Статья: Полезащитные лесные полосы в рациональном землепользовании на осушенных дефляционноопасных почвах Белорусского Полесья

Почвоведение и агрохимия № 2(51) 2013

34

Полезащитные лесные полосы в рациональном землепользовании на осушенных дефляционноопасных почвах Белорусского Полесья

А.Ф. Черныш, А.М. Устинова, Институт почвоведения и агрохимии; П.И. Волович, Институт леса НАН Беларуси

Summary

The agrotechnical groups of wind erosion dangerous soils of Belarusian Polesye depending on soil va-rieties form part of component structure are presented at the article. It was found out, that potential deflation rates changes from 1-3 t/ha to 15 and more in year. Degradation peat soils are the most of wind erosion dangerous. Besides of it, the estimation of sanitary state of field protected planting with different composition of trees оn diverse soils is presented.

Введение

К настоящему времени в Белорусском Полесье мелиорировано свыше 2,0 млн га болот и заболоченных территорий [1], большая часть которых используется в качестве сельскохозяйственных земель и защищена лесомелиоративными насаждениями. Рациональное землепользование в таких агролесоландшафтах предусматривает ряд агротехнических, лесомелиоративных и других мероприятий, направленных на охрану окружающей среды и оптимизацию экологического состояния нарушенных экосистем. Защита почв как основного средства производства в земледелии от опасных явлений природы приобретает все большее значение в связи с разрушением плодородного слоя, потерями органического вещества и снижением качества сельскохозяйственных земель, созданных на осушенных территориях. Потери почвенного мелкозема в результате ветровой эрозии могут достигать 15 и более т/га в год [2]. Вместе с выдуваемым материалом с полей уносится органическое вещество, элементы питания растений, ухудшаются условия жизни населения.

Включение в сельскохозяйственный оборот большого количества осушенных земель, представленных торфяными (50% и более) и их интенсивное сельскохозяйственное использование ведет к сработке торфа и образованию на его месте торфяно-минеральных и минеральных почв, отличающихся более низким плодородием. Опасность проявления дефляционных процессов возрастает на торфяно-минеральных почвах, поскольку органическое вещество торфа практически не связано с минеральными составляющими верхних горизонтов. При этом необходимо отметить, что пороговые скорости переноса почвенного мелкозема ветром составляют для песчаных почв 5-6 м/с, для осушенных торфяных - 7-9 м/с [3].

В сложившихся условиях роль полезащитных лесных насаждений в снижении негативного влияния процессов ветровой эрозии на окружающую среду и прежде всего на почвенный покров заметно возрастает.

Цель данной работы заключается в выделении агротехнологических групп земель в Белорусском Полесье, установлении степени их дефляционной опасности, а также оценке санитарного состояния полезащитных насаждений с разным составом древесных пород на различных почвах.

1. Объекты и методы исследований

Объекты исследований представлены осушенными дефляционноопасными почвами и полезащитными лесными полосами, созданными при агролесомелиоративном устройстве в Полесской почвенно-экологической провинции.

Агротехнологическая группировка дефляционноопасных земель осуществлялась посредством типизации почвенного покрова и установления компонентного состава почв в каждом типе дефляционноопасных земель. Степень дефляционной опасности почв различных агротехнологических групп устанавливалась в соответствии с методическим указаниями [2]. Одновременно использовались фактические данные, полученные при проведении исследований на ключевых участках, включенных в Государственный реестр мониторинговых наблюдений.

В последнее десятилетие негативное влияние дефляционных процессов значительно увеличилось. В первую очередь это касается южной почвенно-экологической провинции. Во многом усиление дефляции связано с наметившейся в этом регионе аридизацией климата. Как свидетельствую данные метеонаблюдений, заметно участились пыльные бури, которые оказывают сильное негативное влияние на окружающую среду [3].

Объекты полезащитных насаждений исследовались включая породный состав, лесорастительные условия, санитарное состояние деревьев и жизнеспособность насаждений с учетом инструктивных указаний и справочных данных по агролесомелиоративному устройству [4-6]. Для оценки санитарного состояния деревьев определяли категорию состояния каждого дерева на пробной площади на основании шкал для лиственных и хвойных пород. Общая жизнеспособность насаждения устанавливалась по 4 классам: вполне здоровые; здоровые с замедленным ростом; насаждения с недостаточным участием главной породы, нуждающиеся в дополнении и реконструкции; погибающие, расстроенные и усыхающие насаждения, подлежащие восстановлению.

Исследования чистых и смешанных полезащитных насаждений, естественного возобновления в них проводили (2011-2013 гг.) у разных возрастных групп в различных условиях произрастания с учетом характера почвенного покрова и уровня грунтовых вод (УГВ). Изучение роста разных пород выполнено в соответствии с методическими указаниями [7], а характер сформированных насаждений устанавливался по типу конструкции полос, определяемому визуально по наличию и особенностям распределения сквозных просветов между стволами и в кроне деревьев, что характеризует ее ажурность в облиственном состоянии. По конструкции полезащитные насаждения разделяются на три основных типа: продуваемые, ажурные и плотные в соответствии с ГОСТ [8], но существуют и промежуточные - ажурно-продуваемые, ажурно-плотные.

Эффективность технологий создания лесных полезащитных полос определялась на основании оценки сохранности насаждений, наличия «окон», разрывов и безлесных территорий, роста и развития древесно-кустарниковых пород, типа конструкций сформированных насаждений. В качестве элемента экологического состояния осушенных земель определялась лесистость этих территорий как частное площади полезащитных лесополос к площади соответствующих земель.

2. Результаты исследований и их обсуждение

Равнинные территории Белорусского Полесья характеризуются сложной структурой почвенного покрова. Дифференцированное использование земель, оценка целесообразности реконструкции, восстановления или создания новых полезащитных лесополос должны реализовываться через выделение контуров агротехнологических групп, исходя из типовой принадлежности почв, их гранулометрического состава и степени увлажнения. С этой целью выполнена типизация почвенного покрова и оценка потенциальной дефлируемости в зависимости от компонентного состава входящих в них почвенных разновидностей (табл. 1). В связи с тем, что каждый тип земель представлен определенным компонентным составом почв, их можно рассматривать в качестве агротехнологических групп.

Таблица 1 Агротехнологические группы дефляционноопасных пахотных земель в агроландшафтах Белорусского Полесья

Примечание. ДП_авт - дерново-подзолистые автоморфные, ДП_дф - дерновоподзолистые дефлированные, ДП_виу - дерново-подзолистые временно избыточно увлажненные, ДП_огв - дерново-подзолистые оглеенные внизу, ДП_гв - дерново-подзолистые глееватые и глеевые, ДП_з - дерново-подзолистые заболоченные, Д_з - дерновые заболоченные, ДК_з - дерново-карбонатные заболоченные, Т_н - торфяные осушенные низинные, Т_в - торфяные осушенные верховые, Т_д - торфяные осушенные деградированные.

К первой агротехнологической группе земель относятся приподнятые плоские заболоченные песчаные земли с преобладанием дерново-подзолистых заболоченных (30-70%), дерновых заболоченных (20-50%) и небольшим удельным весом (10-20%) торфяных низинных почв. Потенциальная дефляционная опасность их составляет 1-3 т/га в год.

Вторая агротехнологическая группа высоких песчаных земель включает дерново-подзолистые песчаные автоморфные (около 30%), оглеенные внизу (20-25), временно избыточно увлажненные (около 15%), глееватые и глеевые осушенные (20-25%) почвы. Эта группа земель характеризуется средней и сильной дефляционной опасностью. Потенциально возможный перенос почвы ветром составляет 6-10 т/га в год.

Третья группа земель (низинные плоские заболоченные осушенные песчаные) объединяет песчаные дерновые заболоченные (около 60%) и торфяные низинные осушенные (до 10%), а также дерново-карбонатные заболоченные (около 30%) или торфяные деградированные (до 30%) почвы. Характеризуется легким гранулометрическим составом, сильной неоднородностью и слабой устойчивостью к процессам ветровой эрозии. Потенциальная дефляционная опасность изменяется от 8 до 13 т/га в год.

К четвертой группе отнесены земли самой низкой гипсометрической ступени, то есть котловинные и котловинно-ложбинные. Преобладают осушенные торфяные маломощные почвы (50-80%) с присутствием осушенных дерновых заболоченных (10-40%) по периферии котловин или в виде небольших островов в центре. Характеризуется несложным и малоконтрастным почвенным покровом. Потенциально возможный перенос почвы ветром 10-12 т/га в год.

Пятая группа земель представлена котловинными осушенными деградированными торфяно-минеральными почвами, образовавшимися на месте сработанных маломощных торфяников в результате глубокого осушения и нерационального использования почвенного покрова в сельском хозяйстве. Основной фон почв этой группы (70%) составляют торфяно-минеральные, минеральные остаточноторфянистые и минеральные постторфяные почвы. К небольшим сположенным буграм приурочены дерново-карбонатные заболоченные почвы (около 20%), которые являются одним из компонентов этой группы земель и усиливают степень их неоднородности. Сохранившиеся в небольшом количестве (до 10%) маломощные торфяно-болотные низинные почвы ожидает в недалеком будущем трансформация в общий фон деградированных почв.

На небольших открытых пространствах, занятых данной группой земель, значительно возрастает дефляционная опасность. Потенциально возможный перенос почвы ветром может достигать максимальной величины (15 т/га и более). Распределение дефляционноопасных земель по агротехнологическим группам земель в Полесском регионе представлено в табл. 2.

Таблица 2 Агротехнологические группы дефляционноопасных земель Белорусского Полесья

Защитное лесоразведение является главным фактором экологической оптимизации землепользования в современных агролесоландшафтах на осушенных землях применительно к конкретным природным условиям и приоритетам их эксплуатации. В ряду мероприятий по борьбе с ветровой эрозией почв на мелиорированных землях полезащитные насаждения - это основное звено и незаменимый фильтр улучшения микроклиматической обстановки на полях севооборотов, способствующей повышению урожайности возделываемых культур и обеспечивающей необходимые жизненные условия обитания диких животных, птиц, насекомых и т.д.

Полезащитное лесоразведение на осушенных землях берет начало с 60-х годов прошлого столетия. При этом основная доля (94%) полезащитных насаждений была создана в 70-80-е годы, что составило около 7,0 тыс. га (рис. 1).

Рис. 1. Динамика создания полезащитных насаждений на осушенных землях Беларуси