Защитное лесоразведение

Раздел: Учебники

Рубки ухода и возобновления в условиях железнодорожного транспорта относятся к лесоводственным приемам содержания защитных лесонасаждений, при помощи которых решают как инженерные (защитные), так и биологические задачи. Потребность в них определяется целевым назначением, составом, состоянием и возрастом насаждений. Применяют осветления, ргзрежлзаьия древостоя, санитарные pyb- ки, рубки кустарников на возооноьление и ослабление, стрижку жпзых изгородей. Осветление лрсвсдлт только в смешанных молоднлках с целью сохранения в них большого количества растений главных и других ценных пород и со: дания им лучших условий для произрастания, При осветлен,ш вырубают дерезья и кустарники, мешающие успешному росту шавных ПОРОД. Разреживание древостоя выполняют с не лью ослабить напряженность, вызываемую пере- гущенпОстью, обеспечить оптимальную площадь питания для основного состава древостоя, поддержать и улучшить защитные свойства на разных этапах жизни насаждений, повысить их устойчивость и долговеч- носчь. Разреживание проводят независимо от состава и возраста насаждения как в смешанных, так и в чистых (однопород- ных), древостоях, по мере того как возникает необходимость устранить иерегущеь- ность. Санитарные рубки пров )дят в насаждениях, пораженных болезнями к вредителями, в целях предупреждения их распространения. Эти рубки осуществляют при очередны:: приемах рубок ухода или само- CTOJ тельпО, если необходимо безотлагательно оздоровить насаждение.

Рубку кустарников на возобновление применяют с целью омопоженил, продления срока жизни и защитной службы застарелых кустарников. Порослевое возобновление кустарников после рубки стремятся получать лишь в тех случаях, когда их отпад может вызвать ослабление защитных свойств или привести к снижению биологической устойчивости насаждения. Рубка кустарников на ослабление рекомендуется во всех случаях, когда необходимо увеличить площадь питания основного состава древостоя или повысить ветропоочицае- мость насаждения внизу за счет уменьшения количества кустарников. Ра; реживать верхний полог при этих рубках не рекомендуется Рубку нуж::о проводить в с{ ски неблагоприятные для их порослевого возобновления. Стрижку живых изгородей применяют при формировании опушек и отдельных живых изгородей в оградительных, внутрисганционных, озеленительных и дру'их насаждениях, когда изгородям и опушкам необходимо придать опреде ленную ВЫСОТУ, плотность, форму и другие за'цитиые или декоративные свойства.

Со временем защитные свойства у придорожных насаждений снижаются оследст- вие очищения стволов от тажьих сучьев и выпадения кустарников по достижении насаждениями возраста и состояния, когда создается угроза полного их распада. Защитные функцш. таких насаждений восстанавливают с помощью рубок возобновления, ко горые можно проводить на части или на всей площади насаждения. В частич ных возобновительных мероприятиях нуждаются здоровые дрезостои, еще далеко не достигшие предела порослевозобноьи- гелыюй способности, но у которых существенно ослабились защитные фикции. В этих случаях бывает достаточным проведение рубок на зезобнозление в одних только с пушечных рядах деревьев и кус тарников. Возобновительные рубки на всей площади придорожных посадок обычно проводят в насаждениях с массовой сухо- вершинностью у главных пород или до стигшиг возраста близкого к 1феделу, за которым значительная ^асть (25—30%) деревьев уже утрачивает способность дава ъ устойчивую и жизнеспособную поросль от пня- Просрочка с рубкой на возобновление ведет в таких насаждениях не только к потере Деревьями пороелсвозобчовительных свойств, но и к проведению дорогостоящих мероприятий, включающих раскорчевку, планировку раскорчеванной площади и все последующие работы по выращиванию новых насаждений. В насаждениях, нуждающихся в проведении возобновитель шх мероприятий на всей площади, эти работы обычно осуществляют не сразу, а постепенно, с расчетом сохранении у насаждений непрерывности в защитном действии Ширина лесосек, срок их примыкания и пространственное размещение определяют, исходя из возраста, степени выполнения защитных функций, соответствия ширины посадок годовому расчетному снегоприносу, угла подхода главного снегопереноса, предполагаемой интенсивности роста поросли, устойчивости и состояния насаждения в различных его частях, устанавливаемых на основе натурного осмотра и данных предшествующих систематических наблюдений.

v1.3. лесные насаждения на рекультивируемых землях. Площадь наружных земель при добыче полезных ископаемых и торфа в настоящее время превышает 2 млн. га. Половину ее составляют земли, нарушенные при торфоразработках, остальные — при добыче минерального сырья. Из года в год площадь нарушенных земель возрастает. В процессе добычи полезных ископаемых открытым способом образуются карьеры глубиной до 200 м и более, формируются отвалы разного происхождения, формы, высоты и размеров, обширные поля торфяных разработок и т. д. Формируются техногенные ландшафты, индустриальные пустыни, на которых возникают водная и ветровая эрозии почв, другие неблагоприятные явления. Проводят рекультивацию техногенных земель, важнейшим этапом которой является биологическая рекультивация. В ее составе значительное место занимает защитное лесоразведение.

Посадкой деревьев и кустарников на нарушенных землях у нас начали заниматься в 1950-х гг., поэтому многие лесокуль- турные вопросы этой важной проблемы находятся еще в стадии опытной или опытно- производственной проверки. Однако основы лесоразведения на рекультивируемых землях уже в значительной мере разработаны. Особенности создания лесонасаждений на нарушенных землях вызваны сложными лесорастительными условиями. Только при торфоразработках и добыче строительных материалов формируются ландшафты с относительно спокойным, выровненным рельефом. При добыче полезных ископаемых с большой глубины на поверхности земли образуется сложный макро- и микрорельеф с системой карьеров, отвалов, терриконников, прогибов, провалов и других форм. На поверхность земли извлекаются горные породы разного геологического возраста. Их происхождение, рельеф и географическое размещение определяют лесорастительные условия нарушенных земель. Немаловажное значение имеют также способы разработки вскрыши (валовая или селективная) и способы формирования отвалов (контейнерный, автомобильным или железнодорожным транспортом).

В соответствии с ГОСТ 17.5.1.03-78 все вскрышные и вмещающие породы по степени пригодности для биологической рекультивации разделяются на три группы: пригодные, малопригодные и непригодные. К первой группе относят плодородный слой почвы и потенциально-плодородный связанные незаселенные породы. Плодородный слой используют под пашню, сенокосы и пастбища с зональными типовыми агротехническими мероприятиями, потенциально-плодо- родные породы - под сенокосы и пастбища, а также в качестве подстилающих пород под пашню, лесонасаждения и водоемы. Малопригодные для биологической рекультивации горные породы подразделяются на три подгруппы: по физическим свойствам; химическому составу; физическим свойствам и химическому составу. Первая подгруппа включает быстровывет- ривающиеся полускальные осадочные породы и породы, которые после мелиорации и специальных агротехнических мероприятий используют под лесонасаждения различного назначения, сенокосы, противоэрозионное залужение, а также в качестве подстилающих пород под пашню. Малопригодные по химическому составу почвы могут быть кислые, содержащие сульфиды, легкорастворимые соли, гипс, карбонаты. Эти породы после мелиорации и специальных агротехнических мероприятий используют под лесонасаждения, сенокосы и пастбища, они пригодны в качестве подстилающих пород под пашню при глубине захоронения не меньше 1—2 м. Третья подгруппа малопригодных пороц характеризуется неблагоприятными физическими свойствами и химическим составом. Они используются под лесонасаждения и травосеяние с противоэрозионной целью после мелиорации и специальных агротехнических приемов.

К группе непригодных относятся трудновы- ветриваемые скальные, полускальные магматические и метаморфические породы, несвязанные, связанные и полускальные осадочные породы, содержащие сульфиды, легкорастворимые соли, гипс или карбонаты с суммой токсичных солей в водной вытяжке более 0,8 %. При проведении горнотехнических работ вынос этих пород на поверхность нормативами не допускается.

Государственный НИИ земельных ресурсов (ГИЗР) рекомендует использовать для сельскохозяйственной рекультивации 40, для песо- хозяйственной и водохозяйственной 30 % нарушенных земель. В отдельных прнродно-экономи- ческих районах и в пределах отдельных объектов под лесные насаждения используется до 90 — 95 % площади нарушенных земель. Хорошие примеры лесной рекультивации земель имеются в Эстонии, где на отвалах сланцевых разработок создано около 3 тыс. га лесных насаждений, в Гомельской обл. БССР, где только за девятую пятилетку было закультивировано 1700 га из имеющихся 4 тыс. га торфяников. На Орджони- кидзевском ГОК Минчермета УССР сельскохозяйственная рекультивация проведена на площади 400 га и на такой же площади созданы лесные насаждения и сады. На Чусов-Ярском месторождении огнеупорных глин рекультивировано более 900 га нарушенных земель, в том числе на площади 200 га посажены лесные культуры.

В объединении "Южкузбассуголь"' рекультивировано 2,5 тыс. га нарушенных земель преимущественно лесными насаждениями. В подмосковном Егорьевском фосфоритном месторождении из 2,5 тыс. га отработанных площадей рекультивировано 1,7 тыс. га преимущественно посадкой лесонасаждений. На нарушенных землях КМА создано более 200 га опытных и опытно- производственных культур облепихи, сосны, акации белой, березы, ольхи серой и других пород.

Из года в год темпы рекультивации растут. Например, на предприятиях министерства цветной металлургии СССР на X пятилетку было запланировано для рекультивации 26 тыс. га нарушенных земель и уже в 1976 г. было восстановлено 2831 га, в том числе 1379 га за счет посадки лесонасаждений. На предприятиях угольной промышленности в IX пятилетке было рекультивировано 13 тыс. га земель, а в X пятилетке планом было предусмотрено рекультивировать более 20 тыс. га. В 1971-1976 гг. по Министерству промышленности стройматериалов СССР, было восстановлено и возвращено народному хозяйству 26,4 тыс. га земель.

На землях, нарушенных горнопромышленными и строительными предприятиями, выращиваются лесные насаждения общего хозяйственного назначения, полезащитные полосы, мелиоративные, противоэрозион- ныз, ландшафтно-озеленительные и лесопарковые насаждения. Лесные насаждения общего хозяйственного назначения, выращиваемые для получения древесины, выполняют также большую кпиматорегули- рующую, водоохранную, почвозащитную, санитарно-гигиеническую роль. Создание таких насаждений возможно в лесной зоне и северной части лесостепи. Полезащитные лесные полосы создают на выровненных и платообразных отвалах, освоенных для сельскохозяйственного производства. Они выполняют полезащитную, почвозащитную и санитарно-гигиеническую роль, имеют большое эстетическое значение. Неоценимо значение лесных полос на отвальных землях для борьбы с дефляцией и пыльными бурями, так как почвогрунты отвалов подвержены им в большей степени, чем зональные почвы.

Мелиоративные насаждения кратковременного и долговременного типов служат для подготовки земель под культуры более ценных пород. Эти насаждения рекомендуется выращивать из быстрорастущих нетребовательных пород с хорошими почво- улучшающими свойствами или из соле- устойчивых видов деревьев и кустарников.

В районах открытых разработок наблюдается большая запыленность и загазованность воздуха, рыхлые горные породы и их технические смеси (грунтосмеси, субстраты) подвержены сильной дефляции, поэтому в первую очередь при лесной рекультивации нужно создавать противо- зрозионные и санитарно-гигиенические насаждения. Исследованиями установлено, что даже в районе КМА с относительно спокойным ветровым режимом с отдельных песчаных отвалов ежегодно выносится до 500 т/га пыли и песка, большая часть которых с воздушными потоками перемещается в населенные пункты. Под защитой 2—3-лет- них лесных культур дефляция почвогрунтов почти полностью прекращается. Из-за нарушения природных ландшафтов промышленными разработками, расположенными чаще всего близко к населенным пунктам, лесные насаждения на рекультивированных землях имеют большое эстетическое и рекреационное значение.

В связи с большой пестротой лесорастительных условий на промышленных землях может быть использован широкий ассортимент деревьев и кустарников. Однако видовой состав лесных культур обычно ограничивается целевым назначением насаждений, лесоводственно-биологическими, мелиоративными и экологическими свойствами отдельных видов.

Лесные насаждения общего хозяйственного назначения выращивают из сосны, ели, лиственницы, дуба и некоторых других ценных пород. В Эстонии на разровненных отвалах отработанных сланцевых карьеров созданы лесонасаждения, из которых на долю культур сосны обыкновенной приходится около 85 %. На остальной площади выращивают сосново-лиственничные, сосново-березовыё и лиственнично-еловые насаждения. В Белоруссии на выработанных торфяниках в лесные насаждения общего хозяйственного назначения вводят ель обыкновенную, ольху черную, сосну обыкновенную, березы повислую и пушистую, различные виды и сорта тополей. Лесные насаждения из сосны обыкновенной выращивают на выровненных отвалах Кимов- ского буроугольного разреза Подмосковного бассейна. Культуры сосны, лиственницы и березы создают на землях нарушенных при добыче железной руды на Урале, на отвалах угольных разрезов Кузбасса.

Иначе подходят к подбору деревьев и кустарников при лесной рекультивации техногенных ландшафтов в лесостепной и степной зонах, где создают лесные насаждения противоэрозионного, санитарно-гигиенического, эстетического и рекреационного характера. На Украине в районах открытой добычи бурого угля, марганцевой руды и огнеупорных глин рекомендуется использовать 35 видов деревьев и кустарников. В противоэроэионные лесные культуры вводят акацию белую, ольху серую и черную, ясень зеленый, облепиху и разные виды кустарников. В рекреационных и ландшафтно-озеленительных посадках широко используют сосну обык- йовенную, березу повислую и многие другие породы. Большой ассортимент (свыше 30 видов) древесных пород испыты- вался для лесоразведения на землях, нарушенных предприятиями Курской магнитной аномалии (КМА). Однако здесь на всех горных породах лучшие результаты дали облепиха крушиновая, акация белая, лох узколистный, акация желтая и при хорошем увлажнении тополь и ива белая. Эти породы рекомендованы для выращивания противоэрозионных и санитарно-гигиенических насаждений.

Ученые Воронежского лесотехнического института (ВЛТИ) считают, что особого внимания при лесной рекультивации отвалов в условиях КМА и других засушливых районов заслуживает облепиха крушиновая, которая дает обильные корневые отпрыски, характеризуется лучшими противоэрозион- ными, почвоулучшающими и другими свойствами. Облепиха засухо- и морозоустойчива, нетребовательна к почве, обладает ценными лечебными качествами. В районе КМА облепиха введена в опытно-производственные посадки, а в районе Кузбасса уже создано свыше 400 га облепиш- ников промышленного назначения. Облепиху используют как почвоулучшающую породу в смешанных культурах на Украине, на потенциально плодородных субстратах для озеленения отвалов и бортов карьеров в условиях Северного Казахстана и других засушливых районах страны. В условиях КМА облепиха начинает обильно плодоносить с 3—4 лет, а 5-летние культуры на бедных песчано-меловых технических смесях дали до 7 т/га ценных плодов. В связи с этим облепиха является наиболее эффективной породой не только с мелиоративной, но и с экономической точки зрения.

В опытных лесных культурах при рекультивации земель создавались преимущественно чистые насаждения. Однако защитные насаждения на техногенных ландшафтах всегда более целесообразно создавать смешанными. В противоэроэионные посадки рекомендуется вводить до 50% кустарников. При выращивании насаждений сосны на бедных субстратах желательно вводить почвоулучшающие, особенно азот- фиксирующие, породы: ольху серую и черную, акацию белую и акацию желтую, облепиху крушиновую, лох узколистный и др. Смешение сосны и других главных пород с почвоулучшаклцими производят с учетом всех факторов возможного их взаимовлияния друг на друга. Почвоулучшающие породы вводят в количестве 25—50%. Отдельные авторы считают нецелесообразным выращивать на нарушенных землях предварительные мелиоративные насаждения из ольхи серой, акации и других пород. Однако это приводит к более длительному сроку освоения нарушенных земель. Ольха и акация желтая являются породами мало конкурирующими с дубом, сосной, березой и другими главными породами. При удачном смешении почвоулучшающие породы хорошо выполняют свои мелиоративные функции при одновременном введении в культуры. JI. В. Моторина, В. А. Данько и др. считают наиболее целесообразным размещать ольху черную через 2 ряда других пород при междурядьях 2,5—3 м. Противозрозионные насаждения выращивают путем смешения главных пород с кустарниками. Например, J1. П. Баран- ник и А. Н. Калинин рекомендуют в условиях Кузбасса в культуры сосны, лиственницы и березы вводить 33—50% кустарников. Ученые ВЛТИ считают целесообразным в условиях КМА в таких насаждениях главную породу порядно смешивать с кустарниками.

Не исключается возможность выращивания лесных насаждений чистых по составу. Например, культуры облепихи больший эффект дают в виде чистых плантаций. На бедных песчаных, меломергельных и токсичных субстратах вырастить смешанные насаждения трудно по причине тяжелых ле- сорастительных условий. В засушливых районах Северного Казахстана для озеленения техногенных ландшафтов, кроме облепихи, наиболее пригодными оказались акация желтая, лох серебристый, смородина золотая и шиповник коричный. Но и эти породы дают эффект только на потенциально плодородных субстратах с внесением чернозема, удобрений и поливом. Их целесообразно выращивать путем смешения большими группами и куртинами чистых культур. Разумеется, при выращивании защитных насаждений на рекультивируемых землях необходимо учитывать опыт лесоразведения на зональных почвах.

С целью улучшения лесорастительных условий на нарушенных землях все агротехнические приемы лесоразведения направляют прежде всего на улучшение водно- физических и химических свойств корне- обитаемого, особенно верхнего 50-сантиметрового, слоя почвогрунта. Необходимо обеспечивать формирование благоприятных условий в корнеобитаемом горизонте еще на горно-техническом этапе рекультивации земель. Для этих целей применяют селективную отсыпку горных пород в отвалы, при которой происходит захоронение непригодных для биологической рекультивации почвогрунтов, а на поверхности формируются грунтосмеси с более благоприятными свойствами. Однако селективное складирование горных пород не всегда возможно. В связи с этим на меломергельных горных породах, например, в агротехнику включают пескование пахотного слоя. На поверхность выровненных отвалов насыпают слой песка мощностью 15—20 см, который перемешивается с меломергельным субстратом путем отвальной глубокой вспашки и последующего безотвального рыхления, дискования и боронования. На токсичных горных породах в агротехнику включают промывные поливы с нормой, которая рекомендуется для полезащитного лесоразведения на засоленных почвах.

Кроме пескования, промывочных поливов, прибегают и к другим технологическим приемам: укладке на песчаные отвалы водоупорного суглинистого горизонта и сверху него смеси пород в оптимальном соотношении; полному захоронению плотных глинистых пород под слоем мощностью до 50 см. Исследованиями на объектах КМА установлено, что более целесообразно, чтобы корнеобитаемый слой мощностью около 50 см был представлен песком, песчано-меловым или другим субстратом легкого механического состава. Это значительно упрощает все технологические приемы лесоразведения, почти исключает потери влаги на испарение с нижележащих слоев почвогрунта, сокращает затраты на подготовку почвы и лесокуль- турные уходы. В таких случаях горно-техническая рекультивация, предусматривающая формирование отвалов из наиболее благоприятных смесей или размещение горных пород в наиболее целесообразном чередовании, выступает в качестве важнейшего агротехнического приема лесной рекультивации.

Лесопосадочные работы на отвалах, как правило, необходимо начинать сразу после завершения горно-технических работ по их формированию, так как в последующие годы происходит зарастание отвалов сорной растительностью и сильное уплотнение пород, что требует применения более сложной технологии при выращивании насаждений. В то же время на отвалах, где возможно сильное оседание горных пород с образованием провалов, рекомендуют более поздние сроки начала лесокультур- ных работ (через 4—5 лет и более).