книги из ГПНТБ / Вопросы природных ресурсов сборник трудов

растения, составляющие в районах средней полосы нередко 30—50% посева, дают урожай ниже па 30—40%, чем те, корни которых не пострадали от смыва (Битюков и др., 1953).

Интенсивность стока и смыва зависит от распределения СЫЕЖ'НБГО ПОКРОВА. Большое значение в этом имеют лесные полосы. На полях среди полос высота снежного по­ крова обычно бывает в 1,5—2 раза больше, чем в открытой местности. Распределяется снег на полях среди лесных полос равномерно, па открытых местах больше скапливается в за­ падинах. Так высота снега на полях среди полос 19 декаб­ ря 1971 г. у нос. Узуново Серебряио-Прудского района со­ ставляла 14—14,5 см, в полосе — 14 см, на открытом поле от 0 до 25 см.

На открытых местах 30—50% снега сдувается в балки и овраги. Свежевыпавший рыхлый снег легко переносится вет­

От мощности снега зависит промерзаемоеть почвы. Так при наблюдении 19 декабря 1971 г. у нос. Узуново нами от­ мечается отсутствие мерзлого горизонта везде, где высота снегового покрова была более 8 см. При меньшей мощности снега почва промерзла на 2—4 см.

При значительной мощности снежного покрова почва не промерзает среди лесных насаждений даже при длительном периоде низких температур, как наблюдалось нами в февра­ ле 1955 г. в районе Приокско-Террасного заповедника. В бе­ резняке с осиной при мощности снега 4.2 см почвы оказалась незамерзшей. Тоже наблюдалось в посадках сосны (10—12 лет) при мощности снега 19 см. На открытом склоне СреднеРусской возвышенности против с. Лужки при мощности сне­ га 23 см почва оказалась сильно промерзшей. Плотность снега в сосняке 0,22, а на открытом участке — 0,33. На полях среди полезащитных лесных полос в районе Узуново зимой 1970-71 гг. почва промерзла на 0,5—1 м, а на не защищенных участках — 0,75—1,5 м. Это связано с большей высотой снеж­ ного покрова и равномерным распределением его на полях среди лесных полос, меньшей уплотненностью вследствие уменьшения скорости (ветра. Даже при теплых ветрах зимой происходит меньшее уплотнение снега на межполосных по­ лях, т. к. температура воздуха над ними ниже, чем в откры­ той местности, что не способствует уплотнению.

Значит лесные насаждения играют важную роль в рас­ пределении снега, промерзании почвы, в процессе стока и смыва. На полях среди лесных полос в силу меньшего про­

80

мерзания почвы, значительная часть талых вод впитываетсяпочвой, уменьшается смыв. В сосняках' на дюнах ПриокскоТеррасного заповедника при наличии талой песчаной почвы сток вовсе отсутствует. Здесь же на безлесных участках сток длится 3—7 дней. По замерзшей почве, особенно тог­ да, когда па почве имеется ледяная корка (что имеет место, но нашим наблюдениям, для открытых полей) поверхностный сток составляет свыше 90% всей талой воды.

К. К. Битюков и др. (1953) указывают на зависимость между мощностью снежного покрова, величиной стока и смывом почвы. В доказательство этого приводятся данные Г. А. Черемисинова (Кузнецкая опытная станция Пензен­ ской области, табл. 1).

При высоте снежного покрова в 24,2 см запасы влаги бы­ ли меньше, смыв почвы выше в 4 раза, а урожайность ржи ниже почти-в 2 раза, чем при высоте снега в 1 м. Отсюда ав­ торы (1953) делают вывод: чем больше снежный покров, тем меньше коэффициент стока и смыв почвы.

Это высказывание не всегда справедливо. Наши наблю­ дения на склоне Средне-Русской возвышенности против с. Лужки показывают, что не всегда большая высота снеж­ ного покрова обеспечивает меньший смыв. Более высокая плотность снежного покрова предопределила более глубокое промерзание, а потому на склоне смыв имеет место, а в сос­ няке, у с. Лужки, с талой почвой его нет. При этом необхо­ димо учитывать интенсивность таяния, скорость которого в открытом поле в 3,5 раза больше, чем в лиственном лесу (Смарагдов, 1939). Почва в самой лесополосе (особенно ши­ рокой) промерзает обычно меньше, чем в поле в силу нали­ чия подстилкй.

81

6

ЛЕСНАЯ ПОДСТИЛКА поддерживает высокую водопро­ ницаемость лесных почв, регулирует тепловой режим почв, уменьшает испарение воды из почвы, запас воды в ней де­ лает более прочным и устойчивым.

Г. А. Харитонов (1939) приводит интересные данные по поглотительной способности лесной подстилки (табл. 2)

Суспензии стока, проходя через подстилку кольматировались на 98,8%. С удалением подстилки кольматаж твердого стока достиг только 55,5%.

Подстилка не допускает образования мути на поверхности почвы, а также задерживает ее, если она возникла. Вспахан­ ная почва без подстилки в 2 раза сокращет скорость впи­ тывания влаги. Влагоемкость подстилки в сравнении с пес­ чаными почвами составляет 180—200% (Созьгкин, 1939).

Надежным средством для задержания воды признаны ши­ рокие лесополосы, каковыми являются и полосы Серебряно-

Орловской области (Альбенский, 1971) зимой 1963/64 гг. за­ пас снеговой воды и сток на серых лесных почвах являются основным типом почв и для Заочья) составил: (етр. 83).

Молодые пЪсадки шириной 20 м даже при крутизне скло­ на 10° поглощают воды в 3 раза меньше, чем взрослые той же ширины с лесной подстилкой. Но больше всего поглоща­ ют влагу широкие насаждения. Полоса не только сама по­ глощает воду, но и влияет на поглощение влаги почвой ни­ же н выше по склону на расстоянии 4—5 высот.

Важным моментом регулирования стока является улуч­ шение условий поглощения почвой осадков холодного перио­ да. По данным А. В. Процерова (1948) для Заочья оно со-

82

ставляет в среднем около 20% (несколько меньше в Серпу­ ховском и Каширском районах, а в остальных — более 20%).

Спомощью посадки лесных полос этот процент возрастет. Наблюдения над лесными полосами Серебряно-Прудско-

го района показывают на отсутствие заметного смыва с меж­ полосных полей. Некоторые исследователи отмечают, что полезащитные полосы могут содействовать смыву, т. к. кон­ центрируют вокруг себя сугробы снега. Действительно, ка­ ширские лесополосы могут служить тому примером. Вытяну­ тые зачастую вдоль склона и концентрирующие снег, они содействуют тому, что при его таянии весной происходит об­ разование свежих врезов вниз по склону,- особенно на бров­ ках балок. В Серебряно-Прудском районе ниже лесополос по склону размещается зябь, которая чаще служит поглоти­ телем талых и дождевых вод.

Заключение. Из изложенного выше видно, что полезащит­ ное лесоразведение необходимо для южного Подмосковья. Это обусловливается его природными условиями, с заметны­ ми чертами лесостепи. Правильно заложенные, с учетом осо­ бенностей природы, лесные полосы приводят к положитель­ ным показателям: улучшается микроклимат межполосных Угодий, заметно сокращается (или фактически исчезает со­ всем) смыв и размыв почв, поверхностный сток переводится во внутрипочвенный, усиливается влагозарядка полей, улуч­ шается питание и режим рек. Все это приводит, в свою оче­ редь, к росту урожайности сельскохозяйственных культур, о

83

На открытых полях зимой 1970/71 года почти целиком вымерзли посевы озимой пшеницы (сохранился участок в 38 га). На межполосных землях озимые в ту зиму сохрани­ лись на 60% посевной площади. Это хорошо увязывается с тем, что снежный покров на полях среди лесополос в 2 раза превышал его толщину на открытых полях (в целом, снега тогда было вообще мало). Лесные полосы Серебряно-Пруд- ского района защищают 673 гектара посевов.

Исследования показывают (Альбенский, 1971), что поле­ защитные лесные полосы увеличивают содержание гуму­ са в серой лесной почве лесостепи. Это происходит, вследст­ вие выноса листьев из лесной полосы на поле и более мощ­ ного развития корней и стеблей сельскохозяйственных расте­ ний, остающихся в виде стерни на защищенных участках

Исследования А. А. Сенкевича (1964). показали, что капи­ таловложения на закладку и выращивание полезащитных ле­ сополос в течении 5 лет окупаются к 8—10-летнему возрасту. К этому времени прибавка урожая на межполосных полях покрывает недобор зерна с 4—5% площади, занимаемой лес­ ными полосами. Среднегодовые показатели эффективности 1 га лесной полосы шириной . 14 м и повышение урожайности зерновых культур в среднем на 2,2 ц/га (в Серебряно-Пруд- ском районе 2,6 ц/га, табл. 3) за период ее жизни (примерно 40 лет) дают чистый доход более 150 руб.

А. А. Сенкевич (1969) отмечает, что отдача капиталовло­ жений в агролесомелиорацию в 1,5—2 раза выше, чем в дру­

Большое, влияние на урожай оказывает конструкция лес­ ных полос — различная для разных целей. Так для защиты почв от водной эрозии используют посадку плотных полеза­ щитных полос; такие же вдоль дорог, около ферм для борь­ бы со снежными заносами и др. Удачными в этом отношении следует считать лесные полосы Серебряно-Прудского района.

Важно развернуть посадку защитных насаждений в пой­ ме р. Оки. Сведение зарослей вокруг стариц привело в пери­ од высокого' половодья в 1970 г. к сильному заносу пахот­ ных земель песком. Уменьшение пойменных лесо-кустарнико-

8-1

вых насаждений приводит к усилению смыва ценных земель поймы. По данным некоторых хозяйств ежегодно может смы­ ваться плодородный слой в 2—3 см.

При посадке лесных полос необходимо строго учитывать особенности рельефа местности, направление господствую­ щих ветров, экспозицию и крутизну склонов и т. д. В част­ ности можно отметить, что температура почвы на южных по­ логих склонах за вегетационный период и в течение суток выше, чем па северных склонах и на ровных полях. Это пре­ имущество южных склонов можно усиливать путем защиты: полей от ветра. Без учета природных условий посаженные лесополосы могут оказаться мало полезными, а в некоторых случаях п приносить вред, как было показано на примере лесополос Каширского района.

В настоящее время необходимо усилить наблюдение за имеющимися лесополосами в деле их подновления, чтобы не произошло выпадения деревьев, как это имело место в ря­ де южных областей.

Широкий размах работ но полезащитному лесоразведе­ нию в нашей стране, в том числе намечаемый и в Подмо­ сковье, подчеркивает необходимость организации постоянных наблюдений за влиянием лесных полос на окружающую тер­ риторию. При этом важно подходить комплексно к реше­ нию данных вопросов. Назрела необходимость создания сов­ хозно-колхозной агролесометеорологической службы.

ления н сохранения влаги в почве». Сельхозгпз, М., 1953 т.

4.Богачев М. Ф. «Почвенно-климатические условия Серебряпо-

7.Васильев М. Е., Ибрагимов Г. Г. «Особенности защитного лесо­ разведения в Целинном крае» М., 1965 г.

8.Галахов Н. И. «Снеговой покров г. лесу». Метеорология и гидро­

логия № 3, 1940 г.

9. Зееберг В. В. «Сравнительное влияние дождей и таяние снега па величину твердого стока рек Европейской части СССР», «Метеоро­ логия н гидрология», № 3, 1940 г.

10. Ильинский В. «Лес — распределитель влаги». Ежегодник «Лес

ичеловек» 1972 г.

11.Лазарев А. А. «Почвы Саребряно-Прудокого района Московской

области». М., 1951 г.

12. Матякин Г. И. «Лесные полезащитные полосы н микроклимат» Географгнз, 1952 г.

8н

13.Михеева В. С. «Сельскохозяйственные микрорайоны Московского Заочья» Вопросы географии № 49, М. 1960 г.

14.Небольсин С. И. «Расчет влагооборота в Подмосковье», ж. «Ме­ теорология и гидрология» № 3, 1948 г.

15.Порубиновский А. М. «Почвы заокской части Серпуховского райо­ на, почвенно-эрозионные явления и меры борьбы с ними». Ученые записки МГТ1И нм. В. П. Потемкина т. XXXIX,' 1955 г.

16.Процеров А. В. «Аккумуляция почвой осадков холодного перио­ да на Еврол. части СССР. Вопросы географии № 7, 1948 г.

17. Районирование территории СССР по основным факторам эрозии.

Из д -ео «Наука». М., 1965 г.

18.Соболев С. С. «Развитие эрозионных процессов на территории

Европейской части СССР и борьба с ними», т. 1 АН СССР, М.-Л.,1948 г.

19.Смарагдов Д. Г. «Водоохранная роль леса» Тр. ВНИЛХ, 1939, в. 8.

20.Сенкевич А. А. «Экономическая эффективность полезащитного лесоразведения». Изд-по «Колос», М., 1964 г.

21.Сенкевич А. А. «Экономика защитного лесоразведения. М., «Лес­ ная промышленность», 1969 г.

22.Созыкин Н. Ф. «Гидрологическое значение лесной подстилки и физические свойства лесных почв». Сб., «Водный режим в лесах», в. 8,

1939 г.

23. Харитонов Т. А. «Противоэрозионная роль леса в свяяи с защи­ той рек». Сб. «Водный режим в лесах» в. 8, 1939 г.

24.Юрре Н. А., Смекаев Б. А. «Повышение продуктивности леса» М.-Л., 1957 г.

25.Федюкин Г. М. «Природа Каширского района Московской обла­

28.Агроклиматический справочник но Московской области. Москов­ ский рабочий, 1967 г.

29.Материалы Московской областной селекционной станции.

I

ки грунтовых вод, естественной и искусственной .^регулиро­ ванное гыо поверхностного стока и т. д. Естественно предпо­ ложить, что эти особенности будут проявляться тем более ярко, чем, при прочих равных условиях, меньше площадь бассейна реки.

Основным препятствием к изучению циклических колеба­ ний стока является недостаточная длина рядов фактических наблюдении. Известно, что гидрологам редко приходится оперировать с рядами хотя бы столетней продолжительно­ сти. Поэтому основные работы посвященные изучению веко­ вых или впутривековых колебаний стока построены либо па материале наиболее длинных рядов наблюдений за сто­ ком крупных рек (1, 3, 4, 7), либо с помощью математиче­ ских моделей стоковых рядов. Существенным недостатком метода математического моделирования является, однако, весьма вероятное искажение сложной физической природы процесса образования стока. Поэтому до настоящего времени в гидрологии широко применяется метод у статистического расчета вероятности образования групп лет сходной водности (6), производимый на материале фактических наблюдений за стоком. Однако в этом случае предполагается, что сто­ ковые ряды представляют собой совокупность взаимно-не­ зависимых величин, т. е. водность предыдущего периода не влияет на водность последующего. Но в работах послед­ них лет (1 и 3) показано, что по крайней мере в зоне избы­ точного увлажнения, коэффициент корреляции между стоком смежных лет довольно высок. (Например, по (1) для р. Днепра у Смоленска при коэффициенте вариации Cv=0,27

коэффициент корреляции смежных лет гсиеЖн- — 0,27). Чем вы­ ше коэффициент гсмежи. тем, соответственно, больше отклоневияу в распределении ряда наблюдений по группам от за­ кономерностей распределения случайных величин: повышает­ ся вероятность возникновения длинных групп лет сходной водности при одновременном снижении вероятности появле­ ния коротких.

' Действительно, исследование относительно-длинных ря­ дов наблюдений за стоком Днепра н Волги (1 и 7) показа­ ло, что кривые распределения рядов наблюдений по груп­ пам по форме почти зеркально-противоположны кривым распределения случайных величин, т. е. вероятность возник­ новения коротких групп ниже, а длинных — значительно выше, чем это вытекает из предположения статистической независимости членов стокового ряда.

Из математической статистики известно, что элемент случайности в распределении тем выше, чем короче иссле­

88