Введение к работе
\33%>\
Проблема мелиорации сельскохозяйственных земель, страдающих от неблагоприятных природных явлений и нерациональной хозяйственной деятельности (засухи, суховеи, эрозия, дефляция, вторичное засоление почв и др.), является одной из актуальных в России и в мире. Многовековой опыт истощительного земле- и природопользования привел к глобальной деградации ресурсов почвенного плодородия, а в ряде случаев к катастрофическому и необратимому их истощению и ухудшению среды обитания человека.
В системе мероприятий, направленных на повышение продуктивности сельскохозяйственного производства и охраны окружающей среды защите почв от эрозии принадлежит важное место. Наиболее эффективным средством борьбы с эрозионными процессами, являющимся важнейшим элементом адаптивно-ландшафтной стратегии земледелия, следует рассматривать агролесомелиорацию. Среди многих видов мелиорации, а их по мнению В.А. Ковды насчитывается около ста, агролесомелиорация является одним из доступных, мощных, длительно действующих и экологически чистых способов мелиорации степных почв.
Исследованиями отечественных и зарубежных ученых В.В. Докучаева, Г.Н. Высоцкого, А.В. Альбенского, В.В. Бялловича, Ю.И. Васильева, М,И. Долгилевича, Н.Ф. Кулика, К.Н. Кулика, П.Д. Никитина, Е.С. Павловского, В.И. Петрова, А.Н. Сажина, A.M. Степанова, D. Bates, J.W. Stur-rok, N.D. Woodruff и др. установлено, что научно организованная взаимодействующая система защитных лесных насаждений (ЗЛН) способствует не только сокращению эрозионных процессов, но и улучшает микроклиматический и гидрологический режимы территории, повышает плодородие почв и продуктивность земли, а также изменяет облик безлесных территорий.
Исследования проводились с 1976 по 2003 гг. и были частью тематического плана ВНИАЛМИ (№ № Госрегистрации - 7906590; 81085803; 01860070240; 01860070236; 01960009784).
В настоящее время проведены обширные исследования по вопросам ветро- и почвозащитного влияния лесных полос и их систем, выяснены различные аспекты мелиоративного влияния лесных полос, разработаны технологии выращивания ЗЛН на богарных и орошаемых землях. Некоторые вопросы биоэкологии создания насаждений нашли отражение в общей концепции лесоаграрного освоения пахотных земель. Однако, до сей поры не до конца решена задача оптимизации параметров лесных полос и их систем на орошаемых землях с учетом размещения их относительно гидросооружений, не находим мы ответа и на вопрос о характере функциональных связей таких сложных систем как «лесные полосы - кустарниковые кулисы» и «лесные полосы — растительные кулисы».
Цели и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка научных основ современной лесной і мотпорацнн пашни на принци-
Трос НАЦИОНАЛЬНАЯ
і БИБЛИОТЕКА
J СПетгрбург гйГ
5 ОЭ IWptKr/'t/fo
пах комплексного подхода к решению проблемы борьбы с деградацией земель и выработки основных концептуальных положений адаптивного ле-соаграрного природопользования в Нижнем Поволжье. Задачи исследований:
многофакторная оценка современного агроэкологического состояния пашни региона как объекта лесомелиорации;
изучить эффективность влияния лесных полос на ветровой режим на моделях в аэродинамической трубе и на натурных объектах;
изучить влияние лесных полос на микроклимат, водный режим мелиорируемой пашни и урожайность сельскохозяйственных культур;
исследовать мелиоративное влияние полезащитных лесных полос и кус-' тарников на солонцовых землях; ''"''
изучить почвозащитную эффективность лесонасаждении;
исследовать эродируемость орошаемых почв ветром;
разработать алгоритм и программное обеспечение расчета параметров систем «лесные полосы - кустарниковые кулисы» и «лесные полосы -растительные кулисы»;
теоретически обосновать и разработать оптимальные параметры размещения мелиоративных лесонасаждений на пашне;
оценка эколого- экономической эффективности комплексной лесомелиорации пашни.
Научная новизна. Дана оценка современного состояния региона как объекта комплексной мелиорации с учетом широкого варьирования природно-климатических условий в системе экологически сбалансированных и взаимосвязанных, устойчивых против деградации лесоаграрных ландшафтов. Научно обоснованы принципы пространственного размещения мелиоративных лесонасаждений на пашне с учетом закономерностей формирования ветрового режима и их противодефляционной роли. На основе выполненных исследований предложены оптимальные технологии выращивания ЗЛН, требующие минимальных затрат при лесомелиорации пашни и защите гидросооружений. Впервые разработана теоретическая база, алгоритм и программное обеспечение для расчета оптимальных параметров агролесомелиоративных комплексов, состоящих из лесных полос, кустарниковых и растительных кулис.
Практическая значимость работы и реализация полученных результатов.
Обоснованность научных положений и выводов диссертационной работы подтверждена многолетним их использованием в хозяйствах региона, рекомендациях, предложениях и методологических указаниях, планах внедрения научных достижений и передового опыта. Материалы диссертации использованы при разработке проектов создания ЗЛН на орошаемых землях Республики Калмыкия (600 га) и на богарных землях Волгоградской области (900 га), а также при разработке проекта «Модели
адаптивно-ландшафтного обустройства территории и системы земледелия Волгоградской области».
Методологические и прикладные разработки автора отражены в «Ре
комендациях по технологии создания защитных лесонасаждений на богар
ных и орошаемых землях и повышению их мелиоративных функций в су-
хостепной зоне РФ*. ,
Основные положення, выносимые на защиту:
современная оценка агроресурсного потенциала региона как объекта комплексной мелиорации;
закономерности формирования ветрового режима и почвозащитных свойств лесных полос;
особенности мелиоративного влияния на агроэкологию пашни;.
сформулированные принципы размещения мелиоративных лесонасаждений на пашне и обоснование технологии дифференцированной лесомелиорации пашни;
- методология .проектирования адаптированных систем из лесных полос,
. кустарниковых и растительных кулис с учетом почвенно-климатических
факторов, дефляции, растительных условий и пород кустарников.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на конференциях, совещаниях, семинарах и курсах: Всесоюзных (Херсон, 1985; Ашхабад, 1986, 1988) Республиканских (Волгоград, 1990, 1992, 1996, 1998, 2001, 2002) международных (Соленое Займище, 2001; Волгоград, 2002,2003).
Публикации. Материалы научных исследований изложены в 43 работах, в том числе: 25 - в центральной печати и материалах международных, Всесоюзных и Всероссийских конференциях. Общий объем публикаций составляет 16,7 печ. л., из них лично соискателя -103 печ. л.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 394 стр., включает 71 таблицу, иллюстрирована 61 рисунком, содержит 71 формулу и 21 приложение на 59 стр. Список использованной литературы состоит из 376 наименований, в т.ч. 22 на иностранном языке.
Диссертация написана по материалам собственных исследований с привлечением данных, полученных в отделе полезащитного лесоразведения ВНИАЛМИ. Кроме того, в разработке отдельных вопросов под руководством автора и совместно с ним участвовали В.Е.Васильчиков, А.Г.Ломакин, П.Ф.Богун, А.П.Богун, Ю.И.Зыков и др.
Диссертационная работа выполнялась при научной консультации доктора сельскохозяйственных наук, профессора А.М.Степанова и доктора сельскохозяйственных наук, профессора |А.А.Вакулина|. Ценные замечания и предложения по рукописи диссертации сделали академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук В.И.Петров, доктор сельскохозяйственных наук, Ю.И.Васильев и доктор сельскохозяйственных наук, профессор
В.М.Кретинин. Автор выражает всем им искреннюю признательность и благодарность.