Влияние гидротермического режима дерново-подзолистых почв ленточных боров сухостепной зоны Алтайского края, подвергшихся пирогенному воздействию на естественное возобновление сосны

Заключение

Таким образом, репчатый лук оказывает определенное воздействие на гидротермический режим, который определяется повышенной суммой температур по сравнению с чистым паром. В то же время влагозапасы в черноземах, занятых этой культурой, зависят от проводимых агромелиоративных приемов, таких как полив.

Кроме того, чистый пар на черноземах среднесуглинистого гранулометрического состава обладает невысокими влаго- и теплоаккумуляционными свойствами.

Библиографический список

1. Казакова А.А. Лук / А.А. Казакова. Л.: Колос, 1970. 360 с.

2. Ершов И.И. Лук / И.И. Ершов. М.: Московский рабочий, 1973. 88 с.

3. Макарычев С.В. Теплофизика почв: методы и свойства / С.В. Макарычев, М.А. Мазиров. Суздаль, 1996. 231 с.

4. Федоровский Д.Ф. Зависимость коэффициента завядания от вида растений и осмотического давления почвенного раствора / Д.Ф. Федоровский // Почвоведение. 1948. № 10. С. 15-21.

5. Лешков А.П. Водно-пищевой режим почв и эффективность удобрений в условиях Бийско-Чумышской зоны и предгорий Салаира Алтайского края: автореф. дис. канд. с.-х. наук / А.П. Лешков. М., 1970. 31 с.

6. Руденко Г.Т. Плодородие почвы и урожай в освоенных севооборотах / Г.Т. Руденко, М.М. Горобченко,

О.П. Левцова и др. Барнаул, 1978. 87 с.

УДК 631.445.24:630*43:630*17:582.475.4

Ю.В. Беховых, А.А. Малиновских

ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ЛЕНТОЧНЫХ БОРОВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ АЛТАЙСКОГО КРАЯ, ПОДВЕРГШИХСЯ ПИРОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ НА ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ СОСНЫ

Ключевые слова: ленточные боры, сосна, лесной пожар, температура почвы, влажность почвы, гидротермический режим, сухостепная зона.

Введение

Сосновые ленточные боры Алтайского края — уникальные памятники природы. Уникальность этих боров заключается и в их происхождении, и в их протяженности, и в природно-климатическом расположении. Лентами леса шириной от 5 до 40 км и протяженностью до 400 км пересекают они Алтайский край с северо-востока на юго-запад, уходя далеко за ареал естественного произрастания сосны — в зону сухой и засушливой степи. Именно за ареалом своего естественного произрастания сосна подвержена сильному воздействию множества негативных факторов, главный

из которых — неблагоприятные климатические условия с высокими летними температурами и очень маленьким (от 110 до 250 мм) количеством годовых осадков [1]. Ленточные боры, произрастающие на юго-западе Алтайского края в зоне сухой и засушливой степи, благополучно справляются со всеми этими факторами, являясь примером саморегулирующейся экологической системы. Однако есть фактор, который может повлиять на факт существования ленточных боров в этом районе. Этот фактор — лесной пожар.

Огромные по масштабу пожары прокатились по ленточным борам Алтайского края в период с 1997 по 2001 гг. При пожаре 1997 г. только в степной зоне выгорело более 70000 га леса [2]. В настоящее время ситуация практически не изменилась. Боры в степной зоне горят регу-

лярно. Усугубляют пожароопасное положение поджоги с целью извлечения выгоды от покупки дешевой горелой древесины.

Возникает закономерный вопрос: способны ли сосновые боры к самовосстановлению в критических условиях сухой и засушливой степи, и какие причины могут препятствовать этому процессу?

Комплексные исследования, проведенные по изучению данного вопроса, показали, что естественное возобновление сосны в условиях засушливой степи происходит удовлетворительно [3]. В условиях же сухостепной зоны большие открытые площади прогалин и пустырей, образовавшиеся из-за лесных пожаров, зарастают медленно и совершенно неудовлетворительно [4]. Анализ сукцессионных процессов, проведенный в юго-западной части ленточных боров Алтайского края, подвергшихся пирогенному воздействию, показал, что на третий год после пожара происходит бурное развитие травянистой растительности и возникает тенденция к остепнению площадей ранее занятых ленточным бором [5]. По мнению А.Н. Куприянова и В.И. Заблоцкого, плохая всхожесть и выживаемость сосны обусловлена несколькими причинами [3, 4]. Во-первых, это малое количество обсе-менителей, выживших после пожара. Во-вторых, бурное развитие степных типов травянистой растительности препятствует успешному восстановлению сосны. В-третьих, решающее значение в неудовлетворительном естественном возобновлении сосны играют неблагоприятные условия, складывающиеся после пожара в почвенном профиле дерново-подзолистых почв ленточных боров.

Нами были изучены гидротермические режимы дерново-подзолистых почв ленточных боров, подвергшихся пирогенному воздействию.

Объекты и методы исследований

Исследования проводились на территории Угловского лесничества Тополинского лесхоза на мониторинговых полигонах АГУ, заложенных в 1998 г. в соответствии с хоздоговорной работой по заданию Алтайского управления лесами «Динамика восстановления лесных экосистем после пожаров 1997 года» (руководители: д.б.н.

А.Н. Куприянов, д.б.н. Л.П. Баранник), а также в соответствии с программой «Университеты России» (код рубрикатора 7.2.4; руководитель д.б.н. А.Н. Куприя-

нов) «Динамика восстановления лесных экосистем после пожаров 1997 года», № 8888.

Тополинский лесхоз расположен на территории Угловского административного района Алтайского края. Юго-западная часть территории лесхоза граничит непосредственно с Республикой Казахстан. Лесной фонд лесхоза размещен в южной части Барнаульского ленточного бора. Территория лесхоза вытянута на 70 км в направлении с юго-запада на северо-восток, ширина её составляет от 10 до 23 км. Общая площадь лесхоза составляет 91346 га [6].

Объектом исследований были дерновоподзолистые почвы юго-западной части ленточных боров, подвергшихся пироген-ному воздействию.

Предметом исследований являлся гидротермический режим лесных почв, а также его влияние на подрост сосны обыкновенной.

Наблюдения за изменением влажности, температуры в дерново-подзолистой почве на мониторинговых полигонах проводились в 2000-2002 гг. в течение вегетационного периода.

Для наблюдений были выбраны четыре экспозиции мезорельефа: низина и вершина увала, южный и северный склон увала. Все точки наблюдений на горельни-ках закладывались с условием схожести с контрольными до пирогенного воздействия.

Измерения температуры почвы осуществлялось электронными термометрами на различных глубинах, рекомендованных для определения составляющих теплового баланса в почве [7]. Влажность определялась методом термостатной сушки [8].

Результаты и обсуждение

Показательны измерения температуры и определение влажности в одни и те же сроки наблюдения на горельниках «возраста» 0,5, 3 года и на контрольном участке, не затронутом пожаром.

В почвах горельников в течение вегетационного периода формируются напряженные температурные и влажностные режимы, характеризующиеся высокими дневными температурами и низким влаго-содержанием. Уже в начале мая температура поверхности почвы в горельниках в 13 и 15 часов дня может достигать 30-35°С в зависимости от элементов мезорельефа. Под лесным покровом значения температуры почвы при таких же услови-

Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 1 (51), 2009

33

ях обычно ниже на 10-15°С. Влажность верхнего двадцатисантиметрового слоя почвы редко превышает значение 5-6% от массы сухой почвы. В конце июня температура воздуха днем в зоне сухих степей повышается до 35-40°С, поверхность почвы в горельниках прогревается до 40-45°С. На южном склоне горельника температура может достигать значений 50-55°С. Увлажнение почвы заметно снижается по сравнению с показателями увлажнения почвенного профиля весной. Особенно заметно это снижение в верхнем десятисантиметровом слое, где влажность составляет 1-2% от массы сухой почвы. В сентябре температура верхнего двадцатисантиметрового слоя почвы заметно снижается, однако увлажнение не превышает 3% от массы сухой почвы, а на южном склоне горельников может составлять величину 1,0-1,5%.

Наиболее благоприятный гидротермический режим в течение вегетационного периода складывается на северных склонах песчаных увалов и в низинах горельни-ков. На этих экспозициях температура поверхностного десятисантиметрового слоя почвы в среднем на 5-7°С ниже, а влажность на 3-4% выше, чем на южном склоне увала.

Таким образом, самосев сосны сразу же попадает в неблагоприятные условия существования, обусловленные высокими температурами и сухостью верхнего слоя почвы. Кроме того, высокие температуры поверхности почвы могут вызвать гибель имеющихся всходов вследствие ожога корневой шейки [4].

Выводы

1. В юго-западной части ленточных боров Алтайского края складываются неблагоприятные условия для естественного восстановления сосны, поэтому на территориях крупноплощадных гарей необходимо применять искусственное лесовосстановление.

2. Проводить искусственное лесовосстановление нужно с учетом всех условий, влияющих на естественное возобновление сосны.

3. Наиболее благоприятный гидротермический режим складывается на северных склонах песчаных увалов и в низинах. Очевидно, что с этих элементов мезорельефа и нужно начинать лесовосстановительные работы.

4. Вершины увалов и южные склоны, где в почве складываются критические гидротермические условия, требуют дополнительных мелиоративных воздействий. Хорошие результаты, улучшающие данные условия, по исследованиям В.И. За-блоцкого может дать предварительное шелюгование [3]. Однако гибель культур высокая (20%), что вызывает необходимость совершенствования агротехники производства лесных культур [3].

5. В качестве главной лесообразующей породы рекомендуется сосна обыкновенная, подвид (форма) кулундинская, как наиболее засухоустойчивая в лесах Сибири.

Библиографический список

1. Агроклиматический справочник по

Алтайскому краю. Л.: Гидрометиздат,

1957. 167 с.

2. Парамонов Е.Г. Крупные лесные пожары в Алтайском крае / Е.Г. Парамонов, Я.Н. Ишутин. Барнаул, 1999. 193 с.

3. Заблоцкий В.И. Динамика экологических условий на гарях в сосновых лесах юго-востока Западной Сибири: автореф. дис. докт. с.-х. наук / В.И. Заблоцкий. Барнаул, 2006. 32 с.

4. Куприянов А.Н. Восстановление

лесных экосистем после пожаров / А.Н. Куприянов, И.Т. Трофимов, В.И. За-блоцкий и др. Кемерово: КРЭОО

«ИРБИС»,2003. 262 с.

5. Малиновских А.А. Начальные этапы сингенеза растительного покрова гарей юго-западной части ленточных боров /

A.А. Малиновских, А.Н. Куприянов,

B.И. Заблоцкий // Ботанические исследования Сибири и Казахстана: сб. науч. тр.; под ред. А.Н. Куприянова. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2004. Вып. 10. С. 44-51.

6. Стрелковский А.Н. Структура сосновых насаждений юго-западной части ленточных боров / А.Н. Стрелковский,

В.И. Заблоцкий // Ботанические исследования Сибири и Казахстана: сб. науч. тр.; под ред. А.Н. Куприянова. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2004. Вып. 10. С. 11-15

7. Руководство по градиентным наблюдениям и определению составляющих теплового баланса. Л: Гидрометеоиздат, 1964. 120 с.

8. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Ва-дюнина, З.А. Корчагина. М.: Агропром-издат, 1986. 416 с.

+ + +