Вся электронная библиотека >>>

 Защитное лесоразведение >>>

 

 

Защитное лесоразведение


Раздел: Учебники



 

Использование грунтовых вод древесной растительностью

  

 

Использование грунтовых вод древесной растительностью во многих случаях ведет к их денсации (сгущению солевых растворов). Этот процесс может достигать критических величин и вызвать массовую гибель посадок. Наиболее показательным примером в этом отношении являются посадки тополя на подвижных Бажиган- ских песках на востоке Ставрополья. Эти пески обладают вполне удовлетворительными лесорастительными условиями, промыты от солей и имеют линзы пресных грунтовых вод. Однако эти линзы в большинстве случаев маломощны и подстилаются сильноминерализованными водами. Посаженные тополевники через 3 4 года начинают активно использовать пресную линзу, и к поверхности водоносного горизонта подтягиваются соленые воды. Вследствие избирательной способ ности тополя в грунтовых водах и капиллярной кайме ежегодно накапливается до 6 т/га солевого балласта. К 14—16 годам высокополнотные тополевники в этих условиях массово усыхают и на их место высаживают более солевыносливые породы — акацию белую, вяз приземистый.

Древесные породы по-разному реагируют на минерализацию грунтовых вод. Предельная концентрация хлоридно-суль- фатных вод следующая: для сосны и ольхи 1—2 г/л, тополей черного, канадского и евроамериканских гибридов 4 г/л, акации белой, тополя белого 8 г/л, дуба череш- чатого, вяза приземистого, тополя нарын- ского 12—14 г/л, саксаула черного 15— 20 г/л, тамарикса 30—35 г/л. При застойном типе грунтовых вод неблагоприятное воздействие солей проявляется при меньших концентрациях, и, наоборот, проточные грунтовые воды используются лесом, если они имеют и более высокую концентрацию солей.

Важнейшим признаком лесорастительных условий является мощность ризосферы (толща почвогрунта, где может развиваться корневая система). По мощности ризосферы почвы делятся на четыре группы: с маломощной (до 1 м); незначительной (1-2 м); удовлетворительной (2-4 м) и с мощной (более 4 м) ризосферой. Препятствием для распространения корней вглубь могут служить солевые экраны, слежалые третичные пески, плотные глины и др. Наиболее часто в степной зоне препятствуют глубокому развитию корней третичные кварцевые пески, а в пустыне, в частности в Прикаспии, солевые экраны (горизонты, где количество солей повышается до 0,5-0,6% и они становятся непроницаемыми для большинства древесных и кустарниковых пород). Кварцевые пески становятся непроницаемыми для корней с глубины 30—40 см вследствие жесткой поровой структуры; твердость их превышает 0,2-2,5 МПа. Растущий корешок не в состоянии проникнуть между песчинками, он закручивается и уходит в сторону или гибнет. Характерен следующий пример. В 1971 г. на Голубинском песчаном массиве была проведена посадка шелюги под барханную машину , которая рыхлит песок на глубину до 60 см. Корневая система шелюги вдоль ряда за 1 год выросла до 6 м, а в сторону от ряда, где песок оставался плотным, корни прошли только на несколько сантиметров. К 10 годам эти культуры изредились, кусты зачахли, песок в борозде уплотнился, и корни шелюги так из нее и не вышли. Сейчас ВНИАЛМИ испытывает бурение скважин- корнеходов до уровня грунтовых вод и рыхление взрывом толщи песков.

В процессе обследования состояния защитных насаждений юго-востока страны было установлено, что мощность ризосферы 1—1,5 м совершенно недостаточна для существования насаждений, так как в сухие годы этот горизонт пересыхает нацело и деревья гибнут. Для более или менее длительной жизни древостоя необходимо, чтобы глубина распространения корней была более 2,5—3 м. Так, после засухи 1965 г. состояние сосновых культур 6—8-летнего возраста на Приволжских песках близ Волгограда было следующим: при мощности ризосферы 0,7—1 м деревья погибли целиком, при мощности 1,5 м здоровых было только 33%, остальные суховершинили или погибли; а при ризосфере глубиной 3 м и более здоровых деревьев было 98,2%. Примерно такое же положение сложилось с сосновыми культурами после засухи 1975 г.

Уникальным примером длительного существования лесных культур в крайне жестких условиях (норма годовых осадков 250 мм) являются посадки 1915 г. в урочище "Тугай-Худук" на 40 км восточнее г. Харабали (Астраханской обл.). Посадки создавались на крупнобарханных песках, закрепленных механическими щитами. Обычно такие местоположения промыты от солей, а корни распространяются на глубину 8— 12 м и более. При обследовании участка в 1980 г. обнаружены площадки с сохранившимися культурами березы повислой, акации белой, шелковицы, клена ясенелистного, дуба черешчатого, гледичии, софоры и других пород. Так же длительно растут деревья шелковицы, акации и лоха в урочище "Давольген" в правобережной части Астраханских песков. Однако эти посадки низкорослы (3 - 6 м), больше напоминают кустарниковые заросли, но они свидетельствуют о большой жизнестойкости и долголетии культур, основой которых является глубокое распространение корней, что позволяет им минимально снабжаться водой во время экстремальных засух.

Водообеспеченность песчаных земель как в зональном аспекте, так и в пределах одного массива является изменчивой величиной и в то же время решающей при оценке лесопригодности песков. Основным ио точником поступления влаги в засушливых областях являются атмосферные осадки. Их среднегодовая величина меняется от 100—120 мм в пустынях Средней Азии до 400-450 мм в Придонье и по Днепру. Характерны неравномерность выпадения осадков по годам, наличие определенных циклов засушливых и влажных лет. При анализе метеорологических данных по трем пунктам: Волгоград, Зимовники Ростовской обл., Енотаевка Астраханской обл. за 20 лет (1952-1971) было установлено, что коэффициент вариации годовой суммы осадков достигал 26% при точности определения 6-8%. Максимальные колебания были зафиксированы по Волгограду.

В большей степени наносит вред лесу не столько малое количество осадков в засушливые годы, сколько переход от влажного цикла лет к засушливому. Засухи 1965 и 1972 гг. в Нижнем Поволожье вызвали массовую гибель сосновых культур на песчаных землях. Предшествующие этим засухам годы были влажные, в дре- востоях общая масса хвои достигла 20— 25 т/га, в то время как по среднегодовой водообеспеченности зоны может произрастать лишь 10-12 т/га хвои. Возникшая диспропорция между транспирационной массой хвои и водообеспеченностью привела к гибели посадок. Больше всего страдают посадки в возрасте 8—12 лет. В них целесообразно проводить Изрсживание с целью уменьшения нагрузки транспирационного аппарата именно после серии влажных лет. Такая дифференциация во времени рубок ухода здесь принесет большую пользу, чем рубки, ориентированные только на возрастной период без учета погодных условий. Следует отметить, что гибель культур в Волгоградской обл. была более катастрофична, чем в засушливых районах Ростовской обл. и даже Астраханской, где коэффициент вариации годовых осадков меньше.

Кроме вертикальных осадков некоторую долю влаги приносят горизонтальные осадки, или гидрометеоры (иней, изморозь, гололед, туман). В равнинных условиях они имеют наибольшее значение для опушечных рядов насаждений. Архитектоника крон деревьев обычно способствует концентрации гидрометеоров на стволовой части. Образующийся стволовой сток иногда достигает значительных величин, 15—20 л/сут на одно дерево высотой 9 м. Он способствует развитию придаточных корней вблизи корневой шейки и несомненно обусловливает большой срок жизни опушечных рядов. Узкие линейные насаждения лучше увлажняются гидрометеорами, чем широкие.

Конденсация атмосферной влаги и росы — явление широко распространенное в теплый период года. Приход влаги вследствие конденсации должен рассматриваться только как процесс поступления парообразной влаги из атмосферы в верхние горизонты песка (0—3 см). Дальнейшее ее передвижение вглубь осуществляется вследствие термодинамического потенциала почвенной влаги. Росообразование на материковых песках, исключая морские побережья, явление редкое (10—20 случаев за год). Разовая величина их обычно 0,1—0,12 мм. В суточном тепловом балансе поверхностных горизонтов почв конденсационные процессы занимают около 10%, и главное их значение заключается в уменьшении суточной амплитуды температур поверхностных горизонтов почв. Годовая величина росообра- зования и молекулярной сорбции равна на песках 15—20 мм. Поскольку конденсирующаяся ночью влага днем в большинстве возвращается в атмосферу, ее значение в водном питании леса незначительно.

Перенос тепла в песчаном почвогрунте происходит различными путями и в том числе переносом парообразной влаги, которая конденсируясь, выделяет скрытую теплоту парообразования. Экспериментально определено, что в песках таким образом переносится до 10% тепла. Сезонный объем переносимой влаги характеризуется следующими цифрами: на глубине 25 см весной и в первую половину лета переносится в нижележащие горизонты 10 мм влаги, на глубине 100 см — 5 мм, 300 см — 1,7 мм и 600 см — 0,8 мм. Зимой примерно такое же количество воды мигрирует к дневной поверхности. Наиболее интенсивно влага перемещается весной.

Несмотря на незначительные абсолютные величины переноса влаги вследствие температурных градиентов, этот процесс играет важную роль в жизни растений. Прежде всего следует отметить его мобильность. В слое 0—50 см весь объем содержащейся влаги в течение летних суток в среднем 6 раз меняет свое фазовое состояние, перемещаясь в поровом пространстве. Настолько же активны фазовые трансформации состояния влаги и при сезонных переносах. На глубине 1 м в течение года один и тот же объем влаги переходит из жидкого состояния в пар и снова в жидкое более 200 раз, на глубине 2 м — 100—200 раз при влажности почвы 2—3%. Парообразная влага, перемещаясь прямолинейно в поровом пространстве, может

конденсироваться на корнях растений и участвовать в их водопитании. Следовательно, смену температур от дня к ночи нужно рассматривать как фактор положительный, улучшающий водопитание растений.

Величина термоградиента переноса влаги зависит от сомкнутости древостоя. Затенение почвы уменьшает перенос. Вследствие этого ажурность кроны пустынных растений, таких, как саксаул, тамарикс, и редуцирование их листового аппарата следует рассматривать не только как средство, сокращающее транспирацию, но и как средство, обеспечивающее лучшее остывание почвы ночью и прогрев днем, вследствие чего усиливается термоградиентный перенос и возможность использования минимальных запасов воды, имеющейся в сухих почвах. Экспериментально установлено, что предел иссушения песчаных почв под высокополнотным лесом не превышает 1,5—2 МГ (максимальной гигроскопичности) , а при редком стоянии тех же деревьев можно достичь одинарной величины максимальной гигроскопичности. Такое иссушение песков зафиксировано в Астраханской обл. под редкими вязовыми культурами, в изреженных тополевниках в Средней Азии, а также под саксаульниками. Одним из важнейших источников водопи- тания защитных насаждений являются грунтовые воды. Это положение справедливо не только для сухих областей. В лесной зоне наиболее производительные насаждения также приурочены к участкам, где грунтовые воды залегают на глубине 1,5— 2 м, что обеспечивает нормальную водо- обеспеченность древостоя в сухие периоды. В аридной зоне дополнительное водопитание за счет грунтовых вод является основой, дающей возможность вырастить вы- сокополнотные насаждения.

Грунтовые воды на террасовых песках (в том числе и морских) и озерно-дельто- вых равнинах в степной зоне СССР пласто- поровые и обычно залегают в виде непрерывного слоя мощностью от 2 до 6- 12 м. Исключением являются Тереко-Кум- ские пески и подпесочные линзы среднеазиатских пустынь, где мощность водоносного горизонта достигает 100 — 140 м и более. Глубина залегания их повсеместно 3—8 м. Глубже залегают грунтовые воды на высоких пристепных террасах и высоких эоловых грядах пустынной зоны. Грунтовые воды на песках степной и более северных зон пресные. В Прикаспийской низменности, пустынях Средней Азии и Казахстана они средне- и сильноминерализованные. Опресненные воды в виде плавающих линз приурочены к открытым пескам или другим локальным местоположениям, где имеется поверхностная аккумуляция осадков.

Грунтовые воды подвержены многолетним, сезонным и суточным колебаниям. Многолетние колебания связаны с изменением климата или геологической обстановки. Сезонные колебания вызваны годичным ритмом погодных условий. Зима способствует поднятию уровня грунтовых вод, так как происходит накопление воды в зоне аэрации и частичный сброс ее в грунтовые воды, а лето — снижению вследствие транспирации и физического испарения. Амплитуда сезонных колебаний на песках меняется от 20-30 до 80-90 см, в редких случаях превышает 1 м. Незначительные изменения уровня грунтовых вод (1—2 см) могут быть вызваны также изменением атмосферного давления и уплотнением зоны аэрации. На участках, где капиллярная кайма грунтовых вод подходит к дневной •поверхности, выпадение даже незначительных осадков вызывает заметный подъем уровня и улучшает водопитание культур.

Использование грунтовых вод насаждениями тополя (черного и евроамерикан- ских гибридов), акации белой, дуба череш- чатого, лоха, вяза приземистого и виноградниками имеет место в том случае, если их глубина не превышает 8—12 м. В общем транспирационном расходе высокополнот- ных лиственных древостоев, произрастающих в аридных условиях, грунтовые воды занимают до 70%.

Легкие почвы в отличие от тяжелых имеют высокий коэффициент фильтрации,

вследствие чего все осадки, выпадающие на этих землях, поглощаются почвогрун- том. Скорость фильтрации таких почв обычно 3 мм/мин, но в отдельных случаях достигает 6 мм/мин. Такой коэффициент фильтрации способен обеспечить впитывание зимних и летних осадков высокой интенсивности.

Наряду с этим песчаные почвы в меньшей мере теряют воду на физическое испарение по сравнению с более тяжелыми разностями. Исследования показали, что потери воды на физическое испарение на среднеазиатских песках составляют не более 10% от наименьшей влагоемкости (НВ). Непроизводительные потери воды на мелкозернистых песках достигают 20- 25%, а на бесструктурных почвах супесчаного и суглинистого мехсостава 40% и более от величины НВ. В среднем в зоне выпадения 250—300 мм осадков пески и песчаные почвы отдают растениям на 40- 60 мм воды больше, чем тяжелые.

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Защитное лесоразведение

 

Смотрите также:

 

Лесной кодекс РФ 

  

Лесовосстановление на вырубках и других непокрытых лесом площадях...

лесонасаждений ценных пород, а также сохранение защитных, рекреационных по лесовосстановлению и лесоразведению в лесном фонде

 

Земли транспорта предназначены для эксплуатации, содержания...

Проекты строительства, реконс-. трукции или ремонта объектов транспорта могут предус-. матривать необходимость защитных лесонасаждений и уст

 

Процесс воспроизводства лесных ресурсов обеспечивается благодаря...

Лесоразведение - это создание и выращивание лесных насаждений искусственного.
фонда и создание защитных лесонасаждений на землях, не входящих в лесной фонд.

 

Особо защитные участки леса нe выделяются в лесах определенной...

выделяются особо защитные участки леса, включают: таксационные описания, планшеты, планы лесонасаждений, обзорные планы лесохозяйственных мероприятий, а также.

 

Целями лесоразведения являются создание лесов на нелесных землях...

Цели воспроизводства лесов и лесоразведения.

 

Лесное законодательство разграничивает понятия лесной растительности...

выращиванию посадочного материала, используемого для посадки защитных лесных.
мойки подвижного состава, защитными лесонасаждениями, сооружениями на связках.

 

Кто освобождается от платы за землю? Использование земли в Российской...

В полосу отвода авто-. мобильных дорог входят и земельные участки, необходимые. для защитных лесонасаждений и устройств в местах, под

 

Землепользование. Регулирование землепользования является...

Источником платы является прибыль. Платежи расходуются на создание защитных лесонасаждений, проведения противоэрозионных и противоселевых мероприятий...

 

Органы государственного управления сельским хозяйством. Министерство...

...государственного надзора за техническим состоянием самоходных машин и других видов техники; разработка и выполнение программ по защитному лесоразведению.

 

Защита природных водоемов от истощения и загрязнения

...осуществляются агротехнические мероприятия в системе сельского хозяйства по задержанию поверхностного стока, предусматриваются защитные лесонасаждения для закрепления...

 

Последние добавления:

 

СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ   Сушка и защита древесины   Сушка древесины   Древесноволокнистые плиты   Твердые сплавы   Бетон и железобетон

АРМАТУРНЫЕ И БЕТОННЫЕ РАБОТЫ    Гражданское судопроизводство   Теория литературы. Поэтика   Психокоррекционная и развивающая работа с детьми