Пастьба скота производит разнообразное воздействие на лесные почвы, но чаще оказывает отрицательное влияние: снижает прирост насаждения, уничтожает удобряющий почву защитный травянистый покров, подлесок и подрост; в конечном итоге насаждение отмирает. Пастьба скота влияет на лес через почву, ухудшая ее свойства. Каковы же особенности этого влияния?
В таблице приведены данные анализа физических свойств на участках лесных почв, из которых один представляет собой целинную лесную почву, а другой, расположенный рядом, — пастбище. Этот последний подвергался интенсивной пастьбе скота, его верхний почвенный горизонт «сбит», т. е. уплотнен, травянистая растительность на нем потравлена и изменила свой состав в сторону преобладания растений, выносящих обстановку сбоя.
Данные таблицы показывают, что под влиянием пастьбы скота происходит уплотнение верхних почвенных горизонтов, по крайней мере до 20 см. Лежащие глубже горизонты не затронуты уплотнением даже в малой степени. Этот вывод опирается на ряд показаний, среди них наиболее яркий и убедительный — капиллярная скважность, резко падающая под влиянием пастьбы.
Влияние пастьбы скота на физические свойства почв (данные П. С. Погребняка и П. К. Фальковского)
Уплотнение, вызванное ею, ликвидирует в первую очередь более крупные поры, которые в конечном итоге смыкаются (затворяются) и превращаются в мелкокапиллярные. Отсюда и происходит эффект увеличения капиллярной скважности и объемного веса в уплотненном слое.
Одновременно с уплотнением верхнего горизонта при сбое изменяется режим влажности почвы: верхние уплотненные горизонты в течение летнего теплого времени года испытывают контрастный режим увлажнения. После дождей они переувлажняются, в сухое время года пересыхают в большей мере, чем это происходит на неуплотненных, целинных лесных почвах. В данных таблицы уплотненные горизонты суглинистых (дубравных) почв переувлажнены, так как образцы брали в дождливый сезон и почвы, находясь под лесным пологом, были защищены от испарения. Образцы 1 и 2-й серии были взяты в сухую погоду, и поэтому их уплотненный горизонт находится в стадии предельного пересыхания.
Для оценки влияния пастьбы скота на лесные почвы особенно важен режим увлажнения нижних почвенных горизонтов. Соответственно снижению водопроницаемости уплотненного горизонта после дождей он увлажняется сильнее, чем нормально рыхлые верхние горизонты неуплотненных целинных лесных почв. Зато нижние горизонты почв, особенно глинистых, испытывают на себе иссушение из-за медленной фильтрации влаги верхним уплотненным горизонтом и ограниченного поступления се к лежащим ниже почвенным слоям. Главнейший гидрологический недостаток сбоя, возникающий из-за ограниченного поступления влаги в глубинные слои, — иссушение их до пределов неусвояемой влаги, сокращение глубины промачивания почвы и большие потери влаги на испарение с поверхности на так называемое «физическое испарение».
Потери пока еще не определены количественно, но по всем данным они значительны. Об этом косвенно говорит характерный в экологическом отношении ход пастбищных дигрессий растительного покрова в сухих или умеренно увлажненных условиях местообитания. Он всегда направлен в сторону ксерофитизации. При интенсивной пастьбе скота в степях состав покрова обедняется двудольными мезофитами — шалфеями, адонисом, безостым костром и другими, в то время как ксерофитные злаки и полыни начинают преобладать. Пастьба скота в лесах лесостепи заканчивается ксерофитизацией покрова, выпадением из состава леса более влаголюбивых элементов, в первую очередь ясеня, ильма, кленов при значительной устойчивости ксерофитного дуба (П. К. Фальковский, 1929). Ссылки на ухудшение почвенной аэрации как на самую важную причину падения производительности леса и его усыхания на лесных сбоях в сухих и свежих дубравах нельзя разделить, так как фактор недостатка влаги в этих условиях, при скотосбое, является решающим.
Иное дело — сбой в условиях влажных и сырых типов леса, а также в холодном и влажном климате, где ближайшим экологическим фактором, выступающим в качестве ограничителя роста леса при пастьбе скота, является в подавляющем большинстве случаев избыток влаги, приводящий к ухудшению почвенной аэрации, согласно известному правилу антагонизма воды и воздуха в почве.
Параллельно с эволюцией физических свойств, идущей под влиянием пастьбы, происходят сдвиги в режиме микробной деятельности и химизма почвы. Само по себе уплотнение и вызываемое им пересыхание почвы изменяют азотный баланс почвы, понижают продуктивность азотфиксации, аммонификации и нитрификации почвы. Замедляется ход разложения органического опада, исчезает лесная подстилка, происходит задернение почвы первоначально злаками и, в конечном итоге, спорышем.
На местах сбоя возникает совершенно не свойственный лесу и лесным почвам в нормальных условиях поверхностный сток. С ходом уплотнения почвы он нарастает не только на склонах, но и на относительно ровных местах. Поверхностный смыв почвы, столь типичный для пахотных угодий, почти не имеет места на сбоях. Здесь с самого начала формируются водотоки — размывы, врезающиеся в лес чаще всего со стороны расположенных выше подвергнутых скотосбою лесных опушек или приопушечных лужаек. В течение относительно короткого времени эти рытвины способны превращаться в овраги, проходящие через лес.