Автор: И. С. Матюк, кандидат сельскохозяйственных наук
Изучение и обобщение опыта облесения песков проводились в пяти песчаных массивах, а именно: Чирском, Придонецком, Арчединско-Донском, Приволжском правобережном и Терско-Кумском.
Чирский песчаный массив входит в состав территории Ростовской области. Исследовательские работы проводились в районе Темно-каштановых почв, на Обливском агролесомелиоративном опорном пункте ВНИАЛМИ.
Придонецкие пески Ростовской области изучались на объектах Каменского лесхоза. В этом районе преобладают южные черноземы.
Арчединско-Донской песчаный массив Сталинградской области расположен на границе перехода южных черноземов в темнокаштановые почвы. Исследования осуществлялись на песках Арчединского лесхоза.
Приволжские правобережные пески Сталинградской области изучались Камышинским агролесомелиоративным опорным пунктом ВНИАЛМИ. В этом районе распространены каштановые почвы.
Терско-Кумские пески расположены в зоне каштановых светло-каштановых и бурых почв Ногайской степи, между нижними течениями рек Терека и Кумы. Место исследований — Ачикулакский лесхоз Ставропольского края.
Чирские бугристые пески в основном являются среднезернистыми. Среднего песка (частицы диаметром 1,00—0,25 мм) содержится около 52%, мелкого (0,25—0,05 мм) — 41%, пылеватых частиц (0,05—0,01 мм) и глины (меньше 0,01 мм) — 4%. В песках имеется гумуса 0,2—0,3%.
Придонецкие бугристые пески по механическому составу относятся к мелкозернистым. Количество мелкого песка имеется в среднем около 60%. Частиц средних размеров содержится 38—39%. Примесь пыли и глины составляет десятые доли процента. Количество гумуса в песках — 0,1—0,2%.
Арчединско-Донские бугристые пески по механическому составу — мелкозернистые. Количество мелкого песка — в среднем около 80%; частиц средних размеров — 18—19%. Пыль большей частью отсутствует или содержится в незначительном количестве (десятые доли процента); примесь глинистых частиц — 0,8—1,0%. Гумуса содержится 0,1—0,2%.
Терско-Кумские бугристые пески по механическому составу являются мелкозернистыми. Частиц мелкозернистого песка имеется около 90—95%. Среднего песка, как правило, нет. Пыли содержится 2—3% и глины — 3—7%. Гумуса имеется 0,2—0,3%.
По содержанию мелких частиц Терско-Кумские бугристые пески занимают первое место, Арчединско-Донские—второе, Придонецкие — третье и Чирские — четвертое.
В состав каждого песчаного массива или части его входят участки с различными почвенногрунтовыми условиями (песчаные, супесчаные и суглинистые почвы и бугристые пески разных типов), что обеспечивает разностороннее комплексное их использование (под бахчевые, кормовые, плодовые, виноградные, лесные и другие культуры).
При возделывании полевых и плодово-виноградных культур на не защищенных лесными насаждениями участках песков, песчаных и супесчаных почв степных и полупустынных районов европейской части СССР наблюдаются выдувание посевов и посадок и засекание песчаными частицами молодых растений. А под защитой лесных полос таких явлений не происходит. На песчаных территориях без предварительного создания защитных лесных полос нельзя рассчитывать на успешное выращивание культур сельскохозяйственного значения.
Массивное лесоразведение на песках европейской части СССР возможно в степной зоне и некоторых районах полупустыни на мелкобугристых, мелкозернистых карбонатных песках с погребенными супесчаными почвами Терско-Кумской полупустыни, где грунтовые воды залегают на глубине до 5—6 м.
Для выращивания более устойчивых и долговечных лесных насаждений на песках полупустынной зоны совершенно недостаточно, чтобы только отдельные корни деревьев получали влагу грунтовых вод, залегающих глубоко (6—9 м). В районах полупустыни лесоразведение может быть наиболее успешным при наличии достаточного количества влаги в верхних слоях почвогрунта до глубины 1,5—2,0 м, где обычно сосредоточена основная масса корневых систем.
Сосна обыкновенная. На песчаных и супесчаных почвах Чирокого песчаного массива рост сосны характеризуется следующими данными.
Сосновые культуры в возрасте 19—34 лет растут с производительностью I бонитета:
а) на серых песчаных почвах при равнинно-волнистом рельефе участков, где грунтовые воды залегают на глубине 5—8 м. Насаждение сосны 32-летнего возраста имело средний диаметр 15,4 см, среднюю высоту — 14,4 м и запас древесины на 1 га — 220 куб. м;
б) на черноземовидных супесчаных почвах в понижениях между холмами-грядами, при залегании грунтовых вод на глубине 5—7 м и глубже. Сосновые насаждения 34 лет достигали среднего диаметра 17,7 см, средней высоты — 15,0 м и запаса древесины на 1 га — 235,0 куб. м.
На всех таких участках суглинистые прослойки расположены на глубине 50—100 см.
На серых песчаных почвах склонов и вершин холмов-гряд при залегании грунтовых вод на глубине 7—10 м и глубже и расположении супесчано-суглинистых прослоек около 100 см от дневной поверхности сосна обыкновенная в насаждениях 16—34-летнего возраста растет с эффективностью II—III бонитетов. На одном из таких участков в насаждении сосны 21 года средний диаметр был 8,4 см, средняя высота — 6,9 м и запас древесины на 1 га — 100,9 куб. м. На другом участке в сосновом насаждении 34-летнего возраста средний диаметр составлял 15,2 см, средняя высота — 9,4 м и запас древесины на 1 га — 149,1 куб. м.
Характерной особенностью роста сосны обыкновенной на серых песчаных почвах является раннее наступление кульминации прироста в высоту. Самый интенсивный прирост в высоту наблюдается в возрасте 6—14 лет, составляя в среднем 0,60—0,88 м в год. Большой период роста в высоту относится к возрасту от 5 до 24 лет.
В течение вегетационного периода рост сосны обыкновенной в высоту на песчаных почвах продолжается 70—90 дней, начиная с первой декады апреля и кончая последней декадой июня. Наиболее интенсивный рост наблюдается в мае, составляя в среднем около 56% от сезонного прироста.
На бугристых песках Чирского песчаного массива сосна растет значительно хуже.
Сосновые культуры 16—22-летнего возраста образуют насаждения II—III бонитетов:
а) на мелкобугристых песках с погребенными супесчаными почвами на глубине 50—80 см, при уровне грунтовых вод от 4—5 до 9—10 м, сосновые насаждения 16—18 лет характеризуются средним диаметром 6,4—7,1 см, средней высотой — 5,5—5,7 м и запасом древесины на 1 га — 42,3—48,1 куб. м;
б) на нижних частях склонов средних бугров с погребенными суглинистыми почвами на глубине около 100 см, при уровне грунтовых вод — 4—5 м, насаждения сосны 19-летнего возраста достигают среднего диаметра 8,1 см, средней высоты—6,6 м и запаса древесины на 1 га — 75,7 куб. м.
Сосна обыкновенная растет с производительностью II—IV бонитетов в понижениях между средними и мелкими буграми, где почвогрунты ненарушенного строения состоят из чередующихся между собой песчаных и супесчаных или суглинистых прослоек, при залегании грунтовых вод на глубине 5—7 м. На одном из таких участков сосновые культуры в возрасте 16 лет имели средний диаметр 5—6 см, среднюю высоту — 3,6 м и запас древесины на 1 га — 22,1 куб. м. На другом участке в сосновом насаждении 19-летйего возраста средний диаметр равнялся 8,4 см, средняя высота — 6,6 м и запас древесины на 1 га — 91,9 куб. м.
Насаждения сосны обыкновенной растут с эффективностью III—IV бонитетов:
а) на вершинах средних бугров с погребенными супесчаными почвами на глубине 150—225 см, при уровне грунтовых вод около 9—12 м. В сосновых насаждениях 16—19-летнего возраста средний диаметр составляет 5,9—7,0 см, средняя высота — 3,9—4,9 м и запас древесины на 1 га — 16,3—18,6 куб. м;
б) на мелкобугристых песках-супесях с погребенными песчаными почвами, имеющих супесчаные прослойки на глубине 100—150 см, при уровне грунтовых вод около 6—8 м. На одном из участков сосна в насаждениях 22-летнего, возраста характеризуется средним диаметром 8,6 см, средней высотой — 6,2 м и запасом древесины на 1 га — 63,4 куб. м. На другом участке сосновое насаждение 16 лет достигало среднего диаметра 5,9 см, средней высоты — 4,1 м и запаса древесины на 1 га — 17,6 куб. м.
Лесонасаждения сосны III—V бонитетов произрастают:
а) на вершинах средних бугров, где почвогрунты состоят из эолового песка мощностью 120 см с погребенными песчаными почвами, подстилаемыми на глубине 200 см песками ненарушенного строения, при залегании грунтовых вод — 11—12 м. В насаждениях 22-летнего возраста средний диаметр составляет 6,7 см, средняя высота — 4,9 м и запас древесины на 1 га — 27,6 куб. м;
б) в понижениях (котловинах) между средними и мелкими буграми, почвогрунты которых до глубины 160—200 см состоят из песка ненарушенного строения, при уровне грунтовых вод — 3—6 м. В насаждениях сосны 19-летнего возраста средний диаметр составляет 3,2 см, средняя высота — 3,1 м и запас древесины на 1 га — 10,6 куб. м;
в) в понижениях (котловинах) между мелкими буграми, где верхняя часть почвогрунта до глубины 30 см составляет эоловый песок, а также где расположена погребенная песчаная почва, переходящая на глубине 110 см в песок ненарушенного строения, при залегании грунтовых вод — 5—6 м, сосновое насаждение 16-летнего возраста имело средний диаметр 4,2 см, среднюю высоту — 2,9 м и запас древесины на 1 га — 3,8 куб. м.
Общий вывод из опыта лесоразведения на территории Чирского песчаного массива сводится к тому, что эффективность роста сосны обыкновенной находится в сильной зависимости от почвенногрунтовых условий. Продуктивность сосновых насаждений на черноземовидных супесчаных и серых песчаных почвах выше (I—III бонитеты), чем на бугристых песках (II—V бонитеты). Такое различие в росте объясняется тем, что в бугристых песках выдута часть пылеватых, глинистых и перегнойных частиц, вследствие чего плодородие и влагоемкость их снизились.
На Придонецких песках успешный рост сосны обыкновенной в лесных насаждениях наблюдается на склонах средних бугров с погребенными супесчаными почвами на глубине около 80—100 см. На таких почвогрунтах сосновые культуры растут с производительностью III бонитета: в насаждениях 41 года средний диаметр составлял 12,2—14,2 см, средняя высота — 9,8—11,9 м и запас древесины на 1 га — 110,2—120,6 куб. м.
На вершинах средних бугров и в понижениях (котловинах) между средними и мелкими буграми, где верхний слой мощностью около 140—150 см является наносным, песчаным, а ниже расположен погребенный песок ненарушенного строения, культуры сосны обыкновенной растут с эффективностью IV—Va бонитетов: насаждения в возрасте 41 года имели средний диаметр 4,4—9,3 см, среднюю высоту — 3,9—7,7 м и запас древесины на 1 га — 29,1 — 64,5 куб. м.
Максимальный прирост в высоту сосновых культур наступает: на вершинах бугров и в межбугровых понижениях в возрасте 16 лет — 0,40 м; на склонах бугров с погребенными супесчаными почвами в 9-летнем возрасте — 0,66—0,67 м.
Общей характерной особенностью произрастания сосновых насаждений в возрасте 41 года на Придонецких бугристых песках является то, что корни деревьев не достигают уровня грунтовых вод. Культуры сосны довольствуются только влагой атмосферных осадков. Глубина проникновения корней в почвогрунт — 250 см; основная же масса корней расположена в верхнем 1—1,5-метровом слое.
На Арчединско-Донском массиве рост сосны характеризуется следующими данными.
На вершинах средних и крупных бугров, где верхний слой почвогрунтов мощностью 300 см и более — эоловый песок, сосновые культуры растут с производительностью V—Va бонитетов. Насаждения сосны 43-летнего возраста достигали среднего диаметра 7,7—9,9 см, средней высоты — 6,7—6,9 м и запаса древесины на 1 га — 47,4—51,0 куб. м. Здесь корни деревьев не достигают уровня грунтовых вод. Сосна обыкновенная довольствуется только влагой атмосферных осадков. Большая часть корневых систем расположена на глубине от 25 до 150 см; отдельные корни углубляются в почвогрунт на 300 см.
Котловины выдувания, почвогрунты которых состоят из эолового песка — в верхней части (100—150 см) и песка ненарушенного строения — в нижней (до глубины 300 см и более), по эффективности роста сосновых насаждений можно разделить на три группы, а именно:
а) котловины с производительностью насаждений 1 бонитета. Грунтовые воды залегают на глубине, доступной для корневых систем деревьев (1,8—4 м). Сосновые культуры 45-летнего возраста характеризуются средним диаметром 17,1 м, средней высотой — 16,5 м и запасом древесины на 1 га — 318,4 куб. м.
б) котловины с условиями произрастания сосновых культур IV бонитета. Они расположены между крупными и средними буграми, грунтовые воды залегают на глубине, недоступной для корней деревьев. Корни углубляются в почвргрунт на 255 см, а основная их масса расположена на глубине от 20 до 40 см. Сосновые насаждения 50-летнего возраста имеют средний диаметр 12,3—13,4 см, среднюю высоту — 9,7—11,3 м и запас древесины на 1 га — 88,0—99,0 куб. м;
в) котловины с эффективностью роста сосны V—Va бонитетов. Они расположены между средними буграми, где грунтовые воды недоступны для корневых систем деревьев. Большинство корней расположено на глубине от 20 до 50 см, а отдельные корни углубляются в почвогрунт до 172 см. В насаждениях сосны 50 лег средний диаметр составляет 5,9 см, средняя высота — 4,5 м и запас древесины на 1 га — 16,3 куб. м.
При однородном строении почвогрунтов сосна обыкновенная растет более успешно в той котловине, которая непосредственно примыкает к склонам крупных бугров вследствие сравнительно большей водосборной площади.
Кульминация прироста в высоту в насаждениях сосны обыкновенной наступает:
а) на вершинах бугров — в 16 лет (0,40—0,43 м);
б) в понижениях (котловинах) между буграми — в 10—12-летнем возрасте (0,40—0,91 м).
Взрослые сосновые насаждения (возраст 50 лет) отрицательно влияют на рост молодых (16 лет), расположенных на расстоянии до 10 м от них. В результате такого действия в 16-летних сосновых насаждениях ежегодный прирост в высоту снижается до 75%.
Общий вывод, который можно сделать из результатов облесения бугристых песков, состоит в том, что при прочих равных условиях определяющим фактором эффективности роста сосны обыкновенной является строение почвогрунта, то есть механический состав отдельных слоев и глубина их залегания. Исходя из этого Придонские бугристые пески степной зоны можно разделить на следующие основные три типа (группы):
I. Эоловые с погребенными суглинистыми супесчаными почвами.
II. Эоловые с погребенными песками ненарушенного строения.
III. Пески ненарушенного строения.
Первый тип — эоловые пески с погребенными суглинистыми и супесчаными почвами — характеризуется в целом лучшими лесорастительными условиями, чем второй и третий. Здесь погребенные супесчаные и суглинистые почвы до некоторой степени являются водоупором, они задерживают воду атмосферных осадков, поступающих из верхних наносных слоев песка, в результате чего создаются благоприятные условия увлажнения. Мощность эолового песка составляет в среднем около 100 см (до 235 см). Глубже залегает погребенная почва.
На эоловых песках с погребенными песчаными почвами лесорастительные условия понижаются, так как такие почвы по механическому составу мало отличаются от верхних наносных слоев песка. Осадки, попадая в наносный песок, быстро просачиваются в нижележащие горизонты, почти не задерживаясь в погребенной почве.
Первый тип бугристых песков — самый распространенный. Высота бугров в среднем — 3—4 м (до 10 м). Эти пески пригодны для лесоразведения. В данном типе мелкобугристые пески с погребенными супесчаными или суглинистыми почвами пригодны для возделывания бахчевых культур.
Второй тип — эоловые пески с погребенными песками ненарушенного строения — распространен на территориях Арчединско-Донского песчаного массива и на песчаной террасе Северного Донца, по механическому составу он более или менее однородный. Средняя мощность эолового песка — 1—1,5 м (до 3 м и более). Преобладающая высота бугров — 3—7 м, максимальная — 11—12 м. В хозяйственном отношении эти пески следует отнести к лесному фонду.
Третий тип — пески ненарушенного строения — распространен в комплексе с первым и вторым типами. В этом типе встречаются ровные участки и бугристый рельеф, где древние отложения ненарушенного строения состоят из чередующихся между собой песчаных и супесчаных или суглинистых слоев мощностью от 1—2 до 50—60 см каждый. Здесь лесоразведение возможно, за исключением участков по среднезернистым механическим составом, где грунтовые воды залегают глубже 2 м.
На Приволжских правобережных песках рост сосны характеризуется следующими данными.
На мелкобугристых песках, подстилаемых погребенными суглинистыми почвами, сосна обыкновенная в насаждениях 29—34-летнего возраста растет с различной эффективностью в зависимости от мощности наносного песка;
а) наилучший рост сосны (I—II бонитеты) наблюдается на песках мощностью в среднем около 80—100 см (30—150 см). Средний диаметр насаждений 34-летнего возраста — 15,0 см, средняя высота — 13,0 м и запас древесины на 1 га — 195,7 куб. м. Средний диаметр другого насаждения в возрасте 31 года — 13,4 см, средняя высота — 9,9 м и запас древесины на 1 га — 116,0 куб. м;
б) наихудший рост сосны (III бонитета) отмечен на маломощных песках (12 см). Сосновое насаждение 29-летнего возраста имеет средний диаметр 10,8 см, среднюю высоту — 8,9 м и запас древесины на 1 га — 107,7 куб. м.
Влияние мощности наносного песка на эффективность роста сосны в высоту заметно сказывается с 10-летнего возраста, причем в последующие годы разница в росте увеличивается. Интенсивный годичный прирост в высоту у сосны наблюдается в возрасте 7—12 лет, достигая в среднем 0,60—0,88 м. В отдельных случаях прирост в высоту превышает 1 м.
Сосна крымская. Эффективность роста сосны крымской в лесных культурах 14—34-летнего возраста находится в зависимости от следующих условий произрастания (Чирский песчаный массив):
а) успешно растут насаждения (I бонитет) на черноземовидных супесчаных почвах, где суглинистые прослойки расположены на глубине 50—100 см, при уровне грунтовых вод 5—10 м. На одном из таких участков сосна крымская в насаждениях 22-летнего возраста имела средний диаметр 13,3 см, среднюю высоту 9,3 м и запас древесины на 1 га — 114,8 куб. м. На другом участке сосновое насаждение в возрасте 34 лет достигало среднего диаметра 15,4 м и средней высоты — 14,4 м;
б) сосна крымская растет неудовлетворительно (IV бонитет) на таких же почвах, но при глубоком залегании грунтовых вод (глубже 10—12 м), недоступных для корней деревьев. В сосновых культурах 14-летнего возраста средний диаметр был 4,6 см и средняя высота — 2,6 м.
Акация белая. Акация белая в насаждениях 14—16-летнего возраста в степной зоне (Чирский песчаный массив) растет с различной эффективностью в зависимости от почвенно-грунтовых условий, а именно:
а) насаждения I—Iа бонитетов произрастают на черноземовидных супесчаных почвах, имеющих суглинистые прослойки на глубине 50—100 см, при уровне грунтовых вод 5—8 м (до 10 м). Лесные культуры акации белой 16-летнего возраста имеют средний диаметр 10,3 см, среднюю высоту — 10,6 м и запас древесины на 1 га — 88,5 куб. м;
б) акация белая растет с производительностью IV—Va бонитетов на песках и песчаных почвах, где до глубины 200 см не имеется супесчаных или суглинистых прослоек и грунтовые воды расположены около 4—6 м от дневной поверхности. Белоакациевые насаждения 14-летнего возраста характеризуются средним диаметром 2,1 см и средней высотой — 1,5 м.
На территории Терско-Кумской полупустыни акация белая в лесных культурах 24-летнего возраста растет с производительностью Iа бонитета (средний диаметр — 14,6 см, средняя высота — 12,4 м и запас древесины на 1 га — 65,6 куб. м) на мелкозернистых карбонатных, мелкобугристых песках с погребенными супесчаными почвами при уровне грунтовых вод на глубине около 6—7 м. Кульминация годичного прироста в высоту — 1 м — наступает в 6-летнем возрасте.
Поросль акации белой в первые три года после рубки культур растет быстро, прирастая на 1—1,5 м в год. В возрасте от 3 до 9—10 лет ежегодный прирост в высоту значительно снижается, составляя 0,5—0,6 м; в последующие годы наступает сильное замедление роста в высоту, причем годичный прирост к 15—17 годам снижается в среднем до 0,15 м (Терско-Кумские пески).
Насаждения акации белой порослевого происхождения менее долговечны, чем семенные. Поросль акации, образовавшаяся после рубки культур, на песках Терско-Кумской полупустыни начинает в массе суховершинить в возрасте 15—20 лет, а в отдельных случаях — в 10—15 (наихудшие условия). В насаждениях семенного происхождения массовая суховершинность наступает в возрасте 20—25 лет.
Береза бородавчатая. Береза бородавчатая в насаждениях 14—18-летнего возрастав степной зоне (Чирский песчаный массив) растет с производительностью 1а бонитета:
а) на черноземовидных супесчаных почвах при равнинно-волнистом рельефе участков, где суглинистые прослойки расположены на глубине около 70 см и грунтовые воды залегают неглубоко (3—4 м). Березовые насаждения 18-летнего возраста имеют средний диаметр 15,1 см, среднюю высоту — 17,2 м и запас древесины на 1 га — 106 куб. м;
б) на черноземовидных супесчаных почвах понижений между холмами-грядами с наличием суглинистых прослоек, залегающих на глубине около 100 см, при уровне грунтовых вод глубже 12 м. Насаждения березы в возрасте 14 лет имели средний диаметр 9,6 см и среднюю высоту — 8,3 м.
У березы бородавчатой на песчаных почвах начало роста отмечено во второй-третьей декаде апреля, а окончание — в третьей декаде июля и первой августа. Наиболее интенсивный сезонный прирост в высоту — около 60% годового — наблюдается во второй половине мая и в июне (Чирский песчаный массив).
Вяз мелколистный. На территории Чирского песчаного массива в насаждениях вяза мелколистного в возрасте 9—15 лет обнаружена следующая зависимость роста от почвенно-грунтовых условий.
На почвах, где маломощная супесчаная прослойка (20 см) залегает на глубине около 180 см, а глубже расположен песок ненарушенного строения, при уровне грунтовых вод 6—7 м, вяз мелколистный растет неудовлетворительно. В насаждениях 12-летнего возраста он имел средний диаметр 3,2 см, среднюю высоту — 3,7 м, число суховершинных и сухих деревьев — 33%, а к 15 годам здоровых деревьев осталось около 20%.
На черноземовидных супесчаных почвах с расположением суглинистых прослоек на глубине 150 см, при глубоком залегании грунтовых вод (18—20 м), вяз мелколистый растет успешно. В насаждениях 11-летнего возраста он достигает среднего диаметра 9,1 см и средней высоты — 7,5 м. Здесь деревья вяза были здоровые.
На песчаных почвах в течение вегетационного периода вяз мелколистный растет в высоту 80—90 дней. Начало роста наблюдается в третьей декаде апреля и первой мая, а конец — в третьей декаде июля. Наибольший прирост в высоту происходит во второй и третьей декаде мая и в июне, составляя 65—75% от годичного.
Рост и состояние деревьев вяза мелколистного в трехрядных защитных лесных полосах в сильной степени зависят от растительности, прилегающей к защитным насаждениям.
При использовании таких участков под виноградные и др. культуры сельскохозяйственного значения, в результате чего верхние слои почв все время или большую часть времени находятся в разрыхленном состоянии, а естественная травянистая растительность отсутствует, в насаждениях вяза господствующее положение занимают деревья крайних рядов. Деревья же среднего ряда находятся в состоянии угнетения, переходящем затем в стадию отмирания.
В тех случаях, когда к трехрядным лесным полосам из вяза мелколистного примыкают участки, заросшие травянистой растительностью, господствующее положение переходит к деревьям среднего ряда.
На участках, прилегающих к защитным лесным полосам из вяза мелколистного, нельзя успешно возделывать виноградные и сельскохозяйственные культуры на расстоянии до 20—25 м с каждой стороны, так как они здесь не выдерживают конкуренции с корневой системой деревьев вяза в борьбе за влагу и питательные вещества.
В условиях Астраханской полупустыни на супесчаных почвах Богдинской опытной станции ВНИАЛМИ вяз мелколистный в крайних рядах полезащитной лесной полосы растет лучше, чем в срединных. По-видимому, деревья крайних рядов получают дополнительное водное питание за счет примыкающих участков с сельскохозяйственными культурами.
Дуб черешчатый. В пределах Чирского песчаного массива развитие дуба черешчатого в лесных насаждениях в возрасте до 31 года характеризуется следующими данными.
На черноземовидных супесчаных почвах понижений, где суглинистые прослойки расположены на глубине около 100 см, при уровне грунтовых вод 5—6 м, наблюдается самый лучший рост дуба (1а бонитет): в возрасте 31 года он имел средний диаметр 14,8 см, среднюю высоту — 14,0 м и запас древесины на 1 га — 217.8 куб. м.
На черноземовидных суглинистых почвах понижений, при залегании грунтовых вод на глубине 6—7 м, дуб растет с производительностью II бонитета. Дубовое насаждение в возрасте 30—31 года имеет средний диаметр 11,7 см, среднюю высоту — 10,5 м и запас древесины на 1 га — 151,1 куб. м.
На таких же почвах нижних частей склонов холмов-гряд рост дуба ухудшается (III бонитет), что связано с влиянием рельефа. В возрасте 30—31 года его средний диаметр — 10,0 см, средняя высота — 7,5 и запас древесины на 1 га — 70,8 куб. м.
На серых песчаных почвах пологих склонов гряд с наличием суглинистых прослоек, расположенных неглубоко (100 см), и залегании грунтовых вод около 8—9 м дуб растет плохо (IV бонитет), насаждения 26-летнего возраста достигали среднего диаметра 11,2 см и средней высоты — 5,3 м.
На серых песчаных почвах, не имеющих до глубины 200 см суглинистых прослоек, дуб растет очень плохо (V бонитет): в насаждениях 19—23-летнего возраста средний диаметр был 5,1 см и средняя высота — 3,0 м.
На участках с глубоким залеганием грунтовых вод (18—20 м) дуб растет с различной эффективностью:
а) на черноземовидных суглинистых почвах понижений между грядами с наличием глинистых прослоек, расположенных на глубине около 75 см, дуб растет успешно (средняя высота 3-летних дубков — 47,2 см);
б) на серых супесчаных почвах возвышений (вершины гряд) без суглинистых или глинистых прослоек наблюдается плохой рост дуба (средняя высота дубков 3-летнего возраста 29,6 см).
В насаждениях дуба Iа бонитета кульминация годичного прироста в высоту наступает в возрасте 12—15 лет — 0,80—0,88 м, а в культурах IV бонитета — 6—9 лет — 0,39—0,66 м.
Взрослые дубовые насаждения (поросль 12-летнего возраста) влияют отрицательно на рост молодых культур дуба в возрасте 3 лет, расположенных на расстоянии — 5—10 м от них, в результате чего прирост в высоту у дубков снижается до 50—75%.
Дуб черешчатый в районах Терско-Кумской полупустыни на мелкозернистых карбонатных мелкобугристых песках с погребенными супесчаными почвами на глубине 100—150 см, при уровне пресных или слабоминерализованных грунтовых вод около 6—7 м (до 8—9 м), является самой устойчивой и долговечной породой. В насаждениях 30-летнего возраста он оказался здоровым с удовлетворительными показателями роста (III бонитет): средний диаметр — 15,8 см, средняя высота — 8,3 м. В аналогичных условиях произрастания долговечность осокоря исчисляется в среднем около 15—18 лет, а акации белой — 20—25 лет.
Тополь черный (осокорь). Эффективность роста насаждений осокоря находится в следующей зависимости от условий произрастания (Чирский песчаный массив):
а) на мелкобугристых песках с погребенными супесчаными почвами на глубине 80—100 см, при залегании грунтовых вод глубже 12 м, осокорь растет медленно (в возрасте 35 лет средняя высота деревьев 8—8,5 м) и является недолговечной породой (к 35 годам полностью отмирает). В аналогичных условиях плохо растет поросль осокоря, образовавшаяся после срубки культур (в возрасте 7 лет деревца имели среднюю высоту 2,8 м);
б) осокорь растет успешно на серых песчаных почвах, где суглинистые прослойки расположены на глубине 80—100 см и грунтовые воды залегают около 5—6 м от дневной поверхности. Тополь черный в возрасте 27 лет достигал среднего диаметра 24,5 см, средней высоты — 17,6 м и запаса древесины на 1 га — 436 куб. м. После рубки образовалась поросль, достигавшая в 15-летнем возрасте среднего диаметра 20 см и средней высоты — 17 м.
На Терско-Кумских песках рост насаждений тополя черного находится в зависимости от следующих почвенно-грунтовых условий:
а) осокорь растет успешно на мелкобарханных мелкозернистых карбонатных песках с погребенными супесчаными почвами на глубине около 100—150 см и уровнем пресных грунтовых вод 8—9 м. Обычно такие пески входят в состав возвышенных частей рельефа (вершины бугров, холмов, гряд). Тополевые культуры в 9-летнем возрасте достигали среднего диаметра 7,7 см и средней высоты — 10,2 м;
б) осокорь растет плохо в понижениях между буграми, холмами и грядами, где верхний слой почвогрунта — супесчаный, а глубже (в нашем случае с 20 см глубины) расположен песок, подстилаемый супесчано-суглинистым слоем на глубине 210 см, и пресные грунтовые воды залегают на глубине около 7—8 м от поверхности земли. В 9-летнем возрасте деревья этого тополя имели средний диаметр 1,6 см и среднюю высоту — 1,8 м.
В районах полупустыни, где грунтовые воды залегают на глубине 3—7 м, наблюдается заметное влияние тополевых насаждений на уменьшение влажности почвогрунтов, понижение уровня грунтовых вод и повышение их минерализации. В связи с этим; например, на Хошеутовском песчаном участке Астраханской полупустыни в лесонасаждениях осокоря создаются непригодные для дальнейшего их произрастания условия в течение 7—10 лет после посадки, а на песках Ачикулакского лесхоза Терско-Кумской полупустыни — в течение 15—18 лет.
Осокорь превосходно переносит неполное засыпание песком. Частичное выдувание песка вокруг корней тополь тоже переносит, но растут деревья значительно медленнее, чем при неполном их засыпании. На обнаженных при выдувании частях корней появляются корневые отпрыски.
Шелюга красная. Эффективность роста шелюги красной также находится в зависимости от условий почвенногрунтовой среды (Чирский песчаный массив):
а) она плохо растет на светлых песках однородного и ненарушенного строения, где однолетние побеги ее имели высоту 25 см;
б) на почвогрунтах ненарушенного строения, где слои песка и супеси или суглинка чередуются между собой, шелюга красная растет удовлетворительно: побеги ее в однолетнем возрасте достигали 100 см;
в) наиболее успешный рост шелюги (высота побегов однолетнего возраста 130 см) наблюдается на эоловых песках с погребенными супесчаными почвами на глубине 50—100 см.
Общее заключение, вытекающее из опыта лесоразведения на песчаных территориях, сводится к следующему. К числу ведущих, решающих факторов эффективности роста древесных пород относится строение почвогрунта, то есть механический состав отдельных слоев и глубина залегания последних. Если в верхнем песчаном или супесчаном слое количество глинистых и пылеватых частиц меньше, чем в подстилающем его горизонте, то создаются условия увлажнения и сохранения влаги. Иными словами, наилучшие лесорастотельные условия образуются в тех случаях, когда в почвогрунтах до глубины 1,5—3,0 м верхний слой песчаный, а ниже расположен супесчаный или суглинистый; верхний слой супесчаный, а глубже залегает суглинистый; песчаные слою чередуются с супесчаными или суглинистыми.
О взаимоотношениях пород
В смешанных культурах, созданных по подеревному и рядовому типам смешения, отрицательное влияние одних пород на другие начинает проявляться с раннего возраста. Например, между сосной обыкновенной « березой бородавчатой — с 4—5 лет, а между сосной обыкновенной и акацией белой, тополем канадским и вязом мелколистным — с 5—6 лет. Нужно считать, что период наступления вредного влияния одних пород на другие будет изменяться в ту или другую сторону в зависимости от почвенно-грунтовых условий.
Заметное вредное действие указанных лиственных пород на сосну обыкновенную в возрасте 11—13 лет распространяется на расстояние до 2,5—4,0 м. Отсюда следует практический вывод, что посадочные места в смешанных культурах из сосны и лиственных быстрорастущих древесных пород нужно размещать по схеме 2,5—4X2,5—4 м.
Таким образом, мы видим, что на песчаных территориях нецелесообразно создавать смешанные насаждения из главных пород по подеревному и рядовому типам смешения. Видимо, на таких территориях практическое значение будут иметь смешанногрупповые посадки, когда древесные породы размещаются с учетом почвенногрунтовых условий, обеспечивающих успешное произрастание каждой из них в отдельности исходя из хозяйственной целесообразности.
Особенности лесоразведения на песках
Для выращивания насаждений на заросших естественной травянистой растительностью бугристых песках, степной и полупустынной зон европейской части СССР необходима предварительная подготовка почвы путем сплошной вспашки под зябь или в виде чистых паров в зависимости от степени заращенности участков. Частичная подготовка почвы в виде однометровых площадок, размещаемых по схеме 3X3 м между их центрами, или одинарных и двойных борозд, проводимых через 1,5—2,0 м, не обеспечивает успешного роста лесных культур, так как оставшийся травостой боковыми корнями сильно иссушает верхние слои почвогрунта. Результаты наблюдений на песках Ачикулакского лесхоза Ставропольского края показали, что в период наибольшего развития травостоя влажность песков в два-три раза меньше по сравнению с незаросшими.
В целях недопущения или значительного ослабления процессов дефляции сплошную обработку почвы следует производить лентами (полосами) шириной 10—25 м с таким же или несколько большим межленточным расстоянием. Для песков и песчаных почв ширина лент может быть около 10 м, а для супесчаных почв — до 15—25 м. Направление лент должно быть перпендикулярно направлению наиболее вредоносных ветров. Если на таких лентах сосновые посадки будут испытывать значительные повреждения от засекания песчаными частицами, то предварительно создаются живые защиты от шелюги красной с расстоянием между рядами 3 м. На песках и песчаных почвах можно создавать ленточные шелюговые защиты шириной 6 м с межленточным пространством от 10 до 20 м в зависимости от степени развеивания песков; каждая лента состоит из трех рядов шелюги. Шелюга красная является прекрасным растением для создания живых защит, имеющих большое практическое значение в деле выращивания сосны обыкновенной на песках и песчаных почвах степной зоны. Благоприятное влияние шелюги красной на приживаемость посаженных сосновых сеянцев выражается в следующем:
а) шелюга предохраняет молодые растения от солнечного ожога. На поверхности обнаженных песков температура достигает 60—73°, в то время как под кронами шелюги она составляет 43—53°;
б) подстилка из листьев шелюги способствует сохранности влаги в верхнем слоем почвы;
в) шелюга положительно влияет на приживаемость молодых растений в первые два года их жизни, а затем она начинает действовать отрицательно путем светового угнетения и конкуренции за почвенную влагу. В связи с этим шелюгу красную после указанного времени необходимо вьгрубать в несколько приемов в течение 1—3 лет.
Живые защиты из быстрорастущих древесных пород в составе тополя канадского, акации белой и клена ясенелистного на песчаных и супесчаных почвах, созданные в виде кулисных насаждений шириной 25 м с межкулисным пространством такой же ширины, дали неудовлетворительные результаты. Сосновые культуры на второй год после посадки между кулисами испытывают сильное угнетение. Отрицательное действие живых защит из тополя канадского 6—7-летнего возраста путем иссушения верхних слоев почвогрунта распространяется до 6—8 метров в сторону от кулис. В крайних трех-четырех рядах сосновых культур, примыкающих к кулисам, средняя высота была в полтора-два раза меньше, чем в срединных трех-четырех (Каменский лесхоз Ростовской области).
Для использования машины Чашкина (СЛЧ-1) в лесопосадочных работах на участках песков, песчаных и супесчаных почв, заросших крупной полынью и другими грубостебельными растениями, подготовку почвы следует производить в виде чистых паров, так как на зяблевой вспашке сошники машины забиваются запаханной травой, в результате чего через каждые 10 м в среднем приходится выключать механизм машины.
Рядовой способ создания лесных насаждений на песчаных и супесчаных почвах и бугристых песках, пригодных для механизации лесокультурных работ, пока является основным. Этот способ выращивания лесонасаждений на практике оправдал себя полностью.
При восстановлении неполноценных сосновых и дубовых насаждений, а также при закладке новых посадку сеянцев сосны и посев желудей дуба рекомендуется производить на расстоянии не ближе 10 м от взрослых насаждений такой же породы. При расстоянии же между ними менее 10 м наблюдается заметное угнетающее действие взрослых деревьев на рост молодых.
Незаросшие части участков песков, расположенных между куртинами естественных зарослей можжевельника казацкого на Арчединско-Донском песчаном массиве, где процессы дефляции прекратились или слабо выражены, необходимо широко использовать для создания насаждений из сосны обыкновенной без обработки почвы и ухода за ней.
В местах, где невозможно успешно вырастить сосновый лес из-за наличия выраженных процессов дефляции, в условиях Арчединско-Донских песков может иметь практическое значение применение механических защит из веток можжевельника казацкого в виде устилочных лент шириной в 0,5 м с межленточным пространством в 1 м, направленных перпендикулярно господствующим ветрам. Ветки длиной 0,5 м без обрубки побегов раскладывают поперек лент толщиной в один слой на расстоянии около 10—15 см одна от другой. Между такими у стилками сажают сеянцы сосны обыкновенной.