Лесохозяйственные способы повышения плодородия лесных почв

Мероприятия по наиболее рациональному использованию и повышению плодородия почв лесных почв

5.5 Мероприятия по наиболее рациональному использованию и повышению плодородия почв лесных почв

Из приведённого краткого описания почвенного покрова района следует, что часть территории занята почвами подзолистого типа, у которых наиболее ценный с точки зрения плодородия перегнойный горизонт недостаточно мощен и беден гумусом. Постоянное промывание почв обусловливает малое содержание в почве питательных элементов — калия, фосфора и солей азотной кислоты. Понятно, что для полевых культур наших севооборотов эти почвы не могут быть использованы в полной мере без значительного улучшения. Основные агротехнические мероприятия должны быть направлены на создание мощного пахотного слоя, богатого гумусом, не имеющего кислой реакции и обладающего достаточным запасом легкоподвижных соединений азота, фосфора и калия./15/

Для этого необходимо осуществить следующее:

1. Ввести травопольный севооборот с правильным чередованием культур, способствующий уничтожению сорной растительности, улучшению физических свойств почвы и восстановлению её плодородия; чередование культур надо вести так, чтобы культуры, имеющие сильно развитую корневую систему и более способные к усвоению питательных веществ из почвы, следовали за культурами со слабо развитой корневой системой. В этом случае питательные вещества, находящиеся в почве, будут равномерно распределяться между культурами, чередующимися в севообороте.

Необходимо ввести чистый пар, который способствует накоплению питательных веществ и улучшает физические свойства почвы.

2.Ввести правильную обработку почвы, своевременный посев и т. п., что способствует повышению урожайности. Полезно производить сверхранний сев, который, как показывает опыт передовых колхозов, повышает урожайность овса и льна.

3.Почвы подзолистые нуждаются во внесении органических удобрений. Необходимо также внесение минеральных удобрений .

4.Все подзолистые почвы, особенно на вновь осваиваемых участках, нуждаются в известковании. Одним из важных показателей плодородия почв является степень их кислотности. На 1 января 2007 года 57,3% о пахотных угодий имеют кислую реакцию почвенной среды и нуждаются в известковании, из них в первую очередь – 25, 9% (pH менее 5). Тенденция к подкислению почв сохраняется. Количество кислых почв по сравнению с 1995 годом увеличилось на 7,7%.

5. Для предотвращения захламления надо строго контролировать исполнение правил заготовки древесины, все древесные остатки использовать для приготовления древесностружечных плит или отправлять на химическую переработку. Ветки хвойных деревьев – ценный корм, из них готовят витаминные концентраты.

6. Жизнь леса нераздельно связана с почвой, которая даёт деревьям воду и питательные вещества. Во время лесозаготовок, особенно теперь, когда леспромхозы оснащены мощной техникой, плодородный слой почвы вдавливается в бесплодный горизонт. Не приходится надеяться, что после этого лес на такой почве будет хорошо расти. Поэтому надо следить за тем, чтобы в лесу применялась техника, наносящая минимальный вред почве, точно соблюдались основы охраны леса и его восстановления./11/

6. Охрана почв и лесов от пожаров

Лесные пожары оказывают отрицательное влияние на многие процессы жизни леса. При лесных пожарах повреждается или полностью уничтожается растущий лес вместе с подлеском, подростом и травяным покровом. В связи с этим утрачивается источник получения древесины и резко снижаются водоохранно-защитные и санитарно-гигиенические свойства леса. Пожары уничтожают гнезда птиц и местообитания зверей, способствуют размножению вредных насекомых./13/

Одной из причин увеличения лесных пожаров является увеличение числа людей, выезжающих в лес для отдыха. Пожары могут возникнуть от самовозгорания торфа, иногда от молний. Характер распространения лесного пожара зависит от состояния лесных горючих материалов, их структуры, количества и размещения. К горючим материалам в лесу относятся мхи, лишайники, лесная подстилка и торф, травы и кустарники, подрост и подлесок, пни, валежник, порубочные остатки, хвоя. Зная характеристику горючих материалов, можно судить о степени пожарной опасности в лесах.

Различают разные пожары: низовой (наземный), верховой (повальный) и подземный, или торфяной. Низовые пожары бывают чаще других. При них горение происходит на почве. Низовые пожары бывают беглые и устойчивые. При беглых сгорают трава, лесная подстилка, всходы, подрост, подлесок, обгорают нижние части стволов, гибнет ель (у нее тонкая кора), а на старых соснах огонь оставляет ожоги – подгары.

При низовом устойчивом пожаре огонь уничтожает напочвенный покров, ягодники, лекарственные травы, лесную подстилку, прожигает почву, повреждаются на значительную высоту деревья, рост их ослабляется, на них нападают грибные болезни и вредные насекомые и они погибают.

Засушливым летом количество пожаров резко возрастает. Самые страшные верховые пожары, гибельные по своим последствиям. Эти пожары опасны в хвойных лесах, особенно в молодняках, где хвоя, кора и древесина содержат смолистые легко воспламеняющиеся вещества. Такие пожары чаще бывают в ветреную и сухую погоду. Огонь перебрасывается на кроны деревьев. Скорость движения огня 25-30 и даже 50 км в час. Верховые пожары редко бывают в лиственных насаждениях./14/

Подземные пожары бывают в лесах с торфянистыми почвами. Торф выгорает на глубину высохшего слоя. Температура тления достигает 500 градусов. Пламя распространяется под слоем мха, и если неосторожно встать на такой обманчивый ковер, то можно провалиться в огонь и погибнуть или получить тяжелые ожоги. Вместе с торфом сгорают корни, и деревья падают в беспорядке, образуя непроходимые завалы./8/

К пожароопасным относятся сосновые и лиственничные леса, сухие боры с покровом из лишайников. Этому способствует неразложившаяся подстилка, сухость напочвенного покрова, быстрота его высыхания после дождя, разреженность древостоя. В лесах преобладают низовые беглые пожары. В перестойных древостоях возможны низовые устойчивые пожары. Повторные пожары в этом случае являются причиной гибели насаждений.

В темнохвойных еловых лесах пожарная опасность возникает реже, подрост и низко опущенные ветви способствуют переходу низового пожара в верховой. Ель из хвойных пород наиболее чувствительна к повреждениям.

Для обнаружения и ликвидации лесных пожаров в Никольском лесхозе организовано авиапатрулирование Великоустюгской авиагруппой ГУ ВО «Авиалесохрана». Необходима разъяснительная работа среди населения, мероприятия по созданию заградительных полос и разрывов, ограничивающих распространение пожаров в лесу и для успешной ликвидации возникающих очагов огня. /14/

Минеральная полоса – полоса земли, с которой полностью удалены травяная растительность, лесная подстилка и прочие горючие материалы до минерального слоя почвы. Полосы устраиваются чтобы остановить распространение низового пожара. Можно создавать полосы путём посева растений, влияние оказывают опушки из лиственных пород. Для лесного фонда Никольского района средний класс пожарной опасности =3,6.

Рассмотрев, изучив и проанализировав состав, особенности и состояние почвенных ресурсов Никольского лесхоза можно сделать заключение и предложить рекомендации по улучшению качества почв.

1. Исследования выявили, что почва местности Никольского района является дерново — слабоподзолистой, под луговой и лесной растительностью.

2. Для улучшения качества почвы нужно защищать ее от выветривания и эрозии, организуя посадки лесополос; создавать участки для отдыха; засевать почву растениями, обогащающими грунты и т.д. Проведение вышеперечисленных мероприятий создаст благоприятные условия для улучшения качества земельных ресурсов; это произойдет, если государственные программы области будут в этом заинтересованы.

3. Мало выделяется средств на проведение землеустроительных работ, последние 10 лет в области не проводятся работы по обновлению планово-картографического материала и сократилось количество проводимых анализов почвы для выявления вредных веществ и изучения почв.

4. Для почвы Никольского лесхоза характерны средняя степень плодородия (2,67% гумуса), слабая кислотность (pH=4.7), наличие ионов, средняя влажность 34,35%, содержание калия 115,6 мг/кг почвы. Для повышения плодородия вспашка, что повышает гумусовый горизонт, при этом происходит частичное перемешивание и рыхление обрабатываемого слоя. Глубина вспашки для травянистых растений 20-25см. В местах, где отсутствуют деревья, требуется подготовительный период для их посадки: в 1 год засевать яровыми зерновыми, во 2 — бобово-злаковыми травами, в 3 после внесения навоза – пропашными культурами. Затем высаживаются древесно-кустарниковые породы. Для повышения плодородия почвы необходимо смешение её с торфом. Для понижения кислотности необходимо обработать почву известью.

6. Главная задача на сегодняшний день, это сохранение воспроизводства и восстановления природных ресурсов и поддержание экологического баланса.

1. Агроклиматические ресурсы Вологодской области, Гидрометеоиздат, 1972г.- 185 с.

2. Агрохимическая характеристика почв СССР. Центральные области Нечерноземной зоны РСФСР — М, Наука 1972- 272 с.

3. Антропогенные преобразования ландшафтов севера европейской части СССР.- Вологда, 1990г., — стр.104

4. Атлас Вологодской области, Санкт-Петербург, ФГУП «Аэрогеодезия», 2007г.- 110 с.

5. История природопользования в условиях севера европейской части СССР, изд. Вологда, 1988 г.-86 стр.

6. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии- М.: «Колос», 2000.-416 с.

7. Комиссаров В.В. Почвы Вологодской области, их рациональное использование и охрана.- Вологда; ВГПИ, 1987.- 80 с.

8. Лесной кодекс РФ-М.: НОРМА-ИНФРА, М.: «Щит-М», 2003.-336 с.

9. Лесохозяйственный регламент Никольского государственного лесничества Департамента лесного комплекса Вологодс. обл.- Вологда; 2008

10. Почвоведение/ Под ред. Кауричева И.С., М.: «Колос», 1982 г., 490 стр.

11. Почвоведение с основами геологии: Учебное пособие / Горбылева А.И., Андреева Д.М., Воробьев В.Б., Петровский Е.И.; Под редакцией Горбылевой А.И.- Мн.: «Новое знание», 2002.- 392 с.

12. Практикум по почвоведению/Под ред. Кауричева И.С.- 4-е изд. / М.: «Агропромиздат», 1986.-336 с.

13. Указания по проектированию противопожарных мероприятий в лесах СССР. М., 1982 г.

14. Указания по противопожарной профилактике в лесах и регламентация работы лесопожарных служб. (Приказ Рослесхоза от 29.10.1993 г N 289)

Источник

Лесохозяйственные способы повышения плодородия лесных почв

Плодородие почвы — это способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, воздухе и тепле. Плодородная почва должна иметь пористую структуру, быть проницаемой, что зависит от наличия в ней органических веществ. Важным фактором, определяющим плодородие почвы, является наличие в ней химических элементов — азота, фосфора, калия, магния, микроэлементов.

Продуктивность насаждений зависит от мощности почвы и крутизны склонов в горных условиях. Для крутых склонов характерны мелкие, для склонов средней крутизны — среднемощные, а для пологих мощные почвы. Однако встречаются насаждения высокой продуктивности на горных склонах с глубоким слоем выветривания, малым содержанием мелкозема и неглубоким перегнойным, горизонтом. Здесь хорошо растут еловые и буковые леса.

Плодородие почвы зависит от ее структуры. Песчаные, супесчаные и подзолистые почвы бесструктурны. Серые лесные и бурые, а также перегнойно-карбонатные имеют хорошую структуру.

Плодородие почвы и продуктивность лесов зависят от аэрации почвы. Аэрация, или насыщенные почвы кислородом, происходит при охлаждении почвы, так как в это время атмосферный воздух втягивается в почву, а при нагревании из почвы выделяется почвенный воздух, обогащенный углекислотой. Уплотнение почвы снижает аэрацию. Если в почве менее 9—12 % кислорода, растения испытывают угнетение. Более 1 % углекислого газа в почве также угнетает условия роста растений.

Засоленные почвы — солончаки, солончаковые почвы и солонцы обладают низким плодородием. Низкое плодородие имеют, солоди и осолоделые почвы (0,5 % территории России).

Некоторые древесные породы обогащают почву атмосферным азотом (ольха, желтая акация). Подлесочные породы (кустарниковые) положительно влияют на почву, улучшают ее плодородие. Но некоторые древесные породы могут оказывать отрицательное влияние на почву и усиливать процесс ее оподзоливания, например ель. Однако этот вывод нельзя считать абсолютным. По данным С. В. Зонна, на выщелоченных черноземах лесостепи за 100 лет произрастания ель не только не эподзолила, а наоборот, даже улучшила свойства почв и повысила их производительность.

Из почво-ухудшающих пород можно назвать еще осину, но только в старом возрасте. Чтобы предупредить снижение плодородия почвы елью, создают смешанные еловые насаждения с березой и ольхой серой в северной части лесной зоны, а также вводят подлесочные лиственные породы — рябину, липу.

Повышению плодородия почв способствуют следующие мероприятия: хорошая обработка почв; внесение органических удобрений в сочетании с минеральными; снегозадержание; мелиоративные мероприятия; подбор культур устойчивых к засолению и уплотнению почв; залужение сенокосных и пастбищных угодий И др.

Для улучшения структуры почвы применяют известкование. Аэрация почвы в лесу может быть сохранена путем регулирования пастьбы скота, устройства прогулочных троп, площадок для игр, костров, а также других мер, предотвращающих уплотнение почвы в лесу.

Источник

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ПОЧВОВЕДЕНИЕ ТЕМА: «ВЛИЯНИЕ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ПОЧВУ»
методическая разработка

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ПОЧВОВЕДЕНИЕ ТЕМА: «ВЛИЯНИЕ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ПОЧВУ»

Скачать:

Вложение	Размер
metodicheskie_ukazaniya_vliyanie_lesohozyaystvennyh_meropriyatiy_na_pochvu.docx	483.38 КБ

Предварительный просмотр:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ АГРАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» СТРУКТУРНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ «СЕВЕРО — КАВКАЗСКИЙ ЛЕСНОЙ ТЕХНИКУМ»

Одобрено цикловой комиссией общепрофессиональных и специальных дисциплин

Протокол № от «27 » мая 2018 год

Председатель __________Зозуля Г.М.

Зав. учебной частью

«25 » мая 2018 года

______________ ____ Селимов Ш.А

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 35.02.01 «ЛЕСНОЕ И ЛЕСОПАРКОВОЕ ХОЗЯЙСТВО»

ТЕМА: «ВЛИЯНИЕ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВТОРОГО КУРСА

Автор: Преподаватель ЧерчесоваЕзаАгубеевна

г . АЛАГИР 2018 год

ВВЕДЕНИЕ

Почвоведение является самостоятельной естественнонаучной дисциплиной, которая изучает образование, строение, состав и свойства почв, их географическое распространение, плодородие почв и почвенного покрова, а также принципы его регулирования различие агротехническими методами.

В последние десятилетия резко возросло влияние антропогенного фактора на почвы и почвенные покровы, поскольку воздействие человека на почвы гармонирует с законами жизни. Поэтому тревога за судьбу почвы, нарастает особенно среди расчетливых земледельцев.

Интенсификация лесного и сельского хозяйства наряду с позитивными конечными результатами часто приводит к трудно предсказуемым результатам. Среди множества экзогенных факторов, влияющих на почвообразование в условиях Северной Осетии. Наиболее сильные – лесные пожары и современные лесозаготовки.

Цель данной работы заключается в рассмотрении влияния и лесохозяйственных мероприятий на почвообразование.

Так как в рекомендованном для изучения учебнике Почвоведение с основами земледелия эти вопросы не изложены, методические указания могут быть использованы студентами вторых курсов СКЛТ.

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ РУБОК НА ПОЧВУ

1.1. Главные рубки

Очень сильное влияние на почву оказывают рубки главного пользования.После рубок главного пользования почвы лишаются лиственногоопада. Удаление лесного полога влияет наколичество атмосферных осадков, так как при этом полностью исключаетсяпотеря их за счет перехвата кронами деревьев. По данным многолетнихисследований, эта величина может достигать в хвойном лесе 30-40% отгодового количества осадков. После рубки леса резко снижается расход водына транспирацию. Оставшийся напочвенный покров не может расходовать всеосадки, поэтому на больших лесосеках после рубки, как правило, начинаетсязаболачивание, которое проявляется даже на возобновившихся лесосеках втечение 15-20 лет. В почве появляются признаки оглеения.

При выборочных и постепенных рубках почва непрерывно находится под

пологом лесной растительности. В этих условиях влияние рубок главного

пользования на почвообразовательный процесс и свойства почвы приближаетсяк влиянию проходных рубок. После образования подроста происходитусиление подзолообразования под сомкнутым пологом хвойного леса с мертвойподстилкой.

Несравненно более сильное влияние на почвообразовательный процесс исвойства почвы оказывают сплошные и особенно концентрированные рубкиглавного пользования .А. Л. Кощеев указывает на некоторые изменения в условияхпочвообразования, которые обусловлены сплошнолесосечными рубками.Сомкнутый полог спелого древостоя, особенно в еловых лесах, задерживаетзначительную часть солнечных лучей и обусловливает рассеянное освещение.После сплошной вырубки древостоя освещение становится полным,исключается рассеивающее влияние крон деревьев. Вызванные рубкойизменения в поступлении солнечных лучей оказывают влияние на тепловойрежим почвы и припочвенных слоев воздуха.

Исследования показали, что втечение вегетационного периода температура воздуха на лесосеке на 5-10°С, аиногда даже на 14°С выше, чем в лесу. В зимний период температура воздухана лесосеке на 6º ниже, чем под пологом леса. Средняя годовая температура налесосеке на 4,0-4,5°С выше, чем в лесу. В летний период температура верхнихгоризонтов почвы на лесосеке также выше, чем в лесу: в зимний период почвана лесосеке промерзает на большую глубину, чем в лесу.Вырубка древостоя увеличивает силу ветра. На лесосеках сила ветра в2,0-2,5 раза больше, чем в лесу. Относительная влажность воздуха под пологомлеса колеблется в пределах 63-98%, на лесосеке пределы колебаний снижаются до 30-80%. В связи с этим физическое испарение с поверхности почвы на нейвозрастает. В первый год оно достигает 180-200 мм.Удаление лесного полога существенно влияет на количествоатмосферных осадков, достигающих поверхности почвы. Кроны деревьевзадерживают значительную часть атмосферных осадков. Особенно сильноезадерживающее влияние оказывают еловые и пихтовые древостои. Поматериалам ряда исследователей древесный полог в зависимости от породногосостава, возраста и полноты задерживает от 20 до 47% годового количестваосадков. Поэтому вырубка древостоя значительно повышает поступлениеатмосферных осадков на поверхность почвы.После вырубки остается лишь расход влаги натранспирацию травяно-моховым покровом, а также физическое испарение споверхности почвы. Последнее, как уже было сказано, возрастает.Таким образом, после вырубки древостоя поступление атмосферныхосадков к поверхности почвы возрастает, а расход (задержание осадков,транспирация и физическое испарение почвой) сокращается. Следовательно, вобщем возрастает на значительную величину увлажненность почвы.

Это, приводит к повышению влажности почвы на лесосеке по сравнению с почвойпод лесом. В наибольшей степени на лесосеке повышается влажность верхнихгоризонтов почвы. По материалам ряда исследователей она может превышать8-10%. Повышение содержания в почве влаги приводит к уменьшениюсодержания в ней воздуха (аэрации).

С порубочными остатками на поверхность почвы поступает значительноеколичество органического вещества и содержащихся в нем элементов питания.Кроме того, после вырубки древостоя в почве остаются корневыесистемы срубленных деревьев.

В тех случаях, когда проводят очистку лесосек путем сжигания

порубочных остатков, теряется азот, содержащийся в порубочных остатках и

частично азот подстилко-мохового и травяного покрова. Возможна в

небольшом размере потеря и некоторых других элементов (калий, сера).

Из сказанного видно, что на вырубке концентрируется и теснопереплетается исключительно сложный комплекс различных факторовнепосредственного и опосредствованного воздействия, имеющих как близкие,так и весьма отдаленные взаимосвязанные последствия.(рис 1)

Рисунок 1.Последствия вырубки лесов

В дальнейшем на этотсложный комплекс часто накладываются дополнительные воздействияразличных лесохозяйственных мероприятий в виде содействия естественномувозобновлению, подготовки почвы и посадки лесных культур, различных видоврубок ухода и, наконец, снова главной рубки. Каждое из этих мероприятийимеет свои многочисленные и взаимосвязанные последствия. Длятого, чтобы хоть как-то разобраться в описанном выше комплексе, необходимовычленить из него сравнительно более простые процессы и рассмотреть(насколько это возможно) их протекание в естественных условиях.

Кислотность неуклонно увеличивается с возрастом вырубки. В то же время, благодаряаккумулирующей роли колеи и интенсивной деятельности микроорганизмовдоля гумуса заметно возрастает. Одновременнопроисходит заметное увеличение гидролитической кислотности и емкостипоглощения при незначительных колебаниях суммы обменных оснований.

Врезультате этого наблюдается неуклонное падение такого важнейшего

интегрального показателя, как степень насыщенности основаниями,

свидетельствующего о том, что, по крайней мере, в течение 19 лет происходитпоследовательное ухудшение лесорастительных свойств почвы в колее волока,наряду с увеличением содержания гумуса, свидетельствующем опротивоположном направлении одного из качественных показателей

потенциального плодородия почвы.

Определенные представления о скорости восстановлениясильно-нарушенных почв (фактически грунтов), дает работа Рубилиной иХолоповой (1991), проведенная на промышленных отвалах. По результатамисследований указанные авторы приходят к выводам о том, что средняяскорость формирования гумусового горизонта составляет 0,1 см/год. Привертикальном переносе тонкодисперсного материала до глубины 150 см через10 лет в верхней части почвенно-грунтового профиля отмечается началоаккумуляции органического вещества. Через 20-25 лет гумусовый горизонт ужепредставлен слоем до 2 см толщиной с отдельными более глубокими язычками.

Через 45 лет мощность гумусового горизонта увеличивается до 4-5 см. Этотгоризонт уже пронизан многочисленными корнями растений. На этой стадиипрактически возможно нормальное начальное развитие древесного полога, хотяформирование почвы еще продолжается. К 175 годам гумусовый горизонтдостигает в среднем 15 см с языками до 20-25 см, что достаточно характернодля дерново-подзолистых почв.

1.2. Рубки ухода

Вполне понятно, что рубки ухода, проводящиеся за лесом, как правило,вручную или средствами малой механизации, не могут оказать такого сильноговоздействия на почву, как главная и особенно сплошная рубка.Рубки ухода, изменяя состав и полноту насаждения, изменяют ряд

экологических факторов, которые влияют на напочвенный(травяно-

кустарничковый или моховой) покров, в определенной степени на световой и

температурный режим почвы и, как следствие, на её биологическую

активность.Рассмотрим цепь последовательно влияющих друг на друга факторов.

При разреживании древостоя ускоряется рост кроны в горизонтальной

плоскости, а также заполнение промежутков в лесном пологе. При этом массакроны прирастает более интенсивно, чем ствола. В том же направленииизменяется и масса тонких корней (диаметром менее 0,6 мм). Так, по даннымС.Н. Сеннова через 8 лет после сильного изреживания елового жердняка(осталось 2,5 тыс. стволов из 50 тыс.) относительная масса крон оказаласьравной 0,40, а тонких корней – 0,73. Через 10 лет после рубки масса тонкихкорней уравнялась с контролем, масса крон оказалась меньше на 36%, атекущий прирост – на 52%.

Изменение массы мелких корней происходит по-разному на бедных и

богатых почвах, а также в условиях нормальной, пониженной и повышенной

влажности. Замечено, что ухудшение почвенных процессов обычно

сопровождается увеличением массы мелких корней. Чем бедней почва, тем

больший объём её необходим на одно дерево для нормального питания и

возобновления. В древостоях же одного возраста масса мелких корней тем

меньше, чем богаче почва и лучше рост стволов.

По поводу отмеченных закономерностей С.Н. Сеннов замечает:

«Первоочередное нарастание массы корней можно считать подтверждением

основополагающих принципов экологии: устойчивости и целостности

экосистемы, прогрессивного её развития с полным использованием

возможностей местообитания. Без такого нарастания не было бывосстановления полноты, нельзя было бы эффективно использовать удобрения.Однако, механизмы этого явления пока остаются неясными».

При разреживании древостоя усиливается рост растений других ярусов:

более быстро развивается подлесок, происходят ˆизменения в травяно-

кустарничковом и моховом ярусах, что особенно важно с точки зрения

направленности почвообразовательного процесса. В почвообразовательном процессе большую роль играютвзаимосвязанные изменения подстилки и гумусового горизонта. Эти изменениязависят от многих факторов, к которым относятся тип почвы, породный ивозрастной состав древостоя, степень изреживания лесного полога и другиефакторы. Рубки ухода приводят, какправило, к уменьшению слоя лесной подстилки при увеличении её плотности и одновременном увеличении мощности гумусового горизонта. По изменению мощности подстилки и гумусового горизонта обычно судят об ускорении или замедлении биологического круговорота веществ.

По мнению вышеуказанного автора, мощность гумусового горизонта после разреживания ельников обычно увеличивается, а в сосняках и лиственно-еловых древостоях изменяется несущественно.

Рассматривая материалы других авторов с указаниями о том,что рубки ухода увеличивают почвенное плодородие (на основенепосредственных измерений содержания в почве азота, золы, гумуса и другихвеществ),

С.Н. Сеннов считает, что такой подход искажает действительнуюкартину и что «недоиспользование потенциального плодородия почвы неявляется положительным результатом рубок ухода».

В процессе своей хозяйственной деятельности лесовод долженстремиться к тому, чтобы улучшить плодородные почвы и тем самымспособствовать лучшему росту древесных пород. В таежной зоне одним изтаких приемов является создание смешанных насаждений. Введение лиственных пород в хвойный лес улучшает качественный состав ежегодногорастительного опада. Это приводит к ускорению разложения подстилки и

высвобождению зольных элементов, что ведет к снижению кислотности и

улучшению кислородного режима почв. Еще М. В. Ломоносов отмечал, что

береза, поселяющаяся в северных лесах, обогащает почву гумусом, тем самым,улучшая ее лесорастительные свойства. Из других лиственных пород

положительно влияют на почву липа, клен, дуб и др. Среди хвойных пород к

почвоулучшающим следует отнести лиственницу. Для обогащения почвы

азотом нужно вводить в состав насаждений такие породы, как ольха, акация

белая, желтая и др.Путем уборки лишних деревьев достигается улучшение освещенности итеплообеспеченности почв.

По данным некоторых исследователей, интенсивное изреживание насаждений приводит к повышению температуры почвы, которое распространяется на глубину до 60 см. При этом в напочвенномпокрове появляются травы, которые своим ежегодным опадом улучшаютпочву.Положительным приемом считается разбрасывание порубочных остатковпо всей площади лесосеки более или менее равномерным слоем.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЕСА

Одной из основных задач лесного хозяйства является повышение продуктивности древесных растений. Решение этой задачи возможно только при условии правильного размещения древесных пород с учетом их экологических требований и уровня плодородия почв.

На тех площадях, где проявляется действие каких-либо лимитирующих почвенных факторов (избыточное увлажнение, повышенная кислотность и т. п.), необходимо осуществлять мелиоративные мероприятия, направленные на приведение этих факторов к оптимуму. В процессе своей хозяйственной деятельности лесовод должен стремиться к тому, чтобы улучшить плодородные почвы и тем самым способствовать лучшему росту древесных пород. В таежной зоне одним из таких приемов является создание смешанных насаждений. Введение лиственных пород в хвойный лес улучшает качественный состав ежегодного растительного опада. Это приводит к ускорению разложения подстилки и высвобождению зольных элементов, что ведет к снижению кислотности и улучшению кислородного режима почв. Еще М.В. Ломоносов отмечал, что береза, поселяющаяся в северных лесах, обогащает почву гумусом, тем самым улучшая ее лесорастительные свойства. Среди хвойных пород к почвоулучшающим следует отнести лиственницу.

Одним из очень эффективных приемов улучшения лесорастительных свойств почв и повышения продуктивности насаждений является осушение переувлажненных почв. С понижением уровня грунтовых вод облегчается доступ кислорода в верхние горизонты почвы к корням растений. При этом резко возрастает скорость разложения торфа и других растительных остатков, что благоприятно сказывается на плодородии почв и росте насаждений.

Наилучший эффект наблюдается при осушении низинных болот, торф которых содержит сравнительно высокое количество зольных элементов. Осушение верховых болот обычно приводит только к улучшению водно-воздушного режима, в то время как питательный режим остается практически прежним вследствие очень низкой зольности торфа.

Путем уборки лишних деревьев достигается улучшение освещенности и теплообеспеченности почв. По данным некоторых исследователей, интенсивное изреживание насаждений приводит к повышению температуры почвы, которое распространяется на глубину до 60 см. При том в напочвенном покрове появляются травы, которые своим ежегодным опадом улучшают почву.

В южных регионах, где выпадает недостаточно осадков, разреживание насаждений способствует лучшему проникновению осадков, особенно в виде снега, их меньше теряется на испарение.

Очень сильное влияние на почву оказывают рубки главного пользования. Почвы лишаются лиственногоопада. Удаление лесного полога влияет на количество атмосферных осадков, так как при этом полночью исключается потеря их за счет перехвата кронами деревьев. По данным многолетних исследований, эта величина может достигать в хвойном лесе 30—40% от годового количества осадков. После рубки леса резко снижается расход воды на транспирацию. Оставшийся напочвенный покров не может расходовать все осадки, поэтому на больших лесосеках после рубки, как правило, начинается заболачивание, которое проявляется даже на возобновившихся лесосеках в течение 15—20 лет. В почве появляются признаки оглеения.

В некоторых регионах порубочные остатки на лесосеках сжигают. В этом случае полностью теряется азот и частично такие зольные элементы, как сера и калий.Положительным приемом считается разбрасывание порубочных остатков по всей площади лесосеки более или менее равномерным слоем. На заболоченных участках порубочные остатки рекомендуется складывать в кучи или валы.

ГЛАВА 3.УПРАВЛЕНИЕ ПЛОДОРОДИЕМ ЛЕСНЫХ ПОЧВ

Для жизнедеятельности растений все почвенные факторы равнозначны и незаменимы.

Равнозначность факторов заключается в том, что для растений они все в равной степени необходимы, хотя и в разных количествах. Жизнь растений прекращается как в случае полного отсутствия какого-либо фактора, так и при значительном его избытке (вода, кислород).

Запасы элементов питания оценивают с позиций потенциального и эффективного плодородия: учитывают непосредственный, ближний, потенциальный и общий резервы элементов, которые определяют по содержанию элементов в агрохимических вытяжках, илистой фракции, фракции пыли и их валовым запасам соответственно.

Химические свойства почв оказывают непосредственное влияние на состав и продуктивность лесных насаждений. Например, в лесных экосистемах при благоприятных для определенной породы деревьев климатических условиях продуктивность древостоя зависит только от режима поступления к нему необходимых для данной породы химических элементов. Поэтому при посадке новых насаждений для ускоренного укоренения и развития хорошей корневой системы, способной поглощать почвенные растворы с большей площади и больших глубин, надо вносить в лунки смесь удобрений и, по возможности, микоризу.

Практически плодородие лесных почв определяется главным образом химическими показателями. На почвах с оптимальным содержанием химических элементов, т. е. с хорошими лесорастительными условиями, древесные породы лучше переносят погодные аномалии, меньше подвержены воздействию вредителей, лучше восстанавливают свою жизнедеятельность после повреждений.

Высшей продуктивности древесные насаждения достигают при следующих условиях:

• сбалансированном и устойчивом обеспечении необходимыми для растений элементами питания и водой;
• хорошей аэрации почвы, при которой корни деревьев не испытывают кислородного голодания; достаточной проточности внутрипочвенной влаги, обеспечивающей непрерывный приток питательных веществ к корням и удаление от них продуктов метаболизма;
• отсутствии в почве токсичных химических соединений или любых соединений в концентрациях, токсичных для растений и негативно влияющих на их рост и развитие.

Для успешного ведения лесного хозяйства необходимо знание как свойств почв, так и требований, которые предъявляют древесные породы к почвам.

Прямое взаимодействие древесных пород с почвами осуществляется через корневые системы. Чем больше (глубже) корнеобитаемый слой почвы, тем мощнее корневая система дерева и выше дерево, лучше его снабжение водой и элементами питания, механическое закрепление в почве, выше устойчивость против ветра. Корни многих древесных пород могут приспосабливаться к почве, изменяя свое строение в зависимости от ее свойств.

Так, для сосны в благоприятных почвенных условиях характерна глубокая и мощная корневая система. В почвах же на бедных элементами питания кварцевых песках и при неглубоком залегании грунтовых вод у сосны более развита поверхностная составляющая корневой системы. Близкое залегание грунтовых вод препятствует росту корней в глубину. Горизонтальное развитие корневой системы сосны наблюдается и в почвах с низким содержанием продуктивной влаги, особенно в условиях засушливого климата.

Ухудшение водного и пищевого режимов корнеобитаемого слоя почвы во всех описанных случаях приводит к снижению класса бонитета древесных растений.

Чтобы оценить способность почвы обеспечивать деревья доступными элементами питания, необходимо учитывать следующие физиологические особенности растений:

• масса ежегодно создаваемой листвы (хвои) существенно возрастает в первые годы роста, а в дальнейшем изменяется довольно слабо;
• колебания в потреблении лесом элементов питания зависят в основном от величины годичного прироста всей массы органического вещества (ствола, ветвей, корней и листвы);
• годичный прирост с возрастом постепенно повышается до достижения максимальной величины, характерной для данного типа леса, затем начинается крутое, а потом — более постепенное снижение прироста;
• размер потребления элементов питания изменяется также с возрастом древостоя в соответствии с годичным приростом (максимум потребления всех элементов у сосняков, ельников и дубняков наблюдается в возрасте 20—40 лет, березняков — около 10 лет);
• лесообразующие породы характеризуются устойчивой избирательной по отношению к питательным элементам поглотительной способностью.

Система управления плодородием лесных почв (S упр ) состоит из трех подсистем:

• оптимизации естественного плодородия (S опт ),
• оперативного управления плодородием (S опер )
• расширенного воспроизводства плодородия (S воспр ).(схема 1)

Схема1. управления плодородием лесных почв

Разработка системы управления плодородием почв опирается на следующие положения:

• плодородие почв для лесных культур — это взаимосвязанное сочетание постоянного воспроизводства условий роста в каждом годовом цикле развития и на всем протяжении жизненного цикла деревьев;
• по мере изменения возраста каждая древесная порода предъявляет к плодородию почвы разные требования, ухудшение эффективного плодородия в критическую фазу развития древостоя может привести к невосполнимым потерям продуктивности;
• плодородие почв и рост лесных насаждений находятся в диалектической взаимосвязи — лесной биоценоз участвует в формировании почвенного плодородия;
• лес (лесная экосистема) является элювиально-устойчивым растительным сообществом.

Каждая из подсистем управления плодородием почв предусматривает мониторинг развития древесных растений и всего биоценоза, в состав которого входят:

• деревья;
• оперативный контроль, за параметрами плодородия почвы;
• разработка управляющих воздействий и технологий их применения вплоть до достижения планируемого уровня продуктивности древостоя.(таблица 1)

Система управления плодородием лесных почв

Управляемые (решающие) параметры плодородия

Управляющие воздействия человека

Оптимизация потенциального плодородия; снятие факторов, ограничивающих продуктивность древостоя

Избыточное увлажнение, кислотность, токсичность, физические условия, дефицит элементов питания

Приведение в движение почвенной влаги, оптимизация окислительно-восстановительных условий, интенсификация жизнедеятельности микроорганизмов, известкование

Создание условий роста и развития растений, обеспечивающих качество и высокую продуктивность древостоев

Почвенные режимы: водный, воздушный, пищевой, биохимический, биологический

Регулирование почвенных режимов

Устойчивое повышение плодородия почвы с учетом общих потребностей выбранной древесной породы, исходя из траектории развития почв

Лесная подстилка, сложная структура почвенного покрова, запасы элементов пищевого режима, биологическая активность

Оптимизация биологического круговорота, поддержание баланса минеральных удобрений и микроэлементов, создание оптимального для почвы биоценоза, повышение биологической активности микроорганизмов

Существуют следующие основные способы повышения плодородия лесных почв:

• оптимизация пищевого режима и физико-химических условий путем создания смешанных насаждений (введение в хвойный лес лиственных пород обогащает химический состав подстилки основаниями и азотом, ускоряет процесс разложения органических остатков и возврат химических элементов в почву, снижает кислотность);
• улучшение водно-воздушного режима корнеобитаемой зоны избыточно увлажненных почв проведением осушительной мелиорации (понижение уровня грунтовых вод или обеспечение стока внутрипочвенных вод облегчает снабжение кислородом корневых систем, ускоряет процессы разложения органических остатков и улучшает пищевой режим растений);
• улучшение пищевого режима деревьев за счет внесения минеральных удобрений;
• нейтрализация кислотности в результате внесения извести в почву (известкование);
• повышение эффективности минерального питания деревьев за счет заражения ризосферы микоризными грибами (путем внесения материала гумусовых горизонтов);
• улучшение биологического режима почв лесопарковых территорий за счет сохранения на месте растительного опада и подстилки, что способствует формированию естественного биоценоза почвы, повышению устойчивости почв к химическому и биологическому загрязнению, сохранению и повышению эффективности естественных механизмов воспроизводства плодородия.

Большое влияние на почву и ее плодородие оказывают следующие виды хозяйственной деятельности: рубки главного пользования, рубки ухода, лесопосадки. Особо сильное воздействие на почвы производит осушительная мелиорация, которой сопутствует коренное преобразование почв и структуры почвенного покрова. На улучшение лесорастительных свойств почв направлены также внесение минеральных и органических удобрений, торфование и глинование песчаных почв, сжигание порубочных растительных остатков.

Эти мероприятия оказывают благоприятное, но ограниченное в пространстве и времени воздействие.

Влияние хозяйственной деятельности на почвы может быть прямым и косвенным. К прямым воздействиям на почву относится нарушение почвенного профиля и почвенного покрова при лесозаготовках. В почвенном покрове появляются не свойственные природе линейные формы почвенных ареалов. При нарушении поверхностных горизонтов в местах прохода техники возможно развитие эрозионных процессов в условиях пересеченного рельефа. На ровных участках формируются техногенный микрорельеф и соответствующие ему нарушения почвенного профиля. В почвенном покрове появляются контуры скальпированных (со снятым органогенным горизонтом) и погребенных почв. Особенно значительные нарушения почв и почвенного покрова наблюдаются при сплошных рубках, проводимых в летнее время на избыточно увлажненных почвах водораздельных пространств.

Косвенные воздействия на почвы проявляются в результате изменения некоторых факторов почвообразования, всегда сопутствующих лесохозяйственной деятельности. В частности, сплошная рубка приводит к изменению элементов водного баланса почв. Резко уменьшается расход влаги на транспирацию, большее количество осадков достигает поверхности почвы. Как правило, происходит перераспределение в почвенном покрове поверхностного стока.

Сплошным рубкам леса нередко сопутствует заболачивание. Заметно меняется тепловой режим почв. Он становится более контрастным.

Зимой почвы могут глубже промерзнуть, а летом сильнее прогреваются. Это может способствовать ускорению процессов минерализации растительных остатков и высвобождению элементов минерального питания.

Еще одна существенная сторона косвенного влияния на почвы рубок леса — резкое изменение биологического круговорота веществ. С вывозом древесины из экосистемы безвозвратно изымаются огромные объемы биомассы, содержащие большие запасы минеральных элементов, поглощенных деревьями из почвы.

При естественномлесовозобновлении на смену хвойным породам часто приходят мелколиственные. Параметры биологического круговорота при этом существенно изменяются. Почвы вступают в неустойчивую фазу развития, что отражается на росте и развитии деревьев. Противоречивый, как правило, характер воздействия лесохозяйственной деятельности на почвы, их лесорастительные свойства, необходимо учитывать при разработке систем управления плодородием лесных почв.

В рамках определенного климата почва оказывает различное влияние на лесные сообщества при различных горной породе, рельефе, животном населении, возрасте и вытекающих отсюда физических, химических и микробиологических особенностях самой почвы.

Влияние почвы трудно отделить от влияния климата и, наоборот, влияние климата неотделимо от влияния почвы, а так жевлияние почвы на цвет древесины, еѐ плотность, прочность, количество дубильных веществ, товарность, отмечается издавна.

С почвой приходится считаться при лесовосстановлении, проведении рубок, очистке вырубок, устройстве лесных дорог.

Наиболее существенны преобразования почвы и экосистемы в целом при сплошных рубках. Считается, что в лесах Европейской России они получили широкое распространение в 1930-х годах. Однако, сплошные рубки являются неотъемлемой частью технологии подсечного земледелия; сплошные рубки и выборочные рубки высокой интенсивности, по воздействию на экосистемы схожие со сплошными, в разной степени практиковались во всех категориях лесов: дровяных, строевых, корабельных (Пономарев, 1901). По словам Г.Ф. Морозова (цит. по:Мигунова, 2001), «к числу общепринятых лесоводственных истин относится и то положение, что почва ухудшается с вырубкой леса. Она теряет гумус, плотнеет, становится суше и вообще, как говорят лесники, дичает».

В северных районах одним из важнейших последствий сплошных рубок является заболачивание вследствие изменения гидрологического режима. Оно обусловлено значительным увеличением количества осадков, поступающих на поверхность почвы и уменьшением влаги, испаряемой в результате транспирации растений. Увеличение содержания влаги уменьшает аэрацию почвы.Чем беднее средне и сильно увлажненные почвы, тем вероятнее их заболачивание. Таким образом, имеет место «цепная реакция» — верхние горизонты почв обедняются в результате вырубок, пожаров и других воздействий, что увеличивает вероятность их временного или длительного заболачивания. При сплошных рубках создаются условия для минерализации подстилки и других растительных остатков. Происходит обогащение верхнего горизонта почвы доступными формами элементов минерального питания растений, особенно азота, нередко снижается кислотность почвы.

Последствия вырубки леса – это проблема идущая далеко вперед. Уничтожение лесных массивов затрагивает всю экосистему. Особенно сильно это касается проблемы очищения и насыщения воздуха кислородом.

Также согласно последним исследованиям было установлено, что массовые вырубки способствуют глобальному потеплению. Связано это с углеродным циклом, протекающим на поверхности Земли. При этом не стоит забывать и о круговороте воды в природе. В нем деревья принимают самое активное участие. Поглощая влагу своими корнями, они испаряют ее в атмосферу.

Эрозия почвенных слоев – еще одна проблема, сопутствующая проблеме обезлесивания. Корни деревьев предотвращают размывание и выветривание верхних плодородных слоев почвы. При отсутствии древостоя ветра и осадки начинают разрушать верхний гумусный слой, превращая тем самым плодородные угодья в безжизненную пустыню.

Одним из путей решения проблемы вырубки лесов поможет посадка деревьев. Но полностью компенсировать нанесенный урон она не сможет. Подход к этой проблеме должен быть комплексным. Для этого необходимо придерживаться следующих направлений:

• Планировать лесопользование.
• Усилить охрану и контроль за использованием природных ресурсов.
• Разработать систему мониторинга и учета лесного фонда.
• Совершенствовать лесное законодательство.

В большинстве случаев высадка деревьев не покрывает нанесенный ущерб.Поэтому для снижения негативных последствий вырубок необходимо принимать и целый комплекс дополнительных мер:

• Ежегодно увеличивать площади посадок.
• Создавать охраняемые территории с особым режимом лесопользования.
• Направлять значительные силы на предотвращение лесных пожаров.
• Внедрять вторичную переработку древесины.

Источник