Реферат: Лесопригодность почв
Мощность почвы благоприятствует глубокому распространению корней и обеспечению их водным и минеральным питанием. Сложение почвы, наличие в грунте песчаных слитных илистых ожелезненных и карбонатных прослоев в значительной степени определяет рост, устойчивость деревьев от ветровалов, вероятность оползней. Корни тополей, березы, дуба обладают повышенной, а корни хвойных, кленов, ясеней – пониженной механической силой. Укоренение сосны на плотных карбонатных породах происходит при помощи выделенных корнями кислот [5].
Установлено, что в юго-восточной Польше уменьшение почвенного профиля в среднем на 27 см, облегчение или утяжеление гранулометрического состава почвы приводило к усыханию древостоев дуба [9].
Неоднородные лесорастительные условия складываются на эродированной территории. Наилучшие они в вершинной части оврагов и ухудшаются к устью; резко ухудшаются на откосах южных экспозиций и улучшаются на северных. Ухудшаются лесорастительные свойства земель с увеличением степени эродированности почвы и расчлененности территории, каменистости почв [4].
2.2.3 Агрофизические параметры лесопригодности почв
Среди агрофизических параметров лесопригодности почв важнейшую роль играет гранулометрический состав почвы, определяющий ее сложение, порозность, водопроницаемость, «трофность», режим почвенных процессов, проницаемость и насыщенность корневых систем растений, рост и состояние ЗЛН. Прослойки тяжелого гранулометрического состава в песчаных грунтах значительно улучшают водообеспеченность растений. Легкий гранулометрический состав почвообразующих и подстилающих грунтов способствует водопоглощению и вымыванию токсичных солей. Плодородие почв и продуктивность лесонасаждений возрастают при разнообразии минералов, особенно глинистых, железо- и известьсодержащих [17].
Химические и физико-химические свойства почвы и грунта в различной степени определяют их лесопригодность. Так, уменьшение содержание гумуса в почве неблагоприятно влияет лишь на относительно требовательные к плодородию плодовые деревья и кустарники (Прилож. табл. 3) [5].
Обеспеченность биофильными питательными элементами (N, P, K) влияет на лесопригодность почв. Еще С.П. Кравков увязал, видимо ошибочно, с быстрым истощением почв под лесом подвижными формами NPK [2]. Установлено, что недостаток фосфора на скелетных известковых почвах является причиной слабой жизненности бука в Баварских Альпах [7]. Предполагается, что недостаток калия в почвообразующих породах ухудшает состояние ЗЛН в некоторых регионах Украины [22]. Наиболее требовательны к питательным элементам ясень, клен, ильмовые, плодовые растения, умеренно требовательны: дуб, ель, пихта и малотребовательны: сосна, береза [5]. Вместе с тем многие деревья и кустарники слабо отзываются на внесение удобрений. Выявлено положительное влияние микоризы грибов в ризосфере дубовых насаждений на подкисление почвы, выщелачивание карбонатов, доступность элементов питания, повышение лесопригодности черноземов Приазовья [21]. Однако карбонатность почв слабо повышает лесопригодность почв, но повышение реакции почвенного раствора с 7,5 и особенно с 8,5 резко ухудшает лесопригодность, вызывает заболевание известкового хлороза. Содержание гипса в почве вызывает токсикоз растений. Так, наличие гипсоносного пласта арзыка на глубине 50 см в сероземах угнетает рост деревьев в ЗЛН [8].
Оксилительно-восстановительный потенциал в ризосфере ниже 100 мВ резко ухудшает рост и состояние растений [8]
Очень чувствительны деревья и кустарники к засолению почв. Повышение солонцеватости по содержанию поглощенного натрия выше 5–10% от емкости катионного обмена (ЕКО) резко ухудшает лесопригодность. Порог токсичности многих деревьев и кустарников представляет содержание легкорастворимых солей: иона 
более 0,001%, Cl- - более 0,01%, SO
– более 0,5%. [10]
2.2.4 Лесорастительные условия пойм рек и дельты
Своеобразные лесорастительные условия складываются в пойме и дельте рек. В настоящий период в связи со строительством плотин, дамб, посадкой ЗЛН, водопотреблением на орошение, промышленное и бытовое использование, резко понизился речной сток и ухудшился его режим, что отразилось на иссушении почвогрунтов. Изменение промывного водного режима на выпотной и десуктивный во многих местоположениях сопровождается засолением почв и грунтовых вод [22].
В различных экологических условиях Волго-Ахтубинской поймы и поймы Среднего Дона обнаружены пределы толерантности ЗЛН разного состава к окислительно-восстановительному режиму почвы. К эврибионтным отнесены насаждения ясеня, к ксенобионтам – насаждения ольхи черной и ветлы белой [5].
Мало изучена лесопригодность почв под рекреационными ЗЛН. Антропогенные нагрузки в лесопарках ухудшают свойства почв: плотность, водопроницаемость на глубину до 50 см, отчего понижается продуктивность и устойчивость насаждений [21]
2.3 Изменение лесопригодности древесными и кустарниковыми видами
Теоретический интерес и практическое значение имеют данные по изменению лесопригодности почв древесными и кустарниковыми видами. Так, еще в лесотундре отмечено положительное влияние березы на лесопригодность почвы в хвойно-лиственных лесах. В Северной и средней тайге лиственные породы на подзолах способствуют развитию дернового процесса почвообразования [9]. Примесь березы к ели, сосне, лиственнице улучшит лесопригодность почв. В южнотаежно-лесной зоне лесопригодность почвы под дубом лучше, чем под ельником [11]. В лесостепной зоне лесопригодность почв под ЗЛН повышают наряду с лиственничными, сосновыми видами и разнообразные лиственные: дуб, бук, липа, вяз, ясень, тополь и др. [5]. Во влажных местоположениях под ольхой серой почва обогащается биологическим азотом. Под ЗЛН уменьшается плотность сложения почвы, увеличивается ее водопроницаемость, водообеспеченность, содержание биофильных элементов, происходит рассоление почв и грунтов [20]. Вместе с тем, имеются данные и о ухудшении лесорастительных свойств почв под лиственничными насаждениями в северо-западном Китае [9]. На Ергенях на месте погибших массивах ЗЛН отмечено глубокое иссушение почвы и грунта, уменьшение содержание гумуса в пахотном горизонте [4].
При создании ЗЛН на месте погибших культур следует учитывать и почвоутомление, накопление токсинов после корчевки пней [24].
2.4 Лесопригодность засоленных почв
Лесопригодность засоленных почв в значительной степени определяется биологическими особенностями деревьев и кустарников, их толерантностью к содержанию и составу легкорастворимых солей и поглощению катионов в почве. Очевидно, что токсичность ионов резко возрастает с иссушением почвы, устойчивость растений к засоленности почвы возрастает и с их возрастом, развитием корневой системы.
В результате многолетней практики в Китае установлена возможность выращивания тополей при содержании солей в почве ниже 0,3%, робинии псевдоакации, вяза приземистого – до 0,4%, ясеня велутина – при 0,5 – 0,7%, тамарикса гиненсис – при 0,9%. В полевых условиях солеустойчивые трансгенные тополя могли расти на умеренно засоленной почве (верченый предел 4,3 г соли /1 кг почвы), отличались большим приростом. Случаев потери гена не отмечено. [9].
На бурых полупустынных почвах Калмыкии в мелиоративно-кормовых насаждениях засухо- и солеустойчивыми оказались терескен серый, лох узколистный [13]. Интродукция саксаула черного не оправдала надежд. Его гибель в 9 – 17 летних насаждениях связывают с высоким УГВ, причем сильно минерализированных (12,8 – 34,8 г/л), в т.ч. хлоридных (8,4–18,6 г/л) [10]. Представлены сводные данные по солевыносливости растений в ЗЛН (табл. 4) [5]. Утвердилось мнение, что засоление почвы несовместимо с требованиями хвойных растений. Установлено также, что лесопригодность засоленных почв в условиях повышенной водообеспеченности резко возрастает. Так, в Зауральской лесостепи на лугово-степных солонцах солончаковатых с содержанием поглощенного натрия до 10% и магния более 40% от ЕКО произрастает достаточно продуктивные и устойчивые насаждения сосны и березы. Для березы здесь допустимо содержание в почве Cl – 0,03%, 0,1% и токсичное соответственно 0,07 и 0,02% [17]
В природной обстановке очень трудно выявить отношение деревьев и кустарников к соле- и солонцеватости почвы, так как на их рост и развитие воздействуют многие факторы одновременно: сумма и состав солей, водобеспеченнность, уход и другие.
3. Повышение лесопригодности почв
Основной лимитирующий фактор лесоразведения в аридной зоне – дефицит влаги в почве – решают комплексно. Учитывают биологические особенности деревьев и кустарников. Ведущий вид в защитном лесоразведении вяз приземистый, засухоустойчивость обеспечивает посредством пластичной корневой системы, простирающейся вокруг ствола на расстоянии до 25 м. Дуб черешчатый развивает глубокую корневую систему, достигающей капиллярной каймы и УГВ. Ясень ланцетный, имеющий поверхностную систему, способен усваивать влагу непродолжительных летних осадков. Исключительной засухоустойчивостью обладают саксаул черный, а из кустарников – кок-пек, тамарикс ветвистый, джузгун безлистый [5].
На увлажненных и подтопленных почвах успешно произрастают ольха черная и белая (серая), тополь черный (осокорь), береза пушистая, липа (все виды), черемуха (все виды), лещина обыкновенная, ива ломкая и трехтычинковая, облепиха, смородина черная и красная и др. [5]
Успешность лесоразведения и роста и состояния деревьев и кустарников в ЗЛН в значительной степени достигается типом лесонасаждения.
Подбор типа экологической структуры насаждения в безлесных зонах предусматривает и научное размещение ЗЛН в агролесоландшафте с учетом протяженности и уклона склона, направления господствующих и вредоносных ветров, пространственного мелиоративного влияния лесных полос [26].
Массивные лесные насаждения на зональных почвах степной и сухо-степной зон оказались неустойчивыми и недолговечными из-за недостаточной водообеспеченности, а в полупустынной зоне в зеленом кольце вокруг Элисты даже при тщательном уходе погибли к 10 -13 годам. И лишь в пониженных на лугово-каштановых почвах они сохранились в удовлетворительном состоянии. Широкополосные государственные, а также многорядные придорожные лесные полосы также оказались неустойчивыми и недолговечными. Лишь в краевых рядах при дополнительном задержании твердых атмосферных осадков деревья сохранялись в относительно удовлетворительном состоянии. В связи с этим в полезащитных и стокорегулирующих лесных полосах предпочтительны двухрядные полосы; кулисные и саванные насаждения в аридной зоне размещают только в мезо- и микропонижениях с дополнительным увлажнением [7].
Чистые однопородные древостои в полосах равномерно распределяют снег на прилегающих сельскохозяйственных угодьях, продуктивнее используют влагозапасы в почве, а смешанные древесно-кустарниковые – больше накапливают снега и обладают лучшей водообеспеченностью и устойчивостью. Поэтому оптимальные условия складываются в лесных полосах продуваемой и ажурной конструкции, где вводятся низкорослые кустарники и формируются более продуктивные двухъярусные древостои. В таких насаждениях не только оптимизируется водный режим почвы, водобеспеченность растений, но и улучшается лесная обстановка, увеличивается численность биоты. Введение кустарников и сопутствующих древесных пород повышает рост главной породы и устойчивость насаждения. В приовражных и прибалочных лесополосах представляется возможным увеличить ассортимент деревьев и кустарников.
Тип лесорастительных условий может быть улучшен комплексом гидротехнических мероприятий: террасирование склонов, обвалование стокорегулирующих лесных полос, плантаж, щелевание и др., мелиоративных приемов: внесение мелиорантов, удобрений. В процессе роста ЗЛН лесорастительные условия обычно заметно улучшаются в связи с промачиванием, рассолением корнеееобитаемого слоя, аккумуляцией гумуса и биофильных элементов, формированием лесной подстилки. [26]