3.2.2. Степная и полупустынная зоны. Влияние полезащитных лесных полос на почвы

Рассмотрим кратко основные изменения свойств почв на двух наи­более известных, «классических» примерах влияния агролесомелиора­ции на свойства почв: «Доку чае веко го оазиса» в Каменной степи на чер­ноземах обыкновенных и Джаныбекского стационара в Прикаспийской низменности на светло-каштановых почвах и солонцах - компонентах почвенных комплексов.

В Каменной степи посадки широколиственных пород (дуба, ясеня, вяза, липы) были проведены в начале XX в. по инициативе В.В. Докуча­ева и под руководством известного лесовода Г.Ф. Морозова. Помимо сво­его многоцелевого практического назначения, они имеют огромное тео­ретическое значение для геоботаников, физиологов, зоологов, лесоводов и, конечно, почвоведов, для решения последними вопросов эволюции черноземов под лесом, влияния на черноземы повышения уровня грун­товых вод, устойчивости исходных и вновь сформированных «лесных» свойств черноземов.

Докучаевский оазис в Каменной степи представляет собой систему лесных полос разного состава, размера, возраста и конфигурации в соче­тании с полями, прудами и водохранилищем на пологих отрогах Калачской возвышенности. За прошедшие 100 лет уровень грунтовых вод (по данным постоянных наблюдений в «Докучаевском колодце») поднялся на 2 м. Существенно уменьшились сезонные и суточные амплитуды кли­матических показателей, увеличилось увлажнение и изменился микрокли­мат в «широколиственном лесу», т.е. в 100-летней лесной полосе шириной 200 м, приблизившись к таковым в лесостепи, В результате исходные степ­ные черноземы, определяемые как обыкновенные (некоторыми исследо­вателями как типичные), диагностируются как выщелоченные. В них опу­стилась глубина вскипания на 30-40 см, сегрегационные формы карбона­тов (белоглазка) сменились мобильными - трубочками и псевдомицели­ем, увеличилась мощность гумусового профиля, изменилось структур­ное состояние, а также численность и состав почвенной фауны.

Трансформация гидрологического режима в пределах всего Доку-чаевского оазиса вследствие «гумидизации» атмосферного климата и подъема уровня грунтовых вод вызвала появление пятен переувлажнен­ных почв - мочаров, в мезо- и микропонижениях вблизи лесных полос.

В Прикаспийской низменности по инициативе и под руководством А.А. Роде в 60-х годах была проведена сложная система агролесомели-ортивных мероприятий на почвах полупустынного солонцового комплекса: светло-каштановых, в том числе солонцеватых, солонцах, лугово-каштановых и темноцветных почвах падин. Одним из ее элементов было со­здание лесных полос из вяза мелколистного, оказавших значительное влияние на почвы комплексов, в первую очередь, на их водный режим. Задержание снега с соответствующим увеличением влагооборота почв преобразовало водный режим солонцов «из непромывного в миграционно-потускулярный периодически промывной» (Вомперский и др., 2000). Вторым важнейшим элементом мелиорации полупустынных почв была плантажная вспашка на глубину 40-50 см для вовлечения в пахотный го­ризонт «собственного» гипса как мелиоранта. На плантажированных почвах проводились посадки лесных культур. Подобное целенаправлен­ное изменение факторов почвообразования существенно повлияло на свойства почв. Однако адекватная оценка трансформации свойств почв, в первую очередь солевого режима, в результате комплекса агролесоме­лиоративных мер затруднена наложением влияния повышающегося зер­кала грунтовых вод в связи с поднятием уровня Каспийского моря¹.

Тем не менее, за 40 лет существования лесных насаждений во всех почвах, прежде всего в солонцах, отмечены процессы рассоления, изме­нение солевого состава, форм солевых новообразований, ослабление со­лонцовых признаков и увеличение содержания гумуса (рис. 3.3). Статис­тически достоверно установлено, что вынос солей из солонцов охваты­вал двухметровую толщу (Соколова и др., 2000). Вынос солей вызвал пе­реупаковку почвенных частиц и способствовал уплотнению почвы. Про­цесс рассолонцевания проявился в снижении доли поглощенного натрия с 50 до 6-10% (Вомперский и др., 2000). В связи с сокращением объема агромелиоративных мероприятий в 90-е годы по экономическим причи­нам, совпавшим с общими природными трендами, началось разрушение лесных полос (усыхание вяза мелколистного) и наметилась тенденция к восстановлению исходных лабильных свойств почв.

Сравнение эволюционных состояний почв лесных полос в степной и полупустынной зонах позволяет сделать вывод о различной устойчиво­сти антропогенных признаков в почвах этих зон. Более суровый климат полупустыни, в сочетании с глобальными изменениями гидрологическо­го режима Прикаспийской низменности, является причиной обратимости новообразованных почвенных свойств, в отличие от степной зоны, где лес­ные черты исходно степных почв несколько более устойчивы.

Рис. 3.3. Изменения солевых профилей солонца в результате агролесоме­лиоративных мероприятий в Джаныбеке (по Соколовой и др., 2000)

***

Таким образом, подзолистые почвы вырубок превращаются в глее-ватые и даже глеевые, т.е. подзолисто-болотные; черноземы старых лес­ных полос трансформируются на уровне подзонального подтипа, в по­чвах солонцового комплекса заметно изменяется солевой профиль.

Вместе с тем, почвы вырубок и лесных посадок эволюционно неус­тойчивы: при снятии нагрузки почвенные свойства стремятся к исход­ным параметрам, как в гумидных, так и в аридных условиях. Исключе­ние представляют результаты воздействия человека на фитоценозы лесо­степи, климатические условия которой поддерживают в равной мере су­ществование лесных и травянистых сообществ на серых почвах.

Итак, в почвах вырубок и лесных посадок имеет место транс­формация верхних горизонтов (на фоне почти неизмененных средин­ных) в результате сильных однократных природоподобных воздей­ствий. В большинстве случаев эти воздействия вызывают изменения в классификационном положении почв на уровне не только вида, но и подтипа и даже типа.

Темы рефератов:

1. Изменения в почвах и почвенном покрове при рубках леса.

2. Структура почвенного покрова лесных вырубок.

3. Изменения свойств пахотных почв при зарастании их лесом.

4. Изменения в почвах полезащитных лесных полос.

5. Опыт агролесомелиорации в полупустынной зоне и изменение солевых профилей почв солонцового комплекса.

Контрольные вопросы: