3. Тип леса (по почвенно-грунтовым условиям и рельефу);
В последующем В.А. Крюденером была создана классификация типов леса, обоснованная Е.В. Алексеевым П.С. Погребняком и др. По С.В. Белову каждый тип леса определяется ведущими факторами (преобладающая порода древостоя, рельеф, гранулометрический состав, влажность почвы) и вспомогательными (бонитет насаждений, напочвенный покров) факторами.
Развивая идеи Г.Ф. Морозова, В.С. Сукачев, С.В. Зонн [11] и др. обосновали лесную биогеоценологию. Согласно им, все разнообразие фито-, зоо-, микробоценозов, эдафона, тесная их взаимосвязь, обмен между ними, между окружающими сообществами и средой предопределяет многообразие лесных биогеоценозов (БГЦ). Относительно близкие между собой БГЦ и соответствующие им леса объединяют в отдельные типы леса.
Типологический принцип в лесоводстве для местоположений с искусственными лесами впервые обоснован Ю.П. Бялловичем [2]. Однако еще Г.Н. Высоцкий об искусственных лесах писал, что в них нет типологического соответствия, которое преобладает в природных лесах, и допускал пользоваться термином «состав насаждений» вместо «типа» [6]. А.Л. Бельгард [3] предложил типологию искусственных лесов строить на трех единицах различного таксономического ранга:
1) Тип лесорастительных условий;
2) Тип экологической структуры насаждения;
3) Тип древостоя.
Тип лесорастительных условий – это объединение участков территории, отличающихся однородной растительной способностью. При этом С.В. Зонн [11] предлагает выделение двух родов лесорастительных условий: 1) послелесные (ранее бывшие под лесом) и 2) безлесные (под степями, лугами и т.п.). В связи с этим очевидно, что типологическое значение типа почв в благоприятных для произрастания лесных зонах будет снижаться, а в аридные – повышаться.
Рост, продуктивность и долговечность деревьев и кустарников в естественных и искусственных фитоценозах зависит от многих природно-климатических факторов. Одним из определяющих являются климатические гидротермические факторы [15]. Повышение температуры воздуха, суммы атмосферных осадков благоприятно влияют на растения, их разнообразие в направлении от лесотундры до степной зоны. Южной границей произрастания нагорных лесов является полоса с равным отношением выпадающих осадков и испарения, с гидротермическим коэффициентом (ГТК) равным 1. Наличие в зоне распространения корневых систем (зоне аэрации) стабильных пресных грунтовых вод оптимизирует влагообеспеченность деревьев и кустарников. Гидрологические условия ухудшаются с дренированностью территорий, например, гидрографической и овражной сетью, с наличием подстилающих рыхлых трещиноватых и песчаных горных пород. Вместе с тем, наличие влагоемких (опока, мергель) пород и водоупоров обеспечивает накопление и использование водных запасов. Повышенные элементы рельефа, особенно в горной местности обычно более водообеспечены и лесопригодны [5]. Склоны северной экспозиции более обеспечены влагой и менее теплом по сравнению с южными.
С продвижением на юг и восток напряженность гидротермических показателей возрастает. Оптимальная лесопригодность здесь складывается лишь в речных долинах, поймах и понижениях с дополнительным увлажнением на интразональных лугово-черноземных, лугово-каштановых, лугово-болотных почвах [16]. Засушливость климата, ухудшение водообеспеченности почв и грунтов здесь усугубляется их засоленностью, активным развитием деградации почв, опустыниванием территории [14].
2.2 Параметры лесопригодности почв
Приуроченность разных древесных и кустарниковых видов к почвам определенного уровня плодородия была установлена на самых ранних этапах земледельческой культуры. Еще Плиний Старший писал в 1 в.н.э., что блузник, терн, дуб, дикая груша и яблоня являются признаками хлебной почвы [12].
Лесопригодность степных почв, на которых древесная и кустарниковая растительность ранее не произрастала, является важнейшим качественным показателем плодородия, бонитета почв, определяющим возможность лесоразведения, продуктивность, долговечность и мелиоративную эффективность лесонасаждений.
По мнению Г.Н. Высоцкого лесопригодной почвой называется лишь та, на которой может быть создано устойчивые натурализирующиеся сомкнутые древесные насаждения соответствующие местным условиям произрастания [17].
По качественному признаку лесопригодность почв подразделяется на крупные градации, которые позволяют, ограничивают или вовсе исключают произрастание деревьев и кустарников на основании большого перечня почвенных параметров [8].
Г.Н. Высоцкий предложил различать 5 градаций лесопригодности почв степной зоны: высшая, средняя, низшая, сомнительная и лесонепригодная, критериями которых являлись геоморфология местности, водообеспеченность и засоленность почв. Им выделены семь типов лесорастительных условий в степных лесничествах, однако они оставались необоснованными, как и предложенный им один из ведущих критериев для бонитировки лесорастительных условий – горизонт вскипания карбонатов [1].
Начиная с работы Комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения АН СССР и по настоящее время в практике оценки лесопригодности условий руководствуются только особенностями почвенного покрова, свойств почв. С.В. Зонн и В.Н. Мина [11] предложили выделение четырех групп почв. Группой почвоведов во главе с Е.Н. Ивановой [17] эта группировка была уточнена с учетом водобеспеченности почв, агротехнических мероприятий, снабжена систематическим списком почв, ассортиментом деревьев и кустарников.
В настоящее время поддержано предложение о выделении принятых в практике защитного лесоразведения четырех групп почв по лесопригодности: I – вполне удовлетворительная, II – удовлетворительная, III – условно удовлетворительная, IV – неудовлетворительная.
Вместе с тем проблема оценки лесорастительного эффекта в агролесомелиоративном почвоведении остается нерешенной. Широко распространенная оценка почвенных лесорастительных условий классами бонитета насаждений не обладает высокой точностью параметров (высоты, запаса древесины), особенно в приложении к искусственным ценозам. Не выработаны оценочные критерии лесорастительных свойств почвы, нет точных сведений по водообеспеченности главных древесных пород, обеспеченности их водой и питательными элементами [22]. В этой связи заслуживает внимание опыт И.И. Смольянинова по созданию системы из 22 показателей к оценке почвенного питания растений и лесных насаждений, а рекультивируемых земель по данным активности фермента каталазы [1] Перспективным является регрессивный анализ соотношения между основными свойствами почв и ростом, долговечностью лесных культур [5].
На основании литературных материалов и исследований лаборатория почвоведения ВНИАЛМИ предлагает нормативы лесопригодности почв (Прилож.табл. 1) [18]
Для более полного представления о лесорастительных условиях региона и лесоразведения следует по метеорологическим данным вычислить специальные показатели [19]: 1) теплообеспеченности (суммированием положительных средних месячных температур воздуха за период не менее 10 лет); 2) влагообеспеченности по формуле W=
, где R – сумма атмосферных осадков за месяцы со средней многолетней температурой выше 0оC; 3) континентальности климата как разность средних многолетних (не менее 10 лет) температур самого теплого и самого холодного месяцев. Гидротермические условия являются определяющими для лесопригодности почв и мерзлотных территорий2.2.1 Влияние почвообразующих пород на лесопригодность
При оценки лесопригодности земель особое внимание уделяют характеристике почвообразующих и подстилающих пород, их минералогическому, гранулометрическому, химическому составу, литогенности, определяющих трофность, водообеспеченность, засоленность, облесеннось корнеобитаемого слоя и в итоге рост и продуктивность ЗЛН. Еще Г.Н. Высоцкий подметил на Северном Урале приуроченность сосновых лесов к дунитам, а еловых – к сланцам [2]. Он же впервые описал импульверизацию солей и ее роль в засолении грунтов приморских территорий. В развитие этих представлений обосновывается главная роль аэрально-эолового фактора в засолении почв степных автоморофных территорий Ергеней, Приволжской возвышенности и Общего сырта [14]. Однако проблема генезиса засоленных почвогрунтов юга России нуждается еще в обосновании. Ведь импульверизация солей составляет ничтожную долю в приходной части солевого баланса почвогрунтового по сравнению с поступлением солей при трансгрессии моря [14].
Очень плохой лесопригодностью характеризуются засоленные рудные отвалы. Древесная растительность над сульфидной рудой подвержена хлорозу и недолговечна. Наоборот, положительное действие опоки на растения, вероятно, связано с повышением влагоемкости, обогащением аморфным кремнеземом, слабым подщелачиванием почв. Легко- и среднесуглинистый гранулометрический состав грунтов является оптимальным для водно-солевого режима почв и произрастания древесной и кустарниковой растительности. Вместе с тем, тяжелосуглинистый и глинистый гранулометрический состав грунтов в большой степени обеспечивает потенциальное плодородие почв, минеральное питание растений [25].
2.2.2 Морфологические показатели лесопригодности почв
Многообразны и важны морфологические показатели лесопригодности почв (Прилож. табл. 2). Перечень почвенных таксонов, количественное их участие в структуре почвенного покрова резко понижает или повышает лесопригодность его сочетаний и комплексов, необходимость дифференциации ассортимента древесных и кустарниковых видов, технологии выращивания ЗЛН [17].
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].