, тем меньше показатель продуктивности.

5 Н ЮН 15Н

удаление от ЛП, м

—♦—тем.цвет —в—св.каштан —«г-солонец

Рис. 1 Динамика продуктивности лесопастбищных угодий

Результаты определения продуктивности кормовых угодий являются доказательством того, что изменения микроклимата территории расположения лесопастбищных угодий, выражающиеся в снижении интенсивности прямой солнечной радиации, уменьшении суточной амплитуды температурных колебаний и снижении скорости ветра, оказывают благоприятное воздействие на рост и развитие лесопастбищной растительности. Вследствие чего и происходит увеличение продуктивности лесопастбищных угодий. Результаты полевых исследований по определению продуктивности кормовых угодий были обработаны с использованием статистических методов. Для статистической оценки результатов исследований применялись методы дисперсионного и регрессионного анализов. Статистическая обработка опытных данных проведена на ЭВМ с использованием пакета прикладных программ Statistica и MS Excel. С целью определения точности опыта и оценки существенности разности между вариантами применялся метод дисперсионного анализа обработки данных, полученных при определении продуктивности кормовых угодий.

Наиболее тяжелыми условиями для произрастания древесных пород характеризуется аридная зона, включающая в себя крайние юго-

восточные районы Саратовского Заволжья и исследуемой территории Джаны-бекского стационара. Состав произрастающих древесных пород в ней сильно ограничен и многие из них произрастают здесь на пределе своих экологических возможностей.

В соответствии с программой исследования, в целях адаптации агролесных экосистем к конкретным условиям различных аридных зон было проведено исследование состояния древесных насаждений, произрастающих на территории. Оценка состояния насаждений проводилась согласно общепринятой методике по «шкале категорий состояния деревьев», принятой в действующих «Санитарных правилах в лесах РФ» (1998).

В результате обследования древесных насаждений лесопастбищных угодий на территории Джаныбекского стационара были выявлены наиболее устойчивые насаждения для различных условий произрастания, а также определены древесные породы, оптимальные для создания лесопастбищных угодий. Итоговые результаты оценки состояния древесного полога лесопастбищных угодий приведены в таблице 10.

Таблица 10. Состояние древесного полога лесопастбищных угодий

Объект исследования Породный состав Возраст, лет Полнота Средняя категория состояния *

1 6ДЗЯз1Кл 35 0,4 2

2 6Яз4В 40 0,4 2

3 10В 55 0,3 3

4 5Яз5Д 30 0,3 1

5 10В 45 0,4 3

6 6ЯзЗВ1Кл 35 0,8 3

* 1- без признаков ослабления;

2 - ослабленные (сухокронные 1/4);

3 - сильно ослабленные (сухокронные до 1/2).

Анализ полученных данных позволяет сделать следующие выводы:

1. Древесные породы находятся в удовлетворительном санитарном состоянии. Средняя категория состояния насаждений - «сильно ослабленные», что обусловлено чрезвычайно тяжелыми условиями произрастания и ярко выраженными неблагоприятными климатическими факторами.

2. Лучшими оценочными показателями обладают лесопастбища смешанного породного состава, которые наиболее устойчивы к отрицательной нагрузке при выпасе животных, в меньшей степени подвержены заболеваниям и повреждениям вредителями.

В пятой главе Создание лесопастбищных угодий, экологическое и хозяйственное значение Приводятся приемы создания лесопастбищных угодий, сведения о приживаемости и сохранности древесных пород. Для апробации и получения объективных данных по приживаемости и сохранности древесных насаждений при создании лесопастбищных угодий нами были посажены мелиоративные насаждения лиственных пород на почвах семиаридной зоны Саратовского Заволжья на примере Джаныбекского стационара. Данные насаждения представляют собой возможную модель лесопастбищного угодья.

Посадка лесных культур проводилась весной, в третей декаде апреля стандартными двухлетними сеянцами лесопосадочной машиной СЛЧ-1 в агрегате с трактором МТЗ-80. Почва в районе расположения участка темно-каштановая, песчаная, рельеф ровный.

Для создания лесных культур применялись наиболее используемые в данном регионе древесные породы: дуб черешчатый и ясень зеленый. Сеянцы имели следующие биометрические характеристики.

Таблица 11. Средние биометрические характеристики сеянцев

Древесная порода Длина надземной части, см Длина корневой системы, см Диаметр корневой шейки, см

тт тах средняя тт тах средняя тт тах средний

Дуб черешчатый 12 17 14,5 10 16 13 0,3 0,7 0,5

Ясень зеленый 30 40 35 9 15 12 0,3 0,5 0,4

Схема смешения пород: Д-Я-Д-Я-Д-Я-Д-Я-Д-Я-Д-Я. Расстояние между рядами составляет 3 м, Расстояние в ряду - 1,5 м., а в межполосном пространстве — 150м. Так как на расстоянии 20Н продуктивность близка к целинной, нами было выбрано оптимальное расстояние 150м. Таким образом, культуры представляют собой модель лесопастбищного угодья в виде небольшого разреженного лесного массива. Ширина лесопастбища 768 м.

Для определения приживаемости и сохранности насаждений ежегодно, в течение 2006-2008 гг., проводилась инвентаризация лесных культур. Инвентаризация осуществлялась каждую осень, начиная с года посадки насаждения. Было установлено количество погибших и растущих деревьев каждой породы.

Результаты оценки приживаемости и сохранности древесных пород приводятся в таблице 12.

Таблица 12. Приживаемость саженцев в лесопастбищных насаждениях , %

Год учета Порода Лесопастбище

обработка почвы

частичная сплошная

2006 дуб 73 62

ясень 60 51

2007 дуб 73 60

ясень 58 49

2008 дуб 73 60

ясень 58 48

Лучшие по приживаемости и сохранности саженцы были получены при частичной обработке почве для лесопастбищных насаждений, в которых число сохранившихся растений к концу 3-го года жизни составляет 73 % для дуба че-решчатого и 58 % для ясеня зеленого. При сплошной обработке почвы для лесопастбищных угодий к концу 3-го года жизни насаждения сохранность составила 60 % для дуба черешчатого и 48 % для ясеня зеленого. Наибольшая гибель деревьев отмечается в течение первого вегетационного периода, то есть на первом году жизни. В этот период молодые деревца находятся в состоянии «стресса»

после посадки, являются наиболее уязвимыми и подвергаются влиянию негативных факторов окружающей среды.

Таким образом, наибольшая приживаемость древесных пород при посадке и их дальнейшая сохранность в процессе роста и развития обеспечивается при частичной обработке почвы и превышает сохранность насаждений, созданных при применении сплошной обработки почвы в среднем на 10-13 %, что имеет весьма существенное значение для лесоразведения в тяжелых степных условиях и может быть использовано при формировании лесопастбищных угодий.

В шестой главе Биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности лесомелиоративных работ дана оценка экономической эффективности создания лесопастбищных угодий, проведенная в соответствии с методикой оценки совокупных затрат энергии, которая позволяет учесть расходы всех ресурсов в различных показателях и привести их к единому показателю (МДж) на основе агроэнергетических эквивалентов. Сравнение совокупных энергетических затрат на создание 1 га лесопастбищных угодий и количества полученной обменной энергии, содержащейся в лесоиастбшцной растительности, позволяет определить агроэнергетический коэффициент полезного действия лесопастбищных экосистем и срок окупаемости лесопастбищ после введения их в эксплуатацию.

Таблица 13. Энергетическая оценка продуктивности 1 га лесопастбищных угодий

Растение Выход валовой продукции, ц/га Энергетический эквивалент, МДж/кг Энергия получаемого корма, МДж/га

Типчак 1,28 16,2 2073,6

Житняк 1,28 15,9 2035,2

Кострец безостый 0,76 16,8 1276,8

Полыни 0,51 14,2 724,2

Пырей ползучий 0,51 16,5 841,5

Итого с 1 га лесопастбища 5,1 - 7867,3

В условиях Заволжской глинистой полупустыне агроэнергетический коэффициент полезного действия лесопастбищного угодья составил - 0,10, а срок окупаемости лесопастбищ - 9,5 лет.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

По итогам проведенной работы, опираясь на полученные в ходе исследований результаты можно сделать следующие выводы.

1.Водный режим изученной территории представлен периодически промывным типом на темноцветных черноземовидных почвах, не промывным на солонцах и промывным с подпочвенным грунтововодным выпотом на лугово-каштановых почвах. Это подтверждается расчетом водного баланса, наглядно видно на хроноизоплетах влажности.

2. Естественные кормовые угодья характеризуются низкой продуктивностью, причем удовлетворительно на темноцветных почвах, слабо удовлетворительно на лугово-каштановых и неудовлетворительно на солонцах.

3. Оценка состояния древесной растительности лесопастбищных угодий показала, что подобранный ассортимент древесно-кустарниковых пород обеспечивает выполнение экологических и хозяйственных функций на протяжении всего срока жизни древесного полога, который в условиях Прикаспийской низменности составляет 45-50 лет. Древесную растительность лесопастбищ в аридной зоне в настоящее время можно охарактеризовать как «сильно ослабленные» древостой.

4. Ассортимент древесно-кустарниковых пород для создания лесопастбищных угодий определяется их способностью к произрастанию в жарких и засушливых условиях. При этом приживаемость и сохранность являются основными критериями подбора пород оптимальных для создания древесного полога. Оптимальными породами являются: ясень зеленый, вяз мелколистный и смородина золотая, приживаемость которых составляет соответственно 85 %, 87 % и 70 %.

5. В результате лесомелиоративных работ произошло повышение продуктивности лесопастбищных угодий : на темноцветных почвах - 44% , на

солонцы на 20%, лугово-каштановые на 32%.

6. В результате проведенных исследований установлено, что для глинистых равнин в условиях засушливого климата Заволжья период окупаемости ле-сопастбищных угодий после их сдачи в эксплуатацию составляет - 9,5 лет.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Создание древесного полога лесопастбищных угодий осуществляется посадкой стандартных сеянцев рекомендуемых пород с шириной межполосного пространства 150 м, расстояние между растениями в ряду 1,5 м, расстояние между рядами Зм.

2. При подготовке почвы для посадки лесопастбищных угодий целесообразно использование частичной обработки почвы полосами непосредственно под ряды древесных растений. Данный способ подготовки почвы способствует наиболее быстрому формированию лесопастбища, сокращает срок, в течение которого происходит восстановление продуктивности травостоя, а также не создает опасности водной и ветровой эрозии.

Создание древесного полога лесопастбищных угодий с учетом выше описанных требований позволит сформировать на территории Саратовского Заволжья устойчивые лесоаграрные системы, выполняющие защитные функции, предотвращающие деградацию земель и повышающие их продуктивность.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАНЫХ РАБОТ

1. Шардаков А.К. Произрастание сосны меловой на карбонатных почвах в национальном парке "Хвалынский" / В.А. Мещеряков, А.К. Шардаков, A.B. Савинов //Вестник Саратовского госагроуниверситета им Н.И. Вавилова.-Лг°7. Саратов 2009 С.22-24.

2. Шардаков А.К. Влияние лесомелиоративных насаждений на водный режим и продуктивность пастбищ аридной зоны / А.К. Шардаков, А.Н. Кузин //

Матер, науч.- практ. конф. проф.-препод. состава и асп. по итогам науч.- исслед. работы за 2007год. Саратов 2008. - С.64-65.

3. Шардаков А.К. Лесопастбищные угодья Джаныбекского стационара и их продуктивность / А.К. Шардаков // Матер, второй международной науч.- практ. конф., молодых исследователей «наука и молодежь: новые идеи и решения». Волгоград 2008.-С 161-163.

4. Шардаков А.К. Интродукционный эксперимент древесно- кустарниковой растительности на Джаныбекском стационаре / А.К. Шардаков // Матер, науч.-практ. конф. проф.-препод. состава и асп. по итогам науч.- исслед. работы за 2008год. Саратов 2009. - С.32-34

5. Шардаков А.К. Приемы первичной адаптации лесопастбищных угодий / Е.П. Эрдниев, А.К. Шардаков // Матер, науч.- практ. конф. проф.-препод. состава и асп. по итогам науч.- исслед. работы за 2008год. Саратов 2009. С.34-36.

6. Шардаков А.К. Использование лесопастбищ аридных зон / Е.П. Эрдниев, А.К. Шардаков // Матер, науч.- практ. конф. проф.-препод. состава и асп. по итогам науч.- исслед. работы за 2008год. Саратов 2009. - С.36-38.

Подписано в печать 20.11.2009 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать RISO. Объем 1,0 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 106.

Отпечатано с готового оригинал-макета Центр полиграфических и копировальных услуг Предприниматель Серман Ю.Б. Свидетельство № 3117 410600, Саратов, ул. Московская, д.152, офис 19, тел. 26-18-19,51-16-28