Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности выращивания культур сосны на каменистых землях Северного Казахстана

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Особенности выращивания культур сосны на каменистых землях Северного Казахстана"

казахский государственный ордена трудового

красного знамени сельскохозяйственны!) институт

ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР СОСНЫ НА КАМЕНИСТЫХ ЗЕМЛЯХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

06.03.01 — лесные культуры, селекция, семеноводство и озеленение городов

А ВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

КОЛТУНОВ А

УДК 630x232. (574.2)

Алма-Ата — 1992 г.

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте лесного хозяйства и агролесомелиорации, г. Щучинск.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник

В. А. Сидоров/

Научный консультант — кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Н. Г. Орешкин

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук,...... . _____

профессор, заслуженный деятель пауки Казахстана П. П. Бессчетное.

кандидат сельскохозяйственных наук И. С. Успенский

Ведущая организация — Северо-Казахстанский филиал

института Казгипролесхоз

Защита диссертации состоится «. а » __1992 г.

в____(Ц ...... часов на заседании специализированного совета К 120.67.03. по

присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Казахском ордена Трудового Красного знамени сельскохозяйственном институте. Адрес института: 480021, г. Алма-Ата, пр. Абая, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан «_................... 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

ТЕХНЕРЯДНОВ.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность .тела подтверздается стратегией государственной программы ло лесовосстановлению, разработанной в зависимости от природных и экологических условий регионов. Предполагается, что искусственное лесовосстановление, позволяющее активно влиять на процесс выращивания древостоев, станет основным способом создания лесов в малолесных,районах. Лесо-восстановительные работы здесь должны быть направлены на облесение всех непродуцирувдих земель лесного фонда и передаваемых в него неиспользуемых сельскохозяйственных земель.

Вследствие низкой лесистости Северного и Центрального Казахстана не обеспечивается защита пахотных угодий от суховеев и пыльных бурь, не оказывается необходимого мелиоративного влияния на микроклимат района. Малая площадь лесов не позволяет удовлетворить рекреационные нужды населения, численность которого за последние трвдцать лет увеличилась вдвое. В настоящее время дальнейшее увеличение площади лесов возможно лишь за счет создания насаждения на малопригодных, каменистых и других землях.

Данная работа является результатом исследований, выполненных по теыатическоцу плацу КазНИИЗГХА (ЛХ.002.01.03).

За,пачи и рели исследований. Основной задачей исследований являлось изучение агротехнических приемов и их влияния • на дополнительное накопление влаги, травянистую растительность, развитие корневых систем древесных растений; особенностей роста культур на каменистых почвах и составление рекомендаций по создание лесных насавдений, устойчивых к неблагоприятным факторам среды^

Научная новизна. Для условий каменистых почв Северного Казахстана изучена возможность выращивания лесных насаждений. Впервые в этих условиях исследовано влияние каменистости и травянистой растительности на склонах на накопление снега и влаги, на рост древесных растений- Предложены новые дня Казахстана способы обработки почвы, изучено их влияние на её физико-химические свойства. По результатам исследований рекомендована агротехника создания лесных насаждений

целевого назначения на каменистых землях, которая способствует повышению при-шваемости, улучшению роста и состояния культур сосны.

Практическая ценность пи реалтвг.щ, работу. Исследования проведены при создании опытно-производственных лесных культур в Синегорском ЛХПП на площади 30 га (Справка Коячетав-ского ЛХПО, 1992 г.). Результаты исследований включены составной частью в "Справочник работника лесного хозяйства и в "Наставление по лесовосстановлениа и лесоразведению в государственном лесном фонде Казахской ССР" (1968) и внедрены Северо-Казахстанским филиалом института "Союзгипролесхоз" в схемах и проектах облесения каменистых земель Щучинско-Боровской курортной зоны (Боровское лесное хозяйство, Щучин-ская птицефабрика, совхозы им. Фрунзе и "Зеленоборский") и Синегорского лесохозяйственного рредприятия Кокчетавской области.

Личный, вклап^автора в решение поставленных задач заключается в разработке программных вопросов и методики исследований, постановке всех полевых опытов, в сборе, обработке и анализе экспериментального материала, обобщении полученных результатов, организации производственной проверки и внедрения практических результатов.

Апробация. Основные положения диссертации изложены и обсуждены на Всесоюзном совещании (р. Ташкент, 1979 г.), республиканских совещаниях: Кокчетав - 197В, Алма-Ата -1979, Щучинск - 19В0, Алма-Ата - 1966 гг.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

. Структура^ ии объем работу. Диссертация состоит из введения, 7 глав, отражающих основное ее содержание, заключения и выводов, приложений на 33 страницах, списка используемых источников информации из 138 наименований, в том числе 4 на иностранных языках и II рисунков. Основная часть содержит 135 страниц машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние вопроса и обоснование направления исследований

Сделан обзор литературных источников с целью выявления пространственного распространения каменистых земель и описание их свойств (Розов, 1962; Оганесян, Погасян, 1969; Оганесян, 1962; Шикула, 1963; Соколов, 1940; Сурмач, 1955; Ореш-кин, 1976 и др.). Проанализированы способы обработки почвы при различных степенях её каменистости (Догановский, 1989; Взньяк, 1969; Росдойгер, 1979; Ахинян, 1973; Хворов, Подоль-• ко, 1974; Васильева, 1974; Арутюнян, 1975; Захаров, 1971; Черемской, 1974; Хворов, 1975; Кочерга, 1959; Ханбеков, 197В и др.).

Дан анализ приживаемости лесных культур на каменистых землях (Черемской, 1974; Юновидов, Пономарев, 1970; Сидоров, 1965 и 1967 и др.).

Установлено, что вопросы облесения каменистых почв в условиях резко континентального климата Северного Казахстана изучены недостаточно.

2. Краткая характеристика природных условий района исследований -

Около 40% территории северных областей Казахстана находится в пределах Центрально-Казахстанской складчатой страны. Отличающаяся широким развитием эрозионно-денудационного рельефа, эта геоморфологическая страна обычно именуется Казахским мелкосопочником.

Характерной особенность!) климата Северного Казахстана является резкая его континентальность. Все исследователи подчеркивают специфику климата района, его неблагоприятное влияние на растения, обусловленное его такими особенностями, как резкие колебания температур, при которых высокие дневные температуры значительно снижаются в ночное время. Наблюдается контрастность перехода от одного времени года к другому.

Наибольшее распространение в регионе имеет черноземы, которые составляют 39,4% площади почв. Чернозем обыкновенные малоразвитые распространены, главным образом, в Кокче-тавской области и имеют укороченный профиль.

- 5 -

На территории мелкосооочника на повышенных формах рельефа с выходом массивно-кристаллических пород наиболее часто встречаются фрагментарные почвы начальных стадий почвообразования. В большинстве своем малоразвитые и фрагментарные почвы не пригодны под посевы сельскохозяйственных культур и используются как низкопродуктивные пастбищные угодья.

3. Программа, методика и объем исследований

Для изыскания рациональных цутей по разработке научно обоснованной технологии искусственного выращивания сосны в программу исследования вклпчены следующие вопросы:

- Эколгоч>-лесоводственные особенности культур сосны на каменистых почвах.

- Агротехника создания культур сосны на каменистых почвах.

- Экономическая оценка методов создания культур сосны.

Исследования проводились двумя приемами: методом географических исследований и методом закладки стационарных опытов.

Географические исследования проводились маршрутно-про-. фильным методом в способом закладки югочевых участков. Стационарные исследования - цутем закладки полевых опытов.

Площади лесных культур, отобранные для исследования, характеризовались по общепринятым методикам (Огиевский, Хиров, 190? и Нобранов* 1973).

В основу всех исследований положен статико-динамичес-кий метод изучения (Урбах, 1964; Плохинский, 1969; Дрспе-хов, 1979) искусственного возобновительного цроцесса, от- . личительной чертой которого является регистрация в определенный момент времени состояния лесных культур во всех стадиях их развития. ' V *

Определение качественных характеристик почвы проводилось по единым общесоюзным "Указаниям по классификации и диагностике почв" (1967) и руководству "Почвы Казахской ССР" (1967).

В полевых условиях определялась каменистость почв по схеме Петрова (1977) с последущей корректировкой, согласно "Классификации и диагностике почв СССР" (1977).

Исследования по агротехнике выращивания культур сосны на каменистых почвах проводились как многолетний полевой опыт в- соответствии с общепринятыми правилами выполнения подобных раоот (Доспехов, 1973).

Опыты закладывались на склонах северной и вжной экспозиций, в верхних, средних.и нижних частях склонов при очень сильной, сильной, средней и слабой степени каменистости. Почва обрабатывалась лётом экскаваторными площадками и траншеями, круговыми площадками, взрывшми воронками и траншеями. Почвенные показатели определялись по методике Орешкина (1974).

Обработка почвы экскаватором (экскаваторные площадки) проводилась на трантородоступных склонах со слабой, средней и сильной степеньо каменистости. Размеры площадок: 1,0-1,5x0,5x0,7x0,3 м, расстояние меаду их центрами 3x3 м (1100 агг. на X га). Обработка почвы круговыми площадками производилась площадкоделателем (ПН-I-OB) на слабокаменистых землях. На I га приготовлялось 1100 площадок.

Ва очень-сильнокаменистых землях (со сплошным выходом гранита) обработка почвы проводилась взрывными воронками и траншеями. На площади участка воронки размещались равномерно с расстоянием между центрами 5x5; 4x4; 3x4; 2,5x2,5 м, что соответствовало 400; 625; 825; 1600 шт.га. Взрывные траншей - длиной 15 м с расстоянием между центрами 2,5 м.

Экскаваторные траншеи располагались вдоль склонов со слабо»и среднекаменистныи почвами и готовились произвольной длины с гдубиной 0,2-0,4 м.

По всем вариантам обработки почвы создавались чистые культуры сосны (еиогруппаш). Посадка сеянцев на площадках проводилась конвертом (5 сеянцев) или рядами поб-8 шт. B.Tparaieflix посадка осуществлялась чере^ 0,5-0,7 « рядами.

На созданных участках лесных культур изучались микроклиматические условия. За контроль во всех случаях принимав

'лись показатели микроклимата целинных участков. Наблюдения . проводились в мае-августе.

Учет травянистой растительности проводился инструментально 'точечным методом Шонятовская, 1964).

Изучение корневых систем растений осуществлялось по методике Тарановской (1957) и Колесникова (1972).

Полученные результаты исследований обрабатывались методами математической статистики (Дакин, 1973; Дрспехов, 1966 и 1979; Дворецкий,. 1971; Плохинский, 1969; Урбах,1964).

За период исследований заложено 29 пробных площадей в насаздэниях Северного н Центрального Казахстана. Создан опытный участок площадью 30 га.

Результаты исследований

4. Эколого-лесоводственные особенности культур сосны на каменистых почвах

4.1. Кокчетавская равнинно-мелкосопочная область

Объектами"исследований служили культуры сосны, созданные посадкой и посевом семян на почвах, сформировавшихся на аллювии и делювии гранита, от слабой до сильной степени каменистости.

Рассматривая показатели таблицы I можно* заключить, что культуры, созданные посевом и посадкой на каменистых землях, растут и развиваются успешно на склонах обеих экспозиций.. Число деревьев на единице плош^ди (шт./га) в культурах, созданных посевом, на склонах северных экспозиций больше в сравнении с южными. В основном, наибольшее количество растений представлено на участках с меньшей степенью каменистости.

Высота сосен в культурах, созданных посевом на северном склоне, больше на 5-15% в сравнении с южным. Диаметр ствола зависит от количества растений в одном гнезде - чем их больше, тем меньше диаметр. Проекция крон больше у растений южного склона, вдоль родов превышения составляет 35-1242, поперек - 39-109%. Число стволов на I га в культурах, созданных посевом, больше в сравнении с насаждениями, произведенными посадкой. По высоте эти насаждения.в 13-летнем возрасте были в 1,1-1,5 раза выше культур, созданшх посевом.

- 8 - '

Таблица I

Лесоводственно-таксационная характеристика 13-летних культур сосны, созданных посевом и посадкой

Способ ; Каменис-;

создания: тость, %'. I га, тыс. : : птук

Высота,

диаметр, см

¡Проекция :крон, см ;вдольлзя5а : поперек пяда.

Северный склон

Посев 1,8 9,3 221+5,5 1,72+0,03 66+2,3 71+2,5

Посев 22,2 3,9 247+6,8 2,62+0,13 ПО+3.6 107+3,0

Посев 34,5 7,3 245+6,8 2,49^0,23 94+2,7 92+2,8

Посадка .10,3 1,8 . Юашй 296^10,8 3,91+0,25 склон 152+6,2 148+5,0

Посев 6,2 4,8. 210+4,6 1,95*0,10 148+4,6 144+4,4

Посез 48,7 4,5 219+8,0 2,20+0,14 139+7,3 149*7,1

Посадка 7,5 ' 2,0 329+7,9 4,45^0,16 146±3,9 150+4,9

Посадка 42,7 1,0 300+0,3 140+7,4

3,84+0,а 151+8,1

4.2.Баянаульскаязасущли,во-степная горно-сопочяая область

Участок с 42-летниъга культурами сосны расположен в нижней северо-восточной части гребнеобразной горн с уклоном на юго-восток. ЕЬходы крупнозернистого серого гранита плиточного строения занимают более 30% поверхности.

Таблица 2

Лесоводственно-таксационная характеристика 42-летних гнездовых цуяьтур сосны в Баян-Аульском массиве

.1.... щ щи .1.

Пробные площади

Показатели : 9 : 10

Каменистость, % 26,5 27,6

Количество сохранивяихся по- 29ВЗ 4350

севных мест, вт.

Количество деревьев, от/га 8465 15550 ■

в т.ч.

в верхнем пологе 3597 5150

угнетенных 3596 . 6650

погибших 1272 3750

Проекция крон, м - » '_< •

С - В 2,4+0,3 2,1+Р,4

В - 3 2,3±Р,6 2,3*Р,2

Средняя высота, и 6,8^0,3 6,3+0,3

Средний диаметр, см 9,5±0,4 8,2+0,3

Запас, м3/га ®,0 94,0

На I га сохранилось 3,0-4,3 тыс. посевных мест, в которых произрастает 3,6-5,1 тыс. деревьев сосны, выпедаих в' верхний полог, что составляет 74-10556 к количеству деревьев по таблице хода роста сомкнутых сосновых насаждения по Тюрину (1956). Средняя высота угнетенных и мертвых деревьев 2,4 м,' а деревьев верхнего полога - 6,3-6,8 м.

Сумма площадей сечений древостоя верхнего полога составляет 25,5-27,2 м2, что дает полноту 0,94-1,0 по стандартной таолице сумм площадей сечений и запасов нормальных на-савдений при полноте 1,0 (ЦНИШЙ, 1962). Запас древесины составляет 112-1175 от запаса сомкнутых насаждений У класса высоты по таблице хода роста сомкнутых сосновых древостоев Казахского мелкосопочника (КазШИЛХА, 1977).

5. Характеристика объекта исследований

5.1. Характеристика опытного участка

Участок относится к многосопочно-златопольскому грани-тоидно-эффузионному комплексу с фрагментами светлой древней коры выветривания и с линейно-дугообразными, а такчсе узловыми увалисто-еопочными морфоструктурами. Участок представляет собой скально-наменистый увал, вытянутый в меридиональном направлении. Северный склон имеет большую крутизну, превышение мезду подножием и вершиной составляет 69 м. Южный склон более пологий (превышение 35-40 м) и более каменистый, с выходом на поверхность плотных пород. Каменистость участков, расположенных в" верхней части склонов обеих экспозиций, примерно одинакова и проявляется до поверхноетно-сильнока-менистой степени. . -

В средней части склонов преобладает поверхностно-средняя степень каменистости. В нижней части доминирует слабая степень каменистости. При этом следует иметь в виду, что в каждой части склонов, обычно в различных сочетаниях, представлены все степени каменистости.

5.2. Закономерности формирования биомассы травянистых растений

В жестких лесорастительных условиях Северного Казахстана травянистая растительность является основным конкурентом создаваемых лесных культур за место обитания.

. Общая биомасса трав больше на склонах ижной экспозиции, максимальных значений она достигает в средней части склона (табл. 3). На участках с сильной степенью каменистости скло-

- II -

Таблица 3

Биомасса травянистых растений на склонах различной экспозиции и степени каменистости участков

Степень каменистости

Сильная Средняя Слабая

Шная экспозиция

Северная экспозиция

оЗщая Уыасса ¿процент¿общая :масса :процент био- :надзем-:надзем-:био- :надзем-:надзем-масса,:ной :ной :масса,:ной :ной г :части, : части : г : части,: части : г : : : г :

56,64 131,53 114,09

13,64 20,51 16,94

23,0 15,6 14,8

49,19 101,89 10В ,61

16,90 43,22 29,9В

34,4 42,4 27,6

нов обеих экспозиций накопление биомассы трав происходит медленнее С в 2 раза) по сравнению с другими участками. На всех участках биомасса надземной.части травянистых растений на северных склонах больше в сравнении с участками южных склонов.

Основная масса корней травянистых растений.на обоих склонах при любой степени каменистости представлена в верхнем, самом плодородном слое почвы (0-5 см). Необходимо отлетать. что более высокие показатели накопления массы корней трав типичны для участков.южных экспозиций. Так, при слабой степени каменистости превышение указанных показатеф лей по отношению к соответствующим данным для северных склонов достигают 1956, средней - 47% и сильной - 23?.

6. Создание лесных культур на каменистых землях

6.1. Влияние способов обработки почвы на её физические и химические свойства

Все виды механической обработки почвы оказывают значительное влияние на структуру корнеобитаемого слоя.

Обработка почвы повышает её объемную массу. Различия в объемной массе меаду естественными и обработанными участками обусловливаются тем, что при обработке почвы снимается пэ верхний более рыхлый слой, а в никропонижениях остаются более плотные слои (табл. 4).

а

.Влияние способов обработки

Варианты

почвы на физико'

Степень каменистости

--- 'I

Экскаваторные Сильная Слабая

Взрывные траншеи

Контроль

Очень сильная

Сильная Слабая

СЙ^Г ЭКСП0Э™

Мелко-:Ске- :№|ио-:<Зизи-

Таблица 4 •химические свойства

эем

*

20,6 32,0

32,8

ЩЗ 46,2

ЛЛ 66,0

.лет, :тая .'ческая 1фрак~; глина, \цчп,%: *

: ¡У- .* °бъем- :Подвижгага фомГГ - Мус,гнал :__

ш> мл

79.4 19,7

Ш §1Л аз,о ю,4

22.5 ЛЛ

77,2 15,1

Ш

53,8 4,8

23Л ЛЛ

34,0 4,7

ЗйЛ

40,5 МЛ

27,0

Жё

29,4 10,3

МЛ

13,0

% : масса,

* :т/саэ : Ж . р

К

ЛЛ ш

3,9 1,75

ЛЛ ш

6,1 1,97

МЛ

5,1 Г,92

ЛЛ

И,э 1,45

ЛЛ 13,8

Ш 1,61

ЛЛ ЪЛ. JS.il 10.9 0,5 12,1

Ш ЛЛ ил

1,0 17,3

ЛЛ ил 20,5 3,1 12,1

ом мл

9,1 1,3 20,7

ш ь&жл

12,5 1,3 33,7

Обработка почвы экскаваторными площадками на южном склоне снижает количество гумуса на 24-295, а в траншеях, подготовленных взрывом, содержание его увеличивается на 465. На северном склоне в экскаваторных площадках в верхней его части количество нумуса сокращается на 65?, в нижней - на 54*?, а во взрывных траншеях - на 55&. Одновременно с сокращением содержания гумуса происходит уменьшение количества мелкозема в площадках и траншеях, однако отмечено увеличение содержания его (в 5 раз) в нижней части участка южного склона в экскаваторных площадках. Кроме, того, для обработанных участков характерно увеличение содержания илистых фракций.

Значительных изменений в соотношении подвижных форм элементов питания не отмечалось.

6.2. Влияние способов обработки почвы на микроклимат и распределение снега

6.2.1. Скорость ветра

Все виды обработки почвы в значительной степени снижают скорость ветра. В первой половине вегетационного периода на обработавшее участках скорость ветра'снижается на южном склоне в 2,7-3,2 раза, на северном - 9,5-19 раз, во второй половине периода скорость ветра снижается соответст- ' венно в 2,1-8,5 и 1,5-1,7 раза.

6.2.2. Температура воздуха -*

Средняя температура воздуха на обработанных участках -в первой половине вегетационного периода в верхней части южных склонов на вариантах с экскаваторными площадками была выше на 0,9-1,0° в сравнении с другими вариантами этого-склона, а в сравнении с контролем - выше на 0,7°.

На северной экспозиции склона наиболее высокая температура воздуха отмечена в нижней его части, в экскаваторных площадках превышение составило 1,5-1,7°по отношению к другим вариантам этого склона, что выше температуры контрольного участка на 1,8°. На остальных вариантах опыта

средняя температура приземного слоя воздуха равна или ниже указанной.

Во второй половине вегетационного периода значительных различия в температуре воздуха на опытных участках и контроле не наблюдалось.

6.2.3. Температура почвы

Обработка почвы микропонижениями в ряде опытных вариантов позволяет снизить температуру поверхности почвы на 0,73,4°. В целом изученные варианты обработки почвы в течение вегетационного периода имели несколько меньщую температуру поверхности почвы в сравнении с температурой поверхности контрольного участка. Что касается изменения температуры почвы по грубинам, то она на обработанных участках, в основном, выше контрольной. .

6.2.4. Относительная влажность воздуха

В первой половине вегетационного периода относительная влажность воздуха на вариантах опыта выше этих показателей контрольного участка на 2 2-11,3?. Во второй половине вегетационного периода влажность воздуха выше, чем в первой его половине на всех вариантах и контрольном участке.

6.2.5. Снегораспредедение

Накопление снега на опытных вариантах происходит интенсивнее, чем на контроле, тай, в верхней части «иного склона в экскаваторных площадках снега больше в 2,2, северного -в 2,5 раза, в средней части этих же склонов соответственно: в 2,2 и 3,7 раза, а в нижней части - в 2,2 и 2,7 раза по сравнению с контролем. Во взрывных траншеях южного склона снега накапливается в среднем больше в 1,2 раза, прячем в нижней его части снега больше в 1,4.раза, а на северном склоне - в 1,6 раза в сравнении с контрольными участками.

6.3. Влажность почвы

Наиболее близкими к среднему многолетнему количеству выпавших осадков за период.наблюдений на стационарном участке были показатели КТО года.

Поэтому по данным этого года наиболее наглядно прослеживается влияние способов обработки почвы на её влажность (рис. I).

В конце апреля наибольшие запасы влаги отмечались в верхней части северного и нижней южного склонов в экскаваторных площадках и в средней части участка с взрывными траншеями северного склона. Наиболее низкие запасы продуктивной влаги отмечались в верхней и средней частях яжного склона во взрывных транщеях, здесь она составляла 33% от максимальных запасов влаги на конец апреля.

В мае-июне количество продуктивной влаги в экскаваторных площадках южного склона варьирует от цуля до Г7,9*. В этом варианте опыта продуктивная влага увеличивается от верхней части склона к нижней. Наибольшие запасы влаги в нижней части этого участка и они выше контрольных в 3,26,8 раза.

На склоне северной экспозиция в таких ке площадках запасы продуктивной влаги значительно ниже в сравнении с участками южного, но несколько выше запасов контрольного участка.

Запасы влаги в верхней и средней частях северного склона с экскаваторными площадками значительно выше запасов на площадках в нижней его части. Во взрывных траншеях запасы влаги ниже, чем в экскаваторных площадках, и примерно равны запасам контрольного участка.

Во второй половине вегетационного периода влажность почвы стабилизируется после выпадения июльских дождей, хотя и имеет определенную пятнистость. Максимальные показатели влажности почвы превосходят её минимальные значения в 1,52,8 раза. В тоже время это минимальное количество влаги достаточно для нормальной жизнедеятельности древесных растений.

Рис.1. Динамика влажности псчзьг на различных вари-

антах обработки (г.) I- экскаваторные площадки; верхняя часть; 2 - экскаваторные площадки, средняя часть; 3 - экскаваторные площадки,нижняя часть; 4 - траншей, верхняя часть,5 - траншеи, средняя часть; б - траншеи, нижняя часть; 7 - контроль; а - северная экспозиция; б - южная экспозиция.

В сентябре происходит резкое снижение запасов влаги. Наибольшие показатели влажности почвы для этого периода отмечены в экскаваторных площадках верхней части северного и нижней части южного склонов.

6.4. Приживаемость лесных культур

Приживаемость лесных культур различна по годам, вариантам опыта и экспозиции склонов (рис. 2).

В первые два года роста лесных культур приживаемость их была на высоком уровне и ниже 60% не опускалась, несмотря на - жесткие лесорастительные условия.

На третьем году жизни произошел отпад растений, и приживаемость уменьшилась в два раза на участках с экскаваторными площадками с сильной степенью каменистости на склонах обеих экспозиций, на этих же участках со слабой и средней степенью каменистости на южном склоне приживаемость понизилась на 912%, а на северном - всего на 2%. Снизилась на 2.-21% приживаемость и на участках с обработкой почвы круговыми площадками.

В пятилетнем возрасте на участках с обработкой почш экскаваторными площадками произошла стабилизация приживае-. мости. .

В Северном Казахстане каждые три года повторяются засухи. Сухое лето и осень 19В1 года сказались на призивае- -мости лесных культур при всех способах обработки почвы. Учет приживаемости осенью 19В5 г. показал, что на участках с сильной степенью каменистости в экскаваторных площадках и взрывных траншеях южного склона приживаемость составила всего а северного склона - 30-335.

Приживаемость культур на площадях со средней степенью каменистости различна по экспозициям и способам обработки почвы, Дучшая приживаемость отмечена на участках с экскаваторными площадками южного и взрывными траншеями северного склонов.А самая высокая приживаемость наблюдалась в траншеях, подготовленных экскаватором, где она составляла 73?,.

- 1В -

Рис. 2. Приживаемость лесных культур на каменистых землях а - верхняя часть склона- (сильная каменистость); б-средняя часть

. склона (средняя каменистость); в-нижняя часть склона (слабая каменистость) I - пжная экспозиция; 2-ееверная экспозиция.Взрывные траншеи: 3 - ожная экспозиция; 4-северная экспозиция.Круговые площадки; 5 - пжная экспозиция; 6-северная экспозиция.Взрывные воронки: 7 - ожная экспозиция; 8-северная экспозиция; 9 - экскаваторные траншеи, пжная экспозиция.

В нижней части склонов, где слабая степень каменистости, наиболее высокая приживаемость была на участках с экскаваторными площадками южных и северных склонов. На остальных вариантах опыта разница в приживаемости составила примерно равные доли в пределах 6%.

На участках со сплошным выходом гранита во взрывных воронках приживаемость составила 29-33% по всем экспозициям склонов, это высокие показатели для таких жестких условий местопроизрастания.

Приживаемость лесных культур зависит от степени каменистости опмтных участков, что подтверждается результатами статистической обработки подученных данных.

На основе корреляционного анализа установлена связь между степенью каменистости участков и приживаемостью высаженных древесных растений. Так, в посадках 1975 года коэффициент корреляции равен 0,53+0 076, а показатель достоверности его - 7,7, т.е. коэффициент корреляции достоверен, и связь существенная. При проведении корреляционного анализа приживаемости посадок 1979 года установлена умеренная связь (0,4*;®), коэффициент корреляции достоверен (6,289).

6.5. Накопление органического вещества в лесных культурах 4-летнего возраста

Раскопки корневых систем растений в лесных культурах показывают, что на вариантах с обработкой почвы экскаваторными площадками более развитая корневая система у растений, растущих на склонах северных экспозиций. Так, в верхней части северных склонов при сильной степени каменистости масса корней больше в 1,5 раза, в средней части равная и в нижней части - больше в 1,6 раза в сравнении с южным склоном.

Надземная.масса растений в экскаваторных площадках южного склона, уменьшается от слабой к сильной степени каменистости. Так, в средней части склона надземная фитомасса составила 52%, а в верхней - 40% массы растений, произрастающих в нижней части. На.склоне северной экспозиции в таких

же площадках надземная масса растения имеет наименьшие величины в средней части склона и повышается э верхней части на 13$ и нижней части - на 84%.

. Во взрывных траншеях при одинаковой степени каменистости, как масса корневых систем, так и масса надземной части растений, в два раза больше на склоне северной экспозиции в сравнении с траншеями южного склона.

Анализ результатов опыта дает основание утверждать, что каких-либо достоверных различий в росте корневых систем и надземной массы живых и погибших растений не наблюдается.

б.б. Рост а развитие сосны в посадках на каменистых почвах

Наблюдения за ростом лесннх культур показали (рис. 3), что наибольшей высоты достигает растения, растущие в экскаваторных площадках вжного склона при слабой и средней степени каменистости участков. На участках с сильной каменистостью лесные культуры тлеют примерно равную высоту на обоих склонах, и различия составляют около 55?. На вариантах с обработкой почвы экскаваторными площадками на участках со средней степенью каменистости высота деревьев на южном склоне больше в 1,8 раза, а при слабой каменистости - в 1,7 раза в сравнении с высотой растений на северных экспозициях.

Во взрывных траншеях лучшие лесные культуры растут в средней части северного склона, они и вше на 22-325 растений на других участках этого варианта, на южном склоне наибольшая-высота деревьев отмечена з его средне;? части, она превышает высоту растений в верхней части склона на 25,2л и в' нижней - на 15,3&.

В экскаваторных траншеях южного склона на участках со средней степенью каменистости лесные культуры сосны достигли в 13-летнеи возрасте 140 см, при слабой каменистости их высота составила 150 см.

На участках с сплошным выходом гранита на поверхность во взрывных воронках в 14 лет наибольшая высота растений -на восточном склоне - 145,8+6,4 см, далее идет южный склон

- 21 -

400

350

300

г

о 250

в

н о 200

о

ш 150

100

50

Сильна;

Средняя степень каменистости

Слаба;

Рис. 3. Высота лесных культур в 13-летнем возрасте

1 - экскаваторные площадки южного склона

2 - Экскаваторные площадки северного склона

3 взрывные траншеи юзного склона

4 - взрывные траншеи северного склона

- 125,0+8,5 см, западный - 94,1+5,3 и северный - 83,8+4,1 см. Различия между склонами по высоте растений статистически достоверны.

7. Экономическое значение разработанных способов создания лесных культур на каменистых землях

В связи с длительность*) процесса лесовыращивания успешность и эффективность его может быть установлена только по прошествии определенного периода. Поэтому нами принимался метод сравнения технико-экономических показателей отдельных способов создания лесных культур.

Как следует из работы Трещевского (1975), срок окупаемости затрат на создание лесных культур зависит от способа создания и их хозяйственного назначения. При лесохозяйствен- ■ ном направлении окупаемость созданных лесных культур сосны на каменистых землях Северного Казахстана составляет от 3 до 9 дет, а при лесопарковом - от 2 до 8 лет.

Выводы и предложения

1. Казахский мелкосопочник с его -фрагментарными почвами в пределах Северного Казахстана характеризуется жесткими лесорастительными условиями. Наиболее неблагоприятными факторами для роста деревьев является: острый недостаток влаги, высокие летние температуры воздуха, активная ветровая деятельность, резкая континентальность "климата ,■ каменистость почвы и травянистая растительность.

2. Искусственные'насавдения сосны, созданные посевом и посадкой на каменистых (гранитоидных) землях Казахского мел-косопочника, растут и развиваются успешно на склонах всех экспозиций. Однако наиболее высокая приживаемость и лучший рост характерны для склонов северных экспозиций со слабой степенью каменистости, с увеличением последней снижаются все показатели, характеризующие лесные культуры.

3. Травянистая растительность, произрастающая на склонах , оказывает отрицательное влияние на приживаемость и рост лесных культур сосны в первые годы жизни. Основная масса корневых систем трав сосредоточена на глубине до 20 см.

В целях ликвидации конкуренции трав почву следует обрабатывать микропониженияыи глубиной более 20 см, что позволит пополнительно накопить и сохранить влагу.

4. На каменистых землях Казахского, мелкосопочника четко выделяются три группы лееопригодности:

- В первую группу - лучшие лееорастительные условия -входят участки в нижних частях склонов южных и северных экспозиций при слабой степени каменистости.

- Во вторую групцу - хорошие лесорастительные условия -входят участки в средних частях склонов южных и северных экспозиций при средней степени каменистости.

- В третью группу - удовлетворительные лесорастительные условия - входят участки всех экспозиций при сильной и очень сильной степени каменистости.

5. Для получения устойчивых сосновых насаздений на каменистых землях рекомендуется создавать лесные культуры на участках, обработанных следующими способами:

- на южных склонах со слабо- и среднекаменистыми почвами - экскаваторные траншеи и площадки глубиной до 40 см;

- на северных склонах со слабо - и среднекаменистыми землями - экскаваторные и круговые площадки;

- на сильно- и очень-сильнокачэнистых землях южного . склона - взрывные воронки, северного склона - взрывные траншеи. •

6. Обработка почвы должна осуществляться в первой половине вегетационного периода. Лосадчу следует производить весной следующего года. В подготовленное место высаживается от I до б растений обычными стандартными сеянцами сосны.

7. Рекомендуемые способы обработки почвц улучшают условия произрастания древесных растений. Так, на участках, обработанных ыикропонижениями, высота снежного покрова

увеличивается в 1,2-3,7 раза, повышается влажность приземного слоя воздуха на 2.2-11,в первой половине вегетационного периода в почве сохраняется большее количество продуктивной влаги (в 1,5-2,8 раза), уменьшается скорость ветра более, чем з 3 раза.

8. Развитие КОрНб ЕЫХ С ИСТ еы сосны в возрасте 4 лет в иикропонижениях происходит лучше на участках северного склона. В то же время достоверных различий в развитии корневых систем у живых и погибших растений не наблюдается.

9. Предлагаемые технологии создания лесных культур на каменистых склонах позволяют подучить высокую приживаемость, растений. Лучшими вариантами являются культуры в экскаваторных траншеях и площадках южного склона, а также - во ззрыв-

* ных траншеях и круговых площадках северного склона. На этих же вариантах отиечена и более высокая энергия роста насаждений сосны.

10. Разработанные способы создания лесных насаждений на каменистых землях экономически эффективны. Срок окупаемости культур варьирует от 2 до 9 лет, в зависимости от их целевого назначения.

11.' Облесение склонов с фрагментарными почвами в природном (экологическом) отношении позволяет восстановить один из естественно-исторических элементов ландшафта.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

I. Перспективы облесения малопродуктивных каменистых земель Северного Казахстана // В кн.: Охрана и воспроизводство животного и растительного мира Северного Казахстана. -Кокчетав, 197В. - С.96-99 (в соавторстве).

• 2. Обработка почвы на каменистых склонах для лесоразведения в Северном Казахстане // Тезисы докладов на Всесоюзном совещании "Защитное лесоразведение и рациональное использование земельных ресурсов в горах" (Ташкент, 26-33 сентября 1979 г.) - Ташкент, 1979. - С.254-256 (в соавторстве).

• -•}

3. Влияние способов обработки каменистых стонов на снегораспределение и влажность почвы // Молодые ученые - лесному хозяйству Казахстана. - Депонированная рукопись, 1980 (в соавторстве).

4. Культуры сосны на каменистых почвах Кончетввской возвышенности // В кн.: Лесовосстановление и лесоразведение в Казахстане. Тезисы докладов. Алма-Ата, 1979. С.103-105

. (в соавторстве").

5. Распределение травянистой растительности на склонах в условиях Северного Казахстана //В кн.: Экология лесных сообществ Северного Казахстана.- 1., Наука, 19В4. С.165-169 (в соавторстве).

6. Лесные культуры сосны на каменистых почвах Казахского мелкосопочника // В кн.: Лесовосстановление в Казахстане. - Алма-Ата, Кайнар, 19В6. С.30-37 (в соавторстве).

7. Наставление по лесовосстановдешш и лесоразведению в государственном лесном фонде Каз.ССР // Алма-Ата, 1988.

8. Типы лесных луямур // В кн.: Справочник работника лесного хозяйства, Алма-Ата, Кайнар, 19В9. - С.132-133.

Множительный учагток КазНИИЛХа з,3278, т.150.