Введение к работе
Актуальность темы. Предкамье Республики Татарстан представляет собой слегка приподнятую и наклоненную к северу волнистую равнину и имеет большую расчлененность рельефа с развитой гидрографической сетью. В регионе сформирован широкий спектр агроландшафтов и лесных биогеоценозов с разнообразной растительностью и сложным составом почвенного покрова. При этом интенсивное освоение агроландшафтов, большая распаханность и малая лесистость территорий, сильные колебания температур по временам года, частые ливневые дожди, наличие значительной площади овражно-балочных и склоновых земель способствуют развитию эрозионных процессов в регионе.
Эрозия почв наносит огромный вред сельскому хозяйству. На землях, подверженных эрозии, теряется верхний, наиболее плодородный слой почвы, с полей сносятся гумус, азот, фосфор, калий и другие элементы питания. При развитии водной эрозии с полей смываются также вносимые удобрения и пестициды, что приводит к загрязнению водоемов. Присуща высокая распаханность сельхозугодий и сильная эродированность пашни сельхозпредприятий Предкамья. В центральных и северных районах Предкамья площадь пашни, подверженной эрозии, составляет от 63 % до 82 %.
Одним из эффективных способов решения данной проблемы является создание защитных лесных насаждений на овражно-балочных и склоновых землях. Лесомелиоративные насаждения способствуют сохранению плодородия почв и их рациональному использованию, увеличивают урожайность сельскохозяйственных культур, повышают лесистость региона, устойчивость агроэкосистем. Однако объём создаваемых защитных лесных насаждений в регионе остается не на должном уровне (за год составляет 0,9-2,2 тыс.га.), что связано, в первую очередь, отсутствием финансирования. Созданные защитные лесные полосы региона не изучены, слабо освещены вопросы опыта их формирования. Остаются открытыми вопросы состояния, продуктивности и почвенно-грунтовых условий произрастания лесных насаждений на овражно-балочных землях Предкамья. Необходимо изучение взаимовлияния почв и растительности защитных лесных биогеоценозов в конкретных физико-географических условиях. Это позволит разработать научно-обоснованный комплекс мероприятий, направленных на формирование устойчивых и продуктивных защитных лесных полос, рациональное использование овражно-балочных земель, защиту почв агроландшафтов от эрозии, повысить мелиоративную эффективность созданных лесонасаждений.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является оценка продуктивности лесомелиоративных насаждений и условий их произрастания на овражно-балочных землях центральных и северных районов Предкамья Республики Татарстан для повышения устойчивости защитных лесонасаждений. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
– дать анализ современного состояния эрозионной опасности ландшафтов и лесистости территории Предкамья с использованием космических снимков;
определить лесоводственно-таксационные характеристики лесомелиоративных насаждений региона, оценить их состояние и продуктивность;
изучить почвенные условия произрастания лесных насаждений на овражно-балочных землях и их влияние на формирование защитных лесных полос;
определить эколого-экономическую эффективность противоэрозионных лесных насаждений на землях Предкамья.
Научная новизна работы. Впервые достаточно подробно определено состояние, продуктивность и почвенно-экологические условия произрастания лесомелиоративных насаждений на овражно-балочных землях центральных и северных районов Предкамья Республики Татарстан. Дана лесоводственно-таксационная характеристика насаждений и оценка лесорастительных свойств почв. Определено взаимовлияние почв и растительности в мелиоративных лесных биогеоценозах. Отработаны приёмы использования космических снимков при оценке эрозионной опасности ландшафтов региона. Разработаны рекомендации по созданию устойчивых противоэрозионных лесонасаждений на овражно-балочных землях Предкамья в зависимости от условий произрастания.
Практическое значение результатов исследования. Результаты исследований подтверждены производственной проверкой в Арском, Приволжском и Лаишевском лесничествах на площади 156 га и включены в рекомендации производству, в разработке которых автор принимал непосредственное участие. Научные положения и выводы могут найти применение при разработке проектных материалов по реконструкции и улучшению состояния лесомелиоративных насаждений, повышению устойчивости агроландшафтов Предкамья. Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» и используются при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам «Лесомелиорация ландшафтов», «Мониторинг лесных экосистем».
Положения, составляющие предмет защиты:
1) оценка эрозионной опасности ландшафтов Предкамья Республики Татарстан с использованием космических снимков;
2) современное состояние защитных лесных насаждений овражно-балочных земель центральных и северных районов региона;
3) характеристика основных типов почв лесомелиоративных насаждений, их лесорастительная оценка;
4) эколого-экономическая эффективность защитных лесных полос.
Апробация. Основные результаты исследований, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на Всероссийской научной конференции «Молодые ученые – агропромышленному комплексу» (Казань, 2004); Международных научно-практических конференциях «Перспективы развития экологического сельского хозяйства и природопользования в Республике Татарстан» (Казань, 2004), «Молодые ученые – инновационному агропромышленному комплексу» (Москва, 2005), «Международное сотрудничество в лесном секторе: баланс образования, науки и производства» (Йошкар-Ола, 2009); Региональной научно-практической конференции аспирантов и студентов «Молодые лидеры аграрного сектора России» (Казань,2006); научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского ГАУ в 2003-2006 гг., Всероссийских научно-практических конференциях «Инновационное развитие агропромышленного комплекса и лесного хозяйства» (Казань, 2007) и «Современные проблемы агропромышленного комплекса, лесного хозяйства и экологии» (Казань, 2008).
Личный вклад автора. Автору принадлежит постановка проблемы, разработка программы исследований, выбор объектов и выполнение полевых работ, проведение лабораторных анализов почв и лесной подстилки, обработка фактических данных, обобщение результатов исследований и изложение выводов, разработка рекомендаций.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ на 3,37 п.л., авторский вклад 2,01 п.л. Объём 3 работ, опубликованных в изданиях по списку ВАК Минобразования РФ, составляет 1,4 п.л.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и заключения. Рукопись содержит 201 страницу машинописного текста, 28 таблиц, 24 рисунка, 11 приложений. Список использованной литературы включает 241 работу, в том числе 18 на иностранных языках.
