Экологические особенности почвенного и лесного покрова Краснооктябрьского опытного лесхоза Республики Адыгея

В статье представлена экологическая характеристика типов почв и лесного покрова Краснооктябрьского лесхоза Государственного Унитарного Предприятия Республики Адыгея. Определено их соотношение и подразделение на группы по лесохозяйственной и экологической ценности. Сложное сочетание биоклиматических факторов, материнских пород, рельефа привели к большой пестроте почвенного покрова. Выявлено, что разные почвы имеют разную степень эродированности, так на покатых склонах, балках и крутых склонах преобладают сильноэродированные почвы. Наиболее распространенной формой физической деградации почв Краснооктябрьского опытного лесхоза является уплотнение корнеобитаемого слоя, наблюдаемое на интенсивно используемых участках и на пастбищах. Также склонны к уплотнению слабо оструктуренные почвы, содержащие мало гумуса. Методы раскорчевки участков после сплошной рубки леса приводят к вторичной деградации почв (слитизации). Особенно усиливается, если в момент приложения нагрузки почва находится в переувлажненном состоянии. Поэтому при лесовосстановленнии, необходимо проводить разную мелиоративную обработку. А это обусловливает трудность их использования при лесовосстановлении. Установлено, что интенсивная антропогенная деятельность приводит к деградации почвенного и лесного покрова исследуемой территории почва лесной покров лес Ключевые слова: ЛЕС, ПОЧВА, ЭКОЛОГИЯ, ДЕГРАДАЦИЯ, ЭРОЗИЯ, УПЛОТНЕНИЕ, СПЛОШНЫЕ РУБКИ, БИОГЕОЦЕНОЗЫ В последнее время повсеместно усилилось потребление лесных ресурсов, оно превышает производительные силы природы. Поэтому остро стоит проблема совершенствования ведения лесного хозяйства, обеспечивающая непрерывное и рациональное использование и воспроизводство лесов Республики Адыгея, чтобы добиться их устойчивого развития. В лесном фонде за последние 50 лет в связи с интенсификацией лесопользования произошли существенные изменения в структуре лесов, их производительности и качественном состоянии. Леса Северо-Западного Кавказа являются богатейшим источником получения крупномерной древесины. Насаждения, произрастающие здесь, отличаются высокой продуктивностью. Запасы стволовой древесины на отдельных участках достигают 1300 м³/га. Водоохранная и почвозащитная роль этих лесов очень велики, они регулируют водный режим рек, предотвращают смыв и размыв почвы.

Всего 100−150 лет назад леса вырубали, чтобы площади расчистить под пашни, сенокосы, пастбища. В настоящее время характерен противоположный процесс — использование сельскохозяйственных угодий для выращивания искусственных древесных насаждений. Для разработки правильной системы лесохозяйственных мероприятий необходимо изучение процессов возобновления почвенного покрова под пологом леса и на вырубках.

Поэтому почвы лесных фитоценозов Краснооктябрьского опытного лесхоза республики Адыгея являются перспективным объектом исследований по причине их малой изученности.

Краснооктябрьский опытный лесхоз находится в 8 км от г. Майкопа. По почвенно-географическому районированию территория хозяйства расположена в Северо-Кавказской горной почвенной провинции широколиственно-лесной зоны оподзоленных и типичных бурых и серых лесных почв. Данный лесхоз является ярким представителем антропогенно преобразованной территории на которой отмечается очень значительная пестрота почвенного покрова из-за достаточно сложного рельефа. Сплошные рубки леса привели к негативным экологическим последствиям:

• — произошло изменение естественного растительного покрова;
• — на раскорчеванных площадях исчезла лесная подстилка;
• — уменьшилась численность землероев;
• — ухудшились водно-физические и химические свойства лесных почв.

Под влиянием сложного сочетания биоклиматических факторов материнских пород и рельефа почвенный покров представлен следующими типами: лесо-степными, бурыми лесными почвами и почвами крутых склонов (табл. 1).

Таблица 1.

Почвы Краснооктябрьского опытного лесхоза.

Краснооктябрьский опытный лесхоз расположен в юго-восточной части Майкопского района, его площадь составляет 5133 га. В связи с многообразием форм рельефа, почвообразующих пород, климата и растительности, почвенный покров Краснооктябрьского опытного лесхоза отличается большим многообразием.

Преобладающую часть территории занимают лесостепные почвы (307 га), что составляет 51,2% от общей площади. Они распространены на плоских повышениях и пологих покатых склонах. Среди этих почв иногда встречаются каменистые разновидности, а на слабодренированных склонах северных экспозиций встречаются оглеенные.

Бурые лесные почвы занимают 146 га. Залегают они на водоразделах, склонах различной крутизны и экспозиции. В связи с близким залеганием плотных пород (карбонатных кремнистых песчаников) они в большинстве случаев маломощны и каменисты. Несмотря на горный рельеф, эродированные почвы не имеют широкого распространения, что связано с отсутствием интенсивного землепользования. Площадь в основном залесена или занята сенокосно-пастбищными угодьями с густым травянистым покровом, препятствующим проявлению эрозии. Установлено, что на сенокосных угодьях смыв почвы практически отсутствует, но в то же время он наблюдается под густой древесной растительностью, где поверхность почвы практически лишена травянистого покрова. Эрозионные процессы интенсивно проявляются на участках, где проводятся рубки леса, и верхний слой почв нарушен механизмами и раскорчевкой.

В зависимости от гранулометрического состава, мощности горизонтов АВ и содержания гумуса, оподзоленности, вышеуказанные почвы делятся на ряд разностей (рис. 1).

Рисунок 1 Соотношение различных типов почв в Краснооктябрьском опытном лесхозе.

Под воздействием большинства форм антропогенного воздействия на почву ее физические свойства изменяются в неблагоприятную сторону. Наиболее распространенной формой физической деградации почв Краснооктябрьского опытного лесхоза является уплотнение корнеобитаемого слоя, наблюдаемое на интенсивно используемых участках и на пастбищах. Наиболее склонны к уплотнению слабо оструктуренные почвы, содержащие мало гумуса.

Переуплотнение почвы, прежде всего, бывает вызвано использованием на полях тяжелой техники, а также на пастбищах — воздействием копыт выпасаемых животных. Оно усиливается, если в момент приложения нагрузки почва находится в переувлажненном состоянии. Уплотнение почвы связано с деградацией почвенной структуры, уменьшением объема пор и изменением их распределения по размерам, оно снижает водои воздухопроницаемость, водои воздухоемкость, увеличивает поверхностный сток, вызывающий эрозию почв, затрудняет развитие корневых систем. В целом уплотнение снижает устойчивость почв. Сведение леса и создание лесосеменных плантаций приводит к таким негативным явлениям почв.

Все почвы Краснооктябрьского опытного лесхоза по своим физическим, химическим свойствам, а также лесохозяйственной и экологической ценности можно объединить в четыре группы.

• 1. Лучшие почвы. В эту группу входят бурые лесные типичные (65 га). По рельефным условиям залегания это водоразделы и пологие склоны. Они сформировались на делювиальных оскаленных глинах. По гранулометрическому составу они отнесены к глинистым. Содержание гумуса 4,6%. Эти почвы обладают очень высоким потенциальным, но низким эффективным плодородием. Они пригодны под посадки дуба, каштана съедобного, ореха грецкого и др.
• 2. Почвы среднего качества. В эту группу входят темно-серые лесостепные сверхмощные, темно-серые лесостепные сверхмощные оподзоленные. Их общая площадь составляет 257 га. По рельефным условиям они занимают водоразделы и их пологие склоны различной экспозиции. Они сформировались на делювиальных глинах и тяжелых делювиальных суглинках. По гранулометрическому составу они отнесены к глинистым и тяжелосуглинистым. Эта группа почв обладает неблагоприятными физическими свойствами. Содержание гумуса колеблется в широких пределах — от 3,5 до 7,8%, в оподзоленных — 6,1−6,8%. Для улучшения лесорастительных свойств второй группы почв необходимы мелиоративные мероприятия для улучшения их физических свойств и для повышения эффективного плодородия.
• 3. Почвы ниже среднего качества. К ним относятся серые лесостепные сверхмощные (50 га), бурые лесные оподзоленные (81 га). По условиям рельефа они занимают водоразделы, покатые и пологие склоны. Они сформировались на делювиальных глинах и тяжелых суглинках. По гранулометрическому составу отнесены к тяжелосуглинистым. В связи с наличием по профилю слитого горизонта В они обладают неблагоприятными физическими свойствами, что сказывается на водно-воздушном режиме. Эти почвы также нуждаются в мелиоративных мероприятиях, особенно в средней части профиля.
• 4. Почвы низкого качества. В эту группу входят сильноэродированные почвы крутых склонов, балок и оврагов, их общая площадь 146 га. Эти почвы подвержены сильному смыву при таянии снега, выпадении большого количества осадков. Для защиты их от развития эрозионных процессов необходимо не допускать вырубки лесных насаждений, а на открытых участках производить залесение древесно-кустарниковыми породами и залужение многолетними травами.

В Краснооктябрьском опытном лесхозе осталось очень мало естественных лесных массивов. Интенсивная эрозия проявляется при антропогенном влиянии. Это вызывает необходимость неотложного и рационального облесения и увеличения продуктивности леса. Сплошные рубки в дубовых лесах, постепенно-выборочные и группово-выборочные обуславливают значительные нарушения почв и древостоев. При сплошных рубках в лесах увеличивается смыв почвы до 50% [1].

В связи с тем, что лес Краснооктябрьского опытного лесхоза базируется не на интенсификации заготовки древесного сырья и другой продукции, как это было ранее, а на основе сохранения и восстановления их биоразнообразия, экологических функций и качественного воспроизводства. Обеспечить это можно только за счет внедрения средосберегающих технологий лесного пользования и механизмов экологической ответственности за вред, наносимый окружающей природной среде. Неизменная основа устойчивого управления лесами — это поддержание в приемлемом для лесных экосистем и посильном для общества состоянии как биологического разнообразия, так и продуктивности лесов [5].

Специфичность лесных почв обусловливается специфичностью лесных биогеоценозов. В пределах типа биогеоценоза можно выделить парцеллы, экосистемы, организатором (эдификатором) которых является отдельное дерево, совокупность близко стоящих деревьев, окно в лесу, а границы очерчиваются доминантами растительного напочвенного покрова. Парцеллы создают своеобразный рисунок почвенного покрова: под разными парцеллами могут образоваться разные почвы, отличающиеся содержанием гумуса, запасами подстилки, наличием или отсутствием тех или иных горизонтов [3]. Но и в пределах парцелл почва в лесах неоднородна. Ее свойства изменяются от ствола дерева к границе кроны дерева [4]. Это закономерное изменение свойств почв особенно хорошо просматривается под елью, сосной, дубом. Анализ структуры почвенного покрова в лесах показал, что тезис «один тип леса — одна почва» не верен. В пределах одного типа леса встречаются разные подтипы и даже типы почв.

Одна из сложных задач в жизни лесного биогеоценоза — оценка роли почвы. Сложность заключается в том, что влияние почвы на разные компоненты биогеоценоза часто маскируется действием других факторов. Продуктивность фитоценозов определяется климатическими факторами в первую очередь, но в то же время немаловажную роль играет влияние человека на лесные экосистемы. Вырубка леса в Краснооктябрьском опытном лесхозе привела к нарушению естественного сложения почвы.

Очень важным отличием лесных почв от всех остальных является их постоянное омоложение. Для естественных лесов характерна смена поколений деревьев в результате естественного изреживания. Такая смена создает разновозрастную структуру леса. Очень важно в лесах проводить учет органического опада, который образует органический горизонт. Его роль в жизни лесных почв иная, чем в жизни степных почв. На безлесных территориях интенсивная сельскохозяйственная и лесная деятельность заметно изменила режимы и их свойства.

В Краснооктябрьском опытном лесхозе на темно-серых лесостепных сверхмощных почвах со слитым горизонтом в 1973 г. заложена плантация ореха. На этих участках произрастал дубовый лес II и III бонитета. После сплошной рубки эти участки были преобразованы в участки плантационного типа с помощью раскорчевки тяжелой техникой, и даже с помощью взрывов, поскольку почвы имеют тяжелый гранулометрический состав и слитой горизонт. Такая технология привела к полному преобразованию почвенного профиля и ухудшению водно-физических свойств, которые и без того были неблагоприятными. Поэтому создание плантаций и лесосеменных участков оказалось очень затруднено и первые опыты оказались неудачными [2].

Распределение общей площади лесхоза по группам лесов и категориям защитности приведено в таблице 2.

Таблица 2.

Распределение общей площади Краснооктябрьского опытного лесхоза по группам лесов и категориям.

Распределение насаждений по классам возраста в целом по лесхозу и в пределах основных лесообразующих пород неравномерное. Преобладают насаждения III и IV классов возраста. Таким образом, в лесном фонде лесхоза преобладают средневозрастные и спелые насаждения при недостатке приспевших насаждений. Средний прирост насаждений на 1 га покрытых лесом земель равен 3,6 м³. Сравнивая величину среднего прироста существующих насаждений с оптимальным (4,1 м³), можно сделать вывод, что потенциальное почвенное плодородие значительно выше, чем используемое.

С санитарно-гигиенической и эстетической точек зрения наиболее здоровыми и ценными являются насаждения дуба, граба, ясеня, а также лесные культуры сосны и ореха грецкого. Средняя санитарно-гигиеническая оценка не покрытых лесом земель средняя, причем наиболее высокая оценка отмечается у ландшафтных полян вблизи водоемов.

В связи с проведением лесоустройства в Краснооктябрьском опытном лесхозе по почвенно-типологической основе и в связи со спецификой ведения лесного хозяйства в нем, возникла необходимость в более детальном использовании типов леса для разработки настоящего проекта.

В целом по Краснооктябрьскому опытному лесхозу вырубки и лесосеки составляют 689,1 га (87,4%). Из всей площади пустыри и прогалины занимают 99,7 га (12,6%). По породам это соотношение очень разное. Так, сосна обыкновенная в несомкнувшихся культурах составляет 10,6 га, дуб черешчатый в вырубках — 429,6 га, а в пустырях и прогалинах — 46,3 га. В остальных породах эти показатели незначительны. В плантациях ореха грецкого несомкнувшиеся культуры достаточно значительны и по породе составляют 174 га.

Из приведенных исследований почвенного покрова и лесных массивов установлено, что для сохранения разнообразия древесных пород необходимо иметь селекционный посадочный материал, который позволит сохранить ценные виды древесных пород. Лесные почвы достаточно благоприятны для роста и развития древесных растений. В питомнике проявляются эволюционные изменения почв в результате антропогенных воздействий, это дает возможность внедрять новые технологии выращивания посадочного материала, который крайне необходим для установления равновесия в агроландшафтах.

• 1. Елисеева Н. В. Экологическое состояние леса и лесных почв в Краснооктябрьском опытном лесхозе Республики Адыгея / Н. В. Елисеева, А. А. Борисова //"Естественные науки". Изд. дом «Астраханский университет». Вып. 2 (27), 2009. С. 80−84.
• 2. Елисеева Н. В. Экология и рациональное использования почв Адыгеи / Н. В. Елисеева — Автореф. дисс. на соиск. уч ст. д.г.н. М., 2000. 44 с.
• 3. Карпачевский Л. О. Лес и лесные почвы / Л. О. Карпачевский. М.: Лесная промышленность, 1981. 264 с.
• 4. Карпачевский Л. О. Экологические функции лесных почв. Влияние растений на почву / Л. О. Карпачевский, Т. А. Зубкова, Л. С. Ильина // В кн.: «Структурно-функциональная роль почв и почвенной биоты в биосфере». М.: Наука, 2003. С. 188−214.
• 5. Елисеева Н. В. Лесные ресурсы республики Адыгея и их экологические аспекты / Н. В. Елисеева, А. А. Борисова. Ростов н/Д: Изд-во Ростиздат, 2007. С. 90−93.