В защитном лесоразведении большое значение имеет борьба с засухой, водной и ветровой эрозией почв.
Защитное лесоразведение включает в себя создание полезащитных лесных полос на пашне, противоэрозионных посадок на овражно-балочных системах, на песках, горных склонах, по берегам рек. водохранилищ, каналов, насаждений вдоль железных и шоссейных дорог, вокруг населенных пунктов, полевых станов, животноводческих комплексов, на пастбищных и других землях.
Полезащитные лесные полосы влияют на микроклимат прилегающей территории, снижая скорость ветра на межполосных полях, дробя и разрушая воздушные вихри. Трансформация лесной полосой воздушного потока сопровождается большой потерей им кинетической энергии. Способность переводить кинетическую энергию воздушного потока в механическую свойственна только растительным системам и, в частности, лесным полосам.
Территория степных и лесостепных районов СССР разделена на агролесомелиоративные зоны с однородными лесорастительными условиями. Для этих зон разработаны методы выращивания полезащитных лесонасаждений, их размещения по сельскохозяйственной территории, типы, конструкции полос, размещения и смешения растений в посадках, установлен ассортимент древесных и кустарниковых пород и др.
Защитное влияние лесных полос резко возрастает если сеть их образует единую взаимодействующую систему, строго ориентированную на местности. По сравнению с действием одиночных лесных полос ветрозащитное действие насаждений в системе возрастает более чем в 1,5 раза. Высокая эффективность систем полезащитных лесных полос особенно проявилась во время сильных пыльных бурь 1960 и 1969 гг. на Северном Кавказе и на юго-востоке Украины, в 1969 и 1972 гг. в Нижнем Поволжье.
Наряду со снижением скорости и трансформацией ветрового потока под влиянием лесных полос происходит изменение относительной влажности воздуха. В сухие, жаркие и суховейные дни она повышается на 5…15%. Защитные полосы снижают испарение влаги из почвы до 30…40%. Исследования Государственного гидрологического института показали, что испарение в системе полос Каменной степи снижается на 90…100, а в Заволжье на 540 м3/га. Водный режим растений в системе полос улучшает их терморегуляцию, увеличивает фотосинтез и активность синтетических процессов.
Полезащитные лесные полосы влияют на снегоотложение и снегораспределение, промерзание и оттаивание почвы, ее водно-физические и химические свойства. Наиболее равномерно снег распределяется на полях, защищенных лесными полосами продуваемой конструкции. Такие полосы сохраняют выпадающие твердые осадки с небольшим перераспределением их в пределах защищенных полей, что способствует дополнительному увлажнению полей в период весеннего снеготаяния, которое оказывается значительным: в лесостепи европейской части в среднем достигает 28 мм, лесостепи Западной Сибири 27, черноземной степи 47, степи Среднего Заволжья — 37, сухой степи Западного Казахстана и Ставропольского края 22 мм. Дополнительное увлажнение угодий в системе лесных полос за счет зимних осадков значительно улучшает водный баланс межполосных полей.
Накапливая и сохраняя осадки и усиливая их поглощение менее промерзшей почвой, лесные полосы вносят коренные изменения в режим влажности почвогрунта. С увеличением влажности почвы возрастает поступление воды в водоносный горизонт. Это наиболее четко выражено в лесных полосах и вблизи них. В результате систематического весеннего подъема грунтовых вод под лесными полосами возникает местный внутригрунтовой сток вод от насаждений к серединным частям межполосных клеток.
В системе лесных полос в значительной толще почвогрунта интенсифицируется круговорот веществ, прогрессирует процесс почвообразования. Лесные полосы увеличивают мощность гумусного горизонта, а также содержание мобильных форм азота и фосфора. Во всех зонах под влиянием лесных полос улучшаются физические свойства почв, а в каштановой и светло-каштановой подзонах усиливается процесс вымывания вредных солей.
Лесные полосы в зоне своего влияния создают благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, способствуя повышению их урожайности. Посаженные в 30-х годах в колхозах и совхозах лесные полосы в 50-х годах достигли значительной высоты и превратились в надежную защиту полей. В 1954 г. в результате массового учета урожая зерновых культур среди лесных полос и вне их по 16 степным областям и краям на 40 тыс. га посевов выяснилось, что средняя прибавка для всех 449 пунктов учета составила 2,2 ц/га; в 1956 г. по учету урожая зерновых на 18 тыс. га посевов средняя прибавка урожая равнялась 2,8 ц/га. В 1972 г. обследование в ряде областей Российской Федерации и Украины подтвердило положительное влияние полезащитных лесных полос на урожайность сельскохозяйственных культур. Прибавка урожая зерна под защитой лесных полос в обследованных хозяйствах Саратовской и Волгоградской областей составила 1,7…4,4 ц/га, или 20…41% урожая на открытых полях, в Ростовской — 2…8,5 ц/га, или 27…78%, в Воронежской — 4,3…8.7 ц/га, или 35…77%. В Украинской ССР средняя прибавка урожая составила 3 ц/га с колебанием от 1 до 7 ц/га и более.
В 1974 г. влияние лесных полос на урожай сельскохозяйственных культур было также эффективно. Прибавка урожая зерновых в обследованных хозяйствах Саратовской и Волгоградской областей соответственно составила 3,5 и 3,8 ц/га, или 25…20% урожая на открытых полях, в Куйбышевской обл. — 2,9 ц/га, или 14%, Оренбургской — 2,3 ц/га, или 14%, Воронежской — 4,4 ц/га, или 18%, Ростовской — 3,4 ц/га, или 13%, в Краснодарском крае — 6 ц/га, или 19%, в Ставропольском крае — 3,5 ц/га, или 20%; в хозяйствах Украинской ССР средняя прибавка равнялась 3,5 ц/га, пли 11,8%, Казахской ССР 1,8 ц/га, или 47,6%.
Существенное влияние лесные полосы оказывают на урожайность сельскохозяйственных культур на орошаемых землях. Так, прибавка урожая хлопчатника в системе лесных полос в 1974 г. в Узбекской ССР составила 3,6…11 ц/га, или 14,7…55%, в Таджикской ССР 4,1…7,3 ц/га, или 20,7…38,4%, и в Туркменской ССР 4,3…5,7 ц/га, или 27,7…33,5%. Средняя прибавка по всем обследованным хозяйствам составила 5,8 ц/га, или 26,6% к урожаю на открытых полях.
Лесные полосы значительно повышают агрономическую эффективность многих агротехнических приемов, и влияние их растет при применении более высокой агротехники. По данным Донского зонального НИИ сельского хозяйства Ростовской области, средний урожай озимой пшеницы за 1970—1972 гг. на паровом поле при почвозащитной технологии на поле с лесными полосами составил 38,4 ц/га, а без полос 36,6 ц/га, на паровом поле за 1970 -1973 гг. соответственно 30,3 и 28,7 ц/га. Во Всесоюзном ИИИ зернового хозяйства урожай яровой пшеницы под защитой лесных полос в 1974 г. по первой культуре после пара составил 16,6 ц/га, по третьей — 12,7 ц/га, а в открытом поле соответственно 14,4 и 10,6 ц/га, в 1975 г. по второй культуре после пара соответственно 8,7 и 6 ц/га, или был выше на 30%. В Присивашской опытной станции УкрНИИЛХа на полях, на защищенных лесными полосами, применение противоэрозионной агротехники дало среднюю прибавку урожая зерна озимой пшеницы 1,8 ц/га, а на защищенных — 5,2 ц/га, т. е. почти в 3 раза больше. Под защитой лесных полос повышается результативность удобрений сельскохозяйственных культур, улучшается качество зерна, а также повышается мелиоративный эффект орошения в сочетании с полезащитным лесоразведением.
Колхозы и совхозы, создавшие на своих полях научно обоснованные системы полезащитных лесных насаждений (а таких хозяйств уже более четырех тысяч в стране), в значительной степени застраховывают свои урожаи от капризов погоды. Сейчас хозяйства, в которых лесные полосы в законченных системах в основном достигли проектной высоты и обеспечивают почти полную защищенность прилегающих полей, практически в любых условиях погоды получают существенный дополнительный доход. Колхозы и совхозы Северного Кавказа, имеющие законченные системы лесных насаждений, получают прибавку урожая зерновых 4…5 ц/га.
В хозяйствах, имеющих системы полезащитных лесных полос, в результате дополнительного сбора урожая общая продуктивность растениеводства повышается на 15…18%. В целом лесные полосы повышают производительность труда на 12…15%, снижают себестоимость 1 ц зерновых культур на 4…10%.
Полезащитные лесные полосы в сочетании с другими категориями насаждений очищают воздух и обогащают его кислородом, улучшают ветровой и гидрологический режим местности, химические и бактериологические качества воды (что очень важно в условиях широкой химизации земледелия).
В степных и лесостепных районах с расчлененным рельефом особенно губительно проявляет себя водная эрозия почвы. За годы Советской власти разработан комплекс мероприятий для борьбы с водной эрозией, важное место в котором занимают водорегулирующие, приовражные и прибалочные лесные полосы и овражно-балочные противоэрозионные насаждения в донной части, по берегам и откосам балок и оврагов. Они равномерно распределяют снег, задерживают талые и ливневые воды, регулируют сток и предотвращают смыв и размыв почвы, улучшают микроклимат, повышают увлажнение полей и урожай сельскохозяйственных культур. В комплексе с организационно-хозяйственными, агротехническими и гидротехническими мероприятиями противоэрозионные насаждения позволяют возвратить многие «бросовые» 3 млн в сельскохозяйственный оборот, значительно повысить плодородие эродированных земель. Противоэрозионные лесные полосы ослабляют силу ветра на прилегающих пахотных склонах в среднем на 24…40%, повышают влажность воздуха на 5…6%, уменьшают испарение на 13…16% и глубину промерзания почвы на 15…55%, сокращают образование ледяной корки с 88 до 12%, снижают интенсивность снеготаяния в 2…2,5 раза, сокращают коэффициент стока в 1,6…3,9 раза, в зависимости от облесенности.
Многолетние исследования в Каменной степи свидетельствуют о том, что при 6%-ной облесенности водосбора весенний сток сокращается в среднем на 55…60% по сравнению со стоком необлесенного водосбора. При сочетании противоэрозионных лесных насаждений с простейшими гидротехническими устройствами увеличивается поступление влаги в почву и грунт, затухают эрозионные процессы.
В присетевой зоне и гидрографической сети противоэрозионные насаждения повышают роль лугомелиоративных и других мероприятий. В системе с полезащитными лесными полосами противоэрозионные насаждения создают лучшие условия для роста и развития растений на прилегающих полях, способствуют получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Полного успеха в мелиорации оврагов можно добиться только при условии, если все элементы овражнобалочных систем будут охвачены хозяйственными мероприятиями, т. е. если будет осуществлен необходимый комплекс мелиоративных мероприятий. Таким образом, эрозию, это грозное явление природы, можно побороть, а землю заставить родить щедрее. Огромная роль в решении этих задач принадлежит научно-исследовательским учреждениям.
Украинский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации (УкрНИИЛХА) разработал классификацию склонов гидрографической сети по категориям лесокультурной площади в зависимости от крутизны склонов и степени их эродированности. Для каждой из этих категорий были созданы технологические схемы подготовки почвы под посадку защитных насаждений, определены породный состав и перечень машин для работы на склонах. Молдавский НИИ почвоведения и агрохимии им. Н. А. Димо разработал технологию полной и частичной засыпки с выполаживанием откосов оврагов в зависимости от их размеров и намечаемых целей хозяйственного освоения.
Эти мероприятия дают высокий противоэрозионный и экономический эффект, обеспечивая пригодность земли для хозяйственного использования.
ВНИИЛМом для лесостепных районов европейской части РСФСР разработаны рекомендации по комплекс ному мелиоративному освоению овражно-балочных систем, создан ряд машин и механизмов для лесомелиоративных работ (секционный геррасер ТС-2,5, площадкоделатель ОПГН-1 для подготовки почвы на межовражных участках, крутизной до 20°, двухотвальный плуг для обработки почвы на склонах крутизной до 20°, лесопосадочная машина ЛМГ-2, культиватор КРТ-3 и желудевая сеялка СЖН-1). Комплекс противоэрозионных работ, включающий в себя лесомелиоративные, гидротехнические и лугомелиоративные мероприятия в совхозе «Куликовский» Орловской области, свидетельствует о высокой противоэрозионной и хозяйственной эффективности этих работ.
Показателен опыт Каневской гндролесомелиоративной станции Черкасской области Украинской ССР, созданной в 1958 г. Объектами ее работ стали овражно-балочные системы на площади 6000 га, переданные в гослесфонд, а также эродированные балки землепользований колхозов Каневского и Корсунь-Шевченковского районов. За годы существования станции создано более 8 тыс. га противоэрозионных лесных насаждений, построено 30 км водорегулирующих валов, около 60 водосборных сооружений разных типов и конструкций в комплексе с донными сооружениями в оврагах, угрожающих размывом наиболее ценным сельскохозяйственным землям, коммуникациям, имеющим важное экономическое значение. Полностью остановлен рост 2750 вершин и отвершков оврагов, значительно снижен смыв почвы на площади свыше 12 тыс. га пашни, защищены поймы Днестра и Роси от заиления в пределах Каневского района. Чимишлийский мехлесхоз в Молдавии, организованный в 1966 г., создал противоэрозионные насаждения на овражно-балочных и склоновых землях площадью 4550 га, в том числе на землях колхозов и совхозов площадью 2190 га. Кисловодский опытно-показательный мехлесхоз успешно осуществляет на базе комплексной механизации облесение горных склонов в зоне водного питания минеральных источников в Кисловодске. Здесь в 1957 г. облесены крутосклоны на площади 3100 га, в том числе путем террасирования — на площади 1400 га. Все это свидетельствует о высокой противоэрозионной эффективное агролесомелиоративных мероприятий и настоятельной необходимости их широкого применения в комплексе с другими приемами во всех Земледельческих регионах, подверженных водной эрозии.
В нашей стране около 240 млн. га песков и песчаных земель. Только в европейской части СССР по таким речным системам, как системы Дона, Днепра, Волги, Терека, Кумы, а также в Северном Прикаспии их насчитывается около 6 млн. га, в том числе более 1 млн. га подвижных песков. Сельскохозяйственное использование их возможно только в сочетании с лесоразведением в объемах, обеспечивающих эффективную защиту почв.
В сельскохозяйственное и промышленное использование уже вовлечены большие площади песчаных земель. Разработанные научными учреждениями методы мелиорации и широкий опыт передовых хозяйств позволяют повысить интенсивность использования неосвоенных песчаных земель, поднять их продуктивность.
Песчаные массивы юга и юго-востока европейской части РСФСР, расположенные в большинстве случаев в районах интенсивного земледелия, более доступны для освоения. Об этом убедительно свидетельствует опыт освоения Придонских, Прикаспийских и других песков в РСФСР, Нижнеднепровских — на юге Украины. Еще недавно Нижнеднепровские пески представляли собой лишенный растительности, открытый действию ветров песчаный массив, справедливо названный «украинскими Каракумами». Исследования показали, что облесение — нужное средство закрепления песков, которое должно предшествовать и способствовать в дальнейшем развитию сельскохозяйственного производства на межаренных и приаренных землях.
Нижнеднепровской научно-исследовательской станцией облесения песков и виноградарства на песках УкрНИИЛХА разработаны и теоретически обоснованы принципы комплексного освоения песков, размещения угодий на них под защитой лесных насаждений, созданы технология облесения Нижнеднепровских песков, которая включает в себя комплекс последовательных научно обоснованных мероприятий, направленных на преодоление неблагоприятных факторов лесорастительных условий, и приемы повышения устойчивости и улучшения роста посадок. Применение этой технологии на базе комплексной механизации позволило создать на песках более 70 тыс. га лесных культур высокой устойчивости и производительности. И это сделано на тех песках, на которых в течение 125 лет попытки вырастить лес неизменно терпели неудачи.
Внедрение новой технологии позволило не только получить денежную экономию, но и перевести пески из так называемых бросовых земель в разряд продуцирующих, которые дают сотни тонн зерна, несколько десятков тысяч кубометров хвороста и дров, сотни тонн грибов и белоакациевого меда. Лес закрепил пески, улучшил ветровой режим, до минимума снизил опасность проявления ветровой эрозии. Повысилась культура земледелия. Все это положительно сказалось на урожайности сельскохозяйственных культур.
Под защитой лесных насаждений стало возможно успешное развитие садоводства и виноградарства на песках. Каждый гектар виноградников в передовых хозяйствах на песчаных землях ежегодно дает 1…1,8 тыс. руб. прибыли. Затраты на создание 1 га виноградников (до вступления в плодоношение) на бугристых песках, погребенных почвах и черноземовидных супесях при такой прибыльности окупаются за 4…5 лет после вступления в плодоношение.
Гумусированные песчаные почвы в южных районах европейской части РСФСР с годовой суммой осадков более 300 мм успешно используют для выращивания многолетних трав (люцерны, житняка, эспарцета и др.), бахчевых и ряда зерновых культур. Рациональное размещение сельскохозяйственных угодий в зависимости от почвенно-гидрологических условий при комплексном освоении песков обусловливает высокую рентабельность производства. Наиболее ярко это показывают результаты работы научно-исследовательских агролесомелиоративных станций и опорных пунктов ВНИАЛМИ, которыми на ранее разбитых песках созданы хозяйства с высокой культурой производства.
Защитные лесные насаждения создают реальные условия для вовлечения в сельскохозяйственный оборот песчаных земель и повышения эффективности их использования. Затраты на создание таких насаждений окупаются через 3…4 года с начала их использования, затем животноводческие хозяйства получают от них чистую прибыль.
На песках колхозов и совхозов в европейской части СССР уже заложено свыше 1 млн. га лесных насаждений. Многолетняя практика облесения песков свидетельствует о том, что разведение леса на песчаных землях — рентабельное мероприятие.
Крупнейший объект защитного лесоразведения — пески среднеазиатских пустынь и Казахстана. Там в больших объемах осуществляют облесительные работы, применяя пескоукрепительные породы — саксаул, черкез, кандым и др. Если к 1968 г. в этом регионе было всего 800 га искусственных насаждений, то за истекшие годы только на песках колхозов, совхозов и госземзапаса в Узбекской и Туркменской ССР их было заложено более 670 тыс. га.
Прибавка урожая кормов на пустынных пастбищах Средней Азии под защитой лесных полос из саксаула достигает 20…25%. Кроме того, урожай поедаемой животными массы побегов и семян самого саксаула в лесных полосах достигает 8…10 ц/га и более. В результате этого создается прочная кормовая база животноводства, растет и продуктивность животных.
Вдоль построенных в пустынных районах крупных каналов, нефте- и газопроводов, высоковольтных линий электропередач, железных дорог образуются очаги подвижных песков, угрожающих засыпанием этих объектов и создающие аварийную обстановку при их эксплуатации. До последнего времени единственным средством закрепления подвижных песков в этих условиях было устройство трудоемкой и дорогостоящей механической защиты. Теперь наметился определенный технический прогресс, связанный с применением химических фиксаторов (нэрозина, нефти) и посадкой пескоукрепляющих пород при использовании средств механизации. Эти работы проведены под руководством СредазНИИЛХ на протяжении многих километров вдоль трассы газопровода Средняя Азия — Центр. Защитные лесные насаждения на песках играют также большую противоэрозионную, санитарно-гигиеническую, климатоулучшающую, эстетическую и рекреационную роль.
Лесные насаждения обладают большой водорегулирующей и водопоглотительной способностью. Установлено, что 60…80-метровые лесные полосы в степных условиях почти полностью поглощают поверхностный сток, переводя его во внутрипочвенный и грунтовой. Лесная растительность играет большую роль в задержании твердого стока, препятствует поступлению его в реки и водохранилища, защищая их от заиления, а воду от загрязнения, очищая ее от взвешенных и растворенных в ней химических веществ и резко сокращая содержание в ней болезнетворных микроорганизмов.
Лесохозяйственные предприятия проводят большую работу, направленную на облесение берегов рек, водохранилищ и каналов. Уже создано более 100 тыс. га искусственных лесонасаждений по берегам крупных водохранилищ и каналов. В частности, полностью завершено облесение Куйбышевского, Каховского, Днепродзержинского, Кременчугского, Можайского и других водохранилищ, а также ряда крупных каналов: имени Москвы, Сев. Донец — Донбасс, Днепр — Кривой Рог и др.
Значительные объемы этих работ выполнены на берегах водохранилищ Волгоградского (более 12 тыс. га), Днепропетровского им. В. И. Ленина (около 8 тыс. га), Киевского (5 тыс. га) и др.; продолжаются работы на Северо-Крымском и других каналах.
Особое место в защитном лесоразведении занимают государственные защитные лесные полосы. На обширной территории страны от лесостепи с выщелоченными черноземами до полупустыни со светло-каштановыми комплексными и бурыми пустынно-степными почвами к 1975 г. были созданы государственные защитные лесные полосы на площади 133 тыс. га общей протяженностью 11,5 тыс. км.
Государственные лесные полосы выполняют разнообразные функции в зависимости от их структуры и местоположения. В комплексе с другими агролесомелиоративными насаждениями эти полосы регулируют водный сток, улучшают местные гидрологические условия и микроклимат прилегающих полей, повышая тем самым урожай сельскохозяйственных культур, препятствуют заилению и загрязнению рек и водохранилищ сточными водами, защищают дороги от засыпания продуктами ветровой эрозии. Они становятся крупной базой заготовки местных лесных семян для полезащитного лесоразведения, источником получения древесины в результате рубок ухода. Население близлежащих сел, деревень, рабочих поселков и городов заготавливает в них плоды и ягоды (яблоки, груши, вишни, облепиху, смородину). На опушках государственных лесных полос в период медосбора колхозы и совхозы размещают пасеки, а под тенью деревьев располагают полевые станы механизаторы. В их насаждениях находят приют звери, а также птицы, уничтожающие сельскохозяйственных и лесных вредителей. Государственные полосы, проходящие вблизи степных населенных пунктов, вместе с другими видами полезащитных лесных насаждений представляют собой своего рода зеленую зону, меняют облик степей, обогащают ландшафт и создают благоприятные условия для жизни, труда и отдыха людей.
В Советском Союзе на огромном протяжении созданы защитные лесные полосы вдоль железных и автомобильных дорог. Лесные посадки вдоль железных дорог ограждают пути от снежных и песчаных заносов, защищают железнодорожное полотно и сооружения от разрушающего действия эрозионных процессов и оползней, а контактные сети, линии связи и движущиеся поезда от вредного влияния ветров.
Трудно переоценить значение лесных полос вдоль автомобильных дорог. Они обеспечивают эффективную защиту дорожного полотна от снежных заносов и снижение стоимости перевозок. Преимущество здесь защитных насаждений перед использованием соответствующей снегоочистительной техники состоит и в том, что средства, затраченные на их создание, имеют длительный, многолетний эффект.
В пашей стране осуществляются большие работы, направленные на создание зеленых зон. Широкое развитие озеленительные работы получают в сельской местности.
В десятой пятилетке лесохозяйственными органами выполнены значительные объемы работ в области защитного лесоразведения. Постановлением Совета Министров СССР от 13 октября 1975 г. «О мерах по улучшению организации работ по защите почв от ветровой и водной эрозии» было предусмотрено в 1976—1980 гг. создание полезащитных лесных полос на площади 353 тыс. га; закрепление и облесение оврагов, балок, песков, берегов рек и других неудобных земель на площади 1072 тыс. га, а всего 1425 тыс. га, в том числе лесохозяйственные предприятия системы Гослссхоза СССР должны были выполнить эти работы на площади 1390.4 тыс. га, что составляет 97,5% общего объема.
Главная задача органов лесного хозяйства — обеспечение выполнения установленных планов каждым предприятием, повышение технического уровня, качества работ и эффективности полезащитного лесоразведения. Для полной защиты сельскохозяйственных угодий страны нужно создать около 15 млн. га агролесомелиоративных насаждений, в том числе 5,1 млн. га полезащитных и водорегулирующих лесных полос.
Системой лесного хозяйства страны осуществляются организационные мероприятия, направленные на успешное выполнение установленных планов защитного лесоразведения. Укрепляется материально-техническая база предприятий. Для выполнения противоэрозионных работ на землях колхозов и совхозов организуют лесомелиоративные станции, механизированные лесхозы, специализированные лесничества, государственные лесные питомники, ремонтно-механические мастерские, создают необходимые условия для развития механизации агролесомелиоративных работ. Промышленностью все больше выпускается машин, необходимых в лесоразведении, в том числе для выполнения облесительных работ на овражно-балочных землях. Для лесной мелиорации расширена подготовка специалистов высшей и средней квалификации. Стала более яркой и целенаправленной пропаганда защитного лесоразведения через печать, радио и телевидение, расширен показ достижений в этой области на ВДНХ.
Развитие лесомелиоративной науки и технический уровень агролесомелиоративных работ позволяют на всех категориях земель создавать биологически устойчивые и эффективные защитные лесонасаждения. Наиболее неустойчивы природные процессы в горных районах. Леса — могучее средство стабилизации хода природных процессов в этих районах.
Более трети территории СССР приходится на горные районы. Значительные площади занимают горы в Узбекской, Украинской и Казахской ССР; особенно велик их удельный вес в Азербайджанской ССР и Восточной Сибири, в Армянской ССР и на Дальнем Востоке, в Грузинской, Таджикской и Киргизской ССР. В юго-западных районах СССР расположены Карпаты, Крымские горы, цепи Большого и Малого Кавказа; у южного рубежа нашей страны Копетдаг, мощные цепи Памиро-Алая и Тянь-Шаня, а вдоль юго-восточных границ — Тарбагатай, Алтай и хребты Саяно-Байкальской горной области. Ряд крупных хребтов возвышается на востоке. В районах Малого и Большого Кавказа, на Памиро-Алае и Тянь-Шане горизонтальная расчлененность территории достигает местами 3…4, а в отдельных массивах Копетдага 5,7 км/км2. Для низких гор этих хребтов характерны местные базисы эрозии глубиной 300…500 м, а в средней зоне гор — от 600…800 до 1000…1200 м. На отдельных хребтах Памира и Тянь-Шаня глубина базисов эрозии достигает 2000…3000 м.
Большие различия наблюдаются в климатических условиях горных территорий Советского Союза, особенно в распределении в горах осадков. По соотношению между теплом и влагой горные территории СССР делятся на фитоклиматические зоны: переувлажненные, холодные; постоянного избыточного увлажнения, умеренно холодные; достаточного (периодически избыточного) увлажнения, умеренно теплые; неустойчивого (периодически недостаточного) увлажнения, теплые; недостаточного увлажнения (засушливые), умеренно жаркие; сухие и очень жаркие; влажные и очень теплые, субтропические.
Различна также лесистость горных территорий. К многолесным (лесистость более 30%) относятся горные районы востока СССР, западные склоны Большого Кавказа и Закарпатье, к среднелесистым (лесистость 15…30%) — Алтай, Южный Урал и северные склоны Большого Кавказа. Мало лесов (2…15%) на Северном Тянь-Шане, в засушливых районах Большого и Малого Кавказа, а также в Крыму. Горные районы Центрального и Западного Тянь-Шаня, Памиро-Алая и Копетдага практически относятся к безлесным (лесистость менее 2%).
Горные территории земледельческой зоны СССР используют как пастбища. На Алтае, в Саянах, Забайкалье, на Тянь-Шане и Памиро-Алае выращивают зерновые культуры. В засушливых районах Большого и Малого Кавказа создают плодовые насаждения, на юге Крыма и Черноморского побережья Кавказа, кроме того, выращивают табак. Для ряда районов Северного Тянь-Шаня, Кавказа и Закарпатья характерно многоотраслевое хозяйство с развитым садоводством. Влажные субтропики широко используют для выращивания ценных субтропических Культур, По Основному направлению сельского хозяйства во всех горных районах Советского Союза выделяются зоны горных и высокогорных пастбищ, горно-лесная и горно-земледельческая. В ряде горных районов скот пасется и в низких предгорьях, а земледелие поднимается высоко в горы.
В горных районах СССР создают промышленные и сельскохозяйственные предприятия. С каждым годом расширяют возделывание сельскохозяйственных культур, полнее используют пастбища и сенокосы, лесные и лесоплодовые насаждения, закладывают сады и виноградники, плантации технических и субтропических культур. Горы пересекают шоссейные и железные дороги. Широкий размах получает санаторно-курортное строительство, создание баз отдыха и организация туризма.
Особо важную роль играют горные территории как мощные конденсаторы влаги. В горах находятся истоки рек, дающих воду городам, селениям и предприятиям обширных равнин. В засушливых районах вода горных рек — основа орошаемого земледелия. Важнейшее значение в этих условиях приобретает рациональное использование водных ресурсов и такое использование горных территорий, которое обеспечило бы повышение плодородия почв. В решении задач, связанных с хозяйственным использованием земель горных районов, важная роль принадлежит лесам. Особенно велико стабилизирующее влияние лесов на ход всех природных процессов в сильно пересеченных засушливых и сухих горных районах. Уменьшая поверхностный сток, прекращая или резко ослабляя эрозию почв, закрепляя склоны и осыпи, леса препятствуют образованию селевых потоков.
Чрезмерная рубка горных лесов в прошлом, нерегулированный выпас скота, распашка склонов причиняли огромный вред народному хозяйству. Нерегулируемый выпас скота в горах приводит к выбиванию травянистой растительности, к выпадению из ее состава наиболее ценных видов, уплотнению почв и распылению их верхнего горизонта, к ухудшению условий естественного возобновления растительности. На выбитых площадях плохо возобновляются горные леса. Особенно вреден нерегулируемый выпас скота в засушливых и сухих горных районах. Эрозия почв там усиливается распашкой склонов под однолетние культуры.
Большая потеря воды поверхностным стоком ухудшает режим рек. В засушливых, а особенно в сухих районах паводки начинаются рано и заканчиваются обычно к периоду повышенной потребности в воде орошаемых сельскохозяйственных культур. Неравномерность стока снижает оросительную способность рек, вызывает необходимость крупных ирригационно-мелиоративных мероприятий, в частности строительства водохранилищ как сезонного, так и многолетнего регулирования стока.
Поверхностный сток — причина больших потерь почвы в результате смыва. Особенно велики они в горах, засушливых, сухих малолесных и безлесных районах и в отдельных местах достигают 300…500 м3 с 1 га в год. Смытые и размытые земли повсеместно встречаются в горных районах Армянской, Киргизской ССР, Карпатах, Азербайджанской, Грузинской, Таджикской, Узбекской и Туркменской ССР.
Селевые потоки наблюдаются в Средней Азии, Южном Казахстане, на Кавказе и в Закарпатье, а также в Карпатах, в Крыму и Саяно-Байкальской горной области, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Они несут огромное количество мелкозема, щебня, камней, а иногда даже крупные каменные глыбы, разрушают предприятия, гидротехнические сооружения, железные и шоссейные дороги и населенные пункты, заносят водохранилища, пахотные земли, сады и виноградники.
Селевые потоки формируются преимущественно при выпадении ливневых осадков и насыщены твердым материалом. Они обладают значительными скоростями, большой разрушительной силой, создают отложения. В зависимости от степени насыщенности селевого потока твердым материалом изменяется и характер его движения. При незначительном содержании твердого материала селевой поток приближается к паводку, а при перенасыщенности скорость движения селевой массы в значительной мере снижается.
Образование селевых потоков возможно на всех горных и предгорных территориях, в особенности там, где нет почвозащитной древесной, кустарниковой и травянистой растительности. Мощное развитие селевых потоков возможно при общем незначительном количестве выпадающих осадков и редких интенсивных ливнях. Достаточное количество выпадающих осадков способствует развитию растительности, ослабляющей эрозионные явления. Все эти условия есть в горах.
Селеопасность каждого селеносного бассейна определяется характером пород, слагающих горные склоны. Этот фактор имеет решающее значение. Если почвогрунты горных склонов данного селеносного бассейна представлены породами, трудно поддающимися физическому выветриванию и эрозии, то даже при крутых склонах и ливневых дождях опасность зарождения селевого паводка отпадает. В противовес этому можно привести селеносные бассейны, сложенные почвогрунтами, легко поддающимися физическому выветриванию и эрозии и формирующими осыпи и обвалы. Даже если нет ярко выраженных дополнительных факторов селеобразования, эти бассейны потенциально селеносны, так как в любом горном районе возможно выпадение интенсивного и продолжительного ливня или быстрое таяние снегов. К числу факторов селеобразования относятся также крутизна склонов и русел селеносных бассейнов, их форма и площадь, степень покрытия склонов древесной, кустарниковой и травянистой растительностью, а также климатические условия селеносного бассейна. Форма и динамика поверхностного стока разнообразны и закономерно изменяются в зависимости от сопутствующих факторов.
Основная задача борьбы с селевыми потоками — защита поверхности почвы от механического воздействия дождя и града путем использования почвозащитных и гидрологических свойств растительности, регулирование поверхностного стока, ослабление водной и ветровой эрозии.
Решающее значение в решении этой задачи имеет древесная, кустарниковая и травянистая растительность. Чем больше почвогрунт подвержен выветриванию и эрозии, тем большее значение имеет создание живого покрова как самого мощного почвозащитного и водоохранного фактора.
Значение горных лесных насаждений в основном сводится к комплексной защите склонов надземной и подземной частями растений. Эта комплексная защита включает в себя задерживание кронами деревьев значительной части выпадающих осадков (водоудерживающая способность крон), ослабление интенсивности ливней и увеличение продолжительности их выпадения (под пологом леса осадки продолжаются, и после дождя или ливня), защиту почвы от разрушительного механического воздействия дождевых капель, увеличение водонепроницаемости почвогрунта и скорости просачивания влаги в почву, а также тормозящее влияние лесной подстилки на поверхностный сток воды, снегорегулирование и сокращение до минимума сдувания снега, ослабление глубины промерзания почвы, замедление таяния снега и, как следствие, увеличение запаса грунтовых вод, а также улучшение условий питания горных родников, ослабление процессов смыва и размыва почвы. Наряду с древесной и кустарниковой растительностью большое почвозащитное значение имеет травянистая растительность.
История борьбы с селевыми потоками в горах насчитывает много примеров, когда уже сформировавшиеся селевые потоки, встречая на своем пути достаточно мощные лесные насаждения, замедляли движение и ослабляли разрушительную силу. В связи с этим сохранение и создание лесных защитных насаждений особенно важно на верхних участках селеносных бассейнов, где накапливаются продукты разрушения горных пород и формируются питание и разрушительная сила селевых потоков. Лесные насаждения на нижних частях склонов при обезлесении и обнаженности верхних участков селевых потоков не устраняют опасности возникновения селевого потока.
Улучшение водного режима, борьбу с эрозией почв и селевыми потоками и повышение производительности горных территорий во всех горных районах осуществляют путем проведения организационно-хозяйственных, агротехнических, мелиоративных и мелиоративно-технических мероприятий.
К организационно-хозяйственным мероприятиям относятся правильная организация горных территорий, улучшение состава и состояния горных лесов, пастбищ и сенокосов, к агротехническим — противоэрозионная система земледелия, агротехника выращивания сельскохозяйственных культур на горных склонах, предупреждающая поверхностный сток и эрозию почв, полосное земледелие, культура многолетников. В число лесомелиоративных мероприятий включаются облесение горных склонов, лесоразведение в руслах рек, лесоразведение на конусах выносов. Мелиоративно-технические мероприятия применяют на склонах гор, в руслах и на конусах выносов и у объектов, защищаемых от селевых потоков. Организационно-хозяйственные мероприятия в горных районах должны обеспечить создание мощного растительного покрова, в первую очередь лесов.
Комплекс противоэрозионных и противоселевых мероприятий на землях различного назначения должен быть различным. На землях государственного лесного фонда — это максимальное увеличение покрытых лесом площадей, уплотнение существующих древостоев, заращивание прогалин и облесение всех не покрытых лесом площадей. Одно из самых важных мелиоративных мероприятий — регулирование поверхностного стока и прекращение эрозии почв. Особое значение имеет террасирование склонов, являющееся одним из наиболее эффективных средств борьбы с эрозией почв и предупреждения формирования селевых потоков. Основная мелиоративная задача террасирования склонов — задержание и поглощение террасами выпадающих осадков и прекращение или значительное ослабление эрозионных процессов и селевых потоков.
Ступенчатые 3,5-, 4-метровые террасы с обратным уклоном в 4…5° — устойчивые сооружения. Они резко снижают смыв почвы на межтеррасных участках склонов и полностью задерживают сток и смывание почвы с межтеррасных пространств.
Ведущий фактор успешного роста древесных растений в сухих и очень сухих условиях произрастания — водный режим почв.
Борьба с селями может быть наиболее эффективной в том случае, если проводимые мероприятия направлены прежде всего на устранение причин, порождающих Сель, Они могут быть недостаточны для полного предотвращения образования потока, но мощность его значительно снижают, что позволяет применять другие способы борьбы.
Наиболее действенно средство улучшения водного режима, борьбы с эрозией почв и селевыми потоками в горах — широкое применение многолетних культур, в первую очередь облесение горных склонов, а также создание на них садов и виноградников. В облесенных бассейнах режим рек становится более равномерным, восстанавливается структура и повышается плодородие эродированных почв, прекращаются селевые потоки. Введение ценных лесных орехоплодных и плодовых пород и технических культур резко повышает производительность горных территорий.
Широкое развитие получили лесомелиоративные исследования в горных районах с различными лесорастительными условиями, а также исследования ассортимента лесных, орехоплодных и плодовых пород для облесения горных склонов и создания в горах садов и виноградников, агротехники горного лесоразведения (способов подготовки почвы, методов лесоразведения, сроков посева и посадки, мер ухода за лесными и плодовыми культурами, удобрений). Всесторонне исследовали также склоновые и русловые сооружения, применяемые для регулирования поверхностного стока и борьбы с селевыми потоками. Значительные работы проведены в области конструирования и испытания новых машин и орудий для механизации выращивания на горных склонах сельскохозяйственных культур, лесных орехоплодных и плодовых насаждений.
Научно-исследовательские институты лесного хозяйства разработали систему комплексных мероприятий, направленных на улучшение водного режима, борьбу с эрозией почв и селевыми потоками, и повышение производительности горных территорий. Разработаны системы машин и орудий, обеспечивающие комплексную механизацию облесения горных территорий, создание в горах орехоплодных насаждений, садов и виноградников.
В лесном хозяйстве СССР облесение склонов осуществляют с применением противоэроэионных приемов. На склонах крутизной до 8° почву подготавливают сплошной вспашкой, на склонах крутизной до 12° — полосной вспашкой или напашным террасированием, а на склонах крутизной свыше 12°, в том числе на эродированных, чаще всего террасированием. На склонах крутизной до 12° почву обрабатывают плугами общего сельскохозяйственного назначения типа «Труженик-У», «Пахарь», ПЧС-4-35, ПОН-2-30, плантажными плугами ППН-40 и ПНУ-50А. Для обработки каменистых почв используют плуги ПКС-4-35 и ПКС-3-35. Рыхлить почву можно рыхлителями РТ-2, РН-80Б и агрегатом ЛПА-1 в варианте рыхлителя.
В лесном хозяйстве при освоении склонов наиболее широко распространено террасирование, что связано с высокой противоэрозионной ролью террас. На неразмытых склонах крутизной до 12° террассы создают 3-, 4-корпусными, плантажными плугами или грейдерами с гусеничными тракторами класса 30…60 кН. Применение крутосклонного трактора ДТ-75К с челночным плугом ПЧС-4-35 позволяет создавать напашные террасы на склонах крутизной до 20° при значительном сокращении холостых проходов.
Для строительства террас на крутых и сильно размытых склонах крутизной до 35…40°, имеющих хотя бы один подъезд с крутизной до 25°, широко применяют террасер Т-4 с гусеничными тракторами класса около 60 кН и террасер-рыхлитель ТР-2А с гусеничными тракторами класса около 30 кН, а также универсальные бульдозеры типа Д-259, Д-492 и Д-493. Террасером-рыхлителем ТР-2А можно строить террасы с шириной полотна 2,5…3 м, остальными машинами — 3,5…4,5 м. Террасером Т-4 можно строить террасы на сильнокаменистых склонах. Секционный террасер ТС-2,5 к трактору класса около 30 кН позволяет исключить возвратно-поступательные перемещения агрегатов при строительстве террас на склонах крутизной до 20°. Он более производителен и удобен в обслуживании. Ведутся работы по созданию террасеров с активными рабочими органами.
Для устройства водоотводных канав на тракторопроходимых склонах промышленностью выпускается траншеекопатель ТКГ-1-35. Им можно делать также канавотеррасы. Внедряется в производство площадкоделатель для склонов ПН-1-0,8 которым можно устраивать площадки диаметром 0,8…1 м с одновременной подготовкой посадочного места. Это орудие агрегатируется с тракторами класса около 30 кН, производительность его до 100 площадок в час. Применяют также ямокопатели.
Полотно террас рыхлят рыхлителями РТ-2, РН-80Б, широко применяют 3-, 5-корпусные плуги с отвалом и без них. Рыхлитель РТ-2 с гусеничными тракторами класса около 60 кН рыхлит почву на глубину до 40 см с шириной захвата 2,4 м. Производительность его около 1,5 км/ч. Агрегат ЛПА-1 с тракторами класса 30 кН рыхлит почву на глубину 25…40 см при ширине захвата 2…2,5 м. Производительность его 1,5…2 км/ч.
Для посадки сеянцев на террасах или полосах применяют лесопосадочную машину ЛМГ-2, которая выпускается промышленностью в односекционном варианте. Машиной можно высаживать растения, размещая их в ряду через 0,5; 0,75; 1 и 1,5 м. Агрегатируется она с тракторами класса 30 кН. Производительность ее до 2 км/ч. Сеянцы или саженцы лесных пород с высотой надземной части до 2 м можно высаживать лесопосадочным агрегатом ЛПА-1, который агрегатируется с тракторами класса 30 кН. Производительность его 1,5…2 км/ч.
Для ухода за лесными культурами на террасах и полосах можно применять культиваторы КРТ-3, КЛБ-1,7, ККН-2, 25Б и ПРВН-2.5А или ВРВН-1,5. Более перспективен культиватор КРТ-3, у которого ширина захвата изменяется от 1,5 до 3 м при глубине обработки до 22 см. Рабочие органы этого культиватора имеют предохранительные устройства, что позволяет применить его на каменистых почвах. Агрегатируется он с тракторами класса 30 кН; производительность его до 3 км/ч.
С внедрением новой технологии лесокультурных работ на горных склонах затраты на создание 1 га культур снижаются в 1,5…2 раза, а производительность труда значительно повышается. Внедрение научно обоснованных способов и технологии облесения горных склонов позволяет значительно повысить защитные свойства лесов в горах.