Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Ветровая эрозия (дефляция) на-гюдается на 34 % земель, используемых в сельском хозяйстве, что приводит существенному снижению их плодородия. В Беларуси ветровая эрозия ос-эвной ущерб наносит преимущественно на осушенных землях, занимающих римерно 3,1 млн. га. Каждый год под действием дефляции с одного гектара носится 1-3 т плодородной почвы, а при пыльных бурях эти потери могут эстигать 25 т/га [В.К. Поджаров, 1980]. Эффективным и общепринятым эедством борьбы с ветровой эрозией почв является выращивание полосных гсных насаждений. В Беларуси защитные насаждения начали создаваться в энце 60-х годов. Заложенные лесные полосы охватывают лишь незначи-їльную часть осушенных земель, а темпы проведения работ по созданию овых насаждений сведены к минимуму. В 1994 г. Правительством Респуб-ики Беларусь была принята «Государственная программа охраны и рацио-ального использования земель», предусматривающая в качестве одной из ер борьбы с эрозионными процессами создание почвозащитных лесных по-эс, особенно в районах, где лесистость менее 20%. Однако запланированные эъемы работ по созданию защитных насаждений не были выполнены. По-ышение лесистости малолесных районов за счет создания систем лесных олос предусматривалось так же и «Стратегическим планом развития лесно-э хозяйства Беларуси». В настоящее время значительные участки полосных есных насаждений находятся в неудовлетворительном состоянии, что связа-о с несовершенством агротехники создания и технологии выращивания за-щтных насаждений. Разработанные ранее рекомендации по выращиванию есных полос [Л.С. Застенским, 1971; В.К. Поджаровым, 1978; В.В. Жилко, 986; Ю.И. Кришталем, 1987] основывались на изучении молодых лесных олос в возрасте до 10 лет. В них не учитывали особенности роста и развития ревесных растений полностью сформировавшихся полосных лесных пасаж-ениях, определяющие конструкцию защитных насаждений, их продуктив-ость, биометрические показатели деревьев, экологические функции и соот-етственно экономическую эффективность.
В связи с этим возникла необходимость в проведении исследований оста и продуктивности-сформировавшихся искусственных насаждений по-осного типа на осушенных землях Беларуси, что и обусловило выбор темы, ели и задач исследований.
Связь работы с крупными научными программами, темами. Ис-педования выполнены в 1995-2003 гг. на кафедре лесных культур и почво-едения УО «Белорусский государственный технологический университет», входили в состав следующих научных тем, проводимых кафедрой: ГБ 3-96 Изучить опыт искусственного восстановления (разведения) лесов и разрабо-ать мероприятия по его совершенствованию на основе перспективных тех-ологий и разнообразия лесокультурных объектов» (1996-2000 гг.); ГБ 3-01 Изучить рост и продуктивность искусственных лесных насаждений в раз-ичных почвенно-грунтовых условиях и разработать научные основы техно-
логии лесовосстановления и лесоразведения основных лесообразующих пород» (2001-2005 гг.). В 1999-2000 гг. исследования роста вегетативного посадочного материала тополей проводились в рамках ГНТП «Леса Беларуси и их рациональное использование» и являлись частью задания № 30 «Разработать технологический процесс получения стимуляторов роста растений с использованием отходов производства фурфурола для выращивания посадочного материала в питомниках» (№ ГР 19993500).
Цель и задачи исследования. Цель исследований — разработать и на
учно обосновать состав и конструкции полосных лесных насаждений на
осушенных землях Беларуси на основании изучения их роста, продуктивно
сти и защитных функций. -
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
разработать программу и методику исследований для получения достоверных опытных данных;
установить тип конструкции полосных лесных насаждений различного породного состава на осушенных землях Беларуси;
определить оптимальный породный состав и провести сравнительный анализ биометрических показателей растений в лесных полосах на соответствие требованиям, предъявляемым к защитным лесам;
выявить влияние защитных лесных насаждений на скорость ветра, снегораспределение, влажность почвы, влажность и температуру воздуха на прилегающих территориях;
установить влияние полосных лесных насаждений на урожай сельскохозяйственных культур.
Объект и предмет исследования. Объект исследований - полосные лесные насаждения, созданные на осушенных землях сельскохозяйственных предприятий Минской и Брестской областей. Предметом исследований являлись особенности рйста и развития лесных полос на осушенных землях Беларуси и процессы, влияющие на изменение микроклимата на прилегающих к ним территориях.
Гипотеза. Предполагалось, что в полосных лесных насаждениях складываются своеобразные условия для роста и развития древесных растений, обусловленные составом и конструкцией лесных полос и влияющие на их продуктивность и микроклимат прилегающих к защитным насаждениям территорий.
Методология и методы проведенных исследования. Методологической основой являются рекомендации по созданию и исследования по формированию полосных насаждений, изложенные в трудах белорусских и зарубежных ученых. При проведении исследования использовались методы лесной метеорологии, лесоводства, лесной таксации и биометрии, агролесомелиорации. Опытные данные обработаны при помощи методов лесной биометрии с использованием компьютерных технологий.
Научная новизна її значимость полученных результатов. Впервые 'ля условий Беларуси:
определен тип конструкций искусственных насаждений полосного ипа различного породного состава, произрастающих на осушенных землях;
выявлены особенности роста и развития древесных растений в зави-имости от расположения деревьев в лесной полосе; определена форма попе-іечного сечения защитных насаждений различного породного состава и их іродуктивность.
Выявлены особенности укоренения черенков отдельных видов топо-іей, влияние стимуляторов роста на процессы укоренения и роста растений в штомнике при выращивании вегетативного посадочного материала тополей шя нужд искусственного лесоразведения Беларуси.
Установлена закономерность влияния защитных насаждений на ско-юсть ветра, снегораспределение, температуру и влажность воздуха, влаж-юсть почвы в зависимости от типа конструкции лесополос.
Определен урожай озимой пшеницы, ярового ячменя и злаковых трав в юне действия полностью сформировавшихся лесных полос и изучены осо-іенности формирования урожая сельскохозяйственных культур в зависимо-:ти от типа конструкции защитного насаждения и удаленности от него.
Практическая значимость полученных результатов. Предложенный юстав и конструкции полосных лесных насаждений позволяют создавать высо-соэффектнвные лесные полосы на осушенных землях Беларуси, обладающие .іаксимальньїм защитным действием на прилегающие территории, что сущест- ієнію уменьшит дефляционные процессы и повысит урожайность сельскохозяйственных культур. Результаты исследований внедрены: при разработке про-жта лесомелиоративного устройства земель колхоза «Корнадь» Свислочского эайона Гродненской области (площадь 1940 га); при закладке полосных лесных мсаждений в СПК «Приясельдный» Ивановского района Брестской области 2,4 га) и СЛК «Агро-Детковичи» Дрогиченского района Брестской области 3,7 га). Результаты изучения влияния стимуляторов роста на посадочный мате-жал различных видов тополей внедрены при создании лесной полосы в Него->ельском учебно-опытном лесхозе протяженностью 800 метров.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Закономерности формирования конструкций полосных лесных на-:аждений, их роста и продуктивности.
-
Рациональный породный состав, схема посадки и размещение лес-шх полос на осушенных землях.
-
Эколого-экономический подход к выращиванию продуктивных по-госных лесных насаждений.
-
Закономерности изменения урожая сельскохозяйственных культур m прилегающих к защитным насаждениям территориях, базирующиеся на гипс конструкции и породном составе защитных насаждений.
Личный вклад соискателя. Диссертация является законченной науч-ю-исследовательской работой, выполненная автором лично путем обобще-іия литературных сведений и практических исследований, проведенных во
время учебы в аспирантуре и работы на кафедре лесных культур и почвоведения Белорусского государственного технологического университета.
Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов БГТУ в 1995-2003 гг.; Пятой Республиканской научной конференции студентов, магистрантов и аспирантов Республики Беларусь (Гродно, 2000 г.); на международных конференциях: молодых ученых «Лес, наука, молодежь» (Гомель, 1999 г.); научно-технической «Леса Беларуси и их рациональное использование» (Минск, 2000 г.); молодых ученых «Леса Евразии в третьем.тысячелетии» (Москва, 2001 г.); молодых ученых «Леса Евразии в 21 веке: Восток-Запад» (Каменюки-Беловежа, 2002 г.); Второй международной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация» (Минск, 2003 г.).
Опубликованность результатов. Основные положения и результаты диссертации отражены в 18 публикациях, в том числе 2 - в журналах, 6 - в научных сборниках, 9 - в материалах и тезисах конференций, из них 7 - в соавторстве. Общее количество опубликованных материалов составляет 42 страницы.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет 185 страниц машинописного текста, в том числе 31 таблица и 31 рисунок. Список использованной литературы включает 152 наименования, в том числе 22 на иностранном языке. .
В 13 приложениях приведены описания пробных площадей, фотографии объектов исследований, расчетно-технологические карты на создание лесных полос, акты внедрения результатов исследований. Общий объем приложений составляет 43 страниц.