Растения Волгоградской области

Волгоградский Государственный Университет Факультет Управления и Региональной Экономики Кафедра Экономика Природопользования Отчет О прохождении учебно-полевой практики по ботанике.

Выполнила: студентка 1 курса группы ЭПб-051

Печенникова И.И.

Проверил: Крючков С.Н.

Волгоград 2006

Содержание

Введение

Растительные ресурсы Волгоградской области Акклиматизация и интродукция растений Основные растения дендрария ВНИАЛМИ Всероссийский Научно-исследовательский Институт Агролесомелиорации (ВНИАЛМИ) Знакомство с ОПХ ВНИАЛМИ Питомник ВНИАЛМИ Региональный заказник, особо охраняемые территории, «Григорова балка»

Растительность «Григоровой балки»

Редкие растения Волгоградской области Заключение

• Список используемой литературы

В ходе практических работ были проведены экскурсия по дендрарию ВНИАЛМИ (Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации), г. Волгограда, выезд в Григорову балку, опытно-показательное хозяйство ВНИАЛМИ.

Цели и задачи теоретических занятий: ознакомиться с общей характеристикой флоры Волгоградской области, методами полевых геоботанических наблюдений, основными приемами работы с определителями растений, а также с ОПХ ВНИАЛМИ. Мы должны ознакомиться с флористическим богатством Нижневолжского региона, его распределением по природным зонам и отдельным экологическим нишам; дать характеристику редким и исчезающим растениям, занесенным в Красные книги разного уровня.

Растительные ресурсы Волгоградской области

1). Роль зеленых растений:

а). В природе:

Ш участвует в образовании органического вещества, накапливают продукты фотосинтеза, большое количество энергии;

Ш поддерживает необходимый для существования живых организмов уровень кислорода в атмосфере;

Ш поглощают углекислый газ, переводя его в органические соединения;

Ш играют важнейшую роль в круговороте органических соединений, которые обеспечивают жизнь на Земле;

Ш формирование почв и поддержание в них плодородия;

Ш выполняют мелиоративные функции (защита от водной, ветровой и др. эрозий, борьба с опустыниванием, улучшение микроклимата);

Ш поддержание водных источников в течение длительного времени;

Ш очищают воздух от пыли и газа, выделяют в воздух фитонциды — вещества, уничтожающие бактерии.

б). в жизни человека:

Ш используют в пищу (злаки, овощи, плодовые, масличные, кормовые для животных);

Ш лекарственные растения;

Ш технические растения, используемые как сырье (волокнистые, дубильные, масличные, каучуконосные растения и др.);

в). как источник витаминов:

Ш эстетическая роль;

Ш защита человека от индустриального шума.

2). Растительные ресурсы Волгоградской области.

В Волгоградской области сформировались 3 природные зоны, которые определяют видовой состав и структуру растительного мира:

а). Степная зона занимает северо-западные районы и области, правобережье реки Волги. Почвы: черноземы различного механического состава, занимают 2% общей территории области.

б). Сухостепная зона занимает Ѕ территории области, сложный почвенный покров от каштановых до светло-каштановых с различной степенью солонцов и солончаков; много интразональных почв — в долинах больших и малых рек, в пониженных элементах рельефа, балках, оврагах. Имеется песчаный массив с подвижными песками.

в). Полупустынная зона занимает все левобережье Волгоградской области и южную часть правобережья Волги. Эта зона представлена светло-каштановыми солонцеватыми почвами, а также бурыми полупустынными почвами.

Наибольшую ценность для ботаников и растениеводов имеет степная черноземная зона. Здесь имеется естественная лесная растительность, которая занимает до 12% территории. Более 50% территории распахано или занято сельскохозяйственными растениями. Здесь практически возделываются все основные сельскохозяйственные культуры.

Особую ценность представляет луговая растительность. В пойменных условиях — заливные и незаливные луга, богатый флористический состав. В открытой степи на распаханных участках они занимают очень мало места, менее 1%. Приурочены к бровкам оврагов и балок. Насчитывается более 500 видов травянистой растительности. Представлены разнотравьем: обильно цветущими растениями в течение всего сезона.

г). Сухая степь представлена малоплодородными почвами. Основной фонд трав растительности представляют белополынно ковыльные и типчаковые.

В интразональных условиях формируется разнотравье, близкое по своему составу растительности степей. Большую ценность представляют пойменные растения: пойма Дона, Волго-Ахтубинская и Копра. Здесь сохранились естественные леса, в основном дубравы с примесью деревьев и кустарников. Сохранилась луговая растительность, но за последние 50 лет деградировала в связи с изменением паводкового режима. В ее состав прибавилась ксерофитная растительность, т. е. растения незатопляемых территорий. Эта растительность потеряла свою первоначальную ценность. Значительную ценность в сухой степной зоне представляют пастбищные угодья, которые используются для создания мелкого рогатого скота. В последние годы с его резким сокращением поголовья пастбищные угодья обогатились составом растений и урожайностью кормовой массы.

Полупустынные зоны наиболее сложные и малопродуктивные территории Волгоградской области, имеющие бедный флористический состав, связанный с климатическими условиями. Они занимают огромные территории области. Продуцируют незначительное количество растительной массы.

Основной фон естественной травянистой растительности представлен бело — чернополынной ассоциациями. Растительный состав изрежен в связи с наличием большого количества засоленных территорий. Состав растительности включает многолетние растения, в том числе полукустарники и кустарники (прутняк, тамарикс, полынь). Наибольшую ценность представляет участок Волго-Ахтубинской поймы, в которой сохранились в незначительном количестве естественная растительность и виды лесных массивов из ветлы и черного тополя. В последние годы эти земли пришли в негодность в связи с вторичным засолением.

Во всех 3-х растительных зонах внимание заслуживает древесная растительность, как естественная, так и искусственная. Средняя лесистость Волгоградской области составляет 4,2%, но она сильно варьирует от 1,5% в полупустыне до 12% в черноземной степи. В степной зоне, в лесах произрастает до 30 видов деревьев и кустарников, главные из них: дуб черешчатый, липа мелколистная, береза повислая, клен остролистный, тополь дрожащий, клен татарский, слива колючая, боярышник кроваво красный.

В степной зоне много искусственных насаждений: полезащитные, рекреационные, озеленительные насаждения в городах, вдоль дорог. В сухой степи древесная растительность приурочена к поймам рек и понижений. Видовой состав беден: дуб черешчатый, тополь черный, клен татарский, вяз обыкновенный, кустарники, слива колючая, шиповник (или роза собачья), крушина слабительная, миндаль низкий — бобовник. В сухой степи также много искусственных насаждений: государственные лесные полосы, мелиоративные насаждения, рекреационные.

Полупустынные естественные древесные растения практически отсутствуют за исключением небольших участков Волго-Ахтубинской поймы, где произрастают тополь черный и кустарниковые ивы. На ровных элементах рельефа произрастают кустарники: прутняк, бересклет и тамарикс. Искусственные насаждения создаются только на пастбищах: пастбища защитные из вяза мелколистного и лоха узколистного. На пастбищах выращивают мелиоративно-кормовые растения: полынь, бересклет. В полупустыне много песчаных территорий, в том числе с подвижными песками, которые возникли в результате опустынивания. Для их закрепления разработана технология, включающая посев семян песчаного овса с последующей посадкой засухоустойчивых кустарников.

Акклиматизация и интродукция растений

Город Волгоград находится в эпицентре сухостепной зоны. Его окрестности являются типичным участком этой зоны. Годовое количество осадков = 320 — 350 мм. Максимальная температура — 42С, минимальная — 41С. Эти данные свидетельствуют о трудных условиях для выращивания растений. Естественная растительность деревьев и кустарников практически произрастать не могут, однако, встает острая необходимость проведения мелиоративных работ на огромных территориях, создания полезащитных сельскохозяйственных культур.

Необходимо применять растения с определенным запасом устойчивости, которые могли бы выполнять защитную функцию человеку и животному, как источник пищи, лекарственного сырья, поэтому ученые геологи используют метод внедрения новых видов растений, ранее не произрастающих на этих территориях. Этот процесс называется интродукция, а процесс их адаптации в новых условиях называется акклиматизацией. Этот процесс очень длительный и требует совершенных методик исследований. Для проведения этой работы необходимо следующее:

1. получение семян новых растений из районов, близких по климатическим условиям, по результатам интродукции;

2. выращивание растений в питомниках в достаточном количестве для испытания;

3. иметь необходимое оборудование для испытания новых растений, а главным параметром имитирующих факторов — солее — морозо-, засухоустойчивости к вредителям и болезням, а также интенсивности роста.

Такая работа проводится сетью ботанических садов, а также испытательных участков при научно-исследовательских и учебных заведений. Ведется по международным программам, т.к. предполагает обмен и испытание растительных ресурсов на огромных территориях, включая различные континенты мира. В России (бывшем СССР) эта работа проводится под руководством главного ботанического сада академии наук России, который координирует все работы по России.

В каждой растительной зоне страны имеются несколько ботанических садов или дендрариев. Для изучения растений в новых условиях в России около 150 ботанических садов и дендрариев, которые ведут исследования по единой программе и методике.

Дендрарий ВНИАЛМИ (Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации) был создан в 1967. Цель создания: испытать деревья и кустарники из различных районов произрастания и даже континентов, и внедрить их для создания многофункционального назначения. Эта работа проводилась по следующей схеме:

1. изучения растительных ресурсов мира, выявлений возможностей адаптаций в Волгоградской области;

2. получение или заготовка семян из заготовленных мест;

3. первичная интродукция ранней диагностики, возможности их адаптации и успешного роста в жестких условиях сухой степи. Эта работа проводится путем моделирования экстремальных ситуаций: искусственное промораживание, искусственная засуха, засоления, заражение вредителями;

4. создание коллекций типичных условий произрастания;

5. многолетние наблюдения по всем вышесказанным пунктам;

6. создание опытно-производственных объектов — испытание этих растений, насаждений различного назначения;

7. создание маточно-семенных насаждений для массового получения семян;

8. массовое размножение;

9. создание производственных насаждений по государственным программам.

Дендросад ВНИАЛМИ: площадь 22 га, находится на правой террасе Волги. Хозяин — ОПХ ВНИАЛМИ. Здесь сосредоточено 410 видов. Происхождение: из разных зон мира. Принадлежат 42 семействам и 52 родам. Заложен по схеме 44 м. Принцип создания: ландшафтно-систематический, т. е. старались сочетать деревья при посадке по их взаимовлиянию, по гамме декоративных свойств, в то же время старались выдержать систематический признак, т. е. высаживать в одних блоках представителей одноименных семейств. Здесь произрастают разные формы растений. Они делятся на 2 класса: голосемянные (хвойные) и покрытосеменные. Представители деревьев различной величины (1,2,3-ей величины), кустарники 3-х групп роста (высокие, средние, низкие); лианы; растения с горизонтальным ветвлением. Здесь 150 видов деревьев и 270 видов кустарников. Представлены растения из 12 территорий ареалов всех континентов и из 4 зон России. Дендрарий не поливается, чтобы приблизить их испытания к условиям производственного выращивания. 210 видов рекомендовано для озеленения. Размножение ведется в питомнике ОПХ ВНИАЛМИ, выращивается 65 видов. За растениями производится очень слабый уход. Основной уход: выборка сухих растений и разрежка.

Основные растения дендрария ВНИАЛМИ

1. Класс хвойных; семейство сосновых; род сосна; вид сосна крымская (черная). Родиной является Средиземноморье. Достигает величины до 60 м высотой и до 1 м диаметром. Долголетнее растение (300 — 500 лет). Ствол темноокрашенный, смолистый, крона овальная, хвоя длинная (до 20 см в длину) расположена пучками, иголки до 10—12 см длиной, цветет в начале мая, женские цветки в виде мелких шишечек, красноватые, мужские представлены пыльцевыми мешками, формирующиеся на нижних ветвях, в них много пыльцы. Семена созревают в сентябре (5—6 мм), шишки раскрываются осенью и вылетают, затем попадают на почву и прорастают. Растение засухоустойчивое, но не морозоустойчивое, предпочитает каменистые щебенчатые почвы, хорошо растет на меловых отложениях. Используется очень ценная древесина, из нее заготавливают смолу, а затем перегоняют на канифоль. Прекрасное растение для лесомелиоративных работ, лесоозеленения, защитного лесоразведения. Растет без полива.

2. Класс хвойных; семейство сосновых; род сосна; вид сосна оризонская. Родина: Северная Америка. Достигает 60 м высоты и 1,5 м диаметра. Долговечность до 500 лет и более. Отличается от сосны Крымской более длинной хвоей, более светлым стволом, крупными шишками и семенами, в пучке имеет 3 хвоинки. Используется как строительный материал, дает большие запасы древесины (твердой, смолистой), а также для лесоразведения, закрепления оврагов и лесоозеленения, хвоя применяется в медицинских надобностях.

3. Класс хвойных; семейство сосновые; род ель (Picea); вид ель кольчатая. Родина: Северная Америка. Достигает 40 м высоты и 1 м диаметра, ствол темный гладкий, крона раскидистая плотная, хвоя короткая (3—4 см), плоская заостренная вершина, шишки цилиндрические светло-серые, цветет весной, семена (1—1,5 мм) созревают в сентябре, они снабжены крылышками, высыпаются в октябре и распределяются ветром на большие расстояния. Применение: имеют ценную древесину (первыми использовали масоны). Засухои морозоустойчивое дерево. Занимает 1-е место по декоративности: голубая ель, серебристая, сизая. Хорошо интродуцирована в Россию.

4. Класс хвойных; семейство кипарисовых; род туя; вид туя западная (Occidentals). Родиной является Северная Америка. Достигает до 40—50 м высоты и 1 м диаметра. Очень долговечное растение (до 2 тыс. лет). Крона плотная пирамидальная, хвоя мелкая чешуйчатая, мелкие шишки (3—4 см), которые имеют формы коробочек, созревают в сентябре—октябре, семена (до 1,5 см) темные, блестящие, далеко не распространяются, имеют высокую всхожесть, ствол темный чешуйчатый, древесина ядровая темно-бордовая, дерево относится к краснодеревным растениям, также его называют карандашным деревом. Применение: древесина идет на изготовление мебели, используется как декоративное растение. Засухоустойчивое дерево, но подмерзает в суровые зимы. Успешно интродуцировано в Европу. Имеет множество окрасок и форм: карликовые, стелющиеся, шаровидные и др.

5. Класс хвойных; семейство кипарисовых; род туя; вид туя восточная. По своей морфологии очень близка к туе западной, отличается более темной хвоей, которая формирует приросты в плоском направлении.

6. Семейство сосновых; род пихта; вид пихта белая (abides alba). Родина: западная и восточная Сибирь. Высота достигает до 60 м, диаметр—до 2 м. Долговечна (500—700 лет), имеет мощную плотную крону, хвоя светло-зеленая мягкая короткая (3—5 см), шишки длинные (до 20 см) цилиндрические, цветет в мае, семена крупные (5—7 см), трехгранной формы созревают в ноябре, декабре и вылетают из шишек, ствол мощный, темноокрашенный, древесина мягкая. Произрастает в основном в горных районах, предпочитает каменистые почвы, растет совместно с кедром и елью сибирской. Интродуцирована в сухую степь, страдает от засухи, но морозоустойчивая. Применение: древесина идет на изготовление музыкальных инструментов и для строительных целей, также используется для лекарственных целей, на изготовление пихтовых масел.

7. Семейство кипарисовых; род можжевельник; вид можжевельник Ергинский. Родина: Северная Америка. Достигает 60 м высотой, 1,5 м диаметром. Долговечен (до 1000 лет). Имеет плотную пирамидальную крону, хвоя мелкая чешуевидная. Растение двудомное, дифференцируется на мужские и женские особи. Цветет в апреле—начале мая. Женские цветки в виде невзрачных чешуек, мужские цветки в виде обильно усыпанных на ветвях пыльников. Плоды—шишка-ягода размером с горошину темно-синей окраски, созревают поздней осенью. Семена мелкие (меньше 1 мм) не вылетают из шишек, имеют низкую всхожесть. Ствол трещиноватый, темно-серой окраски. Древесина плотная красно-бурая. Исключительно засухоустойчивое дерево. Интродуцирован в Западную Европу, Россию. Применение: для производства карандашей, мебели, для закрепления оврагов, балок, для озеленения и декораций.

8. Семейство кленовые; род клен; вид клен сахаристый (Aceracea Acersaharinum). Родина: Северная Америка. Мощное дерево, 60 м высоты, диаметром до 2 м. Раскидистая крона, листья простые рассеченные. Долговечный (200—300 лет). Лист простой пальчато-рассеченный с длинным черешком. Растение двудомное, женские цветки находятся в соцветии, мелкий невзрачный зеленый венчик, мужской цветок представлен крупными пыльниками. Цветет в начале апреля. Созревает в июле—августе, плод—крылатка. Ствол мощный трещиноватый, темно-серый, древесина твердая. Не поддается гниению. Основная ценность—большое количество сахаров в клеточном соке. Применение: строительство, закладка плантаций.

9. Семейство бобовых (Fabacea); род робиния (Robinia); вид робиния псевдоакация (белая акация). Родина: Северная Америка. Мощное дерево высотой до 50 м, диаметром до 1,5 м. Имеет ажурную крону. Светолюбивое растение. Листья мелкие, но сложные, имеет 9—13 пар листочков. Цветок мотылькового типа, собранный в грозди. Цветет в конце мая, опыляется пчелами, прекрасный медонос. Ствол трещиноватый темно-серый, присуща многоствольность. Семена-бобы (5—12 см), созревают в октябре—ноябре. Растрескиваются крупные семена (5—6 мм) темно-коричневые с плотной, кожистой оболочкой. Прекрасно интродуцирована в Европу. Имеет множество форм: пирамидальная, мачтовая, одноствольная и др. Древесина очень плотная, не поддается гниению. Мощная корневая система, засухоустойчив. Применение: на животноводческих фермах для изготовления корыт, настил и др., используется для получения меда, закрепления песков, оврагов, балок (от корней дает отпрыски, которые закрепляют почву), для декоративных целей.

10. Семейство маслиновых; род ясень; вид ясень зеленый (Fracimus Viridis). Родина: Северная Америка. Средняя величина, до 20 м в высоту, диаметр—0,5 м. Имеет редкую ажурную крону, листья сложные, 5—6 листочков (4—6 см). Растение двудомное, женские цветки чешуевидные, мужские собраны в крупные пыльники. Цветет в апреле. Семена созревают в сентябре—октябре. Плод—крылатка (3—4 см), собраны в грозди, к весне срываются ветром на большие расстояния. Успешно интродуцирован в Европе и России. Морозои засухоустойчивое растение. Имеет плотную древесину. Формы: плакучие, стелющиеся и пирамидальные. Применение: в защитном лесоразведении, на дрова.

11. Семейство розаций; род боярышник; вид боярышник сибирский (кроваво-красный) (Crategus Sanglinia). Родина: Восточная и Западная Сибирь. Крупные кустарники или небольшие деревца до 6—7 м. Имеет плотную крону, листья простые, слегка рассеченные (6—7 см). На побегах сформированы колючки. Цветы бесполые. Венчик состоит из 5 лепестков, пестик и тычинка расположены в цветке, цветет в начале мая. Плод—ягода, созревает в сентябре, семена мелкие темные (10—12 шт), находятся в мякоти плода (2—3 см), съедобные. Имеет мощную корневую систему, яркие оттенки. Применение: в лекарственных целях, в мелиоративных целях, выращиваются живые изгороди для защиты виноградников, в декоративных целях.

12. Семейство розаций; род черемуха; вид черемуха пенсинвальская (Padus). Родина: Северная Америка. Величиной 10—15 м в высоту, диаметром 50—60 см. Крона ажурная, листья простые, цветы венчикообразные, собраны в кисти, мелкие. Цветет рано—в конце апреля и начале мая. Плод сочный—костянка, съедобны, лекарственны. Засухои морозоустойчива. Не поражается вредителями и болезнями. Применение: для лесозащитных насаждений, в декоративных целях.

13. Семейство розаций; род ирга; вид ирга круглолистная (Amelanher). Родина: Средняя Азия. Высокий кустарник до 6—7 м. Формирует многоствольную крону, листья мелкие (3—4 см) овальной формы. Цветет в начале мая, цветы венчиковидные, собраны в кисти. Плоды созревают в июле месяце, собраны в кисти, представляют собой ягоды с сочным околоплодником, съедобны, сохраняются круглый год, являются ценным источником питания для птиц и мелкой фауны. Развивает очень мощную корневую систему. Применение: для искусственных насаждений, для закрепления оврагов и балок, для озеленения.

14. Семейство: жимолостных (Loniceracia); род смородина; вид смородина золотая (Libes aureum). Родина: Северная Америка. Кустарник до 4—5 м в высоту. Листья мелкие 3—4 см, рассеченные с длинными черенками. Крона редкая и прозрачная. Цветки венчикообразные, собраны в кисти, ярко-желтой окраски. Прекрасный медонос, опыляется пчелами. Цветет в мае. Плоды созревают в июне—начале июля, съедобны, имеют множество витаминов, разную окраску, сохраняются круглый год. Имеет мощную корневую систему. Интродуцирована в сухие степи. Применение: пища для птиц, ее высаживают вдоль дорог для затенения, используют на дачных участках.

15. Семейство виноградовых (Vitacia); род виноград; вид виноград амурский (Vitis Amurenzis). Родина: Дальний Восток. Лиана, растет, обвивая деревья, 150 м за год. Листья с длинными черешками. Цветет в мае. Цветы мелкие обоеполые, невзрачные с зеленым венчиком. Плоды—ягоды, собранные в грозди, не съедобны, созревают в октябре—ноябре, сохраняются на лиане очень долго, являются источником питания для птиц и мелкой фауны. Играет большую роль в биоразнообразии, селекционной работе, для выведения морозостойких видов. Применение: при закреплении откосов, балок, оврагов, в декоративных целях, для вертикального озеленения.

16. Семейство сумаховых (Rutacia); сумах (Rus); вид сумах оленерогий (Rus Tifina). Родина: Закавказье (Иран, Турция). Некрупное дерево, 10 м в высоту. Крона ажурная, листья сложные (7—9 пар листов), 3—5 см длиной с длинными черешками. Цветет в мае, цветы собраны в соцветия султан, мелкие обоеполые. Плоды созревают в сентябре, собраны в соплодия, ярко-красные, съедобны. Корнеотпрысковое растение. Применение: для приправ, для озеленения.

17. Семейство буковых (Fagacia); род дуб (Quercus); вид дуб красный (Quercus Rubra). Родина: Северная Америка. Мощное дерево, до 50 м в высоту, до 2 м в диаметре. Долговечен (1,5 тыс. лет). Крона мощная, раскидистая, листья крупные до 20 см и более, с острыми лопастями. Цветы разнополые, женские цветки мелкие, невзрачные без венчиков с красным липким рыльцем, мужские—в виде мелких пыльников, собранных в сережки. Цветет в начале мая. Плод—желудь, 3—4 см в длину, бочонкообразной формы с длинным черешком, имеется плюска, созревает в сентябре—октябре. Ствол мощный, гладкий. Древесина очень твердая, ядровая. Интродуцирована в Западную Европу, Россию. Имеет мощную корневую систему. Применение: для строительных целей, в мебельной промышленности, для посадки вдоль дорог и для декоративных целей.

18. Семейство березовые (Petulacea); род береза; вид береза повислая. Происхождение: является космополитом в России, от Тундры до степной Волгоградской области. Это дерево до 30 м в высоту и диаметром до 70 см, долговечное (до 200 лет). Имеет ажурную прозрачную крону и очень тонкие побеги, которые повисают в кроне при сильном ветре. Ствол мощный, белой окраски. Листья 4—6 см простой треугольной формы с длинными черешками. Цвете в апреле, цветы разные, женские—чешуевидные, мелкие, собраны в плотные соцветия в виде белых сережек, располагается вертикально на ветке, мужские—тычиночные цветки, собранные в сережки. Плоды созревают в августе, находятся в соплодиях, которые тоже имеют форму сережек. Применение: деготь, древесина, березовые гвозди, мебельная промышленность, озеленение.

Всероссийский Научно-исследовательский Институт Агролесомелиорации (ВНИАЛМИ)

ВНИАЛМИ, созданный в 1931 году, является головным научно-исследовательским учреждением страны в области агролесомелиорации, обеспечивающий повышение продуктивности сельскохозяйственных земель, защиту от засухи, эрозии и других неблагоприятных факторов.

Основные направления деятельности ВНИАЛМИ в настоящее время:

§ разработка теоретических и технологических принципов формирования оптимальных лесомелиоративных комплексов по водосборным бассейнам и аренам дефляции;

§ создание региональных программ по борьбе с опустыниванием и загрязнением среды методами фитомелиорации;

§ разработка новых технологий создания защитных лесонасаждений;

§ селекция, интродукция, семеноводство древесных пород и выращивание посадочного материала;

§ разработка новых машин и орудий для посадки и ухода за лесными насаждениями.

Институт имеет развитую сеть региональных опытных учреждений и экспериментальных хозяйств: 1 филиал, 6 опытных станций, 4 опорных пункта и 9 опытных хозяйств.

В институте и опытной сети работает более 200 человек. Среди них 3 члена Российской академии сельскохозяйственных наук, 3 члена Российской экологической академии, 11 докторов наук, 51 кандидат наук.

Институт координирует исследования других научных учреждений России и стран СНГ, а также проводит совместные исследования с Германией, США и Канадой. По заданию Центра Программной деятельности ЮНЕП институт разрабатывает программу действий по борьбе с опустыниванием.

Институт ежегодно публикует свои научные труды, бюллетени и монографии. Работают аспирантура и докторантура, диссертационный совет по защите кандидатских и докторских диссертаций.

Участие института в разработке и внедрении метода облесения песков юга и юго-востока европейской части СССР отмечено в 1986 году Государственной премией СССР в области науки и техники.

Ниже приводится информация о направлениях научно-практической деятельности и имеющихся разработках основных отделов института.

Отдел ландшафтного направления

Регионы исследований: ландшафты степной, полупустынной и пустынных зон России. Области научных интересов—ландшафтная экология, лесомелиорация, математико-картографическое моделирование, географические информационные системы.

Направления научных исследований: картографо-аэрокосмический мониторинг процессов деградации в ландшафтах, оценка современного состояния и динамики агроландшафтов в условиях возрастающего антропогенного воздействия, оценочное картографирование лесистости регионов, картографо-математический анализ структуры и распределения земельного фонда аридной зоны, ландшафтно-лесомелиоративное районирование регионов, математико-картографическое моделирование агролесных систем с применением ГИС.

Отдел лесохозяйственных проблем засушливой зоны

Район выполнения научно-исследовательских работ—семиаридный и аридный пояса России и стран СНГ (Содружество независимых государств).

Сфера научных интересов—лесовыращивание, лесные мелиорации, природопользование в районах недостаточного атмосферного увлажнения.

Основные направления научных исследований: оценка лесопригодности и пойменных земель, разработка способов создания и повышения засухоустойчивости насаждений сосны (Pinus silvestris L.), изучение их роста и продуктивности, разработка лесоводственных приемов оптимизации мелиоративно-хозяйственных функций колковых и искусственных защитных лесонасаждений на землях аграрного назначения, оценка возможности организации нетрадиционного (лесоохотничего, рекреационного) природопользования на песчаных землях засушливой зоны путем их предварительной лесомелиоративной трансформации опустыненных песчаных земель.

Отдел полезащитных насаждений

Отдел занимается разработками технологий выращивания лесонасаждений на базе широкой механизации с минимальными затратами ручного труда на богарных и орошаемых сельскохозяйственных землях, на оросительных системах, вдоль ирригационной сети.

Изучаются вопросы размещения и параметры лесонасаждений на полях, вдоль каналов.

Дается анализ и оценка мелиоративного влияния полезащитных насаждений и лесных колков на микроклимат в системе и вне ее, урожайность сельскохозяйственных культур, изменение происходящих процессов в почве (засоление и рассоление, сохранение плодородия), водный баланс и гидрологический режим.

Характеризуются аэродинамические показатели насаждений различных параметров в вертикальной и горизонтальной плоскости.

Разрабатываются компьютерные программы для ландшафтно-экологического обустройства лесоаграрных территорий, прогноза энерго — и массообмена в агрокомплексах, ветровой эрозии, почвозащитной эффективности лесных насаждений.

Осуществляется экономический обсчет эффективности лесонасаждений, разрабатываются нормы амортизационных отчислений для их воспроизводства, программа развития агролесомелиоративных работ в России.

Отдел лесоаграрного освоения аридных территорий

Основным направлением исследований отдела является разработка способов выращивания лесных насаждений различного назначения на песках и песчаных землях аридных и семиаридных районов с целью вовлечения их в хозяйственный оборот, а также способов повышения интенсивности их использования. Изучена природа песчаных земель, водный и солевой режим почвогрунтов в связи с лесоразведением, разработаны лесомелиоративная классификация песчаных земель, методы их картирования и мониторинга на основе использования аэрокосмической фотоинформации, принципы комплексного освоения песков и коренной мелиорации лесорастительных условий засушливых областей, дано научное обоснование ведения основных отраслей хозяйственного использования арен: лесовыращивания, полеводства, виноградарства, садоводства и выпаса скота.

Широко используются в производстве предложенные отделом технологии закладки лесных и мелиоративно-кормовых насаждений на барханных песках и других опустыненных территориях крайнего юго-востока страны, принципы размещения и способы выращивания прифермских, затишковых насаждений, зеленых зонтов на пастбищах. Получила развитие и внедряется на больших площадях степной зоны эффективная энергосберегающая технология закладки культур сосны. Основу современного полеводства и садоводства на песчаных землях засушливых областей составляют разработанные в отделе почвозащитные севообороты, агротехника выращивания однолетних и многолетних трав, зерновых и бахчевых культур, садов, виноградников в системе лесных защитных насаждений.

Отдел защиты почв от эрозии

Сотрудники отдела разрабатывают инновационные проекты в области природопользования, такие как:

1. Проекты землеустройства и землепользования на ландшафтной основе (для коллективных и фермерских хозяйств).

2. Программа по защите почв по деградации, консервации деградированных земель и восстановления их плодородия.

3. Программа организации и функционирования мониторинга земельных ресурсов.

4. Оптимизация структуры агроландшафтов.

5. Системы земледелия на ландшафтной основе.

6. Проекты восстановления малых рек (на водосборы, регионы).

7. Проекты очистки поверхностного стока и пополнения запасов грунтовых вод.

В составляемых проектах и программах реализуются новейшие научные достижения ученых и практиков России, СНГ, дальнего зарубежья.

Коллектив уже имеет опыт составления подобных проектов их программ Волгоградской и Челябинских областях (8 проектов и 4 программы), одобренных Минсельхозродом РФ, Роскомземом РФ.

Отдел механизации

Отдел разрабатывает систему машин для создания и содержания защитных насаждений. Проводят теоретические и экспериментальные исследования рабочих органов и последующую разработку конструкции и изготовление опытных образцов технических средств.

Знакомство с ОПХ ВНИАЛМИ

ОПХ ВНИАЛМИ сформировано в 1852 г. на базе садоводческо-питомнического хозяйства «Лапшин сад». Площадь—2500 га, из них 800 га находятся под сельскохозяйственными культурами, 500 га—лесные насаждения (государственные лесные полосы: противоэрозионные, полезащитные, вдоль дорог и водоемов); 15 га занято под питомником. остальные территории составляют неплодородные, непригодный для сельского хозяйства слой земли, свалки и т. д.

ОПХ возделывает следующие сельскохозяйственные культуры: озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень, рожь, многолетние травы; 80 га—сады. Урожай сельскохозяйственных культур зерновых—15—20 ц с га, урожай плодовых очень низкий, нерентабельный. Вся сельскохозяйственная деятельность ведется под защитой лесных насаждений. Защитные лесные насаждения делятся:

1. Государственные лесные полосы—насаждения, созданные по так называемому «сталинскому плану», преобразования природы 1942 г. На территории ОПХ—2 государственные полосы:

а). Сталинская и Камышинская; б). Сталинград—Элиста—Черкесск. Эти полосы посажены тремя лентами шириной 60 м, расстояния между лентами 300 м. Они высаживаются на водораздельных территориях для изменения экологической обстановки с целью стабилизации. В настоящее время этим полосам более 50 лет, состояние их различное. В понижениях: на лугово-каштановых почвах все растения сохранились до настоящего времени. На водоразделах с засоленными светло-каштановыми почвами главные древесные породы из насаждений выпали, и сохранился только кустарники: желтая акация, жимолость татарская, аморфна, смородина золотая. Однако роль государственных полос очень велика, они являются убежищем птиц, мелкой фауны, а также выполняют эстетическую роль.

2. Системы полезащитных лесных полос, они высажены по границам полей севооборотов, защищают сельскохозяйственные культуры от ветров; предотвращают снос снега в овраге и балке, равномерно распределяя его по полям. Они повышают влажность воздуха в межполосных пространствах и снижают испарение с поверхности почвы. в системе защитных лесных полос урожайность сельскохозяйственных культур (зерновых) повышается на 20—25%, многолетних трав на 30—40%. Полезащитные лесные полосы бывают:

а). Плотные, когда в составе полос присутствует главный сопутствующий и высокие кустарники;

б). Ажурные, когда в составе кустарники—плотные. Они обеспечивают проницаемость до 30—50%. Они равномерно распространяют снег по полям, а также ветровые потоки. Это наиболее технологическая конструкция;

в). Продуваемые конструкция, обеспечивающая полную продуваемость в нижней части полосы, без кустарников;

г). ажурно-продуваемые—продуваются снизу, имеют до 30% просветов в верхнем пологе. Такую конструкцию обеспечивают чистые посадки из березы.

3. Противоэрозионные лесные полосы создаются на территориях овражно-балочной сети, подвержены водной эрозии. Противоэрозионные лесные полосы делятся на:

а). Приовражные и прибалочные насаждения, высаживаются по бровкам оврагов и балок в виде плотных конструкций из корнеотпрысковых древесных пород и кустарников;

б). природораздельные лесные полосы, создаются на водоразделах, эрозируемых территориях, также создаются плотные полосы—их создают в виде систем на участке от водораздела до бровки оврага или балки. Они создаются по плотной конструкции с валами и каналами для поглощения поверхностного стока, расстояние между ними зависит от крутизны склона, чем круче склон, тем меньше расстояние между ними;

г). Придонные насаждения оврагов и балок, создаются по днищам оврагов и балок для закрепления днищ и защиты от вторичных разливов. Как правило, здесь выращивают ивы и тополя.

4. Насаждения на пастбищных землях высаживаются для защиты пастбищных угодий от неблагоприятных условий, для обогащения кормовых угодий органической массы. Делятся на:

а). пастбищезащитные лесные насаждения, они создаются по плотной конструкции из главных пород и кустарников по границе пастбищных угодий. Защищают животных от сухих ветров, а в зимний период от холодных ветров и снежных заносов;

б). Мелиоративно-кормовые посадки. Высаживаются на пастбищных угодьях в виде отдельных лесных лент на различных расстояниях (20—30 м). Из поедаемых животными кустарников или полукустарников—для увеличения кормовой массы;

в). зеленые зонты, высаживаются в понижениях или в лучших растительных условиях на пастбищных участках, создание защиты для отдыха животных при формировании ими тени. Высаживаются растения с раскидистыми кронами, создающие плотный экран;

г). прифермские и прикомарные насаждения—это насаждения вокруг животноводческих комплексов с целью их защиты от ветров, снежных заносов и создания комфортной обстановки животным и людям.

5. Насаждения вдоль железных и автомобильных дорог высаживаются вдоль шоссейного или железного полотна из высокодикоративной растительности с целью защиты магистралей от засыпания мелкозема песком и снежных заносов.

6. Рекреационные и озеленительные насаждения создаются из высокодекоративной растительности по различным схемам с целью улучшения здоровья, эмоционального состояния, эстетический эффект.

Питомник ВНИАЛМИ

Площадь—15 га. Его назначение: выращивание посадочного материала для озеленения, для защитного лесоразведения, а также плодовых и лекарственных растений, для реализации населению и собственных нужд. В питомнике имеется несколько отделений:

1) посевное, в котором выращиваются одно-, двухлетние сеянцы древесных видов, они выращиваются по севам семян в посевные строчки с дальнейшим их выращиванием при наличии поливной системы, уходов, борьбы с сорняками, внесения удобрений. Осенью в конце 1-го или 2-го года выращивания они выкапываются и используются для посадки или для доращивания;

2) школьное, представляет из себя древесную школу для выращивания крупномерного посадочного материала, используемого для озеленения. Школы создаются посадкой одно-, двухлетних сеянцев;

3) маточная плантация, создаются посадкой крупномерных растений по садовому типу с целью выращивания маточных растений, с которых заготавливают семена или вегетативные органы и др.

Питомники снабжаются спецтехникой, которыми приводится посев, рыхление, культивация, внесение удобрений, борьба с вредителями и болезнями, выкопка и транспортировка посадочного материала. Питомник снабжен поливной техникой для орошения и сетью дорог, которые находятся по полям севооборотов.

Региональный заказник, особо охраняемые территории, «Григорова балка»

Древесная растительность сухой степи приурочена к поймам рек, а также к пониженным элементам рельефа—оврагам, балкам, суходолам, где сформировались интразональные почвы: темноцветные, луговокаштановые, черноземовидные супеси. В этих условиях сложились благоприятные условия для роста и развития древесной растительности. На этих участках произошло промывание солевых горизонтов в более низшие, и ежегодно накапливается дополнительная влага за счет снегоотложений в зимний период и водонакопления за счет стока ливневых вод в летний период. Такой гидрологический режим дает возможность произрастать многим аборигенным древесным растениям. Типичными представителями такой древесной растительности является сохранившиеся уникальные дубравы и полупустыни. Уникальность их заключается в том, что они представляют южный форд-пост естественного ареала произрастания главной древесной породы засушливых регионов дуба черешчатого. Ареал дуба довольно широк, его родиной является Европейский континент от лесной до степной зоны. В условиях Волгоградской области дуб занимает более южные позиции, т. е. достигает границ сухой степи и полупустыни. В этом и уникальность сохранившихся дубрав. Особенно уникальны несколько дубрав: Чапурниковская балка, Григорова балка, балка Пахотина, Купоросная балка. К сожалению, они подвернуты деградации и резко сокращают свои площади. Следствие: антропогенные нагрузки, разработки, которые вызывают снижение грунтовых вод, которые вызывают усыхание древесных растений, а также забором плодородного грунта под древесными растениями, а также в опушках лесных массивов.

Григорова балка находится на границе Советского и Кировского районов Волгограда, прорезает Ергенинское плато. Ширина—от 1200 м до 300 м. В зависимости от глубины балки складываются различные лесорастительные условия. Известные ботаник Киреев (профессор с/х академии) выделил в 50-х годах 3 типа дубрав балки:

1. Дубрава остепененная—участки леса с главной породой дубом, который приурочен к придубравочным частям балки, т. е. к самым повышенным элементам рельефа. Они занимают в основном отвержки балки. Основной состав этой дубравы на 90% занимает дуб, подлески произрастают рядом с дубами: клен татарский, вяз листоватый (берест), крушина слабительная, боярышник кроваво красный, слива колючая (терн), роза собачья (шиповник), миндаль низкий (бобовник), спирея зверобоя лестного. Из травянистой растительности основной фонд составляют злаки: мятлик, житняк гребневидный, пырей ползучий, типчак, полынь белая, полынь австрийская и др. Из разнотравий встречаются сорные растения, иногда луговые: пустырник, конопля, ромашка, жимолость, пижма лекарственная, молочай прутовидный, вьюнок полевой, осот полевой и др. Древостой в этой дубраве не достигает высоких размеров и представлен в основном низкополнотными, приземистыми, коряжистыми растениями. Отдельные из них выходят за пределы территории балки и на водоразделы. Это наиболее засухоустойчивые и солеустойчивые биотипы, которые хорошо адаптировались к экстремальным условиям полупустыни. Они используются в селекционной работе в качестве маточного материала для лесоразведения в засушливых условиях и восстановления усохших насаждений в балке.

2. Дубрава ландышевая занимает склоны и днища балки с глубокими грунтовыми водами. Они формируют средне-полнотные насаждения с главной породой дубом, который, как правило, имеет хорошо выраженный ствол и достигает высоты 12—16 м. В подлеске произрастают вяз, осина, клен татарский, бересклет бородавчатый, вишня степная, шиповник (роза собачья). Из травянистой растительности основной фон в прошлом занимал ландыш майский, крапива двудомная, купена лекарственная, лопух большой, чистотел, а также много сорной растительности.

3. Дубрава папоротниковая сформирована в условиях высокого увлажнения по наиболее глубоким днищам балки с поверхностными грунтовыми водами (родниками), насаждения представляют сомкнутый древостой, где дуб хорошо очищается от сучьев и представляет прямоствольные высокорослые растения высотой до 15—18 м. В состав насаждений также входит ольха черная, которая растет в первом ярусе вместе с дубом, кроме того в подлеске произрастают: осина, вяз обыкновенный, ясень обыкновенный; из кустарников: бересклет бородавчатый, крушина слабительная, ежевика, хмель обыкновенный; из травянистой растительности: в прошлом основной фон составлял папоротник-орляк, крапива двудомная, ландыш майский, лопух большой, купена лекарственная, солодка голая (Гликерия). Дубрава папоротниковая—наиболее ценные участки леса, т.к. представлен наибольшим разнообразием и выполняет наиболее водоохранную и природоохранную роль. Благодаря этим лесным массивам до настоящего времени сохранились уникальные родники.

Во всех типах дубрав в последние 50 лет не происходит естественного возобновления дуба, следовательно, единственным способом поддержания и воспроизводства этой уникальной дубравы является искусственное возобновление, т. е. посадка и посев дуба искусственным путем непосредственно человеком. В природе дуб не возобновится, для этого ученые отбирают лучшие деревья, наиболее устойчивые, с которого собирается семенной и вегетативный материал для дальнейшей репродукции с целью последующего создания из них высокоустойчивых и продуктивных новых насаждений для поддержания естественного равновесия флористического состава балки

Растительность «Григоровой балки»

Деревья:

1. Дуб черешчатый. Родина: Европейский континент. Величина до 50 м в высоту и до 3 м в диаметре. Долговечен (до 2 тыс. лет). Имеет мощную крону, раскидистую при редком размещении растений и плотную сомкнутую в высоко полнотных насаждениях. Листья простые лопастные. Цветы разнополые мужские—сережки, сформированные из пыльников, женские цветок чешуевидный с 2-мя рыльцами красно-бордовой окраски. Плод—

2. Клён татарский, или черноклён — Acer tataricum L. Высокий кустарник или дерево до 8−12 м высотой с тёмно-серой или почти чёрной корой (отсюда и название «черноклен»). Молодые побеги красноватые, красно-бурые или карминно-бурые, голые или слабо опушённые, немного ребристые, с многочисленными светлыми чечевичками. Почки яйцевидные или округлые, мелкие, до 2−3, редко до 4 мм длиной, верхушечные чаще всего по 2 сидят на концах укороченных веточек. Чешуи почек красновато-бурые, голые, с белыми ресничками по краю. Листовые рубцы почти горизонтальные, часто рожковидные, с 3 следами, соприкасаются между собой. Листовые подушки сильно выдаются. Сердцевина округлая, беловатая или буроватая; древесина с сероватым оттенком. Листья цельные, нелопастные, продолговато-яйцевидные, по краю двоякопильчатые, длиной 6−10 см, шириной 3−7 см, сверху темно-зеленые, снизу более светлые, по жилкам волосистые, на волосистых черешках, равных или короче пластинки.

Цветки в густых овально-щитковидных вертикальностоящих метелках с волосистыми, усаженными железками осями и цветоножками, с желтоватыми чашелистиками, белыми лепестками и 8 тычинками. Завязь опушенная. Цветение в конце мая. Плод — двукрылатка, крылья расширены на концах и расходятся под острым, реже почти прямым углом, плоды краснеют в июне-июле, к осени буреют. Плоды созревают в сентябре, но остаются висеть на ветках до морозов.

желудь, снабженный плюской, созревает в сентябре—октябре и опадает под кроной материнского дерева. Ствол полный древесный с темно-серой трещиноватой корой, древесина не плотная, не поддается гниению. Применение: строительные цели, лесоразведение, озеленение.

Распространен от южной части Средней Европы до Балкан, Малой Азии, Кавказа, Ирана. В России встречается в лесостепной и степной зонах, от Курской и Тамбовской областей до Самарской и Саратовской, а также на Северном Кавказе. Растет в подлеске широколиственных лесов, особенно по опушкам, придавая им живописный вид; встречается среди степей по склонам балок и оврагов. Размножается семенами и вегетативно (порослью и отводками). Теневынослив, засухоустойчив, переносит засоление почвы, но предпочитает плодородные почвы.

Кустарники:

3. Слива колючая. Это колючий кустарник, реже — деревце высотой 4 — 8 м с шаровидной кроной и темно-серой растрескивающейся корой. Листья продолговато-эллиптические или ланцетные. Цветки белые, одиночные, реже по 2. диаметром 1 — 2 см. Плод — шаровидная или овальная костянка диаметром 1 — 1,5 см. сине — черного или темно-лилового, иногда красного цвета, с сизым восковым налетом и зеленоватой сочной мякотью. Косточка шаровидная или яйцевидная, от мякоти не отделяется.

Цветет в апреле — мае, до распускания листьев, и очень обильно. Плоды созревают в июле — августе и остаются на ветвях почти всю зиму. После заморозков становятся съедобными. Терн — хороший медонос, дает много перги.

Растение засуха — и морозоустойчиво, но светолюбиво. Древесина терна прочная, твердая, коричнево-красного цвета, хорошо полируется и используется для производства поделочных изделий.

Места обитания. Распространение. Терн широко распространен в степной зоне европейской части страны, на Кавказе, в Крыму, Казахстане. На Кавказе и в Крыму поднимается на высоту 1200 — 1600 м над уровнем моря. Наиболее часто встречается на умеренно влажных почвах, образуя крупные, почти непроходимые заросли.

Сок плодов и кору применяют для окраски тканей в красный цвет. Из семян (ядер) получают жирное техническое масло, а оболочки можно использовать для производства активированного угля.

Химический состав. В плодах терна содержится 8.9% сахара. 2% органических кислот, до 1,5% пектиновых веществ, в ядрах — до 37% жира, амигдалин и другие вещества. Из-за большого количества амигдалина в ядрах (1 — 1,8%) последние в случае употребления в пищу в большом количестве могут вызвать тяжелое отравление. Применение в медицине. В народной медицине соком плодов и корой лечат расстройства органов пищеварения. Как мягкое слабительное средство применяют водный настой или отвар цветков, собранных в апреле — мае. Отвары плодов, цветков, коры и корней используют как кровоочистительное средство. Чай из молодых листьев или настой цветков применяют как мочегонное и улучшающее обмен веществ средство. Отвары коры и корней обладают потогонными и жаропонижающими свойствами. Хозяйственное значение. Клен татарский — хорошее почвозащитное растение, применяется в придорожных и полезащитных лесных посадках. Часто используется при озеленении городов, в том числе и далеко за пределами естественного ареала (в Вологде, Перми, Петербурге и др.). Ценится за декоративность крон, яркую окраску крылаток и разнообразную осеннюю окраску листьев — от зеленой и желтой до красной и оранжевой. Древесину используют для мелких поделок. Из коры получают краски.

4. Крушина слабительная, Rhamnus cathartica L. Семейство Крушиновые — Rhamnaceae. Кустарник или небольшое дерево 1, 5—4 м высотой, с многочисленными раскидистыми супротивными ветвями. Кора ствола почти черная, шероховатая и отслаивающаяся, ветви покрыты красно-бурой корой. Листья супротивные, жесткие, эллиптические или округло-яйцевидные. Мелкие невзрачные зеленовато-белые цветки обычно однополые. Плоды шарообразные, почти черные, костянковидные, на вкус сладковато-горькие. Крушина слабительная отличается от ломкой колючками на концах ветвей и чешуйками на почках. Встречается в Западной Сибири (в Новосибирской, Омской, Тюменской областях, Алтайском крае и Северном и Восточном Казахстане) в кустарниках, степных колках, разреженных лесах, по берегам рек, иногда образует заросли. В медицине употребляют плоды, содержащие антрагликозиды (рамиокатарнин, франгулин, франгулоэмодин и жостерин), флавоноиды (кверцетин, рамнетин, кемпферол, рамноцитрин), пектин, камедь, сахара, горечи, смолы и много жирного масла. В народной медицине плоды используют при водянке, подагре, гастритах, желтухе, удушье, геморрое и как рвотное.