Повышение устойчивости государственных защитных полос степной зоны Европейской части России
В середине XX в. начали создание государственных защитных полос. До этого времени на территории степной зоны Европейской части России произошла целая гряда засух и очередная сильная засуха 1946 года поставила перед учеными аграрно-лесоводственного профиля вопрос о выработке мероприятий по борьбе с этим природным явлением, в том числе путем защитного лесоразведения. На основе предложений большой группы ученых и практиков был разработан проект, утвержденный Постановлением Правительства (от 20.10.1948 г.) и получивший впоследствии название План преобразования природы.
Планировалось в течение 1949-1965 гг. создать 5,7 млн. га защитных лесонасаждений. Ранее в европейской и мировой практике подобных работ не проводилось.
За период с 1949 по 1953 годы было заложено 2,1 млн. га различных видов лесонасаждений (полезащитные полосы, приовражно-прибалочные лесополосы, насаждения вдоль водоемов и по песчаным массивам). Кроме этого, были выделены новые виды лесонасаждений - государственные защитные лесные полосы (ГЗЛП), которые создавались по специальным проектам из наиболее ценных и устойчивых в данных почвенно-климатических условиях деревьев и кустарников.
К настоящему времени состояние ГЗЛП, по данным государственного лесного реестра на 01.01.2018 г. характеризуется следующими показателями.
Таблица 1 - Детальное распределение площадей государственных защитных лесных полос по субъектам РФ
| № п/п | Наименование субъекта | Площадь полос, тыс. га/% | Долевое соотношение лесных и нелесных земель | ||
|---|---|---|---|---|---|
| лесных | нелесных | ||||
| всего | в т. ч. покрытых лесной рстительностью | ||||
| 1 | Астраханская область | 3,4/100 | 47,1 | 41,2 | 52,9 |
| 2 | Волгоградская область | 21,2/100 | 89,6 | 81,1 | 10,4 |
| 3 | Воронежская область | 3,2/100 | 93,8 | 81,2 | 6,2 |
| 4 | Карачаево-Черкесская Республика | 0,8/100 | 100 | 100 | - |
| 5 | Оренбургская область | 18,5/100 | 81,6 | 72,0 | 8,4 |
| 6 | Республика Калмыкия | 1,8/100 | 77,8 | 38,9 | 22,2 |
| 7 | Ростовская область | 8,6/100 | 93,0 | 90,7 | 7,0 |
| 8 | Самарская область | 2,5/100 | 88,0 | 84,0 | 12,0 |
| 9 | Саратовская область | 91,1/100 | 89,5 | 86,9 | 10,5 |
| 10 | Ставропольский край | 61,6/100 | 92,4 | 90,9 | 7,6 |
| Итого | 85,7/100 | 86,7 | 79,9 | 13,3 | |
Общая площадь государственных защитных лесных полос составляет 85,7 тыс. га. При этом более 13% их площади представлено нелесными землями, а покрытые лесной растительностью составляет около 80%. Наиболее неблагоприятными районами являются Астраханская область и Республика Калмыкия, где покрытые лесной растительностью земли занимают менее половины площади государственных защитных лесных полос (41,2% и 38,9% соответственно).
Наличие такого количества земель, не покрытых лесной растительностью, кардинально снижает функциональную сущность государственных защитных лесных полос - ухудшает гидрологические и климатические условия местности, защиту почвы, охрану водных объектов, усиливает негативное воздействие пыльных бурь и суховеев.
Одним из важных показателей состояния государственных защитных лесных полос является возраст насаждений, входящих в их состав. Из-за естественного биологического старения защитные способности полос снижаются или утрачиваются вовсе, что является основным их назначением и главной функцией.
Таблица 2 - Распределение площадей лесных насаждений по группам возраста
| № п/п | Наименование субъекта | Площадь лесных насаждений | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| всего, тыс. га/% | в т. ч. по группам возраста | |||||
| молодняки | средневозрастные | приспевающие | спелые и перестойные | |||
| 1 | Астраханская область | 1,4/100 | 14,3 | 21,4 | 14,3 | 50,0 |
| 2 | Волгоградская область | 17,2/100 | 24,4 | 50,0 | 15,1 | 10,5 |
| 3 | Воронежская область | 2,6/100 | 3,8 | 77,0 | 11,5 | 7,7 |
| 4 | Карачаево-Черкесская Республика | 0,8/100 | - | 100 | - | - |
| 5 | Оренбургская область | 13,3/100 | 25,6 | 48,8 | 20,3 | 5,3 |
| 6 | Республика Калмыкия | 0,7/100 | - | - | - | 100 |
| 7 | Ростовская область | 7,8/100 | - | 77,0 | 11,5 | 11,5 |
| 8 | Самарская область | 2,1/100 | 23,8 | 71,4 | 4,8 | - |
| 9 | Саратовская область | 16,6/100 | 29,5 | 44,0 | 20,5 | 6,0 |
| 10 | Ставропольский край | 6,0/100 | 10,0 | 71,6 | 16,7 | 1,7 |
| Итого | 68,5/100 | 18,8 | 55,7 | 16,6 | 8,9 | |
По данным таблицы видно, что одной из основных причин благополучия государственных защитных лесных полос является оптимальная технология их создания и в дальнейшем своевременность проведения лесоводственных мероприятий в них.
Чтобы оценить состояние государственных защитных полос степной зоны Европейской части России сотрудниками филиала были изучены почвенные и климатические условия произрастания лесных культур 3-х государственных защитных лесных полос, проходящих по территории степной зоны Европейской части России: "Воронеж - Ростов-на-Дону", "Белгород - р. Дон", "Волгоград - Элита - Черкесск". Регион исследования был разделен по сходным почвенным, климатическим условиям и характеру естественной степной растительности на 5 лесохозяйственных районов (рисунок 1), в которых породный состав, рост и состояние насаждений государственных защитных лесных полос различаются, и режим ведения хозяйства в них должен быть дифференцирован. В основу разделения региона положены преобладающие типы почв.
- Выделены следующие районы:
- - 1 район - разнотравно-степной с преобладанием черноземов обыкновенных;
- - 2 район - засушливо-сухостепной на черноземах южных и на темно-каштановых почвах;
- - 3 район - сухостепной на каштановых почвах;
- - 4 район - засушливо-сухостепной на азональных песчаных почвах (боровые пески и серопески);
- - 5 район - полупустынный на светло-каштановых почвах с наличием солонцов и солончаков.
Рисунок 1 - Карта-схема лесохозяйственных районов в регионе исследований
На основании результата анализа таксационных описаний лесных культур государственных защитных лесных полос выделены лесоводственно-хозяйственные группы насаждений и дана характеристика качества лесных культур, санитарное состояние и степень их биологической устойчивости.
На территории региона исследований, включающей степную часть Воронежской области, Ставропольского края, Республики Калмыкия и полностью территории Ростовской и Волгоградской областей, насаждения ГЗЛП занимают площадь более 30 тыс. га.
Проведенными исследованиями выявлены преобладающие в составе лесных культур ГЗЛП древесные и кустарниковые породы. В Воронежской области такими породами являются дуб, сосна, ясень (на обыкновенных черноземах, и песчаных почвах); в Ростовской области - дуб, ясень, сосна, вяз (южные черноземы, песчаные и темно-каштановые почвы); в Волгоградской области - дуб, ясень, вяз, сосна (каштановые, светло-каштановые почвы); в Ставропольском крае - ясень, робиния лжеакация, гледичия, дуб, вяз, клен (черноземы обыкновенные, каштановые, светло-каштановые почвы); Республики Калмыкия - вяз, ясень, дуб, кустарники (светло-каштановые почвы).
Установлено, что по мере ужесточения лесорастительных условий вдоль трасс ГЗЛП сохранность лесных культур снижается; в породном составе доля наиболее ценной и долговечной породы - дуба черешчатого - уменьшается; реже отмечаются высоко- и среднеполнотные древостои; здоровые и биологически устойчивые насаждения постепенно сменяются на расстроенные с нарушенной биологической устойчивостью.
Натурные исследования роста и состояния в разных почвенно-климатических условиях также показывают, что большой объем насаждений ГЗЛП достиг возраста естественной спелости, часть древостоев имеет неудовлетворительное санитарное состояние и находится на различных стадиях распада лесного сообщества. Существует потребность в разработке комплекса лесохозяйственных мероприятий, способствующих сохранению площадей ГЗЛП, поддержанию и повышению их биологической устойчивости и экологической функциональности.
Определен перечень наиболее вероятных и потенциально опасных энтомовредителей и болезней в ГЗЛП. Натурные исследования показали, что в сосняках действие патологических процессов незначительно и обусловлено наличием корневой губки; в насаждениях с преобладанием в составе дуба черешчатого и ясеня зеленого выявлено локальное распространение листогрызущего энтомовредителя пестро-золотистой ясеневой листовертки; интенсификаторами отпада в этих насаждениях являются стволовые энтомовредители: дровосек дубовый изогнутоперевязанный, большой ясеневый лубоед, которые поражают ослабленные деревья.
Анализ современной законодательно-нормативной базы показал, что ведение лесного хозяйства в ГЗЛП должно осуществляться с учетом почвенно-климатических условий вдоль трасс лесных полос и быть направлено на: сохранение площади насаждений, многообразия и объема выполняемых экологических функций; обеспечение поддержания производительности и биологического разнообразия, оптимальной возрастной структуры и породного состава; оказание мелиоративного влияния на естественные и агрономические ландшафты.
По результатам анализа натурных обследований для разных лесоводственно-хозяйственных групп (ЛХГ) в каждом лесохозяйственном районе (ЛХР) предложены мероприятия, направленные на повышение устойчивости насаждений ГЗЛП.
В I ЛХР на черноземах обыкновенных в дубняках необходимы выборочные санитарные рубки очень слабой интенсивности, разреживание кустарников под пологом; ценные спутники - липа и клен остролистный повсеместно сохраняются. В ясенниках требуются выборочные санитарные рубки очень слабой и слабой интенсивности, стимулирование естественного возобновления ясеня; в ясенево-березняках интенсивность изреживания повышается до умеренно сильной в связи с усыханием березы. В смешанных по составу березняках должны проводиться рубки ухода и санитарные рубки очень сильной интенсивности; чистые березняки подлежат частичной или коренной реконструкции с ориентированием на естественное возобновление ясеня и березы. На черноземах обыкновенных карбонатных в дубняках и ясенниках смешанных по составу требуются выборочные санитарные рубки слабой интенсивности, реже - рубки обновления; в чистых по составу дубняках и ясенниках целесообразно проведение возобновительных рубок с ориентированием на естественное возобновление дуба и ясеня; в дубово-кленовниках проводятся выборочные санитарные рубки слабой интенсивности; повсеместно сохраняется и обеспечивается уход за подростом клена остролистного.
Во II ЛХР на черноземах южных и темно-каштановых почвах в дубняках необходимо проведение выборочных санитарных рубок слабой интенсивности, вырубка кустарников под пологом насаждения; в дубово-вязовниках требуется вырубка деревьев вяза и перевод насаждений в дубово-ясеневые; в чистых дубняках необходимы выборочные санитарные рубки от очень слабой до слабой интенсивности или рубки обновления. В ясенниках и робинниках назначаются выборочные санитарные рубки очень слабой интенсивности; при необходимости должно проводиться изреживание кустарников под пологом. Вязовники чистые по составу и с участием кустарниковых пород подлежат реконструкции. Из вязово-дубовых должен быть вырублен вяз и проведена возобновительная рубка дуба и при наличии - ясеня. В водораздельных ГЗЛП на черноземах южных в дубняках проводятся выборочные санитарные рубки от умеренной до умеренно-сильной интенсивности, а в ясенниках - возобновительные рубки; повсеместно разреживаются или вырубаются кустарники под пологом насаждений.
В III ЛХР на каштановых почвах в дубняках чистых по составу или в смешанных с ясенем требуются выборочные санитарные рубки слабой интенсивности, в дубово-ясенниках интенсивность изреживания достигает умеренной. В ясенниках необходимы выборочные санитарные рубки слабой и умеренной интенсивности, вырубке подлежат в первую очередь деревья вяза; необходимо разреживание кустарников. В смешанных по составу вязовниках возрастом до 60 лет требуются выборочные санитарные рубки умеренно-сильной и сильной интенсивности; в чистых вязовниках потребны рубки обновления с ориентированием на естественное возобновление дубя и ясеня; в расстроенных вязовниках назначаются сплошные санитарные рубки с последующим созданием лесных культур дубя, ясеня, робинии, вяза. В робинниках целесообразны выборочно-санитарные рубки умеренно-сильной интенсивности с сохранением примеси дубя и ясеня. Плодовые насаждения подлежат коренной реконструкции, а кустарниковые - проведению рубок ухода или выборочных санитарных рубок от слабой до умеренной интенсивности.
В IV ЛХР на азональных песчаных почвах в чистых сосняках необходимо проведение выборочных санитарных рубок очень слабой или слабой интенсивности, вырубка кустарников под пологом, при необходимости - очистка от захламленности. В смешанных с лиственными породами сосняках при малой доле лиственных назначаются выборочные санитарные рубки от слабой до умеренно-сильной интенсивности, при высокой доле лиственных - необходимы проходные рубки с уменьшением доли лиственных. Кустарники на опушках сосняков должны быть сохранены и по мере необходимости омолаживаться.
В V ЛХР на светло-каштановых почвах в удовлетворительных по состоянию вязовниках возрастом 20-30 лет целесообразно проведение возобновительных рубок, в насаждениях более высокого возраста потребуются сплошные санитарные рубки с последующим созданием лесных культур вяза. В насаждениях робинии и гледичии удовлетворительного состояния необходимы выборочные санитарные рубки слабой и умеренной интенсивности; в насаждениях с нарушениями биологической устойчивости целесообразны возобновительные рубки. В дубняках и ясенниках смешанных по составу необходимы выборочные санитарные рубки умеренно-сильной интенсивности; в чистых по составу насаждениях назначаются возобновительные рубки. В плодовых насаждениях требуются выборочные санитарные рубки от слабой до умеренной интенсивности, в кустарниковых - регулярное омоложение.
Предполагается также проведение комплекса лесозащитных мероприятий с учетом возрастной и породной структуры насаждений, включающего лесопатологический надзор и прогноз важнейших вредителей и болезней, при необходимости - проведение активных мер борьбы.
На основе проведенных исследований сохранности, роста и состояния лесных культур ГЗЛП определен перспективный ассортимент древесных и кустарниковых пород для выращивания в разных ЛХР в степной зоне ЕЧР и сформированы предложения в документ "Рекомендации по повышению устойчивости государственных защитных лесных полос в степной зоне Европейской части России", который направлен для апробации в органы управления лесным хозяйством Воронежской, Ростовской, Волгоградской областей, Ставропольского края, Республики Калмыкия.
- К апробации предложены:
- - перспективный ассортимент древесно-кустарниковых пород для выращивания ГЗЛП;
- - рубки ухода в молодняках, средневозрастных и приспевающих насаждениях;
- - рубки обновления и рубки реконструкции с применением в естественного и комбинированного способов восстановления древостоев;
- - санитарные рубки;
- - технологические схемы создания лесных культур;
- - мероприятия по борьбе с вредителями и болезнями леса.
Наиболее перспективными породами для выращивания в ГЗЛП на черноземах обыкновенных являются дуб черешчатый, ясени обыкновенный и зеленый; на черноземах южных и темно-каштановых почвах - дуб черешчатый, ясень зеленый, робиния лжеакация; на каштановых почвах - вяз мелколистный, дуб черешчатый, ясень зеленый, робиния лжеакация; на азональных песчаных почвах целесообразно применение только сосны обыкновенной или крымской; на светло-каштановых почвах - вяз мелколистный, робиния лжеакация, смородина золотистая.
- В следующих категориях насаждений ГЗЛП может потребоваться проведение осветлений, прочисток, прореживаний и проходных рубок:
- - в приспевающих, спелых и перестойных насаждениях, утрачивающих экологическую функциональность, рекомендуется проведение 1-, 2-, 3-приемных рубок обновления с применением в отдельных случаях комбинированного восстановления;
- - в малоценных насаждениях, не имеющих в своем составе достаточного количества деревьев главных пород и с прогнозируемым количеством порослевых гнезд около 250 на 1 га, назначаются рубки реконструкции.
Выборочные санитарные рубки имеют востребованность при ориентировании хозяйства на искусственное восстановление. Именно с помощью выборочных санитарных рубок можно поддерживать спелые и особенно перестойные ослабленные насаждения в течение нескольких классов возраста в удовлетворительном состоянии. В случаях если выборочными санитарными рубками нельзя оздоровить насаждения, назначаются сплошные санитарные рубки. Объектом проведения сплошных санитарных рубок являются усыхающие насаждения.
Лесные культуры создаются в ГЗЛП на месте сплошных санитарных рубок или на необлесившихся гарях. Главная и сопутствующие древесные и кустарниковые породы подбираются исходя из ассортимента наиболее перспективных для каждого из лесохозяйственных районов. Густые лесные культуры смешанного породного состава с участием кустарников предпочтительны в I-II ЛХР. Применяются стандартные технологические схемы создания лесных культур, соответствующие локальным лесорастительным условиям I-III ЛХР и выбранной главной породе. На азональных песчаных почвах IV ЛХР насаждения ГЗЛП создаются из сосны обыкновенной или сосны крымской по стандартным технологическим схемам с учетом требований пожарной безопасности; на опушке целесообразна посадка кустарников - акации желтой, аморфы, скумпии. В жестких лесорастительных условиях V ЛХР лесные культуры создаются кулисным способом с более широкими междурядьями, накопителями влаги и менее богатым породным составом; допускается создание искусственных насаждений из кустарниковых пород.
Лесозащитные мероприятия включают лесопатологический надзор и прогноз важнейших вредителей и болезней, в том числе выявление карантинных и инвазивных организмов, лесоводственный уход, а также применение активных мер борьбы согласно действующему законодательству в сфере защиты леса.
Предложения в рекомендации по повышению устойчивости ГЗЛП разработаны дифференцированно по лесохозяйственным районам степной зоны ЕЧР применительно к выделяемым на их территории категориям базовых насаждений и в зависимости от санитарного состояния насаждений и потенциала их естественного возобновления.
Насаждения ГЗЛП в настоящее время имеют преимущественно семенное происхождение и высокий потенциал естественного возобновления. На большей части региона исследований эти защитные насаждения характеризуются удовлетворительным и хорошим состоянием, сохраняют удовлетворительные показатели устойчивости и высокую экологическую функциональность. Наиболее рациональным в экологическом и экономическом аспекте в настоящее время является ориентирование лесного хозяйства на естественное возобновление ГЗЛП. В случае принятия решения о целесообразности проведения искусственного лесовосстановления в перспективе - на данном этапе существования насаждений для поддержания их устойчивости необходимо осуществление санитарно-оздоровительных мероприятий.