Современные естественно-исторические условия весьма неблагоприятны для произрастания древесной растительности я районе Степновского лесхоза.
Лесными посадками возле города Степного, в бывшей Элистинской даче, начали заниматься во второй половине XIX в. Дача занимала небольшую часть долины балки Элисты, но основная ее площадь выходила на высокое степное плато. Общая площадь Элистинской дачи составляла 1181 га, из них было подвергнуто облесению до 1913 г. 205 га. Все попытки создания лесных насаждений в этой даче успеха не имели. В настоящее время от бывших лесных посадок сохранились только культуры в долине балки Элисты на площади 2,5 га, которые имели воможность питаться пресными грунтовыми водами. На водораздельных степных участках все культуры под влиянием ряда причин и главным образом из-за недостатка влаги погибли.
Акад. Г. Н. Высоцкий, производя обследование лесных культур в Элистинской даче в 1913 г., указывал, что еще в тот период в даче сохранилось еле живых насаждений 46%, остальные 54% засохли. Наиболее сильное усыхание древесно-кустарниковой растительности происходило на возвышенных участках.
В настоящее время такая же участь постигает обследованные нами посадки Агролеса, заложенные в 1928—1930 гг. в 5 км от гор. Степного.
Основная территория этих посадок расположена на приподнятом пологом склоне балки Элисты на светлокаштановых супесчаных и легко-суглинистых почвах, подстилаемых мощными ергенинскими песками. В северо-западной части участка посадки находятся почти на ровном террасовидном уступе.
Из культур общей площадью в 200 га, посаженных в 1928—1930 гг., к 1951 г. более или менее сохранилось только около 60 га. Здесь высаживались в различных смешениях следующие древесные и кустарниковые породы: дуб, ясень зеленый, гледичия, карагач, акация белая, клен американский, акация желтая, аморфа, скумпия, лох, тамарикс и др.
Культуры Агролеса в первые десять лет жизни содержались в надлежащем порядке и для степных условий развивались нормально. С 1942 г. эти посадки были лишены ухода и охраны; культуры травились скотом.
С 15-летнего возраста насаждения начали усыхать, особенно сильно за последние 3—5 лет.
Для изучения состояния этих культур были заложены три пробы: две — в культурах с участием дуба и одна—в культурах ясеня зеленого в смешении с кустарниками. Пробные участки расположены на возвышенном пологом склоне балки Элисты. Почва — светлокаштановая, легко-суглинистая, солонцеватая, в комплексе с солонцами до 20%, подстилаемая на глубине 1,5—2,5 м мощным слоем белого песка.
Расстояние между рядами растений на пробе первой — 1 м, а на пробах второй и третьей — 1,5 м.
Основная часть (60—70%) высаженных древесных и кустарниковых растений погибла. Из оставшихся культур часть растений также находится в поврежденном или усыхающем состоянии.
Усыхание и отпад лесной растительности на пробах 2 и 3 больше, чем на пробе 1. Это объясняется, повидимому, более близким залеганием к дневной поверхности (с глубины 1,5 м) ергенинских песков на 2-й и 3-й пробах.
На солонцовых пятнах вся лесная растительность, за исключением тамарикса, погибла.
Из высаженных на этих участках древесных пород наиболее устойчивыми оказались дуб и ясень зеленый, а из кустарниковых — тамарикс и аморфа. От первоначального числа высаженных растений к моменту обследования сохранилось; дуба — 24%, ясеня зеленого — 37%, аморфы — 36% и тамарикса — 63%. Наибольший отпад в этих культурах наблюдался у клена ясенелистного, которого сохранилось в посадках только 17%, причем в большинстве случаев поврежденного.
Таким образом, общее состояние культур в период обследования следовало признать неудовлетворительным. Посадки были сильно расстроены и представляли собой редины и прогалины.
Уцелевшие остатки культур имели чахлый вид, кривые, корявые и сучковатые стволы и ажурные кроны. Около 30% молодых веток на деревьях не имело листьев, что было вызвано острым недостатком влаги в почве. При сокращении листовой массы деревьев расход воды на транспирацию, несомненно, был меньшим.
Усыханию лесных культур в посадках Агролеса в значительной мере способствовал также травяной покров, в состав которого входили главным образом типчак, полынь белая, ковыль и другие представители степной растительности.
Почти все древесные и кустарниковые породы в этих культурах ежегодно страдают от морозов, особенно сильно аморфа и скумпия, менее — дуб и акация желтая,
Одновременно с обследованием надземной части древесных и кустарниковых растений проводилось детальное исследование корневых систем по разработанной нами методике.
На основании исследования корневых систем можно сделать следующие выводы.
Главная масса (60—70%) крупных и мелких корней исследуемых древесных и кустарниковых пород сосредоточена в верхнем 80-сантиметровом слое почвы.
В карбонатном горизонте (на пробе 1 с глубины от 100 до 200 см и на пробе 2 с глубины от 80 до 140 см) наблюдалось резкое сокращение развития мелких мочковатых корней дуба и аморфы.
Однако с углублением в почвогрунт, по мере того как уменьшалось содержание белоглазки, количество мелких корней этих пород снова увеличивалось. Это доказывает, что известковые скопления в почве отрицательно действуют на развитие корней дуба и аморфы. Поэтому в распределении мелких корней дуба и аморфы образуется два яруса: первый — в верхнем 80-сантиметровом слое почвы и второй — глубже 1,5 м.
Корневая система акации желтой распределяется в почвогрунте более равномерно. Содержание ее корней в горизонте скопления белоглазки лишь уменьшается в небольших размерах. Следовательно, корни акации более активно проникают в уплотненный карбонатный горизонт, чем корни дуба и аморфы. Возможно, что акация желтая может быть использована для биологического мелиорирования уплотненных карбонатных горизонтов почвы. Эти различные отношения корней древесных и кустарниковых пород к уплотненным карбонатным горизонтам почвы следует учитывать при лесоразведении.
В 20-летних культурах акация желтая по сравнению с дубом имеет более мощную корневую систему. Данные учета показывают, что на 1 м2 почвогрунта корней акации содержится в 2—2,5 раза больше, чем корней дуба, хотя количество уцелевших растений на единице площади насаждения и той и другой породы в момент исследования было почти одинаковое. Этим, повидимому, объясняется лучшее состояние желтой акации по сравнению с другими, произрастающими здесь породами.
Корневые системы акации желтой и дуба проникают в почвогрунт на одинаковую глубину. На 1-й пробе дуб и акация достигают глубины 360 см, на 2-й пробе — 300 см.
Аморфа проникает на глубину 250 см. Таким образом, утверждение некоторых лесоводов о том, что акация желтая развивает поверхностную корневую систему, нашими исследованиями не подтверждается.
Из полученных данных следует, что акация желтая с ее мощной корневой системой может быть сильным конкурентом дуба и других растений. Поэтому вряд ли можно считать желтую акацию подходящим компонентом для дуба, тем более что акация желтая плохо защищает почву от травянистой растительности. Под ее кустами развивается сравнительно хороший покров травянистых растений.
Проведенные исследования показали, что особенно резкое сокращение крупных и мелких корней древесных и кустарниковых пород наблюдалось в ергенинских песках, которые на 1-й пробе залегают с глубины 280 см, а на 2-й—со 160 см. Корни древесных растений, достигшие песчаного слоя, горизонтально разветвлялись на несколько тонких корней, которые резко поворачивали в стороны, изгибались и сходили на нет, а корни, проникшие в песок, отмирали. Песок на обеих пробах был сухим и сыпучим. В момент раскопок—24 мая—влажность его на 1-й пробе была 0,8%, на 2-й —0,7%, в то время как лежащий над песчаным слоем суглинистый горизонт имел влажность 8,5%.
Эти неблагоприятные почвенные условия, повидимому, в значительной мере способствовали усыханию созданных здесь лесных культур. В первые годы жизни лесных посадок, когда их корневая система располагалась в слое суглинка, культуры развивались более или менее нормально. Древесные растения снабжались водой, накопившейся в 2-метровом суглинистом слое почвы. Но по мере того как насаждение росло, увеличивалась потребность во влаге, а корни древесных растений, проникая в глубь почвогрунта, попадали в сухой песок и потому не в состоянии были удовлетворить его; в результате культуры Агролеса с 15-летнего возраста начали усыхать.
На этих участках изучалось также распространение корней травянистых растений в почвенной толще. Результаты учета показывают, что 80% корней травянистых растений сосредоточены в верхнем 20-сантиметровом слое почвы. Мощно развитая густая сеть этих корней в верхнем слое почвы, несомненно, подавляет развитие корней древесных растений. Кроме того, корни травянистых растений в верхнем слое почвы перехватывают основную долю летних осадков, в результате чего древесная растительность еще сильнее страдает от недостатка влаги.