Для успешного разведения леса в засушливых степях Калмыцкой АССР, Ростовской области и на северо-востоке Ставропольского края необходимы обобщение прошлого опыта по лесоразведению и всестороннее изучение свойств разных древесных и кустарниковых пород, их взаимоотношений друг с другом и с окружающей средой.
С этой целью летом 1950 г. были обследованы ранее созданные культуры в Элистинской лесной даче (возле г. Элисты) Калмыцкой АССР, Сальской лесной даче Ростовской области и частично в лесозащитных полосах Красноармейского опорного пункта Всесоюзного научно-исследовательского института агролесомелиорации (ВНИАЛМИ) той же области. Для изучения старых посадок был принят обычный метод описания культур с восстановлением истории их создания. При обследовании культур особое внимание обращалось на рост и развитие корней древесных и кустарниковых пород в зависимости от почвы.
Для проведения правильных агротехнических и биологических мероприятий при лесоразведении в условиях сухих степей следует хорошо знать характер строения и развития корневых систем лесных пород на почвах различной степени солонцеватости. Учитывая это, в наиболее характерных местах было заложено 18 пробных площадок: 3 в культурах Степновского лесхоза и 15 в Сальской даче Романовского лесхоза. Кроме того, в лесополосах Красноармейского опорного пункта Ростовской области были дополнительно заложены две пробы, каждая площадью не менее 500 м2.
Элистинская лесная дача Калмыцкой АССР
Естественноисторические условия в этом районе неблагоприятны для произрастания древесной растительности. Лето здесь очень жаркое и сухое. Осадков недостаточно (в среднем за год 350 мм), к тому же выпадают они неравномерно. Наибольшее количество их бывает в июне, наименьшее — в зимние месяцы. Испаряемость влаги почти в три раза превышает это количество осадков. В летнее время часто наблюдаются длительные засухи и знойные суховеи, а зимой — холодные ветры. Средняя температура воздуха в июне и августе + 22—24°. Зимой минимальная температура достигает — 25—30°. Продолжительность безморозного периода 170—180 дней. Неблагоприятным фактором для произрастания древесной растительности в этом районе являются также поздние весенние и ранние осенние заморозки. Иногда они наблюдаются в начале июня и в начале сентября.
Почвы преимущественно тяжелые суглинистые, засоленные. Лесными посадками здесь начали заниматься во второй половине XIX в. Общая площадь Элистинской дачи 1181 га. Она занимает небольшую часть долины балки Элисты, основная же часть расположена на высоком степном плато. До 1913 г. было облесено 205 га. В настоящее время от старых лесных посадок сохранились только культуры в долине балки Элисты на площади 2,5 га. Питание культур здесь происходит за счет пресных грунтовых вод. На водоразделах степных участков почти все культуры погибли главным образом из-за недостатка влаги.
В 1913 г. Г. Н. Высоцкий (1915), обследуя лесные культуры Элистинской дачи, указывал, что живых растений сохранилось только 46%. Наиболее сильно древесно-кустарниковая растительность усыхала на возвышенных участках.
Сейчас та же участь постигает обследованные нами посадки Агролеса, заложенные в 1928—1930 гг. в 5 км от г. Элисты на площади 200 га. Большинство посадок расположено на приподнятом пологом склоне балки Элисты на светло-каштановых супесчаных и легкосуглинистых почвах, подстилаемых мощными ергенинскими песками. В северо-западной части участка посадки находятся почти на ровном террасовидном уступе. Грунтовые воды под большей частью лесных культур залегают вне предела корнеобитаемого горизонта почвы. Лишь у оврага Безымянного, пересекающего склон с восточной окраины посадок, грунтовые воды залегают на глубине 3—5 м.
К 1951 г. в посадках Агролеса сохранилось только около 60 га культур. Здесь были высажены в различных смешениях следующие древесные и кустарниковые породы: дуб черешчатый (Quercus robur L.), ясень зеленый (Fraxinus viridis Michx.), гледичия обыкновенная (Cleditschia triacanthos L.), карагач (Ulmus foliacea Gilib.), акация белая (Robinia pseudoacacia L.), клен ясенелистный (Acer negundo L.), акация желтая (Caragana arborescens Lam.), аморфа кустарниковая (Amorpha fruticosa L.), скумпия кожевенная (Cotinus coggygria Mill.), лох серебристый (Elaeagnus argentea Pursh.), тамарикс ветвистый (Tamarix ramosissima Led.) и др.
В первое десятилетие культуры содержались в надлежащем порядке и для пустынно-степных условий развивались нормально. С 1942 г. в период немецко-фашистской оккупации за ними не было никакого ухода. С 15-летнего возраста насаждения начали усыхать, причем особенно сильно за последние 3—5 лет.
Для изучения состояния этих насаждений на участках, расположенных на пологом склоне балки Элисты, были заложены три пробные площадки: две в культурах с участием дуба и одна в культурах ясеня зеленого в смешении с кустарниками. Почва на пробных площадках светло-каштановая, супесчаная, солонцеватая в комплексе с солонцами до 20%, подстилаемая на глубине 1,5—2,5 м мощным слоем кварцевого песка. Приводим морфологическое описание почвенных разрезов.
Проба 1 была заложена в смешанных культурах, в состав которых входили дуб черешчатый, клен ясенелистный, акация белая, акация желтая, аморфа и тамарикс. Судя по уцелевшим растениям в рядах, эти культуры создавались примерно по схеме:
Аж — Am — Д — Am — Аж — Am — Д — и т. д.
Ам — Кя — Ам — Аб — Там — Кя — Ам и т. д.
Расстояние между рядами культур 1 м, а в рядах между деревьями 0,8—1,0 м.
Проба 2 заложена в посадках, где дуб находился в смешении с ясенем зеленым и кленом ясенелистным и с теми же кустарниками, что и на первой пробе. Породы этих культур высаживались по следующей схеме:
Д — Аж — Кя — Аж — и т. д.
Аж — Там — Яз — Ам — Аж и т. д.
Расстояние между рядами культур 1,5 м, а в рядах между растениями 0,8—1,0 м. Проба 3 была заложена в культурах ясеня зеленого в смешении с аморфой. Породы здесь размещались в таком порядке: ряд ясеня, высаженный через куст аморфы, чередовался с рядом аморфы и тамарикса.
Вторая и третья пробы находились в одинаковых лесорастительных условиях.
Основная масса высаженных древесных и кустарниковых растений (60—70%) погибла. Среди уцелевших часть растений также находилась в поврежденном или усыхающем состоянии.
Усыхание и отпад лесной растительности на пробах 2 и 3 больше, чем на пробе 1, что, по-видимому, связано с более близким залеганием к дневной поверхности почвы (1,5 м) ергенинских песков. На солонцеватых участках почвы вся лесная растительность, за исключением тамарикса, погибла. Из высаженных растений наиболее устойчивыми оказались дуб и ясень зеленый, а из кустарниковых— тамарикс и аморфа. К моменту обследования от первоначального числа высаженных растений сохранилось: дуба 24%, ясеня зеленого 37%, аморфы 36%, тамарикса 63%. Клена ясенелистного сохранилось толь-, ко 17%, причем в большинстве своем поврежденного.
Таким образом, общее состояние насаждений в период обследования было неудовлетворительным. Уцелевшие культуры представляли собой редины или отдельные куртины, имели чахлый вид: стволы кривые и сучковатые, кроны ажурные.
Усыханию лесных культур в посадках Агролеса в значительной степени способствовал густой травяной покров, в состав которого входили главным образом типчак (Festuca sulcata Hack), полынь белая (Artemisia campestris L.), ковыль-волосатик (Stipa capillata L.) и другие представители степной растительности.
Следует отметить, что почти все древесные и кустарниковые породы на этих участках ежегодно страдали от морозов, из них особенно сильно аморфа, скумпия, менее дуб и акация желтая.
Одновременно с обследованием надземной части древесных и кустарниковых растений детально изучались корневые системы.
На основании наблюдений и полученных данных корневые системы рассматриваемых древесных и кустарниковых пород можно охарактеризовать следующим образом: главная масса (60—70%) крупных и мелких корней сосредоточена в верхнем 80нсантиметровом слое почвы. В карбонатном горизонте (100—200 см глубины на пробе 1 и 80—140 см на пробе 2) наблюдалось резкое сокращение развития мелких мочковатых корней дуба и аморфы. Однако по мере уменьшения скопления белоглазки в более глубоких горизонтах почвы количество мелких корней указанных пород снова увеличивалось. Это свидетельствует о том, что карбонатные скопления в почве отрицательно влияют на развитие корней дуба и аморфы. В связи с этим в распределении их корней наблюдаются два яруса: первый сосредоточен в верхнем 80-сантиметровом слое почвы, второй — глубже 1,5 м.
Корневая система акации желтой распределяется в почво-грунте более равномерно. Сокращения ее корней в горизонте скопления белоглазки не отмечается. Корни акации желтой активнее корней дуба и аморфы проникают в уплотненный карбонатный горизонт. Поэтому она может быть использована для биологической мелиорации уплотненных карбонатных горизонтов почвы при лесоразведении.
В 20-летних культурах акация желтая по сравнению с дубом имеет более мощную корневую систему. На 1 м2 почво-грунта приходится в 2—2,5 раза больше тонких корней акации, чем дуба, хотя количество растений обеих пород на единицу площади в период исследования было почти одинаковым. Этим, очевидно, объясняется лучшее состояние акации желтой в данных условиях по сравнению с другими породами.
Интересно, что корневые системы акации желтой и дуба проникают в почво-грунт на одинаковую глубину. На пробе 1 корни дуба и акации достигают глубины 3,6 м, на пробе 2—3 м. Корни аморфы распространяются на глубину 2,5 м. Таким образом, утверждение некоторых исследователей (Е. Г. Кучерявых, 1956 и др.) о том, что акация желтая развивает поверхностную корневую систему, нашими исследованиями не подтвердилось. Акация желтая, развивая довольно мощную корневую систему на каштановых почвах, является сильным конкурентам дуба и других древесных пород. Поэтому вряд ли можно эту породу считать подходящим компонентом для дуба в данных условиях произрастания, тем более что она плохо защищает почву от травянистой растительности: под ее пологом почти повсеместно наблюдается хороший рост трав.
Результаты исследований также показали, что резкое сокращение количества крупных и мелких корней древесных и кустарниковых пород отмечается в ергенинеких песках, которые на пробе 1 залегают на глубине 2,8 м, на пробе 2 — 1,6 м. Корни древесных растений, достигшие песчаного слоя, горизонтально разветвлялись на ряд тонких корней, совершали многократные повороты и резко сокращались в размерах, а корни, проникшие в песок, отмирали. Песок на обеих пробах был сухим и сыпучим. Во время раскопок 24 мая 1950 г. влажность его на пробе 1 была 0,8, на пробе 2 — 0,7%. Лежащий над песком суглинок имел влажность 8,5%.
Эти неблагоприятные почвенные условия и особенно большой дефицит влаги, по-видимому, сильно способствовали усыханию созданных культур. В первые годы жизни, когда корневая система лесных посадок располагалась в суглинистом горизонте, они развивались более или менее нормально, так как довольствовались влагой, накопившейся в двухметровом суглинистом слое почвы. С возрастом корни растений, проникая в глубь почвы, достигли сухого песка и не могли покрыть возрастающий расход влаги. В результате лесные культуры Агролеса с 15-летнего возраста начали усыхать.
Одновременно с раскопками корневых систем древесных пород изучалось распространение корней травянистых растений в почвенной толще. Результаты учета показали, что 80% их корней сосредоточено в верхнем 20-сантиметровом слое почвы. Мощно развитая густая сеть корней травянистых растений в верхнем слое почвы подавляла рост подземных органов древесных пород, так как перехватывала значительную часть летних осадков и таким образом создавала крайне неблагоприятные условия для развития корневых систем лесных культур.
Сальская лесная дача Ростовской области
Сальская дача расположена в сухой степи на водоразделе балок Сухая и Мокро-Соленая. Почва темнокаштановая, тяжелосуглинистая в комплексе с солонцами. Общая площадь дачи 3003 га, из них лесопокрытой 952 га. Вся древесная растительность дачи создана искусственным путем. Значительная часть посадок производилась с 1894 по 1910 г. Насаждения Сальской дачи представляют большой интерес, особенно в связи с созданием в этих районах крупных массивов леса.
Естественноисторические условия для произрастания древесной растительности в районе Сальской дачи неблагоприятны. Как и в Элистинской даче Калмыцкой АССР, лето здесь жаркое и сухое. Среднее количество осадков в год составляет 370 мм, однако выпадают они по годам неравномерно. Зима неустойчивая, снежный покров незначителен, часто зимы бесснежные. Ветры преимущественно северо-восточные, летом несут знойные суховеи, зимой — холодные потоки воздуха.
Рельеф равнинный с многочисленными микрозападинами ленточной формы и еле заметными склонами. Ширина микрозападин 20—50 м. Почвы в них в значительной степени промытые. Западинки и ложбинки обладают сравнительно хорошими условиями для произрастания древесной растительности.
Повышенные места, где почвы солонцеватые в комплексе с солонцами, малопригодны для продуктивного лесоразведения. Поэтому под посадки леса в Сальской даче отводились в первую очередь ложбины, микрозападины, потяжины, причем ложбины часто преграждались насыпью для задерживания талых и дождевых вод. Для подготовки почвы к лесопосадкам целинные участки земли предварительно сдавались на три года под сельскохозяйственное пользование. После этого осенью землю вспахивали на глубину 27—30 см, а весной после боронования высаживали сеянцы под сажальный кол. Посадочный материал брали из собственных местных питомников.
В первый период лесоразведения посадки создавались по донскому типу, несколько позже — по нормальному, а еще позже — по древесно-кустарниковому. В Сальской даче высаживались следующие древеснокустарниковые породы: дуб черешчатый, ясень обыкновенный, берест, ясень зеленый, клен ясенелистный, акация белая, жимолость татарская, клен татарский, акация желтая, аморфа кустарниковая, скумпия и тамарикс.
В первые годы молодые насаждения развивались удовлетворительно. С 15—20-летнего возраста они начали постепенно сохнуть. Раньше всех стали выпадать ильмовые породы, с 20-летнего возраста повсеместно наблюдалась суховершинность дуба. Сильное усыхание древесных пород отмечалось на повышенных местах, менее заметное — в микропонижениях.
С 1924 г. для лучшего сохранения лесных насаждений второго поколения в Сальской даче производилась рубка деревьев первого поколения в возрасте 20—25 лет. Дуб в этом возрасте в микропонижениях достиг 10—14 м высоты, его диаметр на высоте 1,3 м от земли был равен 12—16 см. Во время немецко-фашистской оккупации все насаждения первого поколения были беспорядочно вырублены. В период нашего обследования сохранились только молодые посадки в возрасте 10—15 лет. Остальные насаждения относились ко второму и даже третьему порослевому поколению. Основная часть культур была в возрасте 20—25 лет.
Преобладающими породами в даче были дуб черешчатый и ясень обыкновенный. Культуры в целом низкокачественные, преимущественно IV бонитета. Порослевые насаждения в ложбинах и микрозападинах сохранились в удовлетворительном состоянии, в то время как на повышенных местах они были расстроены и представляли собой редины низкорослого корявого леса. На сильно засоленных почвах и солонцах остались единичные жалкие группы ясеня и дуба.
Для характеристики состояния порослевых насаждений второго поколения в различных почвенных условиях было заложено 15 пробных площадок по 0,05 га каждая.
Лесные культуры Сальской дачи по состоянию их роста и продуктивности можно разделить на три категории. К первой относятся лучшие насаждения, произрастающие в микрозападинах и ложбинах на хорошо промытых лугово-темно-каштановых почвах. Все древесные и кустарниковые породы здесь развивались хорошо. Дубово-ясеневые насаждения второго поколения в 20-летнем возрасте достигли высоты 7—8 м, имели нормальную сомкнутость. Средний диаметр их на высоте 1,3 м от поверхности земли был равен 8—9 см. Такие насаждения занимали 10—12% площади.
Ко второй категории относятся культуры, расположенные на равнинах. Почва здесь в основном темно-каштановая, несолонцеватая и слабо солонцеватая. Состояние насаждений второй категории хуже, чем первой. В этих условиях наиболее устойчивыми оказались дуб и ясень обыкновенный. Деревья указанных пород во втором поколении к 20-летнему возрасту достигли 4—6 м высоты при полноте 0,4—0,6. Ильмовые породы, клен остролистный, липа и клен ясенелистный почти все погибли. У большей части ясеневых и дубовых насаждений в 25-летнем возрасте наблюдалась суховершинность. Насаждения второй категории занимали 40—60% всей площади дачи.
Третью категорию составляют культуры, занимающие повышенные места на темно-каштановых тяжелосуглинистых сильно и среднесолонцеватых почвах в комплексе с солонцами. Это — расстроенные насаждения в виде единичных чахлых и низкорослых групп ясеня и дуба, достигшие во втором поколении к 20-летнему возрасту 2—3 м высоты. При обследовании культур третьей категории было установлено, что отпад древесных и кустарниковых пород в этих посадках произошел в основном еще в молодом возрасте.
Для выявления причин слабого развития и плохого роста культур на повышенных местах и сравнительно хорошего роста их в микрозападинах были произведены раскопки корней дубово-ясеневых насаждений второго поколения 20-летнего возраста в кварталах 18 и 105.
В квартале 105 корневые системы изучались на пробных площадках 13 и 15. Проба 13 заложена в микрозападине, а проба 15 — рядом с ней на повышенном месте. В микрозападине насаждения сохранились в удовлетворительном состоянии, а на повышении уцелели единичные корявые дубки и ясени. Культуры на обоих участках были посажены походной схеме: ряд дуба в смешении с ясенем (через три дерева) чередовался с рядом жимолости татарской.
В квартале 18 производились раскопки корней в микропонижении (проба 5) и на ровно возвышенном месте (проба 6). Культуры высаживались по схеме: пять рядов дуба чередовались с рядом ясеня обыкновенного. Кроме того, судя по уцелевшим единичным кустам, в междурядьях сажали жимолость татарскую.
Рост и строение корневых систем дуба черешчатого и ясеня обыкновенного резко изменяются в зависимости от условий рельефа. Мощное развитие корней дуба и глубокое их укоренение наблюдаются в микрозападинах и ложбинах, где обычно залегает более мощный перегнойный горизонт и больше накапливается влаги; наоборот, на повышенных местах с солонцеватыми и менее влажными почвами отмечается слабое развитие корней. Вес мелких корней дуба в двухметровом слое почвы на 1 м2 в насаждениях западин оказался в два раза большим, чем на повышенных местах.
Стержневой корень дуба в микрозападинах хорошо выражен, вертикальная система корней также сильно развита. На повышенных местах стержневой корень у дуба развит слабо, имеет многочисленные повороты и оканчивается на глубине 60—100 см. Вертикальные корни также плохо развиты.
Сокращение количества корней дуба на повышении происходит в основном за счет ослабления их роста в верхнем 60-сантиметровом слое почвы. Мочковатая часть корней здесь развита в 3—4 раза слабее, чем в микропонижении. Неблагоприятные условия для развития корней дуба на повышенном месте, очевидно, обусловливаются солонцеватостью почвы и острым недостатком усвояемой влаги в ней.
Ясень обыкновенный, судя по мощности развития тонких корней, в данных условиях произрастания является более устойчивой породой. Количество мелких корней на 1 м2 почво-грунта почти одинаковое как в микропонижении, так и в микроповышении. На повышенном месте мочковатые корни у ясеня обыкновенного были развиты в 1,5—2 раза сильнее, чем у дуба.
Распределение корней по почвенному профилю в насаждениях, произрастающих в разных условиях рельефа, различное. В микропонижении корневая система дуба проникает в почву значительно глубже и поэтому полнее использует ее, чем на повышенном месте. Учет корней по 20-сантиметровым слоям почвы показывает, что в микропонижении в верхнем 40-сантиметровом слое содержалось около 45% крупных и мелких корней дуба от общей их массы, а на повышенном месте в этом слое было сосредоточено около 64% всех корней.
Горизонт массового распространения корней дуба в микропонижении опускается до 60—80 см. Отдельные его корни в 47-летнем возрасте проникают в глубину на 5—6 м. Поэтому дуб имеет большую устойчивость в условиях микропонижения, чем на повышенной части рельефа. Исследования также показали, что в последнем случае уплотненный карбонатный горизонт, который здесь обычно залегает на глубине 40—60 см, препятствует углублению корней. Возможно, вследствие этих причин у дуба здесь слабо развит стержневой корень. Отдельные его корни в данных условиях проникают в почво-грунт только на 2,5—3 м.
И. Н. Елагин и В. И. Мина (1951) сообщают, что для построения надземной части на солонце дубу требуется значительно большая корневая система, чем на темно-серых почвах. Авторы также отмечают, что проникновение его корней в почву ограничивается глубиной залегания солевых горизонтов.
Корневая система ясеня обыкновенного наиболее сильно развита в поверхностных слоях почвы. Основная масса его корней (70—80%) в микропонижении и на повышенном месте сосредоточена в верхнем 40-сантиметровом слое, причем в пониженной части рельефа особенно мощно развита мочковатая часть корней в верхнем 20-сантиметровом слое почвы. Подземные органы ясеня проникают в почву до 2—2,5 м как в микропонижении, так и в микроповышении. Следовательно, при лесоразведении в указанных условиях необходимо учитывать различное отношение корней дуба и ясеня к почвенным условиям.
Полученные данные свидетельствуют о том, что устойчивость лесных насаждений находится в прямой зависимости от степени развития их корневых систем. Строение же корней в свою очередь обусловливается почвенными условиями. В ложбинах и впадинах с промытыми почвами имеются более благоприятные условия для роста и развития корневых систем древесных пород, поэтому и насаждения здесь более устойчивые и продуктивные. И наоборот, на повышениях и солонцеватых почвах с уплотненным карбонатным горизонтом корневые системы древесных пород развиваются очень слабо.
В. С. Шумаков (1953) указывает, что качество лугово-каштановых почв определяется их водным режимом и выщелоченностью почвенных горизонтов. Проведенные им анализы показывают, что различия в мощности солевого профиля между луговыми разностями и каштановыми солонцеватыми почвами в верхних горизонтах достигают 30—40%. С глубиной эти различия увеличиваются до 60—70%. В луговых разностях воднорастворимые сернокислые и хлористые соли появляются только в глубоких слоях, в то время как в каштановых почвах они содержатся в значительных количествах уже в середине профиля. Это обстоятельство, несомненно, отрицательно сказывается на водном режиме растений, развивающихся на повышенном рельефе в условиях солонцеватых почв. В засушливые годы здесь наблюдается отмирание большей части мелких поглощающих корней, в результате чего лесные насаждения становятся неспособными снабжать себя водой, прекращают рост, хиреют и погибают. Однако корневые системы древесных растений и на этих участках в какой-то мере создают благоприятные лесорастительные условия для будущих посадок. Дренируя почво-грунт, они улучшают водный режим почвы, ускоряют процессы опреснения и способствуют повышению биологической активности почвы.
Усыхание лесных культур в Сальской даче иногда вызывается неудачным подбором пород и неправильным их сочетанием в посадках, особенно в насаждениях, созданных по нормальному типу. Обследования показывают, что в западинах и ложбинах с темноцветными почвами можно создать устойчивые и долговечные лесные насаждения. На ровных местах с несолонцеватыми и слабо солонцеватыми почвами также возможно лесоразведение, но при соответствующем подборе древесно-кустарниковых пород и применении высокой агротехники. Перспективными породами для создания лесных насаждений в этих условиях могут быть дуб черешчатый, ясень пушистый, вяз мелколистный, тамарикс, клен татарский, акация желтая и другие засухоустойчивые и солеустойчивые древесные и кустарниковые растения.
На основании анализа материала, собранного нами при исследовании корневых систем древесных и кустарниковых пород в различных почвенно-климатических условиях, можно сделать следующие выводы:
1. Рост и строение корневых систем сильно изменяются в зависимости от почвенно-климатических условий. Основная масса (75—85%) крупных и мелких корней древесных и кустарниковых пород на дерново-подзолистых почвах Московской области и Белоруссии сосредоточена в верхнем 20—30-сантиметровом слое почвы. На серых и темно-серых почвах Бузулукского бора, обыкновенных черноземах Велико-Анадоля и темно-каштановых почвах Калмыцкой АССР и Ростовской области массовое распространение корней древесных растений наблюдается до глубины 60—80 см. Следовательно, корнеобитаемый слой в этих условиях почти в два раза толще, чем в условиях Московской области и Белоруссии. Это объясняется тем, что в степной зоне почва прогревается значительно глубже, имеет лучшие условия аэрации, а активный слой, обогащенный гумусом и минеральными питательными веществами, здесь в 2—3 раза мощнее, чем у подзолистых почв. Сеть тонких корней более сильно развита в верхнем 20-сантиметровом слое почвы, где обычно энергичнее протекают все биохимические процессы.
Интенсивность роста корневых систем насаждений во многом определяется мощностью перегнойного горизонта: чем мощнее перегнойный слой почвы, тем сильнее в нем развивается сеть мелких мочковатых корней.
2. В засушливых районах корневые системы древесных растений осваивают значительно большие пространства почво-грунта как в ширину, так и в глубину и распределяются по почвенным горизонтам более равномерно.
3. Главными факторами, обусловливающими рост и развитие корней в глубину и ширину, являются влажность почвы, ее проницаемость, физические свойства и химический состав и уровень грунтовых вод. Кроме того, почвенная архитектоника также во многом определяет строение и характер развития корневых систем древесных растений.
При недостатке влаги в почве подземные органы древесных растений осваивают больший объем почво-грунта. Близкий уровень грунтовых вод способствует поверхностному развитию корневых систем. Корни, достигшие грунтовой воды, сильно ветвятся, быстро уменьшаются в размерах и сходят на нет.
Плотность почвы также лимитирует проникновение корней в глубину. Чем плотнее почва, тем ближе к дневной поверхности залегает корневая система. В уплотненных горизонтах корни распространяются преимущественно по готовым ходам и трещинам. При раскопках корней выяснено, что наличие в почве готовых ходов, особенно в уплотненных горизонтах, создает благоприятные условия для развития корневых систем. Готовые ходы облегчают проникновение корней в глубь почвы, улучшают ее аэрацию, способствуют проникновению влаги и питательных веществ в более глубокие слои.
4. Исследования показали, что существует прямая зависимость между развитием корневой системы и надземной части дерева. Сильно развитые деревья, как правило, имеют и мощную корневую систему. Изменение условий существования корней резко сказывается на росте и развитии надземной части растения.
5. Рост корней древесных пород в сильной степени зависит от условий произрастания. Мощное развитие корневой системы на темно-каштановых почвах в Сальской лесной даче наблюдалось в микрозападинах и ложбинах, где почвы были более промытыми; на повышенных местах с солонцеватыми почвами, наоборот, отмечалось слабое развитие корневых систем. Сеть тонких корней у дуба, произрастающего в микрозападинах, развита в 2—3 раза больше, чем на повышенных местах. Подземные органы дуба в 47-летнем «возрасте проникали в почво-грунт в микрозападинах до 5—6 м, а на повышенных местах — до 2,5—3 м, поэтому насаждения на пониженных местах оказались более устойчивыми, чем на микроповышениях.
6. В горизонтальном направлении корневые системы древесных пород распространяются от ствола значительно дальше границ проекции крон, и тем дальше, чем беднее почва органическими веществами.
7. В густых культурах (7000 деревьев на 1 га) корни проникают в почво-грунт глубже на 1,5 м, чем в редких (при 4000 деревьев на 1 га).
8. Строение и раопределение корневых систем в почве, интенсивность их роста во многом зависят от биологических свойств отдельных древесных пород. Индивидуальные особенности в развитии корней проявляются тем сильнее, чем благоприятнее условия внешней среды. Корневые системы отдельных древесных и кустарниковых пород по-разному осваивают почвенные горизонты, резко различаются между собой по морфологическим и другим признакам.
9. Интенсивный рост корней ели и сосны в глубину происходит только до 30-летнего возраста, в дальнейшем идет накопление их на достигнутой глубине.
10. При создании лесных насаждений в сухих степях на светло-каштановых почвах необходимо учитывать различное отношение корней древесных и кустарниковых пород к уплотненным карбонатным горизонтам почвы, которые залегают на глубине 50—100 см и отрицательно влияют на рост и развитие корней некоторых растений, В частности дуба и аморфы. Уплотненный карбонатный горизонт препятствует проникновению корней в глубь почво-грунта. Нашими исследованиями установлено, что корни акации желтой активнее проникают через уплотненные карбонатные горизонты почвы, чем корни дуба и аморфы. В условиях сухой степи Калмыцкой АССР корни акации желтой, как и корни дуба, проникали на 3—3,5 м. Утверждение о том, что акация желтая развивает поверхностную корневую систему, не подтвердилось. Акация желтая даже на карбонатных почвах по сравнению с дубом развивает более мощную и глубокую корневую систему и поэтому в данных условиях является сильным конкурентом дуба. Из этого следует, что акацию желтую вряд ли можно считать подходящим компонентом дуба. Однако она может быть с успехом использована для предварительной биологической мелиорации уплотненных солонцеватых почв, так как значительно улучшает лесорастительные свойства светло-каштановых почв.
11. Отношение веса подземной части к весу надземной также изменяется в зависимости от видовых особенностей растений. Данные учета показали, что количество корней на единицу веса надземной массы у лиственных пород почти в два раза больше, чем у хвойных. Среди исследуемых пород наибольшее количество корней на единицу веса надземной массы приходится у дуба. Этим объясняется тот факт, что дуб является наиболее устойчивой породой. С увеличением возраста дерева отношение подземных органов к надземным изменяется. Чем старше дерево, тем меньше корней приходится на единицу веса надземной массы. По-видимому, при естественном старении растения наступает период, когда корневая система уже не в состоянии обеспечивать дерево водой и питательными веществами, вследствие чего оно начинает усыхать.
12. Наши многочисленные раскопки показали, что корни древесных растений одного и того же вида иногда срастаются между собой. Однако это явление не носит массового характера и не оказывает заметного влияния на улучшение роста и развития сросшихся растений. Срастания же корней растений разных видов мы совсем не встречали.
13. При исследовании корней травянистых растений установлено, что основная масса их (80—85%) сосредоточена в верхнем 30-сантиметровом слое почвы. Развивая в этом слое почвы мощную сеть корней, перехватывая влагу и питательные вещества, травянистые растения являются сильным конкурентом древесной растительности.