Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Лесомелиорация Прикаспия
ВАК РФ 06.03.04, Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов
Автореферат диссертации по теме "Лесомелиорация Прикаспия"
Всесоюзная ордена Лешпш и ордена Трудового Красного Знамени Академия сельскохозяйственных наук имени В. И. Ленина
Всесоюзный научно - исследовательский институт агролесомелиорации
06.03.04 - агролесомелиорация и защитное лесоразведение
На правах рукописи
Петров Владимир Иванович
УДК 634.0.232:633.2
ЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ ПРЙКАСПЙЯ
Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук в форме научного доклада
Волгоград - 1 98 9
Ffe6o?a вкмянена so ЕЬесовэиси «аучно-^сследовательекоы анституте агролесомелиорации BACXKIE.
С$ццкаяыша оппоненты: доктор сельскохозяйственных вдув А. И. Степанов; доктор сельскохозяйственных ндук М.П/р5врдцев; доктор бнодопгчэсккх надк, гтрофзссор Н.А. ЕЬроиаов.
Вздутая организация - ВЬесо&зшЯ государствеший проевтно-взшкательсквй институт "Сооэпшролесхоз".
Загцита состоится " " , ' 19. т_г.
в * " час. на заседании специализированного совета Д-020.П.01 по защите диссертадай на содскцгае ученой стелена доктора вдув opa Всесоюзном науао-вссяедовательсЕои институте агролесомелиорация.
Адрес: 400062, г. Водгоград-62, у л.Щрасноцресненская, 39, ВНЯШИ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЕЬессязэкого научно-исследовательского института агролесомелиорации.
Дрклад разослан * " ' И г.
Ученый секретарь специализированного совета, к.с.-ос.н.
I. А. Петрова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ .
Актуальность проблеет. Программой ШСС, принятой ХХУП съездом, ади важнейших задач развития АПК предусматривается улучшить пользование и повысить плодородие эешш, укрепить кордовую базу, еспечить устойчивость селЕ-^ксго хозяйства и ослабить его зависеть от неблагоприятные природно-климатических условий. Эти зода-оссбенно актуальны для Прикаслияг, где развивается нефте- и газо-бквающая промышленность, растет численность населения и увеличи-зтся потребность в сельскохозяйственной продукции. Однако хруп-сть природных ландшафтов и недостаточное атмосферное .увлажнение раничивают возможность полней реализации фитоэкологаческого потен-ала регаона - агроклиматических, территориальных и других ресур-в - в аграрном производстве. В результате интенсивного выпаса, спаски деггего: почв и нерациональной ирригации здесь деградировали ромные массивы пастбищ, образовалось СЕЫПв I млн.га песизшж пус~ нъ к солончаков, резко усилилась дискомфортность климата. Подвн*:--э пески занося? продуцирующие земля, населенные пункты, кеяалы, роги. В некоторых районах сложилась обстановка экологического бед-вия /44/. Так, на Чзрных землях скорость опустынивания (дезертифи-ции) достигла 5 га в час, ущерб от потери пастбищ за последние ...30 лет оценивается в 3 млрд.руб. При существующем темпе разви-я дезертчфикации к начаэд следувщего зека весь Чернозеыельский стбшцный массив превратится в первую в Европе антропогенную солон-ково-песчаную цустыню. Будут потеряны крупные пастбищные массивы в других районах Прикаспия. В связи с этим СМ СССР принял Подавление № 350 от 25.04.89-"О мероприятиях, связанных со строитель-вом канала Волга-Чограй и оздоровлением социально-экономической и ологической обстановки в Калмыцкой АССР, восточных районах Огавро-яьского края и юго-западной части Астраханской области",в котором,
наряду с другимч мерами, предусмотрены фитомелиоративные работы I опустыненных землю: и деградированных пастбищах.
Известно, что лесомелиорация способна существенно повысить I дуктизноеть аридных ландшафтов, подавить процессы опустынивания ! ликвидировать его последствия 49/. 0е;-1КО Ирикасгий, характ! ркзудщкйся комплексностью и жесткостью лесораститех.ы1ых условий, последнего времени оставался недостаточно изученным к оцененным : объект лесомелиорации. Несоблюдение принципа биоэкологаческой ад кватности в система растение - эдасфера при выборе пород-мелкора тов, отсутствие технологических решений, адаптированных к конкре нда ландшафтным типам мелиорируемое земель, вплоть до 60*.. 70-х дев одерживали развитие лесомелиоративных работ в регионе, препя ствоволи планомерному освоение его природных богатств.
Паль и задачи исследований, ^работать научно обоснованную концепцию лесомелиорации для целей лесоаграрного освоения Прикас пия на основе решения следующих задач: изучение биоэкологии лесо са-ядений на землях различных категорий и типов; лесомелиоративна классификация и картографирование территории; теоретическое сбое вание и разработка технологий создания лесонасаждений целевого н начения в различных фитоэкологических условиях.
Зти задачи явились программной основой научно-исследователг ских работ, выполненных автором в рамках тематических планов НФ ?? 68026323 (1566...1970 г?.);» 71066191, проблема 0.51.075 (197: 1973 гг.);» 75055904 и » 7907569, проблема 0.51.01.04.05.Н1 (19' 1980 гг.); № 81085801 и № 81085816 отраслевой программы О.СХ.сО (1981..,1985 гг.); № 0186.0070237" и 0186.0070244 государствен! нгучно-технической программы 0.51.01.05 (1986... 1989 гг.).
Объекты и методы исследований. Объектами исследований были родные и антропогенные ландшафты и их сопряженные элементы в Пр:
- Прикаспийской низменности и на прилегающей субаэральной тер-ории. Дополнительные материалы получеки в ландшафтах-аналогах на нем Дзепре, в Придонье, Приаралье, Каракумах, 1&тонкумах, Кудун-скон степи, а также в Йчдо-Гангскем междуречье и на аго-западе еля.
Исследования выполняли в екепедициснных, полевых стационарных абораторнкх -.условиях- Соблюдали принцип системности к комплекс-ти использования получаемых материалов, учитывал*! существующий чно-технический уровень з отрасли. Наряду с типовыми методиками чвенно-гидрологические, таксационные исследования, закладка по-ых опытов, математическая обработка данных и др.) использовали ственные.методические разработки (изучение тзрмодина?.яки раство-, гидрохимический мониторинг, тематическое картографирование и ) на базе изготовленных автором приборов /12, 14, 15, 26 и др./, позволило применить в работе низкочастотную кондуктометр«:), фч~ зеков моделирование', экологическое профилкровшяз и дистанцяоя-аэрокосмическое зондирование.
Объем выполненных работ. ОбследоЕано в наземных марярутах тыс. км) и с воздуха (200 часов) около 60 млн. га аридной тер-jpiHi, в том числе свше 0,5 млн. га лесоаграрных ландшафтов, непосредственном участии автора заложено 0,5 тыс. га экепери-гальных насаждений. Создана сеть полигонов на площади около и. га, где на экологических профилях, ключах и пикетах разбу-) 800 скважин глубиной 3,.. 16 и. Отобрано и проанализировано зе 25 тысяч проб почво-грунта, грунтовых вод (ГВ), почвенно-грун-к растворов (ИГР) и клеточного сока растений. Систематизировано ¡учено более 1,5 тыс. фотографических и сканерных аэрокоемиче-: снимков.
Научная новиз'~1. Шервые для региона изучены соловой -реяим и «с солей, а такте, термодинамика растворов в сопряженной системе
растение - едасфера а различных типах ландшафтов. Белее полно, че ранее, освещены динамика-эдафичесгагс факторов в процессе дезертир нации коренных ландшафтов и эколого-морфология очагов опустыниван
Вйкрыты особенности бисэ::ологии .деревьев и кустарников в основных видах насаждений, осуществлена классификация ГВ по степени доступности древесным растениям, разработана методика прогноза рс та и развития лесонасаждений в зависимости от исходных солевых хг рактеристик местообитаний. Ешвлепы критерии для оцени! лесопригс ности-Тй разработана методика лесомелиоративной классификации ари; vux территорий на биоэкологической основе - по состояния почвенж растительного покрова, физико-химическим свойствам почво-грунта, наличию и видам источников дополштепьного водопитания насаждени!
Подученные материалы позволили решить основные проблемы лес! мелиорации и сфорлулировать концепции рационального прнродопольэ-вания в аридной зоне: освоение фитсэкологеческих ресурсов в сисТ' ме адаптивных лесоаграрннх ландшафтов, обладающих более высокой сравнении с природными фитоценозами продуктивностью и устойчивое против деградации и опустынивания в режиме интенсивного хозяйств ного использования.
Практическая ценность работы. Разработаны новые виды лесона саждений и технологии их создания (A.c. III5682, 1235460, положи тельное решение по заявке ff 4464603/30-15ШЫ32). Составлены ле мелиора-швные карты на площадь 70 млн.га, лесомелиоративная част Генеральной схемы борьбы с опустыниванием Черных земель и Кизляр ских пастбищ (4,3 млн.га), инструктивные указания, рекомендации другие доценты, принятые к внедрен™ предприятиями Госагропроь СССР, Гослесхоэа СССР и других ведомств.
Эффективность и народнохозяйственная значимость научно-техи ческих разработок, защищаемых автором, подтверждены Комитетом пс Ленинским и Государственным премиям СССР в области науки и техне
Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены сессии, заседаниях Президиума ВАСХНИЛ, бюро отделения лесоводст-и агролесомелиорации ВДСХНИЛ (1981.. .1937), научно-технических етов Гослесхоза СССР, Госагропрома СССР и МЛХ РС2СР, ученых coax ШИАЛМИ (1970, 1978... 1988), а также на всесоюзных и регио-ьных совещаниях и конференциях (1966...1988 гг.). Стл обсунда-ь и демонстрировались на ВДНХ СССР, где отмечены (1980, 1984, 5, 1988) медалями, а также на международных научных курсах и речах в СССР (1980, 1982, .1985, 1988), Шдии (1985) и Мали 38 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовало 87 печат-работ, в том числе 17 инструктивных указаний, рекомендаций к "■их нормативных документов.
В исследованиях участвовали Г. А.Э/равлев, Н.С.Зозь, А.К.Кка-!, А.Н.1£узин, К.Н.Нулик, Н.Ф.^улик, А.С.Манаенкоз, И.А.$ялимо-и др., которым автор выражает глубокую признательность. 1к д в работу отражен в совместных публикациях.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. ¿качение и проблемы лесомелиорации в аридной зоне
Изучение работ отечественных и зарубежных авторов приводит к значному выводу: во все времена и во всех районах аридного поя-ёмли древесные фитоценозы считали важнейшим элементом ландшаф-защищающим почеу от дефляции, дающим древесину, корм и обладаю-позитивным микроклиматическим эффектом. Исчезновение этого эко-ческого демпфера непременно сопровождалось деградацией, а затем зертификацией экосистем. Поэтому к сейчас человечество ищет спа-ч от пустынь прежде всего в посадках деревьев и кустарников - в лелиорации (М.П.Петров, 1973; Пустыни, 1986 и др.; /44, 47, 51/).
Прослеяирается следующая свопвцяя лесомелпорадеи: о*' сплошнсн обяессшк к тройскойгииентальнык "лееог.оясам" и иирикий: зетрэлош! барьера-/., а затем к долирсшелкой шбкой мелиорада« - .зисгемам раз! образных по назначен»:?; и кснегрукцяи насаждений (Проблемы опустыя! пачки, 1931, 1234 и др.; Г.Ф.Радченко, К83). Однако, из-за жесткости лвсорастиуельнш: услоЕиЧ, культивирование древесной растите, коста в аридней соне было и остается сдсаноЯ проблзмо5. Главнсйш» фактором, лп.гитируюик-! лссомелясрицкзо аридшге территорий, являете дефицит физиологически доступной злаги.
Отмеченные вьзде закономерности и проблемы типичны и для При-кдепля, но вследствие соленосности пэчво-грунтоз л ГВ эта херрито ыя несравненно сложнее для лесомелиоративного освоения, чем мног аналогичные по климату регионн планеты. Здесь лесомелиорация дола; базироваться на многофакторной оценке эдафяческой обстановки и на специальных технологиях, способных снять или смягчить действие лк тяру&щих факторов среды. Нсз учета стих положений лесомелиорация Прикаспии нгьозмодна. ОС) этом свидетельствует крупная неудача, пс стипчая оапитное лесоразведение в донном регионе: от 13,5 тыс. гс насаждений, созданных здесь в послевоенный период, к концу 50-х -началу 50-х годок сохранилось лишь 3,7 тыс. га, больней частью п: гибшиж з последующие 5...10 лет ь 10...15-летнем возрасте (И.Л.В зяев, 1960). Усиливайся после этих событий научно-технические пс кски привели к заметнс.цу поеыэенко результативности лесокультур:-» работ. Однако и до последнего времени проблема лесомелиорации оо: ео/ся нерзиенной, приобретает все большую актуальность в связи с : росшими темпами деграда*^ии и спустянявания территории, ¿радиционг технологии по эффективности и производительности уже .не сооТЕетс; вовали увеличивающимся масштабам и специфике лесомелиоративных р; бот /44/. Потребовалось разработать новые принципы оце[;ки фитозК! логических ресурсов для целей лесомелиорации и технологические р(
•пая, обеспс^*л-пкцае создание разнообразных гидол лсгонр.сс.'л^смг.й усяоаиях эдаф;:ческой и гадроиэгичсской мозаг.-ностп •гс-гисна.
2. Лесорастптельные условия
В соответствии с унифлциоочгьной картой ЮНЕСКО (19??), Гюикас-:й откосится к аридней и л оду аридной биэхлиматнческим зонам. Для 1ой территории характерна оольшая диспропорция м^кду приходом к евней поверхности тепла (110... 130 ккап/см^) л атмосферной влаги 70.. 400 мм). Поэтому, несмотря на достаточно дысокоо потенцпаль->е плодородие почленного субстрата (дане барханнкл песков), сеянное с полиминерэльнум'состаром ночзообразующих пород, лосорасти-яьные условия региона б целом весьма кеоткиг. В этой фптозкологи-ской обстановке особый теоретический и практический интерес длп. сомелноргши приобретает выявление, количественная и качественная ,енка альтернативных источников дополнительной физиологически до-упной влаги. Одним из них являются ГВ (Н.Ф. г^л/к, 1979 и др.), торые на преобладающей площади низменности залегают на корнедос-пной глубплс, но з ряде случаев не могут кончиться в пеоукпион-Я расход кь-аа высокой манерелкзяции или нбблагопркотаих физ/.кс-¡¿ических и гидрологических сзсйсте зо:ш аэрадон.
№о:;й рассматриваются изученные автором особенности ьодно-соле-го режима территорий - общее солосоцгаг&ние в почзо-грунтах, \;::нс-лизацпя ГВ (МГВ) и ПГР, химический состав водной вытяяки и ГЗ, •лный (ЙО, каркасный 1Й») и осмотический (Ро) потенциалы СШ = Рк + Рс) ГВ и ПГР, а такъе некоторые другие фитоэкодогичесние ха-ктеристики основных ландшафтных типов Прикаспия-
2Л. Водно-солевые характеристика территорий с зональными почзами
Обобцекке литературные денных и материалы собственных исследо-ний /5? и др./ позволили автору предложить следую^ схему дина-
шки водно-солевого режима и баланса солей в Прикаспийской низые ности.
За последние 70 тыс. лет уровень Каспия снижался в среднем I мм в год. За отступавшим берегом следовала полоса суши, где в чение 1,5...2,5 тыс. лет происходило интенсивное (свыше 30 т/га год) соленакопление за счет эвапотранспирационной разгрузки подг тываемк; морем ГВ. Кроме того, в водоносный горизонт и в зону аг ции поступали соли с подземными водами, с атмосферным;! осадками пылью ("аэросоли"). В процессе регрессии моря эта солевая полосг прошла по всей территории низменности от ее высшей отметки 50 м заняла сейчас гипсометрический интервал —25...-23 м, где в суп кистых и глинистых равниных накопилось около 70 тыс.т/га преимуг ственно "морских" сслей. Незасолен (0,2...0,4?) только верхний 10...20гсантиметровый слой зоны аэрации. Подстилающие почво-груг и многие десятки метров водоносного горизонта содержат 2,..5% с< лей и сульфатно-хлоридные рассольные (50. ..180 г/л) ПГ? к ГЗ, о( дающие осмотическим потенциалом -30...-15 атм.
В приморской полосе (-28.. .-25 м) нагонные разливы среднем рализованных морских вод заметно подавляют эвапотранспирационны; аккумулятивно-солевой процесс", слой незасоленного, слабо- к сре; засоленного грунта здесь 40...50 см, в подстилающих отложениях I лей до МГЗ 20...70 г/л.
На территории, лежащей выше отметок' -25.. .-23 м "морские" 1 як постепенно вымываются из зоны аэрации, замещаются "аэросолям: На фоне некоторого общего рассоления здесь происходит пространс венное перераспределение электролитов, дифференцируется верткка ный солевой профильо Характер и интенсивность этих процессов за оят от состояния почвеяно-растительного покрова, механического тава почво-грунтов, уровня ГВ (УГВ) к других факторов, определи
п водного рзаима местности /23, 24/.
В интервале высот -23... .10 м, где УГВ 3...5 м, формируется дный режим эксудатавно-промывного типа. Еерхни:! 40...80-саитимет-вый слой почво-грунта содержит 0,1... 0,солей. Кяжележапге ог~ жения сохранили значительный еолезэлас, пополняем привносом эросолей", разгрузкой под." гчпого стока, а также биогенной аннуляцией ионов в капиллярной кайме (КК) в результате десукции рас-ииями минерализованных ГВ. Наблюдается' прямая зависимость между держанием физической глины и засоленностью горизонтов, которая п лом нарастает с глубиной, достигая в тенях слоях КК I... нерализац;;я ПГР и ГВ варьирует от 20 до 100 г/л /16/.
При непромывном типе водного режима (УГВ более 5...бм) сущест-:от две .эколого-гнцролсгические разновидности элементарных лзнддгеф-в, распространенные выше отметок 10...20 и, - несолонцовая и со-
нцое&я.
3 зоне аэрации несолонцовых ландшафтов с супесчаными почвами фференцированы три солевых поясэ: минимального, максимального олевой горизонт) засоления и КК. Пояс минимального засоления, ватызающий пермоцидный и, порой, весь ишерм?.цидний горизонт (до убинн 0,5...2 м), содержит 0,05.солей, минерализация ПГР ..2 г/ч, Ро более -I атм. Солевой горизонт приурочен к влажным /нтам, лежащим на КК и в ее верхней кромке. Преобладает гипс, исталлы которого окклидируют и адсорбируют легкорастворимые сое-иения. В этом горизонте содержится солей, в том числе
I.. .0,-$ хлор- и натрий-ионов. ПГР здесь более минерализован 5...40 г/л) и обладает значительно меньшим показателем Ро (-15... .-5 атм), чем ГЗ. Детальный послойна анализ ПГР и водных вытя-к из вертикальных и горизонтальных монолитов показал: преобладаю-я масса солей представлена кристаллами и только 10...15% ее содер-
кится о ПГР - слое сильно минерализованной жидкости, обладающая большой буферпостыо состава вследствие значительных задков кристаллической соли в горизонте /45/. Мзжду пояса:.г,: минимального и максимального засоления находится И!,п. :г:.:ацидный горизонт, который несмотря на отсутствие в нзм солей, также, как и солевой, некорне обитаем из-за сухости почво-гругта (Рк -20...-15 атм). Средневзве пспное солесодержание в КК 0,3...О,концентрат^.я солей в ПГР более значительная, чем в ГВ, минерализация нотг^пх возрастает от периферии низменности к морю с 10 до 30 г/л.
Вце более неблагоприятной лесорастительной обстановкой харак теризуются суглинистые равнины с солонцовым пермациднкм горизонте Этот горизонт препятствует глубокому увлажнению зоны аэрации, сор жащаяся в нем влага труднодоступна растениям из-за низких Рк и Рз Шпермацидный горизонт может быть сильно засоленным. Происхождзни солевых аккумуляций объясняется привносом на территорию значитель ного количества "аэросолей" и низкой соле-влагопроводноегью солон цозых почво-грунтов, почти полностью исключающей сток ионов в во; носный горизонт вместе с пленочной влагой.
Существуют резкие различия . солевых характеристиках низменности и прилегающих к ней территорий: в низменности значительно больше содержится в ГВ хлор- и меньше сульфат-иона, чем в субаэрг ных (абсолютные отметки выше 50 м) равнинах; на территории низмен ности солевой материал сосредоточен в КК, а на прилегающей - в сс левых горизонтах, в среднем поясе профиля.
Таким образом, лесорастительние условия территорий с непромт. нчм типом водного режима, не затронутых антропогенной дефляцией, особешк в пределах Прикаспийской низменности, исключительно жест кие. Физиологически доступная влага содержится только в пермацида горизонте, но ее запасов недостаточно для нормального роста лесо>
¿йдеяиЯ. В кскотора: случаях роль дополнительного источника влаги >гли си здесь играть ГВ, питающие НК. Однако это- источник пь все-;а доступен для корней, поскольку экранировал от шж импермациднш солевым горизонтами.
Значительна благоприятнее водно-солевые характерястаки ¡.;есто:ю-иений с перисддпеспи про.мывпкг; типом водного режима. Осмотическое .вленкэ ПГР з псрмацидном, солевом горизонтах и в КК н^ менее -0,3, !0 и -3 атм. 11а площадях с промывным типом водного реотма водно-оо-вая обстановка еще более благоприятная: здесь кет экранных гори-нтов. Средневзвешенное солесодеркание в ПК 0,1...0,3.«, ПГР и ГВ есние или слабоминерализованные, их осмотическое давление -I... .-0,1 атм. Именно о у а ких естественных пот. ;кулярньт месгоюдоасе-кх - подинах и запад>(ках с темноцоетника гхочвомк - удаотгя вырас-ть долговечные н_ гатдения и создать оазисные лееоаграрныо ланд:з?.ф-: (н;иря:,гор, Вогдинский » Астраханской и Дкалибехский в Уральской л.), Оонэко территория с"периодически прсмэтдац а прокивиып типа-г.едногс режима в Пр-,'.касп;:н ямевт весьма сгретг-ккиоо роспростра-;ше /16, 22, 29/.
2.2. £дтоэкология оц. стдаенных территорий
Выполнен цикл исследований по классификации и эколо.?о-дорфоло-ц, многолетней динамке водно-солевого реяаыа, термог'чамике ПГР ГВ и другим показателям фитоэкологии массивов дезертификации.
Шделены три основные разновидности опустынашых земель: ."из-чно разве;, эмые пески" (по А. Г. Га ела); очаги периодической деззр-фикации; очата и массивы современного опустынивания. Первая раз-видность представлена древними грядами подвижных песков (например, ссивк Карагайлы и Урдинский), вторая - разновозрастными очагами бугристых песках, переживших климатогенную и неоднократные ант-погенные дефляции. Наиболее распространены массивы опустыненных
земель, возникшие на равнинах с лепкми, ранее не подвергавшимися антропогенной дефляции, почвами. В результате изучения тоаографиче-ских квот (1670...1984 гг.) и азрокоешческой фотоинформацт (197 ...I9S8 гг.), наземных и аэровизуальных исследований наш выявлен стадии /45/ и определены темпы /42, 44/ дезертификации двух после, них разновидностей территории.
Опустынивание начинается с появления язв дефляции в местах с средоточения животных, на ветроударных участка:-: паши и иа других участках с нарушенным почвенно-растительным покровом (I стадия). В условиях, благоприятных для дальнейшего развития ветровой эрози язвы сливаются, дефляция охватывает коренные отложения Ш стадия) Формируется очаг опустынивания, включаки^й в себя три, различающи ся меаду собой по рельефу, податливости дефляции и другим фактора эколого-морйологические области: деструктивную (наветренная часть очага, где почво-грунт выдут до временного базиса дефляции - иллк виального горизонта, суглинистых и глинистых прослое;: - и две 6aj ханных - деструктивно-аккумулятивную (скопление песка fia полность или частично разрушенных почвах) и аккумулятивную (эоловый нанос на незатронутой дефляцией поверхности в подветренной части очага и по его бортам) /9/. Очаги площадью свыше 80...120 га способны i интенсивному развитию и росту под влиянием климатогенных факторо! /42/. Песчаные частицы перемещаются ветром из деструктивной обла( тк в барханные, а наиболее плодородные глинистая и илистая фракц: как показали наши аэровизуальные наблюдения на Черных землях, вш ся1 я из районов опустынивания на сотни километров в виде пылезо) шлейфа, верхняя граница кот^ого достигает 300...800 м. При этом деструктивная область разрушается до абсолютного базиса дефляции КК и превращается ч солончак. Солончаки появляются и на приаренм землях - в низинах с выпотом ГВ, гидравлически связанных с водон<
я горизонтами арен. Таким образом, дес?гаг ¡ставная область пр -■Чается в деструнтазно-солончакову», а весь очаг и некоторая :ть прмарснноп территорп: - в эрозионно-солокчаковый массив гстынивания (И стадия). Последнее обстоятельство позволяет счн-;ь очага опустынивания второй стадии объектам неотложной псрзо-гредной лесомелиорации /18, 44/.
Дня опустыненных территорий характерен водный режим промывного та (Н.ФЛфлик, 1979, 1987 а др.). В Терско-^мскогл мездуречье зозь зону аэрации ежегодно проникает 120...140, а з Иумско-Вйлж-ж - около 70 мм атмосферных осадков, растворяющих и постепенно тесяяющих из солевого в водоносный горизонт сначала легнор^ство- -мые соединения, а затем и гипс /45/. Степень рассоления очагов устынивакия зависит от годовой су»ми икфильтрационь .го стека, ододт.ктельноста пребывания территории з опусткненном состояли, исходных солевых характеристик (запаса и состапа солей), литоло» " и Других факторов /4, 2?/. Неодинат-соза сна и г пределах одного того ке очага /9/.
Наиболее интенсивное рассоление происходит в первые года! после (устынивания. Иэ зоны аэрация вытесняется сильноминерализованный Т, десорбируат и смываются с поверхности разрушающихся кристаллов ггкорастворимые соединения. В глинистых деструктивных областях 'от процесс иногда сопровождается карстообразованием и суффозией, следовательно растворяется и вымывается мелкопластинчатый и игольный гипс, но крупные его к pi сталли в суглинках и глинах сохраляют-т длительное время.
Каждой стадии опустынивания соответствуют определенная скорость ассоления и состав инфильтрата, проникающего в водоносный горизонт. пя молодых очагов опустынивания, возникающих на засоленных площа-ях, характерны средне- и сильноминерализованные (10...50 г/л) хло-идно-сульфатные и сульфатно-хлоридные ГВ; под более "старили" обар-
хаиекнгли частично промытыми массивами, сохранившими в соловом горизонте крупнокристаллический гипс, МГВ снижается до X...3 г/л; под промытыми же очагами периодической дезертификацки на этих сла-боминералиэоваяных сульфатных ГВ формируются линзы пресных гидуо-карбонотык зод: КГБ на глубинах 0, 2, 4, б и 3 м ниже зеркала ГЗ составляет 0,3; 0,4, 0,8, 2,1 и 2,7 г/л /4, 16/.
Среднегодовая скорость выкоса селей из I...10-летних очагов опустынивания, возникших на зональных почвах, составляет около 20 (Терско-г^'мское мевдуречье, Ногайская степь)...30 (%мско-Волжское междуречье, Черные ае^ли) тонн с I га. В Терско-%мском между рачье наиболее интенсивным рассолением отличаются деструктивно-аккумулятивные области: Ро по всему профилю зоны аэрация в барханных песка; не лровкваег -С,?.,.-0,1, Ш - ~С,3...-0,2 атм. В деструктивной области дольше сохраняется гипс, поэтому ПГР содержит больше солей, чем в деструктивно-аккумулятивной: Вз изменяется в пределе -0,4... ...-0,2, а - -0,5...-0,3 етм. В аккуадлятивной области, где име ются погребенные почвы, пески зяссляются траваш, объем инфильтра-ционкого стока здесь меньше, чем в других областях, Вэ варьирует от -1 до -0,1, Ш - от -1,2 до -0,4 атм. В 1^мскс-Волжской междуречье 1С... 20-летнее пребывание территории с зональными почвами и оцустыненнок состоянии еще не приводит к полному рассоления исчво-грунтов и опреснению ГВ (солесодержание 0,05. . .1,2$, минерализация ПГР I...35 г/л, МГВ*15,..35 г/л). Однако их солевые характеристики значительно благоприятнее а сравнении с исходными (соответственно 0,05... 1,88, I...50 и 25...50 г/л) /45/.
Рассмотренные зыше закономерности перераспределения солей под влиянием процессов дезер-тификации характерны также для ЕЬлго-Уралъ-сксго и Урало-Эмбекского междуречий. При прочих равных условиях от-
ечается, как к в ландшафтах- с зональными почвами, территориальное арьироианке солезапасов - увеличение кх в направлении ст периферии изменности к мора. Исключение составляют извечно разееваемые пески.
которых повсеместно зона аэрации и водоносный горизонт лишены из-ытка солей.
Таким образом, опустшенные территории располагают сначитель-кми запасами физиологически доступной влаги в зоне аэрации и в по-оносном горизонте я являются перспективным объектом лесомелиорации, оюрую необходимо осуществлять дифференцированно с учетом длительности пребывания в стадии барханного сбоя, а тз>х.е региональной п кутриочагозой экологс-морфологической неоднородности очагов опусти-иэгния /9, 18, 20, ?3, 46/.
2.3. йк-оэ.чология заросших .'¿есков
Естественное зарастание очагов опустынивания сопровождается табилизацией и выполажиьанием их рельефа. В результате им.Х'^ьврри-ации, физико-химического к биологического гаветризгни.! минералов арсешпо эоловые отломендя обогаь^аятся физической глин о". Взс ото ездает .условия для развития почвообразовательных процессов: через 10...30 лет после зарастания даже н барханных областях дифференцируется слабогумусированнкй горизонт. Злеете с тем водный реяим территории трансформируется от промывного н непромывко^у, а зоне азрг-ии и водоносном горизонте происходит биогенное соленаколленке, фор-ируется ммпермацидный горизонт, постепенно истощается линза пресных '3/3, 4, 5/.
Материалы, полученные автором на экологических профилях в рьз-ичных районах Прикасаия, показали, что основным фактором солепакол-ения з песках является биологическая аккумуляция веществ фреатофит-сй растительностью (верблюжья колючка - ЛИад! регоапаи Ео1аз. et «Ьве., тростник - аиз1;га11з (Ову.) Тгхп. ел С^ла.,
гармала - Рееапиа ЬагшаХа Ь., солодка - СХус^гх'Ы.га £1а1/.га Ь., та иарикс - гашагхх гааос1ея1пт ЬеазЪ., Т.ка У.'л.11£. я Др.), десуг: реющей ГВ. Часть солевого материала, содержащегося в' гссугировоют ГВ, поступает в надземные органы растений, а после кх отмирания к вается из минерализованного спада в пермацидкый горизонт и мигрир; ет в надкапиллпрный пояс, накапливаясь в влагоемких прослойках. О новная же масса солей концентрируется л КК как продукт денсации -солевой балласт, отлагающийся в данной част.-, зони аэрации в силу избирательной способности корней /16/.
Скорость соленакспления в заросших песках зависит от УГВи МГВ, а яаклсе характера растительного покрова. На плищадж с слабом средчэминерализованными ГЗ, залегающими на глубине 5... 10 м, в первые 30...60 лет после начала зарастания запас солей в зоне аэр ции увеличивается в среднем на 0,4...0,6 т/га, а МГВ на 0,05... 0,03 г/л в год. При близком залегании ГВ теш соленакопления возрастает в 2...5 раз. В Терском массиве, где распространены пресны« ГВ, оно совершается в 5...10 раз медленнее /45/.
Неодинаковая продолжительность пребывания песков в опустынен-ном, а затем в заросшем состоянии, территориальное варьирование климатических. эдафических и гидрологических факторов в регионе обусловили большую пестроту фитоэкодогических характеристик арен. Массивы с псаммсфитной растительностью на примитивных почвах еще сохранили черты водно-солевого режима, свойственные очагам опустынивания. Пески, не пережившие в последние тысячелетия антропогенной дефляции и имеющие полнопрофильные почвы, близки по фитоэколо-гии к целинным степям на супесчаных почвах. Эти особенности отчетливо отражаются в составе и минерализации ГВ: под заросшими песка* встречаться как пресные гидрокарбонатные и слабоминерализованные сульфатные воды, характерные для опустыненньк терри^рий, так и ми
ализованные (до 25...50 г/л) хлоридно-сульфатные и сульфатно-ридк.ые, типичные для целинной степи /45/.
Таким образом, естественное зарастание песков, происходящее яде случаев с участием малоценных и ¿,.овитых растений, сопровож-тся аридизацией и некоторым засолением арен, что снижает их фи-кологический потенциал. Необходимо экологически и хозяйственно снованное управление этим процессом. Такая возможность открывая при комплексном лесоаграрном освоении песчаных земель, осуще-ляемом с учетом неоднородности и динамичности их водно-солевых ругих характеристик /6, 8, 17, 28, 72/.
3. Классификация ГВ по доступности древесным растения-
Сомкнутые древесно-кустарниковые фитоценозы способны длительно ествовать в Лрикаепии только пр# дополнительном к атмосферным дкам увлажнении. В некоторых случаях проблема их дополнительного описания может быть решена путем перераспределения поверхностно-стока и снега или орошения. Ка значительной же территории регио-"донорскую" функцию способны ¡зыполнить только ГВ, доля которых одном, балансе взрослых насаждений достигает 7($, составляя 50... мм за вегетащю (Н.Ф.1|/лик, 197° и др.). Наши исследования в 4... 70-летних насаждениях разного строения ородного состава, произрастающих на землях различной категории варьировании УГВ от 1,5 до 15 м и МГВ от 0,1 до 60 г/л показа-что доступность ГВ древесным растениям зависит от УГВ и ИГЕ а ке от солевых и водно-фигических свойств зоны аэрации /3-6, 16, « др.). Наделены ГВ трех классов доступности: доступные - мощноплаетовые, МГВ менее 0,5...1 г/л, УГВ не боб... 14 м (в зависимости от литологии зоны аэрации /30, 46/), эне аэрации нет экранных (препятствующих нисходящему росту кор) горизонтов (солевого, импермавдцного и др.);
ограниченно доступные - те же условия, но МГВ, в том числе эфемерных маломощных линз под песками, находится в диапазоне от 0,5.. Л г/л до первого нз предельных (табл.1) для данной породы значения;
Таблица I
Предельные средневзвешенное солесодержание в капиллярной кайме (С) и МГВ при хлоридно-оудьфатном и сульфат-но-хлоридном типах засоления
Порода
: С, %
МГВ, i
Сосна крымская - Pinus pt.lasiana D.Don.
Яблоня - ilalua pallaeiana Jus., абрикос - Axneniaca vulgaris Lain.
Тополь черный - PopuluB nigra Ь.
Деузгун безлкстньтй - Calligonum aphyllun Gürka.
Робикия лжеакации - Bobinia peoudoacacia L.
Тополь белый - Populua alba Ь.,
шелковица белая - Morus alba L.,
лох узколистный - ElaoagnuB angustifolie. L.
Вшоград - Vitis viaifera L.
Дуб черегачатый - Quercus robur
0,2.. .0,3 2..
0,2... 0,2... 0,3..,
0,3..,
0,4.. 0,4.. 0,5..
Терескен серый - Eurotia ceratoidee (ь.)с.а.иеу. г ,5..
Вяз приземистый - Ulraus puaila I. 0,6..
Саксаул черный - Haloxylon aphyllum (Mln¿w.)
Ilj in 1,0..
Тамар-ikc ветвистый - Tamarix ramoaieeima Ledob. 1,2..
Кок-гек - ¿triplex cana O.A. Mey. 1,5..
.0,3 3..
.0,3 4..
.0,4 5..
.n,4 10..
.0,5 12..
.0,6 12..
.0,6 15..
.0,7 15..
.0,8 18..
«i; 30. »
.1,5 40..
.1,8 40..
недоступные - Мл В или средневзвешенное солесодеряание в КК вкшагат предельные показатели (см. табл.1); УГВ более 6... 14 ;«?, I не аэрации имеются один или несколько экранных горизонтоа (солег
содержанием хлор-иона более 0,1...0,5», импермацидный с влаяс-эстью менее 33 я солонцовый горизонты или слои кварцезого песка твердостью более '¿0 кг/см*").
Выделен такке тип местообитаний (потускулярные местоположения пад.ины и западины), где ГВ недоступны из-за глубокого залегания, > зона аэрации выщелочена н- значительную глубину и наса-кдения мо/т получать ежегодно 150...ООО мм продуктивной влаги за счет сне-знакошгения и поверхностного стока с прилегающей территории.
Представленная классификация явилась основой для выделения ле-змелиоратпвных типов территорий.
4. Динамика, и баланс солей в эдасфере- лгсснасггулений
Впервые 3. ..5 лет во всех типах местообитаний независимо от lacca доступности GB культуры используют в основном осадки текущих ут из псрмацидного горизонта Солевой ре?-*м этого период"*. характе--гзуется биологическим поглощением минеральных эл-ментоз из ссвоен-:го I.. SL-мстрозсго слоя г.очво-г^унта., содерззцего даже в нромигых
гагах опустынивания Ю___15 т/га солей. Годовая потребность пуль-
/р з минеральной пище не прсвыжаег 0,2___0,4 т/га. К тому же б;:з-
эгическое поглощение электролитов в значительной мере компексиру-гея выветриванием цеолитной части под злиянг?м корневых выделений, этичной минерализацией органического опада и поступлением веществ атмосферными осадками. Поэтому рост культур не вызывает судествен-ix изменений в солевых характеристиках территории /3/.. В конце рас-¿атризаемого периода запас злата в верхних слоях почво-грунта ста-зви""¡я недостаточным для удовлетворительного водопитания сомкнув-1хся насаждений, на площадях с недоступными ГВ они начинают изрезаться и усыхают в 5...10-летнем возрасте /5 и др./.
Корни насаждений 5.. ЛО-летнего возраста в ландшафтах с доступен и ограничило доступными ГВ осваиваят надкапиллярный пояс, а
эетем и КК. В падинах и западинах с глубокими ГВ они углубляются на 5...7м. Этот период характерен максимальным приростом древос ез.
На землях с доступными ГВ и в пстускулах рост лесонасаждени не вызывает негативной трансформации эдасферы ни во втором, ни последующие возрастные периоды: при доступных ГВ импермацидный г ризонт возникает уже после освоения корнями экологаческой ниши -КК, а горизонты иссушения в потускулах ежегодно восстанавливают свой влагозапас; среднегодовое соленакопление в зоне аэрации (в новном в верхнем ее поясе", 0,1, . .0,2 т/га, а в ГВ менее 0,01 г/л В ряде случаев поступление веществ в верхние слои зоны аэрации я ляется по; жителъным фактором, поскольку это обогащат их алемен ми зольного питания, в том числе микроэлементами - кобальтом, ме цинком /45/.
Важная особенность почвенной экологии насаждений второго во растного периода на земляк с ограниченно доступными ГВ. - начало биогенного соленакопления. Благоприятная обстановка для денсации складывается при МГВ от 0,5 до 10...15 г/л (мезофиты) и до 15... г/л (галофиты), когда содержание полей в десугируемых ГВ превыше потребность лесонасаждений в минеральном питании. Лрер°сные глик фиты'и мезофиты поглощают с литром раствора 0,05...0,1 г солей -примерно столько, сколько их содержится в атмосферных осадках. 1 ксилемньй. сок в корнях сосны обыкновенной летом содержит 4,02 г/ растворенных веществ; 3,97 г/л органических электролитов и неэле ролитов и 0,05 г/л минеральных солей /16/. В результате избирате ной способности корней под насаждениями, как и под природными фи ценозами на заросших песках, зарождается солевой абимоиллювиальи Свмывной снизу) горизонт в КК На песчаных землях, под которьум времени закладки насаждений имелись пресноводные линзы, процесс
рш начинается несколько позднее, чсы ка других территориях.
3 следую^: й возрастной период, продолжительность которого за-:ит от UVB-л составляет для разных пород от 3 до 10 и более лет, :ущий прирост достигает кульминации и начинает снижаться, прибли-[сь к среднему. В КК формируется четко выраженный, достоверно вы-¡енный нами (табл.2) абкмоиллювиальшй горизонт, возрастает МГВ.
Таблица 2
Изменение солевых характеристик в эдасфере насаждений на землях с ограниченно доступными ГВ (I - лесонасаждения, П - прилегающая необлесенная территория)
к, бной щади ." Порода Вэз- МГВ, г/л : Запас солей п кк, т/га
раст,: "Г : П : I П : 1-п : нср
47 Тополь черный 4 0,2 0,2 21,0 18,5 9 5 6'905
:?2 То же 6 1,1 0,4 38,4 19,3 19,1 6>/]05
I ,'f 9 3,1 0,6 ?ö, i 27,5 45, б ' ''СОХ
52 И 17 3,9 2,1 145 5 33, ?. 107,3 68, рт/
31 Робиния Л.'^СО.К-Э.П'Т гг 4 3,6 3,3 52,7 54, s -2, 2 Т1'%
35 То ке 7 4,0' 3,4 144,3 124, 3 <-;А Л fCU, о 20,105
85 8 4,4 3,2 94,2 65,5 28,7 25,7с5
6 16 4,0 1,5 106,6 27,9 78,7 зо,о001
42 и 30 5,0 3,7 189,3 66,4 122,2 35,0001
ерализация раствора в верхней части КК становится в 2...3 раза е, чем МГВ. Химический состав аккумуляций в КК и в водоносном изонте подробно рассматривается в работах /4, 16, 45 и др./". ая закономерность заключается в резком увеличении относительного ержания сульфатов в КК и хлоридов в ГВ. Корни осваивают нижний й КК на контакте с зеркалом ГВ и внедряются в водоносный гори-г, обогащая ого не только продуктами денсации, но и окзоосмоса.
На песках, располагавших ранее опресненными линзами ГБ, велсдст! выравнивания гидростатических давлений выклиниваются в абимоиллк виальнчй горизонт коренные водные пласты, что в случае их высокс минерализации форсирует аккумуляцию солей под лесом.
По мере увеличения коьиентращи солей в ПГР и ГВ из них выг даю? труднорастворимые соединения карбонатов и сульфатов, образу шче чехлы вокруг корней в нижней части КК. В результате этого в растворах в десятки раз возрастает относительное содержание хло| дов. Сочетание биологических, химических и физических процессов грации и аккумуляции веще тв приводит к ярко выраженной сезонно! суточной динамике химического состава верхнего слоя ГВ. Наблюдеь. с помощью разработанного автором электрометрического комл-лсса / позволили объяснить кинетику и определить скорость осоления вер> го пласта ГВ под насаждениями: оно происходит, главным образом, время коррективныл водоподъемов путем растворения и диффузионно: перемещения со скорость» 0,3...0,5 м в год солей из абимоиллювиг ного горизонта в водоносный /5, 24/. Радикальная метаморфизация химизма охвг бывает 8...12-метровый слой водоносного горизонта. 1 ются основания предполагать возможность сепарации не только соле но и самого растворителя - воды на изотопном и агрегатно-молеку 1. ном уровнях /16/.
Под насаждениями следующего, последнего для территорий с ог ниченно доступными ГВ, возрастного периода завершается формирове абимоиллювиального горизонта и начинается деградация его нижнегс слоя. К этому времени в КК уже накапливаются десятки и даже сотк т/га солей /3, 16/. Активизируются аккумулятивные явления в перы цидном горизонте. В результате минерализации лесной подстилки и да, масса которого под дряхлпщими древостуями непрерывно возрас ет, в пермацидный горизонт поступает солей от 2...3 (лиственные
1ты) до 5...10 т/га (пульвируленты - саксаул, тамарикс). Теку-прирост насаждений становится ниже среднего. Десукцконикй рас-ГВ прекращается, независимо от МГВ, в тот момент, когда Fh вла-з КК достигает значения, соответствующего пределу физиолого-згетических возможностей вида. Теоретическое обоснование данно-зывода приводится в работе- /16/. Косвенным, но надежным показа-;м термодинамического состояния влаги в КК в' это время является ¡.невзвезенное солесодерскание в грунтах данной части зоны аэра-(С). Усыхание насаждений начинается при значениях, указанных i'Jn.I. В этот момент полный потенциал влаги в ICK становится близ-сосущей силе корней (например, для робинии -5,5. ..-5,3 я?м, что •зетствует средневзвешенному солесодершиию 0,3... и иасаж-[я начинают усыхать независимо степени минерализации ГЗ, при! мощность трачспирационного аппарата в соответствие с активной являющей атмосферных ооадков. Динамика зодно-солевого режима территорий, занятых лесонаса-::-ями, в описанном выше вида типична не только для П^икасгмя. огачные данные получены нами и в других регионах аридной зоны \ повышенной минерализацией - в пойменных лесах Дона, в Кулун-кой степи, Мтюнкумах и Северном Приаралье.
Представленные материалы характеризовал!, в основном водно-соле-режим лиственных пород в едлисных и массивны;: лесонасаждениях отой 1000...2000 деревьев на I га. Особенностью водно-солевого иа террь.орий с сетью полосных насаждений является 'формирование ле мелиоративного влияния каждой полосы (особенно первых полос гороны -реобладающих метелевых ветров) областей рассоления поч-рунтов и опреснения ГВ /24/. Эти местоположения весьма перспек--1 для освоения под лесополосы последующих ротаций, осуществляе-з порядке реконструкции разрушающихся систем.
Менее напряженная эдафическая и гидроло:лческая обстановка складывается под насаждениями саванного типа с числом деревьев 300. ..500 шт./га. При про чих равных условиях темп сол! накопления под ними в 2___3 раза ниже, чем псд густи.ги насаждениями.
&сьма экологичны в условиях Прякаспия сссноьиэ насаждения: они расходуют ГЗ в 4...5 раз меньше, чем лиственные (Н.Ф.Кулик, 1979), поэтому их рост не вызывает скоротечной денсации. Основно! соленакопление отмечается в пермацидном горизонте. Среднегодовая скорость его под 52-летним насаждением около С,2 т/га. Такой же особенность» обладают джуагунники, создаваемые на барханных песк: Дкузгун безлистный в этих условиях мохет жить как глубококорнево! омброфит, поскольку форлирует разветвленную мощную '\о 4 м) корн* вую систему, развивающую большую сосущую силу. На Чзрных землях I ленакопление, связанное с импульверизацией и разложением опада, ] 40... 60-летними джузгунниками ограничивается пермацидным горизон и составляет 16 кг/га в год /45/.
Рачительно медленнее, чем под лиственными насаждениями и д естественный, растительным покровом, происходит соленакопление по, виноградниками. Это объясняется "¡негодным выносом солей (0,4...0 т/га) вместе с урожаем и обрезанной лозой, а также сокращением в сравнении с лесом доли ГВ в десукционном расходе за счет более п иого использования атмосферных осадков, так как постоянное рыхле: почвы и уничтожение сорняков снижают непроизводительную эьапотра пирацию /10/. Такая же особенность водно-солевого режима присуща садовым насаждениям, хотя и под ними денсация преобладает над вы сом солей с урожаем.
Рассмотренные особенности солевых процессов, совершающихся лесонасаждениях, достаточно полно характеризуются структурным ур нением солевого баланса /3/:
С+П + В= Са + Сп + Сг + И Р + Э (I)
С, П и В ~ запасы солей в десугированных ГВ, в зоне аэрации лючая поступление аэросолей) и солевой материал, образовавшийся езультате биологического выветривания цзолитной части; Са, Сп 1г - биогенные аккумуляции в абимоиллювиальном {КК), пермацидном одоносном горизонтах; М, Р и Э - потери солей на метаморфизацию, дарование растительной массы (включал неразложившийся раститель-опад) и эоловый вынос ионов вместе с транспирироаанкой водой, акке-солевых частиц из крон за пределы эдасферы. Данное уравне-отражает возрастную динамику солевого режима эдасферы насаждена территориях с ограниченно доступными ГВ, а также зависимость енакопления от десукционного расхода и степени минерализации ГЗ, дает возможность для прогноза жизнеспособности древостоев в ре--не.
5. Долговечность и продуктивность лесонасаждений
Изучению роста лесонасаждений в различных эдафических и гидро» яческих условиях посвящены работы И.С.Матюка (1950), Т. 5. Якубова 51), А. Г. Гае ля (1952), П.Г.Язана (1955), С.Д.Эрперт (1962), • Вакулина (1972), А.М.Якшиной с соавторами (1986) и других ис-з,ователеЙ Прикаспия. Однако и до последнего времени не было сформовано четкого представления о закономерностях формирования над-)ой фитомассы древостоя в зависимости от режима и качества водно-титания. Экспериментальные материалы, полученные з сопряженных темах лесонасаждение - эдасфера з обширном фятоэкологическом ди~ зоне, а также выявленные критерии доступности ГЗ позволили авто-ю-новому осветить некоторые аспекты этой актуальной для яесоме-зации проблемы.
На площадях с доступными ГВ или достаточным увлажнением за г перераспределенного стока наиболее полно реализуются биологи-
ческие возможности древесных пород, насаждения обладают наибольшей жизнеспособностью - долговечностью, продуктивностью и другими таксационными показателями. Долговечность смешанных и чистых насаждена робинии,.сосны, тополя, ольхи превышает 60...80 лет, запас ств( ловой древесины 100...200 м3/га,. высота 10...20 м. В этих условиях показатели жизнеспособности определяются в основном трофическим фа! тором (действует закон минимума, открытый Ю.Ллбихом, 1840), а также глубиной залегания ГВ (с увеличением УГВ показатели снижаются). Езди принять условно жизнеспособность таких насаждений за 1002, то для площадей с недоступными ГВ она составит в зависимости от суммы атмосферных осадкоь лишь 10. ..20$. Насаждения, использующие ограниченно доступные ГВ, занимают промежуточное положение среди указанных выше групп фитоценозов - их жизнеспособность тесно коррелирует с "ГВ и варьирует от 10 до ЮСЙ (рис.).
Пкрокее варьирование таксационных показателей I асаждений на площадях с ограниченно доступными ГВ обусловлено неодинаковы.? сроком десукцик. ГВ различной минерализации. С ухудшением качества ГВ - увеличением их минерализации - возрастает скорость денсации и ре: ко увеличиваются затраты метаболической энергии на создание необходимого потенциала влаги в системе растение - педосфзра, вследствие чего падает продуктивность транспирации, снижается прирост ф^томас-сы. Блеете с тем, в ксилеме создается большое отрицательное давление растворов /16/, что объясняет низкорослость деревьев на площадях с минерализованными ГВ: постоянное когезионное натяже..ле водных нитей препятствует вертикальному росту побегов. Эти закономерные явления могут быть охарактеризованы математическими функциями. Так, зная солевые характеристики местообитаний, можно рассчитать один из важнейших показателей жизнеспособности насаждений - их долговечной
Возраст начала усыхания насаждений (Ту) на землях с ограничен«
Ka графиках А и Б:
1 -• Ulmus puriila
2 - Robinia pseudoacacia
3 - Populua nigra
4 - Haloxylon aphxllum
0 5 10 20 25 30 35 40 45
i МГВ, г/л
J МГВ, г/л
Robinia paeudcacacia
1 - масса древесины
(ствол + сучья)
2 - масса листьев
-i МГВ, г/л
Долговечность (А), высота (Б).„ надземная масса (В) есонаса-кдеш-Ч в ПИкаепи« в зависимости о, минера-газации грунтовых вод (МГВ) минера
доступными ГВ прогнозируется уравнением:
Ту = Тт + ~к - вр • к . К • д , (2)
1 Гр • МГВ
где Т]- - срок использования насаждением влага из надкапиллярной части зоны аэрации (5. ..7 лет в зависимости от суммы осадков и УГ, Ск и 01 - критическое (см. табл.1), наибольшее из предельных знач< ний и исходное солесодержание в КК (%); к - коэффициент, учитывающий потери солей из КК на метаморфизацию и миграцию в водоносный горизонт (1,1...1,5 в зависимости от минерализации и химического состава ГЗ); Н - мощность КК (м); д - объемная масса грунтов, слагающих КК (1,5. ..1,6); Гр - десукционный расход ГВ (м водного сто. ба в год);''МГВ- минерализация ГВ (%).
После начала усыхшия насаждения тополя с густотой I___2 '
тыс./га живут, постепенно изреживаясь, еще 2...3 года, вяза и роб нии 3...10 лет, а дуба-до 15 лет в зависимости от МГВ: чем меньше исходная- МГВ, тем длительнее срок между появлением суховсрамнност и годным разрушением древостоя. С уменьшением исходной густоты на саждений до 300...500 шт./га долговечность возрастает еще на 3... лет.
Выявленные закономерности представляют теоретический I: практ ческий интерес. Так, зная МГВ, можно прогнозировать высоту и долг вечность насаждений, определять расстояния между лесными полоса;.® а в итоге вычислять необходимую облесенность территории и оценива . экономическую эффективность лесомелиорации в различных районах Пр каспия. Спи свидетельствуют также о необходимости дифференцирован ного размещения и подбора породного состава лесонасаждений в рега не на основе многофакторной фитоэкологической оценки и классифика территории для целей лесомелиорации.
6. Лесомелиоративная классификация и картографирование
Лесомелиоративная классификация предназначена для всесторонней гоэкологяческой оценки аридных территорий как объекта лесомелиора-t и лесоаграркого освоения. В ее основу положен ряд ланд_афтно~ )яйственных признаков, позволяет?« классифицировать лесомелиора-зный фонд региона на трех уровнях: категория, тип, модификация Э, 30 н др./.
Наделены 4 лесомелиоративные категории земель (ЛМК), различаю-гея мезду собой по состоянию почвенно-растительного. покрова и )тиводефляционной устойчивости почво-грунтов. ЛМК I - опустынен-! территории с мелко- и среднебархэнными песками и сильнодефлнру-ми (эродируемость /54/ более 200 т/га-ч) грунтами. Территории t П - заросшие я слабозаросшие пески разных фор:*. рельефа и стадий ;вообразовательного процесса часто с разобщенными язвами дефляции. : легко теряют почвеняо-растительный покров при повышенной нагруз-скотом и при частичной распашке. Их эродяру .«ость 50...200 т/га*ч. годьям ЛМК Ш отнесены площади с супесчаными, податливыми дефля-почвами, эродигуемыми (5...50 т/га-ч) при сплошной распашке. ■ 1У - суглинистые и глинистые равнины, практически не страдающие дефляции (эродаруеиость менее 5 т/га-ч).
Следующий уровень классификации предусматривает вьщеление лесо-.¡оративных типов (ЛМТ) в пределах каждой ЛМК по обеспеченности аждений физиологически доступной влагой: а и б - территории с дойными и ограниченно доступными ГВ; в - площади с дополнительным мшением за счет перераспределенных атмосферных осадков; г - зем-5ез дополнительного увлажнения. Классификация на уровне ЛМТ бо-полно раскрывает фитотополопго региона как совокупность из 1б-ти гожных сочетаний ЛМК и ЛМТ - лесомелиоративных выделов (ЛМВ) - от 1а до ЛМВ 1Уг.
Третий уровень классификации - выявл' ие модификаций ЛМВ -иер^чвает фитозк^логическую оценку территории. Оперируя различнь критериями (эколого-морфологическая неоднородность очагов опусть ¡.лтя, наличие и относительное участие солонцов, рельеф, состав ненных форм в растительном покрове и др.), на этом этапе уточняя структуру лесоаграрных ландшафтов, виды насаждений, их породный став, технологии лесомелиоративных работ.
Шделекные нами таксономические единицы обладают выраэ,,фелг ш дешифровочными признаками на аэро- и космических фотоснимках. Это позволяет широко применять в работе ^станционную информац! аэровизуальные мет-иды корректировки ¡..-атериалоз, что в дссятки р; сокращает время и денеякые затраты на картографирование. ?азраб< ная методика /34/ использована при составлении лесомелиоративные карт пастбищ Прикаспийской низменности (31 млн.га, м 1:1000000) /30/, Черных земель и Кчзлярских пастбищ (4,3 млн.га, и 1:20000 югг-восток'л Европейской части РСйСР к Западного Казахстана (70 ! га, м 1:1000000). На оснований этих материяяов разработана хеке' ная схема борьбы с опустыниванием Черных земель :г Кгзлясских па бящ (лесомелиоративная часть).
Теоретические и практические разработки по ле^омелиоративн классификации и картографированию опубликованы в ряде работ и и пользованы в нормативных документах /II, 18, 22, 29, 42, 46, 46 50 54/. Они дали возможность оценить количественно лесомелиора ный фонд Прикаспия (табл.3) и сформулировать предложения ао лес лиоративной реконструкции и лесоаграрному освоению малопро,_кти территорий (используемых в основном под выпас) данного и других гионов аридной зоны /55/, испытывающих экологический кризис от мерного антропогенного создействия.
Таблица 3
Лесомелиоративный фонд Прикаспия, тыс.га
мв :Терек-:К/ма : Кума; Волга ; Еэлга-; Урал : Урал: Эмба ; Эиба-; Шевченко : Всего
1а «м _ 138 69 _ 207
16 230 419 751 103 75 1373
1в .- 23 - - 23
1р _ 121 49 - • 18 188
1го 230' 540 961 172 93 1996
Па 120 _ 186 139 _ 445
Пб 254 2021 3017 445 882 6519
Пв - _ 62 — - 62
Пг _ 175 99 - 465 739
1го 374 .2196 3364 584 1347 7865
Ша _ — _ _ - -
т 552 1470 1821 2000 460 6303
-Шз _ - 964 _ - 964
Шг 32 1510 2214 2018 1075 6849
>го 584 2980 4339 4018 1535 14116
:Уа _ _ _ _ _ _
:Уб - 350 1144 800 500 2794
:ув 120 264 376 _ - ■760
;уг - 762 1145 988 680 3575
1го 120 ' 1376 2665 1788 ■ 1180 • 7125
!го 1308 7092 11989 6562 4155 31106
7. Новые виды насаждений и технологии лесомелиоративных работ
Рачительное природное разнообразие региона предъявляет высо-: требования к биоэкологической адекватности способов лессмелио-5«! применительно к каг-дсму ЛМВ к его модификации. Решение пробил адекватности включает в себя разработку новых видов насажде-¡, обладающих наибольшим мелиоративным эффектом в конкретной фито-
экологической обстановке, а также совершенных технологий, обеспечивающих наибольшую результатишость агролесомелиоративных работ /55/.
В дополн\чие к известным видам насаждений пля целей животноводства (Ф.М. Насытив, 1985) наш предложены новые конструкции -диффуорногэ кранные и саванные насаждения /26/.
Д^ффузорно-экранные насаждения являются альтернативой линейным непрерывным пастбгпцезащитным полосам, предохраняющим пастбищную тэрритс та от дефляции, а животных - от переохлаждения, ьо со: дающих дискомфортную обстановку на выпасе в жаркую штилевую погод Предлагаемые насаждения, как и пастбшцезащитные лесополосы, спосо1 ны защитить животных от ветра, но при этом они фо; даруют на паст-'*1ще зоны активного воздухообмена. Эти эффекты достигаются благод ря конструктивной особенности насаждений: они состоят из аэродина мических модулей - прямолинейны?: отрезков полос, расположенных по, определенным углом (90°...180°, в зависимости от климатических ос бенносгей района, эродируемости территории и других особенностей) друг к другу, с разрывал... в местах сочленения модулей. В результа аэродинамического моделирования установлено, что в диффузорах отн сительная скорость ветра достигает 106% от контроля, а в экранных звеньях она снижается до 10...ЗО/о /32/. Таким образом, диффгчорнс экранные насаждения обладают способностью усилизать экологическое разнообразие пастбищной территории, создавать на ней новые ниши д пастбищной растительно^:'л и зе потребителей, .Пиффузорно-р кранные саждения рекомендованы /54/' для мелиорации пастбищ Ш и 1У ЛМК в р онах с жарким безветренным летом.
Саванные редкостойные древесные и кустарниковые фитоценозы С ли в прошлом типичным элементом природных ландшафтов Прикаспия. I пытания на моделях показали, что при равномерно рассредоточенном,
8 весьма редком (3 пл./га), размещении деревьев в таком насаеде-
екорость ветра снижается з слое 0,5...5,5 м на /31/, а бо~
густые (300 ст./га) саванные древостой способны защитить от де~
дот далее песчаную поверхность. Такие насаждения могут выполнять
гообразнке функции (защита выпасающихся животных от избытка сол-
50"Л радиации, продуцирование дополнительного корма в виде побе-
, листьев и плодов и др.). По сообщению индийских ученых, удуч-
се радр-ционно-тер.чической обстановки в саваннкх лесс-пастбищах
тает коэффициент продуктивного использования кормового ращена
тных почти вдвое. Поэтому искусственные и природные фитоценоза
сным пологом саванного типа - наиболее распространенный епд ле~
стбищ в странах аридного пояса. В настоящее время создание ка-
зний саванного типа является практически единственной формой
далиоратпщ прикаспийских пастбищ в особенно жестких лесорасти-
)ых условиях (ЛМВ Шг и 1Уг). •
Нами впервые предложена технология создания саванных насаяде-
¡а землях с засоленными почво-грунтами и недоступными ГВ путем
',ки лесных и плодовых пород в искусственные водосборы - воронко-
о
;ные углубления, площадь которых (20...60 м в зависимости от г осадков и других факторов) рассчитывается на накопление и ин-рацию в ризосферу атмосферных осадков з количестве, достаточ-ля выщелачивания солевого горизонта и нормального водообееиече-ысазкенного дерева. Для быстрого погружения стока в водосборах смотрены водопогдощающие шурфы. Предложенная технология испы-з 198?... 1989 гг. на равнинных пастбищах черноэемельского мас-где подтверждены ожидавшеся водонакопительный и рассоляощкй :ы водосборных поверхностей. Получены 100$ приживаемость при ¡ивном (0.7...1 м в год) приросте в высоту вяза приземистого. :кация данной технологии (водосборные поверхности в виде преры-
вистах микротеррас) успешно испытана тайке при создании ыелкора но-кормовых насаждений на биологически индифферентных склонах б сю1х гряд в Астраханском Заволжье.
Освоение технологий, основанных ка устройстве водосборов, воляет решить проблему лесомелиорации обширных пастбищных терря ркй пустынь и полупустынь, представленных лесомелиоративными вь лами Ыг и 1Уг.
Усилившиеся в последние десятилетия процессы дезертификану Прикаспии потребовали разработки новых способов фитомелиорации тыненних территорий. Прежние приемы оказались не эффективными г мелиорации современных очагов и массивов опустынивания. Эти крз (200...20000 га) геоморфологические образования с мелкобархапн: подвикнкми песками и обширными (более 5С$ ст общей площади) де< тивными областями, сложенными соленоснкми хвалынскимк глинами, собмы формировать в призе;,ж оц слое интенсивные ветропесчакые г.* Под такими территориями вскрываются сильномянер&яиоозанние ГВ.
Особенность новой технологии заключается в дифференцирова! поэтапной мелиорации: на первом этапе создается растительный п в деструктивной области, что предотвращает дальнейшее развитие га, способствует выравниванию рельефа за счет возврата песка з Ьами ветрами из барханной области; на втором этапе методом глу посадки крупных сеянцев и последующего посева трав мелиорируют ханную область /9, 13/. Чтобы снизить энергию ветропесчаных по в деструктивной области, ее поверхности придается шероховатое? тем напашки лент шириной 1,5 м через 5 м перпендикулярно напра ншз преобладающих эрозионно опасных ветров. По осям лонт высвх сеянцы тамарикса (на засоленных подах), джузгуна или терескена паханные ленты обогащаются песком, выносимым из барханных облг в результате чего улучшаются водно-физические свойства почво-г
?е с эоловым материалом на мелиорированную площадь поступают ¡а траз, что .ускоряет зарастание территории. Разработанная Чехия позволила резко - с 10 до 90$ - повысить продаваемость ме-и!тоз в деструктивных областях и решить проблему создания лесс-ищ в очагах опустынивания, имеющих площадь до 300...500 га 40/.
Идеи, заложенные в описанной выпе технологии, развиты при разке способа фцтомелиорации крупьых (свыше 500 га) массивов ынизания, в котором для увеличения шероховатости поверхности активной области и перехвата значительных пасс песка вместо а: лент применена нарезка валов-канав. Данный способ, защищея-торским свидетельством /25/, освоен на десятках тысяч га аненных территорий черноземельскогэ массива, где сейчас сфор-шись продуктивные устойчивые против дефляции лесопастбищные 1/38, 44/.
8. Концепция лесомелиорации и лесоаграрного освоения Прикаспия
'еоретические и прикладные разработки автора пополнили имев-научно-технический потенциал а области лесомелиорации аридных орий и с учетом современного состояния, а также прогноза даль-о ее развития позволили предложить следующую концепцию лесо-атчвной реконструкции и восстановления сельскохозяйственных Прикаспия.
1Я наиболее полной и экологически безопасной реализации фито-[ческих ресурсов в регионе необходимо создать систему лесок ландшафтов, адекватную зонально-гипсометрической измекчи-:шродно-климатнче ских условий. Эта система слагается иг двух сных формаций - лесопаетбищной и легоаграрной комплексного сввния - с несколькими разновидностями, обеспечивающими их
адаптивность местное варьирования фитоэкологических факторов /5!
Б самых д:ест2:их фитоокологичесхскх условиях (гипсометрически интервал -25...»23 м, где преобладают территории ЛМТг) возможное лесомелиорации ограничиваются созданием простейших кустарниково-травяных пастбищных фптоценозов с мелиоратиЕНО-кормовыми насыэде: кми из солеустойчнвых растений. В местах дневного отдыха кивотны •и в жилых зонах возможно выращивание древесных саванных насажден на искусственных водосборах. Часть территории следует вьде;. гь в сайгачьи охотничье-промысловые угодья: в отличие от выпаса домал животных эта форма природопользования не вызовет здесь экологиче го дисбаланса (Б.Д.Абатуров, 1975). В других высотных поясах по ре улучшения лесорастительной обстановки от лесомелиоративного ч "г" к "а",, а также гуммдазации климата в направлении с В на 3 лс пастбищные ландшафты должны постепенно насыщаться иными видами сандений для целей животноводства (пастбищезащитны'-ж лесньагд по. саь.л, древесными зонтами, затишковыып, приферцекими и саваннами саждениями) при соответствующем расширении ассортимента деревье: кустарников и обогащении деградированного травостоя кормовыми в' ш растений /27/. Комплексная фитомелиоративная реконструкция и трансформация природных аридных пастбищных угодий в лесопастбшц стабилизирует и повышает их продуктивность,в 1,5...2 раза, внес с тем улучшает условия выпаса и содержания животных, пр а дот вран ветровую эрозия почв /29, 32 и др. /. Отдельные массивы арен с аренными территориями между отметками 0 и 50 м пригодны также ^ оазисного -ломплексного лесоаграрного освоения. На них, кроме зс лиоративных /46/, должны создаваться в соответствии с отраслевс структурой сельского хозяйства виды насаждений, рекомендозанныг комплексного освоения песков (полезащитные лесные полосы, хозя! пенно-рекреационные и лесоплодовые насаждения, лесные полосы д.
тты садов и виноградников и др.) /3, 36/.
Почтя вся территория Терско~1!уме:сого междуречья, лежащая за углами Прикаспийской низменности (выше горизонтали 50 м), - зем--«омплексного лесоаграрного освоения. Здесь возможно выращивание : видов защитных и хозяйственно-рекреационных насаждений различ-> состава, в том числе из сосны /I/, способных обеспечить интен-юе развитие земледелия, животноводства, садоводства, зиногра-;тза /17, 36, 37, 48/. Мализ деятельности передовых хозяйств Зго-Востоке страны показал, что пр! богарном лесоаграрном освое-песчйных земель выход продукции возрастает (в денежном выра-ке-в 3...3,5 раза /37/. Значительные резервы вскрываются при оро-[ом лесоаграрном освоении песков за счет местных источников воды дземных и грунтовых (в том числе слабо- и среднеминерализован-вод, дренажных и промышленно-бытовых стоков: .урожайность кор-х культур к винограда увеличивается на 50.. .6(^ /7, 32, 37/. По расчетам, основанным на материалах наш« исследований /8, 46/ и принятым при разработке Генеральной схемы, борьбы с опуп-ванкем Чгркых земель и йгалярских пастбищ (1986), в Прикаспии коддао создать около Зь4 млн.га лесонасаждений (1,7 млн.га - на I, 0,9 - на ЛМК Пи 0,8 на ЛЖ Ш и 1У). Стоимость работ около '.¡лн.руб., срок окупаемости затрат 3...6 лет. Реализация предле-эй концепции, одобренной Комиссией по изучению производительных л природных ресурсов при Президиуме АН СССР, позволит прервать зеев дезертификации, восстановить, по чвенно-растительный покров 1устыненных площадях, повысить продуктивность сельскохозяйст-а угодий в 1,5...2 раза и оздоровить экологию региона.
за
9. Результаты освоения разработок
Полученные материалы вошли в типовые методики исследовании области лесомелиорации /26, 35 к др.), инструктивные указания, р комендации и предложения производств:/ по комлле сному освоению п ков /б, 8, 36 , 48/, фитомелиорации пастбищ /18, 20, 34, 40, 46, и ра; итига АПК аридные районов /33, 43/. Эти нормативные докумен приняты Госагропромом СССР, Гослесхозом СССР, ЕЛСХНИД и другими домствами. Оли использованы при составлении лесомелиоративной че Генеральной схемы борьбы с опустыниванием Черных земель и Кизляр пастбищ, одобренной СМ РСФСР, вошли в Сборник расчетно-тсхнолоп: скнх карт по созданию защитных лесных насаждений на пастбищных г лях Европейской часлиг РС2СР (1987) п шогсч;:слашые рабочие про? лесомелиоративных мероприятий ь различных район&х Прикаспия. Ра; ботки автора включены а Заключение Государственной окспертной кс слп СССР по строительству канала Еолга-Чограй, рекомендации коте - .Агролесомелиоративная реконструкция пастбищ Налшшг как альте тиса строительств' коаела Вэмга-тЬграй (В.Д.Абатуров, Б.В.Шног] дов, М.И./оуаов, ВЛ-1. Петров и др., Ы., '1983) -учтены в Постано] нии СИ СССР я' 250 от 25.04.89, направленном на решение хозяйств* социальных и экологических проблем Лринаслия.
Народнохозяйственная эффективность и итоги исследований за риод до 1985 г. обобщены в работе "Разработка и внедрение метод облесения.песков юга и юго-востока Европейской части СССР', отм ной Государственно!! премией СССР в области науки и техники (Пос новление Щ КПСС и Ш СССР от 27.10.86): объем освоения научно-ничесиих разработок авторского коллектива составил 1,2 млн.га, номический эффект от применения новых технологий лесомелиорации 19,6 млн.руб., доход от сельскохозяйственного производства в со
лесоаграрных ландшафтах за XI пятилетку 79,4 мпн.руб. В 1985... 9Б8 гг. технологии фитомелиорации пастбищ п комплексного осаое-пескоя, разработанные с участием автора, освоены, по неполнил да, на площади 19,5 тыс.га с экономически эффектом, рассчитаете паспортам НТД и /40/, 486,8 ткс.руб. 3 этот ке период при явлении Лесомелиоративной карты Чзрнкх земель и Клзллрских 5ищ (4,3 млн.га) реализована с экономическим эффектом 365,8 зуб. разработка /34/.
ЗЛНЯШМИЕ
Прикаспий располагает значительны}« фитоэкояогаческнм потенци-I который реализуется еще далеко не полно. Ко даже в режиме гнсивного природопользования этот регион страдает от неумерен-«тропогснн'ой нагрузки: вследствие перевкпаса, распашки, забо-1алия и засоления прогрессирую? дезертификацяя и деградация •дных пастбищных фитоценозов. Экологический кризис может быть »ализован и подавлен только путем осуществления комплекса пла-иьк координированных действий с использованием лесомелиоратив-редств. Однако к лесоразведение здесь сопряжено с рядом проб-главная из которых - жесткость эдафических факторов, параметры ых находятся порой на предельных ч запредельных значениях дажз еприхотливих эремофитов. В работе по-новому, с биоэкологичес-озиций, оценены лесорастительные условия, найдены научно-техни-е решения, дополнившие набор известных способов лессмелиоратив-освоения региона, предложена концепция лесомелиоративной рекон-ции и восстановления сельскохозяйственных угодий внепойменной гории Прикаспия.
Ретроспективный (70 тыс.лет) анализ геоморфологических и геохи-ких процессов позролил вскрыть особенности водно-солевого режи-
ма и баланса солей во временной и пространственной динамике, чтс дало кльч к общей оценке современной фитеэкологии Прикаспийской низменности. Применение оригинальной методики, основанной на сое местном использовании традиционной и аэрокосмической'фотоинформс ции в сочетали с аэровизуальными исследованиями, экологически}, профилированием.и изучением термодинамики растворов в системе рг •тение - эдасфера открыло возможность по-новому классифицировать ПрикаспкГ; как объект лесомелиорации. Шделены лесомелиоративные тегории, типы и модификации, различающиеся между собой по состо? нии почаенно-растительного покрова, податливости почоо-груктов ^ фляции, наличию, видам и качеству источников альтернативного во^ питания лесонасаждений, а также другим признакам, определяющим < редность, цели и способы лесомелиорации региона.
В процессе таксация фитоэкологическнх ресурсов впервые на ! гофакторной основе классифицированы ГВ по степени доступности д] весны». растениям, что дослужило в дальнейшем одним из главных к] терпев оценки пригодности территорий для культуры различных по < леустойчивости древесных растений и прогноза жизнестойкости их 1 сеждений. Получены новые данные по эколего-морфологии опустынею земель, обеспечившие на практике резкое повышение результативно! работ на объектах неотложной фитомелкорации. Впервые с большой : номией времени и денежных затрат за счет использования, разработ ной методики состарлены лесомелиоративные карты Прикаспия и Зап ного Казахстана.
Подученные материалы создали базис для формирования биоэко гических позиций в теории и практике лесомелиорации хрупких ари ландшафтов. Следующие этапы исследований разновозрастных насавд в экологическом ряду с широким варьированием лесорастительных у вий обеспечили теоретическую обоснованность этих позиций. Шявл
Ценности солевого режима лесонасаждений на землях с различной тугшостыо ГВ.
На площадях с недоступными ГВ под лесонасаждениями ив наблюдает изменений солевых характеристик. На территориях, представлен-ЛМТ "а" и "в", лесная мелиорация активизирует геохимические про-сы, вызывает аккумуляции солей в пермацидном горизонте, а резуль-е чего почза обогащается элементами минерального питания.
Пэдтзерзден вывод Г.Н. Йлсощсого (1900) с существовании явленл.т стдаи под лесонасаждениями (как к под фитоценоз аш трав-фреатофя-), десугарующими ГВ повкяенной минэрализацга (ЛМТб). Это явление учило з работе теоретическое обоснозание. всестороннюю холичест-ную и качественную интерпретацию, использованную для устзнослекия ономерностей между жизнестойкостью лесонасаждений и качеством до~ нательного зодопитания: с уменьшением термодинамического пстенш-ГЗ увеличиваются затраты метаболической энергии фитоценозоз, жавтся прирост фитсмассы, долговечность насаждений и продукткз-гь транспирации. ¿¡днная разработка имеет теоретическое и пригс.тад-значзние, поскольку предоставляет возможность прогнозировать зе--¡ыз таксацконнче показатели насаждений по исходным водно-голезьг? гктерястикам мелиорируемых угодий.
Денсация - явление, требующее более глубокого изучения. С^еш'д-что сна ке исчерпывается процесса?.® аккумуляции ч кетаиорфиэацкя тчэских элементов з растворах, а включает в себя-сепарация води X и годонасыщенном горизонте на изотопно-агрегатном уровне. Эю*;-)д распяряет .представление о функциях яесонасаядекий в аридней
Полученные материалы указывают пути решения проблемы лесоми тога в связи с еоленакоплеяием под лесонасаждениями на ЛИК: ку >зание. яород (соска, джузгук) и создание видов насаждений (вине-[кккк-, сады, сазанные древостой), экономно р&сходузощкх ГВ; рота-
цкя площадей, заия1ых полосиьш н&асщетят, на базе зон imtsie ного увлажнения; смена породного состава, (древооборот) на более ле.устойчнвьте виды (см. табл.1) по мере увеличения, солесодержания в КК и ГВ.
Предложенные новые виды лесонасаждении и технологические ре няя, адаптированные к территориально;^ варьированию фитоэколоп-к екг.х условий.- позволили активизировать восстановление опусткненк и лесомелиоративную реконструкцию деградированных угодий, а таю приступить к лесомелиорации саванными насаждениями территорий, с гавоихся ранее нелесспригодными.
В настоящее время накоплен достаточный научно-технический г теьциал для развертывания планомерных работ по программам рзалис ции предложенной концепции лесомелиорации и лесоаграрного oesoet Прикаспия. Такие программы могут еходить составной частою в гад] мелиоративные и другие программы развития ЛПК региона, а в ряде сдучаьа служить им альтернативой.
Список работ автора, использованных в диссертации
1. Полякова А.И., Петров В.И. Естественное возобновление с крымской на Терских песках // Лссноо хозяйство.- I9G6.- !? I.- С 32.
2. ПетпоБ В.И. Солевой режим Терско-Румскиг песков // Мате лы науч.-технич. конф. аспирантов и молодых учекых / ЕНЙА1Ш.-гоград.- 1968.- С. 51-54.
3. Петров И. И. Особенности солевого режима под лесными наг ниями на Терске-Кумских песках // Почвенно-гидрологические услс облесения и освоения песков: Еол./ВНЯАЛМЙ; Блп.7(59).- Взлгогр? 1970.- С.14-19. .
4. Петров В. И. Солевой режим песков Еажиганского массива ) Материалы 9-й ьауч. конф. аспирантов и молодых ученых / ШШМ
оград.- 1971.- С. 135-139.
5. Петров B.F. Солевой режим Терско-Ьумскях песков под зашит-леснкми наеакдеяияни: Азтореф. дис..." канд. с.-х.' наук:
54,- Новочеркасск, 1971,- 20 с.
6. Рекомендации по комплексному освоении Терс:со-Р5умских пес/ Ачикулакская ffiffiOC.- Волгоград: ШЯАШ, 1974.- 42 с.
7. Петров ПИ. Опыт использования подземных вод для орошения хтиганехих песках // Пути хозяйственного использования пссчаньк ть засушливых областей: Вол./ВНКЛЛШ, 1977,- С.65-S7.
8. Рекомендации по комплексному освоения песков Юса и Юго-Еос-европейской час-п СССР. В 2-х частях / EâCXRïïl, ШШ, Укр-<Аи др.- М. : .Колос, 1978.- 4.1.- 24 е., 4.2— 30 с.
9. Петров В.К., IjypiîH А.H., Фштаонов И.А. Зкслого-морфолога-<е особенности и лесомелиоративное освоение современных очагов -ми в Северо-Западаом Прпкаспки // Закрепление, облесение и !кохозяйотвенное освоение песков: Вол./ШЙАЛЩ,- Нгп.2(30).~ >град, 1979.- С. 4-8.
10. Петров Е. И. Дянашка солей под насаждениями винограда на *анских песках // Закрепление, облесение и сельскохозяйственное .пне песков: Бэл./ШйАШ; Етп.2(30).- Волгоград, I979.-0.7V74.
11. Нулик Н.Ф., Петров В.й., Щелков А.§. Изучение процессов !цки на песчаник землях Прикаспия по_ космическим снимкам // [емы освоения пустынь.- Ашхабад: Нлым, 1950,- J? 4.- С.95-Sô.
12. Петров В. И. Низкочастотная кондуктометрия з агролесомелко-
: // Всесоюзная конференция "Еиоприбор-8Г: Тез.- докл.- Вишинев, - Ч.1.- С. 76.
13. Петров В.И. йзтоды закрепления подвшшых песков // &томе» .ция пустынных пастбищ: Вол./ШР: Шп.Ю8.- Ленинград, 1981.-45.
14. Петров В. И. Послойная электрометрия грунтовых вод // Кчф листок ЦНТИ.- Волгоград, 1981.- >;< 72-81— 4 с.
15. Петров В.К. Глкродатчик концентрации электролитов // Инф листок ЩТИ.- Волгоград, 1981.- 73-81.- 3 с.
16. Петров В.И. Биоэкологические основы размещения древесно-кустарниковой растительности на песках Юго-Востока // Мелиорация и хозяйственное освоение песков засушливых областей : Сб. надгч. т / ВНИАЛШ: йш.3(73).- Волгоград, 1981.- С.43-54.
17. Петров В. И. Комплексное освоение песков Прикаспия в связ с солевым режимом // Доклады ВАСХНШ1.- 1982.- }? 2.- С.44-45.
18. Предложения по очередности лесомелиоративных работ на т бищах юго-востока Европейской части РСФСР и Западного Казахстана Петров В.И., Зозь Н.С.- Волгоград: ВНИАШ, 1982.- 7 с.
19. Петров В. И. Лесопастбищное освоение опустыненных песчань земель // Лесное хозяйство,- 1982.- К» 4.- С.66-67.
20. Предложения по совершенствованию лесомелиорации опустыне ных песчаных земель юго-востока Европейской части РСФСР / Кулик Н.5., Петров В.И., Зозь Н.С. и др.- Волгоград: ВНИАЛШ, 1982.- Т<
21. Петров В.И. Лесомелиоративная классификация пастбищ юго-востока РСФСР и Западного Казахстана // Повышение продуктивности улучшение использования пастбищных угодий в полупустынной и пусть ной зонах республик Средней Азии и Казахстана: Тез. докл. Есес. с вещ., Ташкент.- 1982.- С.50-61.
22. Петров В. И. Проектирование защитных лесонасаждений на га стбищах аридной зоны // Лесомелиоративные способы повышения прода тивности пастбищ в аридной зоне: Об. науч. тр./ ВНИАЛШ: Вл1.1(7! Волгоград, 1983,- СЛ9-29.
23. Петров В. И. Закрепление подвижных песков в аридной зоне РСФСР // Проблемы освоения пустынь.- Ашхабад: Ыгам, I983.- № 5,-С. 60-62.
24. Петров В.Л Вопросы теории к практики экологического мони-ira в агролесомелиорации // /агролесомелиоративные насаждения, хологии и значение в лесоаграрном ландшафте: Сб. науч. тр. / ШИ; Вл1.2(79).- Волгоград, 1983.- С.49-63.
25. A.c. II15682. СССР. Шг1 А01У23/00. Способ освоения оча-гефляции с мелкобарханным рельефом под лесопастбища / А. С. Шна-з, В.И.Петров, Н.С.Зозь.- }> 3473729/30-15; Заявл. 02.06.82;
т. 30.09.84. Бол. JP 36.
26. Бюэкологические основы лесомелиорации аридных пастбищ.-;ические рекомендации по проведении научных исследований /
зв В.И., Зозь Н.С., Матвеев H.A.- Волгоград: ЕПИАЛШ.- 1934.-
£7. Петров Й.Й. Лесомелиорация пастбищ в полупустынных райо-СВ FCfflCP и Западного Казахстана // Биологические ресурсы пус-СССР, их рациональное использование и воспроизводство: Сб. ./ Наш, 1984.- С.284-293.
28. Петров В.И. Перспективы комплексного освоения песков ЮВ
! Западного Казахстана // Сельскохозяйственное освоение песков :чаных земель аридной зоны СССР: Тез. докл. Вгесо;сзн. конф.-!ад, 1984,- С. 49-51.
29. Петров В. И. Лесомелиоративные способы повышения продуктас-t пастбищных угодий и защиты животных от неблагоприятных кчима-:ких фактороз // Проблемы комплексного освоения песков и мелко! пастбищ: 05. науч. тр. / ВШАЛМИ; &п.2(82).- Волгоград, 1984. 10-48.
30. Петров В.И., Кулик К.Н. Методические основы лесомелиора-
1й классификации и картирования пастбищ Прикаспийской низменнос-' Теория и практика фитомелиорации и освоения малопродуктивных гь аридной зоны: Ьол./ВШАЛШ; ЕУп.1(44).- ВЬлгоград, I985.-C.3-8.
31. Петров В.И., Фошчев Г.Д., Васильев D.H. Новые виды лесс насаждений для целей животноводства // Теория и практика фитомелк рации и освоения малопродуктивных земель аридной зоны: Еюл./ШИА] &п.1(44).- Волгоград, 1985,
32. Петров В. И. Чтобы восстановить пастбища // Огепные прос ры.~ 1985.- U 10.- С.45-46.
33. Методические рекомендации по совершенствованию зональнм (областных) систем земледелия на 1986-1990 годы / ЕНИИМЭ, 1985, 26 с.
34. Методические указания по лесомелиоративной классификации и картированию пастбищ / Петров В.И., Кулик К.Н., Зозь Н. С.- Вэл: град: ВНИАЛМИ, 1985.- 15 с.
35. Методика системных исследований лесоаграрных ландшафтов Под ред. Е.С.Павловского.- М.: ВАСХНИД, 1985.- 112 с.
36. Методические указания по изысканиям и проектированию ме] приятий комплексного осзоенкя песков юга и юго-востока Европейски части СССР / Петров В.И., Зозь Н.С., Подгорнов A.C. и др.- М.: ВАСХНИЛ, 1985.- 78 с.
37. Петров В.И., Зозь Н.С. Лесоаграрное освоение песков /'/ Вйстник сельскохозяйственной науки.- 1986.- f? 4.- С.66-69.
33. Петров В.И. Лесомелиорация аридных пастбищ // Земледели 1У06.- № II.- С.37-38.
39. A.c. 1235460. СССР. НКК3 А 01 В 79/00 Способ рекультиз цпи эродированных территорий для выращивания растений / Н.С.Зозь В.И.Петров, А.С.Маиаенксв.- № 3795198/30-Г5; Заявл. 02.10.84; Сл. 07.05.86. Бол. 21.
40. Создание лесопэстбищ на подвижных песках Иго-Востока ев пейской части СССР.- Рекомендации / Зозь Н.С., Петров В.И., Подг нов A.C. и др.- М.: Госагропром СССР, 1986.- 25 с.
41. Предложения по рациональному использованию песчаных земель ■оградской области / Русинов А.Ф., Эозь Н.С., Петров В.й. я др.-оград: ШИШИ, 1986,- 32 с.
42. Петров В.И., Кулик К.Н. Изучение песков 13го-Вэстока евро-кой части СССР с помощью аэрокссмических снимков // Езстник скохозяйственной науки.- 1986. - ff 12.- С. II8-I22.
43. Петров В. И. Агролесомелиоративные мероприятия. Комплекс-освоение песков // Научно обоснованные системы сухого земледе-ВЬ'^оградской области в 1986-1990 гг. (Под ред. Козлозцева л.), лгоград: Каж.-Вэлж. кн. изд-во, 1986.-'С.II8-I25.
44. ПавлоЕСютй Е.С., Петрсз В.й. Экологические предпосылки ле~ пиорации Черных земель // Повышение продуктивности сельскохо-гвенных угодий Прикаспия метода.® лесомелиорации: Сб. науч. тр. ЛАЛМИ; Вл.3(89).- Волгоград, 1986.- C.3-II.
45. Петров В.й. Солевой режим, и комплексное освоение песков зо-Западного Прикаспия // Повышение продуктивности сельскохо-
; венных угодий Прикаспия методами лесомелиорации: Сб. науч. тр. ШМИ; Вып.3(89).- Волгоград, J.986.- С.54-70.
46. Инструктивные указания по лесомелиорации аридных пастбищ / >в З.И., Эозь Н.С., %лик К.Н. и др.- М.: Госагропром СССР,
- 48 с.' .
47. Мат тис Г.Я., Петров В.И. Лесная мелиорация аридных паст-йдии .// Лесное хозяйство.- 1987.- 8.- С. 47-49.
48. Рекомендации по комплексному освоению Терско-Кумсних пес' Петров В.И., Эозь Н.С., Гусиков А.Ш. и др.- М.: ВАСХНИЬ,
- 34 с.
49. Виноградов В.Н., Петров В.И. Леса з песках // Наука з СССР: т. ьауч.-г.опул. дурн. АН СССР.- М.: Щука, 1987.-№ 6.-С. 72-82'. 50., Петров В.И., Булик K.II. Лесомелиоративное районирование
черноземельских пастбищ // Лесомелиорация аридных пастбищ: Сб.н тр./ ВНИАШ; Вып.2(91).- Волгоград, 1987.- С.5-16.
51. Матгис Г.Я., Петров В.И. Природные условия и лесомелио ция пастбищ в штате Радкастан // Лесомелиорация аридных пастбищ Сб.науч.тр./ ЕгШАЖШ; Вот.2(91).- Волгоград, 1987.- С.70-81.
52. Петров В. И, Современные методы классификации и картогр рования аридных пастбищ для целей лесомелиорации // Роль проект и научных разработок в ускорении научно-технического прогресса хозяйственного производства: Тез. докл. Всссоюзн. конф.- IJ.: Гс лес СССР, 1968.- СЛ03-ТО5.
53. Петров В.й. Лес против песков // Наука и человечество: Международный ежегодник / Знание, I9S3.- С. 346-349.
54. Методическое руководство по размещению лесонасаждений пастбищах, животноводческих комплексах и фермах / Васильев Ю.И, Павловский Е.С., Петров В.И. и др.- Волгоград: ЕНИАЛШ, 1988.- ;
55. Петров В.И. Лесоаграриое освоение засушливой зоны// I лемы освоения пустынь.- .Ашхабад: Няым, 1989.- № I.- C.I9-25.
56. Петров В. И. Создание пастбищезащигных лесных насаждеш на пустынных и полупустынных кормовых угодьях // Пути повышен'/, продуктивности и рационального использования пастбищ аридной 31 страны: Материалы Всесовзн. семин.- Алма-Ата: ВО ВАСХНИЯ, 1989 С. 10-12.
57. Петров В.И. Динамика водно-солевых режимов, ландшафте зование и лесорастительнье условия Прикаспия // Лесомелиорация циональное использование малопродуктивных земель аридной зоны: Бол./ВНИАЛМИ; Вал". 1(56).- Волгоград, 1989.- С. 3-6.
- Петров, Владимир Иванович
- доктора сельскохозяйственных наук
- Волгоград, 1989
- ВАК 06.03.04
- Технология и механизация лесомелиорации Российского Прикаспия
- Адаптивное лесоаграрное природопользование в российском Прикаспии
- Лесоаграрное районирование аридных равнин Западного Прикаспия и Восточного Средиземноморья
- Экологическая оценка современного солевого состояния лугово-каштановых почв в лесомелиоративных системах Северного Прикаспия
- Лесомелиорация и использование лесопастбищ в Российском Прикаспии