Лесомелиоративный каркас сельскохозяйственных земель в Иудинской предгорной степи Хакасии

Введение. Насыщенность ландшафта не отдельными, разобщенными лесными полосами, а совокупностью защитных лесных насаждений (ЗЛН) разного назначения, полностью охватывающих своим влиянием определенную территорию, приводит к благоприятным изменениям микроклимата в зоне их влияния [1]. Такое адаптивно-ландшафтное земледелие должно создавать условия для достижения высокой продуктивности сельскохозяйственных земель без нарушения их экологического состояния [2]. Земледельческая часть сельскохозяйственных угодий Республики Хакасия подвергается ветровой эрозии. Развитие адаптивно-ландшафтного земледелия ориентировано на разработку противоэрозионных комплексов с использованием защитного лесоразведения [3].

В современных условиях ЗЛН повреждаются самовольными рубками, болезнями и вредителями. В них прогрессируют процессы задерне-ния почв, изреживания [4]. Поэтому, чтобы предотвратить деградацию лесных насаждений, которая влечет за собой ухудшение экологической обстановки агроландшафтов и снижение производительности агропромышленного комплекса региона, необходимо своевременно проводить оценку состояния ЗЛН с последующим определением соответствующих лесохозяйственных уходов.

В Иудино-Бейском предгорно-степном районе (по почвенно-географическому районированию) или в Иудинской предгорной луговой степи Койбальского предгорно-степного округа (по геоботаническому распределению) Республики Хакасия существуют благоприятные условия для эрозии, так как в гранулометрическом составе почв присутствует песок. В 60–70-е гг. прошлого столетия наблюдали сильную дефляцию в результате освоения целинных земель. Впоследствии при осуществлении агролесомелиоративных мероприятий, фитомелиорации, рациональном ведении сельского хозяйства эрозионные процессы прекратились. В эрозион-но опасных условиях местности актуально регулярно проводить мониторинг в ПЗЛП и выявлять, насколько полно они справляются с мелиоративными функциями.

Цель исследования – провести лесовод-ственно-мелиоративную оценку полезащитных лесных полос в Иудино-Бейском предгорном степном районе Республики Хакасия.

Объекты и методы. Взаимодействующая сеть лесонасаждений является основным пространственным организующим элементом агроэкосистемы [5]. Такая взаимодействующая сеть лесонасаждений создана в исследуемом районе в прошлом веке. Она состоит из многочисленных ПЗЛП, с помощью которых обустроены поля. В 2023 г. выбрано три системы на эро-зионно опасной группе пахотных земель и сенокосов. Схема посадок 4-рядных ПЗЛП: 3 × 1 м. Расстояние между ПЗЛП равнялось 300–350 м, их длина составляла более 1 км. Описание начинали с северных рядов.

Первый объект исследования находился в 6 км севернее аала Верх-Киндирлы и включал 10 ПЗЛП; второй объект, включающий 3 ПЗЛП, расположен в 2 км северо-восточнее д. Буденовка; третий объект исследования – это система, состоящая из трех массивных защитных лесных насаждений, находящихся в 1.5 км юго-западнее с. Бея – районного центра Республики Хакасия.

На выбранных объектах определяли лесовод-ственные, таксационные показатели, а также проводили лесоводственно-мелиоративную оценку полезащитных лесных полос (ПЗЛП) по интегральной 5-балльной шкале академика Е.С. Павловского [6]. В шкале используются следующие характеристики: соответствие выбранной породы для полезащитного лесоразведения условиям произрастания, оценка роста деревьев, их санитарное состояние, оптимальность конструкции, наличие эрозии, степени задернения почвы. Высоту деревьев определяли с помощью высотомера. Для оценки жизненного состояния лесополос использовали шкалу категорий состояния деревьев [7]. Плотность конструкций ЗЛН определяли в облиственном состоянии глазомерным методом по шкале, предложенной Е.С. Павловским [6]. Степень задернения оценивали глазомерно.

Климат района континентальный, рельеф холмисто-равнинный. Годовое количество осадков равно 550–660 мм. В весенний период дуют бурями. Господствующими почвами этого района являются выщелоченные и обыкновенные черноземы.

Результаты и их обсуждение. ПЗЛП играют важную природоохранную роль, являясь частью экологического каркаса агроландшафта на землях сельскохозяйственного назначения [8]. Мелиоративная оценка ЗЛН включала определение характера отложений мелкозема в самой полосе и на защищаемом пространстве. Отложения мелкозема во всех обследованных ПЗЛП, а также с наветренной и заветренной сторон от них не обнаружено, дефляция на полях отсутствовала. Снеголом ветвей в ПЗЛП отсутствовал.

Сохранность посадок в ПЗЛП № 1 средняя (57,5 %) (табл. 1). Максимальные значения сохранности принадлежат Ulmus pumila L.; очень низкие – Populus sp. Посадки тополя выпали куртинами или подверглись выпиливанию. Сомкнутость крон вяза приземистого – 100 %; тополя – от 0 до 40 %. В тех местах, где имелось естественное возобновление, конструкция относилась к ажурно-плотной, при его отсутствии – к ажурно-продуваемой. Высота подроста равнялась 115–205 см.

сильные ветры, сопровождающиеся пыльными

Лесоводственно-таксационная характеристика ПЗЛП (В-Т-Т-В) № 1 в окрестностях аала Верх-Киндирлы Бейского района Республики Хакасия

Таблица 1

Ряд	Высота ствола, м	Диаметр кроны, см		Диаметр ствола, см	Число стволов, шт.	Высота начала кроны, см	Сохранность, %
		Север-юг	Запад-восток
1	13,2±0,6	502,3±58,7	365,1±35,2	16,2±1,7	1,1±0,07	196,3±30,3	85
2	12,8±1,6	394,6±13,6	336,1±58,7	23,4±2,0	1,2±0,2	380,1±101,0	25
3	13,5±1,4	365,0±10,8	292,1±54,3	18,7±4,2	1,2±0,2	271,0±73,9	25
4	6,4±0,8	462,7±59,5	261,9±33,3	12,8±1,5	1,3±0,1	187,8±40,6	95

Степень задернения почвы – сильная, в фитоценозах доминировал Poa angustifolia L., мощность лесной подстилки – 0,5–1,0 см; травянистый покров состоял из двух ярусов, общее проективное покрытие травостоя (ОПП) – 80– 90 %, максимальная высота травостоя – 71 см, ПП подстилки – 100 %.

Санитарное состояние деревьев не везде было удовлетворительным: в северном ряду тополь был усыхающим, в южном – ослабленным, в северном ряду вяз приземистый – силь-ноослабленным, в южном – ослабленным, тем не менее сохранность посадок в опушечных рядах обеспечивала хорошую сомкнутость и поддерживала необходимую ажурно-продуваемую конструкцию. ПЗЛП достигала максимальных значений высоты в данных лесорастительных условиях и выполняла свои мелиоративные функции. Лесоводственно-мелиоративная оценка ПЗЛП – 4 а.

Сохранность посадок в ПЗЛП № 2 – средняя (55 %) (табл. 2). Сомкнутость крон вяза приземистого в рядах составляла 100 %, в междурядьях – 70–80 %. Степень задернения почвы – средняя. Доминирующие виды: Elytrigia repens (L.) Nevski, Dactylis glomerata L., Poa angustifolia , мощность лесной подстилки – 0,5–1,0 см. Травянистый покров состоял из двух ярусов, ОПП травостоя – 70–80 %, максимальная высота травостоя – 140 см.

Таблица 2

Ряд	Высота ствола, м	Диаметр кроны, см		Диаметр ствола, см	Число стволов особи, шт.	Высота начала кроны, см	Сохранность, %
		Север-юг	Запад-восток
1	7,8±0,6	578,2±68,0	414,9±50,8	15,6±1,8	1,6±0,2	177,0±11,9	45
2	–	288,6±32,2	302,8±42,1	9,5±1,2	1±0	163,3±18,9	45
3	–	288,2±38,7	277,6±40,7	10,3±1,3	1±0	173,4±26,1	65
4	8,9±0,2	424,0±48,0	34,4±29,1	12,3±0,9	1,3±0,1	160,8±21,1	65

Лесоводственно-таксационная характеристика ПЗЛП (В-В-В-В) № 2 в окрестностях аала Верх-Киндирлы Бейского района Республики Хакасия

Деревья, находящиеся в 1-м ряду с северной части ПЗЛП, были сильноослабленные, во 2-м и 3-м рядах – усыхающие, в 4-м ряду – ослабленные. Смешанные посадки более устойчивые в данных лесорастительных условиях. Несмотря на имеющееся усыхание в кроне, вяз приземистый характеризовался хорошей высотой, конструкция ПЗЛП относилась к ажурной. ЗЛН полностью выполняло свои мелиоративные функции, лесоводственно-мелиоративная оценка – 4 а. Срок жизни Ulmus pumila на юге Средней Сибири ограничивается 50 годами и ниже, возраст насаждений достиг своего критического состояния. Для предотвращения ухудшения санитар- ного состояния посадок рекомендуется в двух центральных рядах провести лесовозобновительные рубки.

Сохранность посадок в ПЗЛП № 3 составила 70,5 % (среднее значение) (табл. 3). Сохранность тополя в этой полосе выше, чем в предыдущей. Сомкнутость крон в междурядьях – 70– 80 %, в рядах Ulmus pumila – 100 %. Конструкция ПЗЛП относилась к ажурной. Степень за-дернения почвы – средняя. Доминирующий вид – Poa angustifolia , мощность лесной подстилки – 0,5–1,0 см. Травянистый покров состоял из двух ярусов, ОПП – 80 %, максимальная высота травостоя – 83 см, ПП подстилки – 100 %.

Таблица 3

Лесоводственно-таксационная характеристика ПЗЛП (В-Т-Т-В)

№ 3 в окрестностях аала Верх-Киндирлы Бейского района Республики Хакасия

Ряд	Высота ствола, м	Диаметр кроны, см		Диаметр ствола, см	Число стволов, шт.	Высота начала кроны, см	Сохранность, %
		Север-юг	Запад-восток
1	9,6±0,1	424,3±59,9	300,2±61,6	12,6±2,1	1,7±0,3	154,6±24,3	70
2	13,5±0,8	393,8±39,5	382,2±39,6	22,1±1,4	1±0	402,1±40,1	78
3	15,7±1,2	319,5±30,0	328,6±51,0	19,3±1,4	1±0	327,7±34,0	69
4	13,3±0,5	544,3±46,9	327,5±38,2	15,3±1,3	1,6±0,3	165,3±25,0	65

Санитарное состояние деревьев в 1-м, 2-м и 4-м рядах ПЗЛП ослабленное; тополь в 3-м ряду – сильноослабленный. Тополь и вяз приземистый характеризовались хорошей высотой, ослабленным санитарным состоянием и сохранностью, граничащей с категорией «высокая». ПЗЛП полностью выполняло свои мелиоративные функции. Оценка в баллах – 5а.

Первый заветренный ряд из Ulmus pumila , находящийся с северной стороны от ПЗЛП № 4, относился к категории «усыхающие» (табл. 4).

Негативное влияние на древесные растения оказали химические обработки гербицидами посевов сельскохозяйственных культур. Деревья во 2-м и 3-м рядах – ослабленные, в 4-м ряду – здоровые. Сохранность посадок средняя (65 %). Сомкнутость крон составляла 80–100 %. Естественное возобновление главных пород отсутствовало. Конструкция ПЗЛП относилась к ажурно-продуваемой, в кроне наблюдались просветы до 40 %, в нижней части ярусов – более 60 %.

Таблица 4

Ряд	Высота ствола, м	Диаметр кроны, см		Диаметр ствола, см	Число стволов особи, шт.	Высота начала кроны, см	Сохранность, %
		Север-юг	Запад-восток
1	8,8±0,4	230,1±21,1	203,5±24,0	9,3±0,7	1,1±0,1	205,0±35,7	75
2	14,0±0,3	374,9±33,8	223,1±21,8	14,5±1,2	1,1±0,1	354,5±32,7	70
3	12,0±0,2	405,5±24,0	312,8±18,1	18,1±0,8	1,3±0,1	266,5±22,5	60
4	6,8±0,7	313,2±14,5	284,5±43,0	7,6±1,6	1,6±0,2	104,2±16,5	55

Лесоводственно-таксационная характеристика ПЗЛП (В-Б-Б-В) № 4 в окрестностях д. Буденовка Бейского района Республики Хакасия

Степень задернения почвы – средняя. Травянистый покров состоял из двух ярусов, ОПП – 40 %, максимальная высота – 133 см, ПП подстилки – 100 %, мощность лесной подстилки – 0,5–1,0 см. Обнаружено несколько дернинок мха. Доминирующий вид – Bromopsis inermis (Leys.) Holub. Betula pendula Roth (рис.) и Ulmus pumila характеризовались хорошей высотой. ПЗЛП полностью выполняла свои мелиоративные функции. Оценка в баллах – 4а.

Общий вид вязово-березовой ПЗЛП в окрестностях д. Буденовка Бейского района Республики Хакасия

На непригодных для использования в пашне землях, в условиях острого недостатка влаги, целесообразно создавать массивные защитные лесные насаждения полосами шириной 50–200 м и чередовать их с полосами травянистой растительности [8]. Такое массивное 27-рядное защитное лесное насаждение шириной 100 м обследовано в окрестностях с. Бея. Породный состав насаждения: Betula pendula – 6 рядов, Hippophae rhamnoides L. – 1 ряд, Pinus sylvest-ris L. – 20 рядов. Сохранность в рядах составляла от 5 до 80 %. Среднее значение имело низкий показатель – 34,7 %. Густота Betula pendula – 1,5 тыс. шт/га; Pinus sylvestris L. – 0,89 тыс. шт/га.

Лесоводственная характеристика крайнего ряда березы: высота – 13,9 ± 4,7 м; диаметр кроны север-юг – 526,0 ± 32,7 см; диаметр кроны запад-восток – 404,9 ± 39,3 см; диаметр ствола – 19,1 ± 1,6 см; число стволов особи – 1,2 ± 0,1 шт.; высота начала кроны – 238,7 ± 21,9 см; у первого ряда сосны обыкновенной: диаметр кроны север-юг – 418,0 ± 37,6 см; диаметр кроны запад-восток – 438,0 ± 31,5 см; диаметр ствола – 18,4 ± 1,6 см; число стволов – 1,0 шт.; высота начала кроны – 284,0 ± 26,5 см. Высота березы, находящейся в южном ряду системы ПЗЛП, – 12,3 ± 0,3 м. Санитарное состояние насаждений из Betula pendula и Pinus sylvestris – ослабленное. Сомкнутость крон – 30–60 %. Конструкция ПЗЛП – плотная. Подлесок состоял из сосны обыкновенной, вяза приземистого, клена американского.

Мощность подстилки 2–4 см; степень задер-нения почвы от слабой до средней. Насаждение создано из оптимального для данных лесорастительных условий состава пород, обладающих хорошей высотой, характеризующихся удовлетворительным общим состоянием. Мелиорирующий эффект ослаблен плотной конструкцией ПЗЛП. Лесоводственно-мелиоративная оценка массива соответствует оценке 4 а.

Заключение. Полезащитные лесные полосы оптимальны по составу пород. Древесные растения обладали максимальной для данных лесорастительных условий высотой, в большинстве случаев имели хорошее санитарное состояние (за исключением отдельных рядов вяза приземистого и тополя), выполняли свои мелиоративные функции и предотвращали дефляцию почв на полях. Лесоводственно-мелио-ративная оценка полезащитных лесных полос и массивного защитного лесного насаждения (за исключением одной ПЗЛП) – 4а. Для повышения мелиоративной эффективности рекомендуется проводить рубки ухода, а в отдельных рядах вяза приземистого – лесовозобновительные рубки. Результаты исследования могут быть использованы сельскохозяйственными товаропроизводителями.