Оптимізація систем захисних лісових насаджень степового Криму

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія аграрних наук України

Інститут агроекології і природокористування

Методичні рекомендації

Оптимізація систем захисних лісових насаджень степового Криму

Київ - 2011

УДК 630*116; 630*118; 630*182; 630*187

Оптимізація систем захисних лісових насаджень степового Криму (методичні рекомендації). - К.: ДІА, 2011. - 40 с.

Викладено рекомендації з формування оптимізованих систем захисних лісових насаджень степового Криму України. Запропоновано комплекс агротехнічних і лісогосподарських заходів, який дає змогу ефективно проводити залісення територій, забезпечувати охорону та раціональне використання малопродуктивних земель, непридатних для сільськогосподарського користування.

Методичні рекомендації розроблено в результаті науково-методичної співпраці лабораторії ландшафтної екології Інституту агроекології і природокористування НААН України при виконанні завдання 40.02/16-18 «Розробити методологічні засади інтегрованого управління лісовими ресурсами» (№ ДР0111U003182), етап 2011 р. «Провести аналіз ресурсно-екологічних проблем Криму, Буковинських Карпат і Передкарпаття, Центрального Лісостепу, Західного Полісся та наявних систем еколого-економічних механізмів управління природокористуванням» (керівник НДР - В.В. Лавров), лабораторії лісових екосистем Нікітського ботанічного саду - Національного наукового центру НААН України в рамках виконання НТП «Наукові основи сучасного декоративного садівництва, трансформації агроландшафтів та фітомеліорації населених пунктів» («Декоративне рослинництво») (№ ДР 0111U003359) та Інституту сільського господарства Криму НААН України з питань розв'язання ресурсно-екологічних проблем Криму шляхом агролісомеліорації та розширення використання екологічної ролі лісів у ландшафтах (№ ДР 0111U001903).

Автори розробки: д.е.н., проф., академік НААН О.І. Фурдичко; д.с.-г.н., член-кореспондент ЛАН України Ю.В. Плугатар (НБС-ННЦ НААН), к.е.н. B.C. Паштецький (ІСГ Криму НААН), д.с.-г.н., академік ЛАН України А.П. Стадник, д.с.-г.н., с.н.с. В.В. Лавров, к.б.н. О.І. Блінкова (ІАП НААН)

ВСТУП

лісовий насадження крим агроландшафт

Стабільний розвиток сільського господарства має пріоритетне значення у розвитку кожної держави, оскільки воно забезпечує населення продуктами харчування, а промисловість сировиною. В Україні понад 70 % земельний фонду становлять сільськогосподарські землі, головним чином агроугіддя. Проте, тривалий екстенсивний розвиток аграрної галузі, прагнення досягти найвищих показників у сільськогосподарському виробництві з недостатнім урахуванням засад охорони навколишнього природного середовища, збереження природно-ресурсного потенціалу, стійкості агроекосистем, агроландшафтів, впровадження технологій з широкозахватними комплексами машин призвело до надмірного розорювання території, значної трансформації природних ландшафтів, збільшення антропогенного тиску на агросферу, зростання кількості екологічних загроз та масштабів негативного впливу на суміжні території. Внаслідок земельної реформи зросла кількість землекористувачів та знизився контроль за зміною структури і цільового використання земель, дотриманням вимог щодо якості землекористування і охорони природного довкілля. Тому забезпечення стабільного функціонування агроландшафтів та агроекосистем, дотримання міжнародних зобов'язань України щодо створення збалансованого простору Європи (Потсдам, 1999; Ганновер, 2000), розбудови екологічної мережі (Софія, 1995; Київ, 2000, 2003, 2010), збереження ландшафтів (Флоренція, 2000; Київ, 2005) потребує оптимізації структури сільськогосподарських угідь з урахуванням наукових напрацювань у ландшафтній екології, конструктивній географії, лісознавстві тощо.

Відомо, що екологічно впливовими та ефективними в управлінні підсистемами в ландшафтах є ліси. Їх давно і успішно використовують в конструюванні різних за призначенням територіальних систем: геосистем, природно- та суспільно-територіальних комплексів, певних типів природно-господарських територіальних систем тощо. Значну роль фахівці відводять лісовим насадженням у відтворенні сприятливих умов для збереження природно-заповідного фонду, формування екомережі, створенні стабільних ландшафтів. В інтегрованій системі заходів з підвищення продуктивності сільськогосподарського виробництва і охорони земель від деградації значну роль відіграють захисні лісомеліоративні природоохоронні системи. Тому методологія

агролісомеліорації, захисного лісорозведення та інших науково-методичних пропозицій щодо ефективного використання екологічної ролі лісових насаджень є особливо актуальними.

В умовах, що склалися в Україні, агролісомеліорація та захисне лісівництво залишаються одними із національних пріоритетів. Ці напрями діяльності забезпечують виконання низки важливих соціально-економічних та природоохоронних завдань завдяки використання екологічної ролі лісів в агроландшафтах: захист сільськогосподарських угідь від несприятливої дії природних та антропогенних факторів, забезпечення стабільного функціонування агроландшафтів, створення належних умов для ефективного розвитку об'єктів народногосподарського комплексу, комфортного проживання населення. У контексті активізації співпраці України з ЄС зростає значення екологічної ролі лісів щодо їх використання у програмах конструювання збалансованих агроландшафтів, збереження біорізноманіття, запровадження норм сталого природокористування на екосистемно-ландафтній основі.

Роль лісових насаджень значно зросла у зв'язку з вилученням на півдні України, в т.ч. у Криму, з активного землекористування значної площі неугідь, малопродуктивних і непридатних для створення на них стабілізуючих екосистем. Внаслідок нераціонального землекористування в агропромисловому секторі Криму утворилося понад 200 тис. га таких земель.

Особливу роль лісові насадження відіграють у степовій зоні Криму, яка зазнає негативного впливу вітрів, що спричиняють посушлість клімату, часті пилові буревії, суховії погіршення умов життя, вирощування сільськогосподарських культур, зниження їх врожаїв та інші негаразди. Для захисту ланів і садів у 50-80-ті роках ХХ століття у передгірній і степовій зонах півострова було створено понад 27 тис. га лісозахисних смуг шириною 10 м і більше. Однак їх площа скоротилася більше, ніж удвічі, значна частка уцілілих полезахисних насаджень внаслідок самовільних рубок і частих пожеж розладнана і потребує реконструкції. Інтенсивна деградація деревинно-чагарникової рослинності призвела до того, що з ріллі степового Криму здувається за рік понад 2 млн. т ґрунту, що становить в середньому 22,7 т з 1 га.

Згідно з Постановою Кабінету Міністрів України (№189 від 28.02.2001 року) «Про першочергові заходи щодо створення захисних насаджень на неугіддях та в басейнах річок», площа непридатних земель становить 128,8 тис. га. З огляду на це в Криму заплановано створити 17 тис. га захисних насаджень [1, 12].

Отже, для покращення умов навколишнього природного середовища степового Криму, зниження небезпеки розвитку несприятливих природних та антропогенно-природних явищ, охорони й раціонального використання малопродуктивних і деградованих земель цього регіону одним серед першочергових завдань у регіоні є створення стійких і довговічних захисних і меліоративних лісових насаджень, підвищення лісистості території до визначених норм. Проте досі ці питання у регіоні вивчено не достатньо. Наразі відсутня детальна науково обґрунтована система заходів з формування оптимізованої системи захисних лісових насаджень у Кримському степу. Для розв'язання проблеми лісорозведення наявні знання у цій сфері діяльності необхідно застосувати з урахуванням місцевих умов. Потребує наукового обґрунтування весь комплекс лісокультурних робіт від меліоративних заходів до обґрунтованого породного складу захисних лісових насаджень та схеми їх створення у степовій частині півострова. Необхідне також удосконалення догляду за цими насадженнями для підвищення їх приживлюваності, стійкості, ефективності та довговічності. Тому завдання щодо оптимізації системи захисних лісових насаджень і формування агролісових ландшафтів за ландшафтно-екологічним принципом у регіоні є актуальним.

Законодавчою базою виконання зазначених завдань є низка нормативно-правових актів, спрямованих на вдосконалення організації природокористування та охорони навколишнього природного середовища: Постанова ВР України «Про основні напрямки державної політики України у галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки» (1998 р.), Закон України «Про загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000-2015 роки» (1989 р.), Закон України «Про меліорацію земель» (2000 р.), Постанова КМУ «Про державну програму «Ліси України» на 2002-2015 роки» (2002 р.), Постанова КМУ «Про першочергові заходи щодо створення захисних лісових насаджень на невгіддях та в басейнах річок» (2001 р.) тощо.

Методичні рекомендації призначено для державних органів виконавчої влади, місцевого самоврядування, землекористувачів, лісокористувачів, наукових та освітянських інституцій, неурядових організацій та інших суспільних суб'єктів діяльності. Застосування в діяльності зазначених рекомендацій дасть змогу підвищити ефективність оптимізації систем захисних лісових насаджень степового Криму та створити сприятливіші умови для життя і виробництва у регіоні.

1. ЕКОЛОГІЧНА РОЛЬ ЛІСОВИХ НАСАДЖЕНЬ У СТВОРЕННІ ЗБАЛАНСОВАНОЇ ПРОСТОРОВОЇ СТРУКТУРИ В СТЕПОВИХ РАЙОНАХ

Лісові насадження в степових районах мають велике екологічне значення. Вони зберігають ґрунтовий покрив, очищають повітря та сприяють збереженню вологи, збільшуючи на 18-38% кількість опадів, утроє знижують вплив суховіїв. Насадження здатні гасити пилові та снігові буревії, а також підвищувати на 2-5 ц/га врожайність зернових культур [4, 16]. Лісові смуги істотно знижують швидкість вітру, сприяють накопичення вологи, збільшують вологість ґрунту і вологість приземного шару повітря, зменшують перепади температури повітря і ґрунту тощо. Тому полезахисне лісорозведення - це найважливіша складова агролісомеліорації, що передбачає в степових районах поліпшення ґрунтово-кліматичних умов для вирощування сільськогосподарських культур і захист ґрунтів від ерозії на схилах [4, 5, 16].

Після ратифікації Україною у 2005 році Європейської конвенції про ландшафти (Флоренція, 2000) та з урахуванням Європейської політики просторового розвитку (Потсдам, 1999; Ганновер, 2000) у контексті масштабних програм ренатуралізації деградованих території та розбудови національної екомережі (Софія, 1995; Київ, 2000) захисне лісорозведення та агролісомеліорація отримують нові орієнтири розвитку і законодавчого забезпечення [23, 24]. Йдеться про забезпечення узгодженого досягнення економічної і соціальної згоди, збереження і належне управління природними ресурсами і культурною спадщиною, створення збалансованої конкурентоспроможності європейської території. Це стосується покращення якості життя, розбудови пан'європейської екомережі, узгодження економічних і соціальних та екологічних інтересів на засадах співпраці. Визначено, що основним шляхом для досягнення належного просторового розвитку є створення збалансованої просторової структури.

Отже, у південних малолісних регіонах перелік функціональних призначень лісових насаджень розширюється. Крім захисних і меліоративних функцій ці насадження є важливими структурними елементами екомережі, програм відновлення сталих територій, засобами інтегрованого управління агроландшафтами. Водночас досі проектування розбудови екомережі та інші зазначені програми недостатньо узгоджують зі стратегією розвитку захисного лісорозведення та агролісомеліорації і, навпаки, остання не належно враховує плани дій і методи інших інституцій щодо збереження біотичного та ландшафтного різноманіття, створення збалансованого простору.

2. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА СУЧАСНИЙ СТАН ОПТИМІЗАЦІЇ СИСТЕМ ЗАХИСНИХ ЛІСОВИХ НАСАДЖЕНЬ В АГРОЛАНДШАФТАХ КРИМУ

Лісові меліорації в системі агроландшафтів сприяють покращанню екологічних, агролісомеліоративних та природоохоронних умов і забезпечують стійке функціонування аграрного виробництва. Однак, лісомеліоративна інфраструктура захисних лісових насаджень, яка склалася в Криму України, є недостатньо ефективною [1, 12, 16]. Про це свідчить низька продуктивність сільськогосподарських культур у несприятливі за кліматичними умовами роки.

Для створення умов збалансованого функціонування агроландшафтів визначальним є створення на водозборах оптимізованих систем полезахисних і стокорегулювальних лісових смуг. Наразі в Криму такі насадження заплановані на рівні 22% від потреби. Щорічні обсяги створення названих лісових смуг є мізерними, що значно гальмує створення функціонально завершених систем захисних лісових насаджень в регіоні [1, 2, 16, 22]. Проте, поки не буде сформовано збалансованої інфраструктури лісомеліоративних об'єктів, країна систематично матиме великі збитки в галузі сільськогосподарського виробництва, які позначаться на переробній і харчовій промисловості, добробуту громадян тощо.

Захисні лісові насадження є основним компонентом аграрних і лісоаграрних ландшафтів. На сільськогосподарських землях Криму України до складу захисних лісових насаджень входять: полезахисні лісові смуги на незрошуваних землях; лісові смуги уздовж зрошуваних і скидних каналів та на інших ділянках зрошуваних земель; стокорегулюючі (снігорозподільні) лісові смуги і чагарникові куліси на схилах; захисні лісові смуги, алейні і однорядні вітроломні посадки в розсадниках, садах тощо. Для забезпечення екологічної стабілізації аграрних і лісоаграрних ландшафтів, створення оптимальних умов функціонування сільськогосподарського виробництва першочерговим завданням є розробка ландшафтно-екологічних основ оптимізації систем захисних лісових насаджень [15-17]. Це сприятиме збалансованому використанню, збереженню та відтворенню ландшафтів, впровадженню положень Європейської ландшафтної конвенції (2000 р.).

Екологічна оптимізація - це досягнення екологічної рівноваги, що забезпечує стабільність певної екосистеми; збереження сприятливих умов життя людей завдяки раціональному поєднанню [20] екологічних компонентів і екосистем з різним ступенем перетворення їх людиною [21].

Основні методологічні засади щодо визначення категорій захисних лісових насаджень на сучасному етапі розвитку теорії агролісомеліорації, їх функціональне призначення, розміщення на місцевості (пов'язаність їх видів з елементами рельєфу), параметри різних видів захисних лісових насаджень та їх структурні особливості розроблено Є.С. Павловським [7, 8], А.П. Стадником [15-21], В.Ю. Юхновським та ін. [9]. Оцінено ступінь повноти і завершеності наявних в Україні систем захисних лісових насаджень та обґрунтовано необхідність їх оптимізації. Оптимізована система захисних лісових насаджень, створена на ландшафтно-екологічних принципах, має передбачати найбільш раціональне розміщення на місцевості, оптимальне співвідношення захисних лісових насаджень в агролісових екосистемах і розробку їх нормативів в агроландшафтах. При оптимізації агроландшафтів системи захисних лісових насаджень слід розглядати як основний їх складник.

3. ЛІСОМЕЛІОРАТИВНЕ ТА ЛІСОТИПОЛОГІЧНЕ РАЙОНУВАННЯ КРИМУ ЯК ЛАНДШАФТНО-ЕКОЛОГІЧНА ОСНОВА ОПТИМІЗАЦІЇ СИСТЕМ ЗАХИСНИХ ЛІСОВИХ НАСАДЖЕНЬ

3.1 Особливості лісомеліоративного районування території

Основним завданням лісомеліоративного районування є науково обґрунтований поділ території з урахуванням природних факторів і антропогенної діяльності для створення ефективних лісомеліоративних систем різного цільового призначення. Існуюче агролісомеліоративне районування України ґрунтується на поділі території країни за природними умовами (клімат, ґрунти, частково гідрологічні умови і гідроморфологія) та здебільшого використовується для полезахисного лісорозведення [4, 5, 16]. В умовах інтенсивного ведення сільського господарства та інших видів діяльності людини, що призводять до негативних наслідків, виникла необхідність удосконалення існуючого районування. Попередній аналіз вихідних даних показав, що врахування лише природних факторів є недостатнім [11, 13, 14, 16]. Це зумовлено відмінностями різних територій України щодо їх протиерозійного потенціалу, інтенсивності ведення сільськогосподарського виробництва та іншими факторами. З огляду на зазначені обставини, удосконалене районування має враховувати не тільки інтереси полезахисного лісорозведення, а також протиерозійної меліорації, що потребує застосування інших принципів поділу території з урахуванням більшого переліку критеріїв. Цільовою установкою для розробки такого лісомеліоративного районування є прояв несприятливих природних явищ. Важливо попередньо визначити види та інтенсивність ерозійних процесів, ерозійний потенціал певних територій тощо. Розроблений на цих засадах поділ території є підґрунтям розробки лісомеліоративних заходів, визначення їх першочерговості та оцінки ефективності.

3.2 Лісомеліоративне районування степового Криму

Всебічний аналіз несприятливих природних факторів, які визначають лісомеліоративну обстановку в агроландшафтах Кримського Степу, здійснено у працях [2, 11, 13, 16, 22]. З урахуванням цих досліджень на основі сучасних даних про ґрунтово-кліматичні та лісорослинні умови лісомеліоративне районування України, в т.ч. Криму розроблено за оригінальною методикою А.П.Стадника [16] (рис. 3.1, 3.2). Аналіз даних щодо прояву вітрової і водної ерозії та їх інтенсивності зроблено по кожному адміністративному району країни на основі матеріалів кадастрової оцінки земель, отриманих за єдиною методикою Інститутом землеустрою у 1985-90 рр. та наступним їх коригуванням до 2000 р. За зазначеною методикою можна оцінити сучасний стан агроландшафтів України, сформований під дією комплексу природних факторів, і визначити меліоративно-екологічну напруженість будь-якої території (сільськогосподарської, ріллі тощо), виразивши її в абсолютних або відносних величинах, як відношення площі, що зазнала несприятливого впливу (ерозії), до загальної площі сільськогосподарських угідь або орних земель.

Рис. 3.1 - Лісомеліоративне районування території України за інтенсивністю вітрової ерозії [16]

Запропонований показник меліоративно-екологічної напруженості території дає можливість визначати не тільки види та інтенсивність ерозійних процесів, він дає змогу кількісно визначити ерозійний потенціал певних територій. Це позволяє ділити територію на лісомеліоративні райони з урахуванням меліоративно-екологічної напруженості певної території, її зональних особливостей, типу ґрунтів тощо. Використання зазначеного показника в якості критерію оптимізації агроландшафтів для створення загальнодержавної системи захисних лісових насаджень дає можливість адекватно визначати необхідність і першочерговість лісомеліоративних заходів і, в кінцевому підсумку, об'єктивно характеризувати територію, лісомеліоративний район [18, 19]. На відміну від існуючого агролісомеліоративного районування, де основною таксономічною одиницею є район, у розробленому лісомеліоративному районуванні прийнято таку групу одиниць: лісомеліоративна область, лісомеліоративна підобласть, лісомеліоративний район.

Рис. 3.2 - Лісомеліоративне районування території України за інтенсивністю водної ерозії [16]

Лісомеліоративний район як основна таксономічна одиниця включає одну або кілька фізико-географічних областей у межах лісомеліоративної підобласті, що характеризуються однаковими або близькими геологічними, геоморфологічними, ґрунтовими умовами, а також інтенсивністю несприятливих природних явищ і, відповідно, меліоративно-екологічною напруженістю території за вітровою та водною ерозією.

На основі детального вивчення та аналізу фізико-географічних особливостей, ландшафтно-типологічної інфраструктури, природно-сільськогосподарських ресурсів та їх використання, меліоративно-екологічної напруженості території та її інтенсивності у Криму виділено чотири лісомеліоративних райони: 26. Кримсько-Присиваський, 27. Кримський степовий, 28. Передгірний, 29. Гірський (додаток А).

Кримська степова лісомеліоративна підобласть характеризується більш південним розташуванням зональних середньо степових ландшафтів, поширенням малопотужних щебенюватих ґрунтів, значною неоднорідністю геологічно-геоморфологічної будови, різноманітністю ландшафтів. Кримсько-Присиваський лісомеліоративний район має високу диференціацію геокомплексів на прибережно-лагунні солянкові і полинові напівпустельні; лучні солонцюваті і солонці з пересипами і косами; приморські мало дреновані рівнини з типчаково-ковиловими, а також ковилово-різнотравними степами на темно-каштанових ґрунтах. Кримський степовий лісомеліоративний район - помітно виділяється своєрідною ярусністю ландшафтів, поширенням привододільних, останцевих, балкових, долинних і приморських місцевостей. В центральній частині району переважають місцевості привододільних рівнин з чорноземами малогумусними карбонатними, межирічних рівнин з чорноземами південними і темно-каштановими солонцюватими ґрунтами. Приморсько-терасових рівнин, прибережних схилів, долин і балок. Східна частина лісомеліоративного району має своєрідну ландшафтну структуру, утворену поєднанням пасмово-платоподібних, грязево-вулканічних, улоговинних, балкових, лучно-солянкових і напівпустельних, прибережних псамофітно-степових і галофітних природних комплексів.

В Кримській степовій лісомеліоративній підобласті виділено два райони - Кримсько-Присиваський і Кримський степовий. Ці лісомеліоративні райони істотно відрізняються за проявом вітрової та водної ерозії. Так, за вітровою та водною ерозією найбільшу меліоративно-екологічну напруженість має територія у Кримському степовому районі, відповідно 91 і 12%. Водна ерозія в Кримсько-Присиваському лісомеліоративному районі майже відсутня (лише 0,2%). Проте меліоративно-екологічна напруженість цієї території за вітровою ерозією складає 24%. Меліоративно-екологічну напруженість території за інтенсивністю ерозійних процесів у лісомеліоративних районах наведено в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 - Меліоративно-екологічна напруженість сільськогосподарської території Криму України за вітровою і водною ерозією за А.П. Стадником [16]

Характеристика лісомеліоративних районів за інтенсивністю прояву ерозійних процесів дає об'єктивнішу інформацію, що, в свою чергу, надає можливість організовувати і проводити на їх території більш ефективні лісомеліоративні заходи.

3.3 Лісотипологічне районування України

У лісотипологічному районуванні території України, розробленому Ю.В. Плугатарем [22], застосовано змістовно змінені принципи і таксони української школи лісової типології (Д. В. Воробйов, Б.Ф. Остапенко): «типотвірна лісова порода», «тип деревостану», «тип лісу» (змінний у часі та просторі), «тип лісорослинних умов», «лісотипологічна область». Воно ґрунтується на принципі єдності в межах природних зон діапазону показників тепла, вологості та континентальності як першооснови лісорослинних умов. Воно враховує лісівничий досвід їх застосування, і є близьким за змістом до ґрунтово-екологічного районування України. За основу взято макрофізико-географічне районування, визначені Д.В. Воробйовим характеристики кліматичних та едафічних умов за Т, W і А, лісівничо-типологічне районування України за Б.Ф. Остапенком і зміст терміну «лісотипологічна область» за Ю.В. Плугатарем [22]. Виділено дванадцять лісотипологічних областей України, у т.ч. Криму (рис. 3.3).

Рис. 3.3 - Лісотипологічні області України [22]: дві гірські - Українські Карпати (1) та Гірський Крим (12); чотири лісові - Розтоцько-Опільська (2), Західне Полісся (3), Центральне (Київське) Полісся (4) та Східне Полісся (5); три лісостепові - Західний (6), Дніпровський (правобережний) (7) та Слобожанський (лівобережний) лісостепи (8); три степові - Північно-західний (9), Східний (Донецький) (10) та Таврійський степи (11)

Лісотипологічна область - територія в межах природної зони з певним діапазоном значень показників тепла (Т), вологості (W) та континентальності (А) або різко вираженими висотними особливостями, що об'єднує властиві їй типи лісорослинних умов (екотопи), типи лісу певних типотвірних порід і типи їх деревостанів.

У степовій зоні України виділено три лісотипологічні області (табл. 3.2), серед яких - 11.Таврійський степ, до якого відноситься степовий Крим. Зважаючи на те, що у Степу ліси рідко домінують серед рослинних угруповань, типи лісу у степових лісотипологічних областях на плакорних, байрачних, заплавних і аренних місцезнаходженнях доцільно розглядати в одній, спільній для всіх трьох степових лісотипологічних областей, екотопічній сітці.

4. Оптимізація категорій і систем захисних лісових насаджень в агроландшафтах степового Криму

Категорії і системи захисних лісових насаджень у лісомеліоративних районах, головні деревні породи для створення ефективних захисних лісових насаджень, особливості їх росту та розвитку, ріст і розвиток полезахисних лісових насаджень різного породного складу визначено в праці [16]. Обґрунтовано шляхи створення оптимізованих систем захисних лісових насаджень, природоохоронні та екологічні пріоритети в агролісових екосистемах, типологічний підхід при створенні оптимізованих систем полезахисних лісових насаджень і раціональне використання фіторізноманіття деревних та чагарникових порід, рекомендовано асортимент деревних і чагарникових порід і типи лісових культур для різних лісорослинних умов.

Таблиця 4.1 - Лісотипологічні області Степової зони України за Ю.В. Плугатарем [22]

Цільовою установкою для оптимізації породного складу полезахисних лісових насаджень є максимальне використання біологічного потенціалу кожної деревної породи у відповідних типах лісорослинних умов за найменших матеріальних та трудових витрат. Основними критеріями оптимального породного складу полезахисних лісових насаджень є: їх цільове призначення; відповідність типу умов зростання; оптимальна конструкція та структура за породним складом; вибір найефективніших головних і супутніх порід; оптимальне розміщення по території деревних порід; оптимальне змішування по породному складу, оптимізація типів полезахисних лісових насаджень. Найважливіший із перерахованих критеріїв - цільове призначення насаджень, оскільки він є своєрідною програмою, за якою планується вирощування насаджень з орієнтацією на досягнення ними у певному віці відповідної конструкції. Формування цільової конструкції потрібно забезпечити у ранньому віці деревостанів, що сприятиме мінімізації витрат ресурсів.

З метою підвищення екологічної та агролісомеліоративної ролі захисних лісових насаджень, зменшення забруднення територій, а також для екологічно безпечного використання земельних ресурсів необхідно подальше удосконалення існуючих методів створення в регіоні ефективних оптимізованих систем полезахисних лісових насаджень. Для забезпечення найбільшого екологічного ефекту уточнення потребують питання щодо: оптимального розміщення захисних лісових насаджень на місцевості, розширення асортименту використовуваних порід, повніше врахування інгредієнтів забруднення навколишнього природного середовища, удосконалення технологій вирощування деревостанів, лісівничого догляду за ними.

Ефективні системи захисних лісових насаджень у досліджуваному регіоні, як і у країні доцільно створювати на ландшафтно-екологічній основі з урахуванням основних принципів конструювання оптимізованих аграрних і лісоаграрних ландшафтів (Сочава, 1978; Павловский, 1988, 1990, 2004; Лопырев, 1985, 1988; Петров, 1996; Зыков, 2002; Ивонин, 2001; Стадник, 1982, 1990, 1992, 1993, 2000, 2008; Юхновський, 2003; Пилипенко, Юхновський, Ведмідь, 2004) [7-9, 13, 15, 16]:

Принцип «співпраць» з природою або принцип адекватності. Суть його полягає в повному успадкуванні відповідності виробничої функції заново створених ландшафтів (в тому числі і захисних лісових насаджень) закономірностям розвитку довкілля.

Принцип сумісності. Територіальні компоненти аграрного і лісоаграрного ландшафту проектуються і створюються з урахуванням природно-антропогенної сумісності.

Принцип пріоритету фітомеліорації. Для створення стабільного екологічно стійкого простору в агроландшафтах основна роль належить захисним лісовим насадженням різного цільового призначення.

Принцип збалансованого природокористування. Суть його полягає у створенні захисних лісових насаджень у відповідних кількісних і просторових співвідношеннях.

Типологічний принцип (відповідності фітоценозу умовам місцезростання), тобто створюватися захисні лісові насадження різного цільового призначення мають у відповідних типах умов місцезростання.

Принцип врахування мікрозональності природних умов. Особливості території (гідрологічні, ґрунтові, мікрокліматичні) слід враховувати в мікрозональному аспекті - горизонтальному та вертикальному.

Принцип ландшафтно-екологічної стійкості захисних лісових насаджень та їх систем. Суть його полягає у створенні максимально стійких, довговічних та ефективних захисних лісових насаджень та їх систем.

Принцип максимального фіторізноманіття в захисних лісових насаджень та агролісомеліоративних системах. Чим складніша структура захисних лісових насаджень та їх систем, тим вища їх біологічна стійкість, природоохоронна та рекреаційна роль.

Еколого-економічний принцип. Суть його полягає в наданні екологічних пріоритетів при створенні оптимальних агро- та лісомеліоративних систем та їх економічній доцільності.

Для створення ефективних захисних лісових насаджень велике значення має рівень агротехніки, створення сприятливих умов для росту, підтримання необхідної структури лісівничими заходами, охорона і боротьба з шкідниками і пожежами. У практиці лісових меліорацій ці вимоги часто не виконують, що призводить до зниження їх меліоративних характеристик і ефективності захисних лісових насаджень. Оптимальна структура полезахисних лісових насаджень за породним складом має істотне значення для підвищення ефективності полезахисного лісорозведення у різних районах Криму.

Згідно з існуючими нормативами полезахисної лісистості [4], оптимальна полезахисна лісистість у Криму має бути 3,8-6,2% (табл. 4.1).

Таблиця 4.2 - Оптимальна полезахисна лісистість для Степу на рівнинах і схилах до 3о

Для створення сприятливих умов щодо стабільного вирощування сільськогосподарських культур, формування екологічно стійкого простору у Криму потрібно додатково створити 17 тис. га захисних лісових насаджень різного цільового призначення [1, 14]. З огляду на зазначені обставини, необхідним є впровадження комплексного екологічно та економічно збалансованого, доцільного методу залісення непридатних сільськогосподарських земель степової частини Кримського півострова.

5. ТИПОЛОГІчНИЙ ПІДХІД ПРИ СТВОРЕННІ ОПТИМІЗОВАНИХ СИСТЕМ ПОЛЕЗАХИСНИХ ЛІСОВИХ НАСАДЖЕНЬ І РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ ЇХНЬОГО ФІТОРІЗНОМАНІТТЯ

Створення та вирощування захисних лісових насаджень, які забезпечували б максимальну реалізацію біологічного потенціалу, значною мірою залежить від дотримання при виборі типів культур лісотипологічних принципів. Доцільний для Південному степу України асортимент деревних порід, розроблений з урахуванням певних типів умов місцезростання, наведено в додатку Б.

О.С. Мігунова 6 вважає, що в степовій і більш південній зонах умови місцезростання доцільніше визначати шляхом виділення серії загрудових типів. Було запропоновано дещо зсунути шкалу Д.В. Воробйова: до багатого едатопу - груду - віднесли місцезростання лісостепу - дібров на сірих лісових ґрунтах (D2) і степів на потужних чорноземах (D2(0)), а едатопи різнотравно-типчаково-ковильових степів на звичайних чорноземах - до підтипу ED1. Таким чином типчаково-ковилові степи на південних чорноземах і полиново-типчакові на темно-каштанових ґрунтах, зональною ознакою яких є залишкова солонцюватість і глибинна засоленість, віднесені до типів Е0-1 і Е0 загрудів високомінералізованих. Полинові степи на каштанових солонцюватих ґрунтах і природні чисті дубняки на осолоділих солонцях віднесені до типу F - галогрудам (від hals - сіль) або слабозасоленим. Полиново-галофітні угруповання на бурих напівпустельних ґрунтах визначені як галосупустоші, середньозасолені типи G2, і глинисті пустелі (такири) віднесено до нелісопридатного сильно засоленого типу галопустоші Н3.

Оскільки в сухих степах, глинистих напівпустелях і пустелях засоленість істотно зростає, їхні едатопи F, G і H на Російській рівнині використані О.С. Мігуновою [6] для класифікації азональних засолених місцезростань, в якій виділено слабко (F), середньо (G) і сильно (Н) засолені ґрунти. У зв'язку з високою фізіологічною сухістю цих місцезростань, особливо інтенсивно вираженої в ґрунтах солонцевого ряду, їхня вологість не виходить звичайно за межі особливо- і надто-сухих гігротопів (-1, -2), що виявляється в сильній зрідженості їх травостоїв, представлених різними видами полину і ксерофітних злаків. Кіркові і мілкі солонці нерідко повністю позбавлені вищої рослинності. Ґрунти солончакового ряду, приурочені до територій із близьким заляганням сильно мінералізованих ґрунтових вод, мають звичайно високу зволоженість, проте їхня волога доступна тільки галофітам (солеросові і сарсазанові пустища; типи G3-4 - H3-4). Азональні місцезростання в степу, розміщені на піщаних сильно еродованих і малопотужних скелетних ґрунтах, класифіковано як більш бідні, частіше відносно бідні і відносно багаті типи В і С, звичайно більш зволожені ніж зональні - від дуже сухих до вогких і мокрих. Це, насамперед, псаммофітні та петрофітні степи, рослинність піщаних терас, приморських піщано-черепашкових відкладень і заплав, що характеризується більшою різноманітністю і комплексністю, обумовленими різним механічним складом і ступенем засоленості ґрунтів, іншою глибиною залягання й мінералізацією ГВ. Основним показником, за яким визначають типи місцезростань на всіх цих об'єктах, є ґрунти, оскільки їхня природна рослинність, особливо плакорна, зональна, майже не збереглася (табл. 5.1).

Порівняно з генетичними типами ґрунтів у степу і більш південних зонах, як і повсюдно, розвиток рослинності насамперед лімітує волога. Це дає змогу за генетичним типом, механічним складом й ступенем засоленості степових ґрунтів достатньо об'єктивно встановлювати типи місцезростань і, відповідно, рослинність, що у минулому на них росла 6.

Значну складність додає індексування плакорних і заплавних багатих, грудових місцезростань, до яких пристосовані вододільні і заплавні діброви, остепнені й інші типи лук. На вододілах їхніми ґрунтами є сірі лісові і потужні чорноземи, в заплавах - лучно-лісові і лучні ґрунти. Це свіжі і вологі багаті елементами живлення едатопи, які відрізняються сталістю і стійкістю зволоження - більш швидким вичерпуванням доступної вологи на ділянках із трав'янистими суспільствами і стабільнішою зволоженістю, внаслідок деякого збільшення вологи на позиціях, до яких приурочені ліси. Розмежувати лісові і лучно-степових місцезростання можна за гідрологічними індексами: перші розміщуються в умовах D2 і D3, а другі - в D2(0) і D3, або D2(0) і D3(1), що відбиває більш істотне зниження упродовж вегетації рівня зволоження місцезростань, до яких пристосовані степові і лучні трави. Варто підкреслити, що значне підсушування місцезростань від початку до кінця вегетаційного періоду відбувається майже повсюдно, але його швидкість істотно відрізняється в різних місцях. Повне вичерпування доступної вологи з корененаселеного шару в другій половині вегетації спричиняє зміну лісової рослинності степовою. Мезотрофні лучні суспільства, на відміну від степових, також тяжіють до ґрунтів, які мають доступну вологу упродовж усього вегетаційного періоду, але загальні обсяги цієї вологи на лучних місцезростаннях менші, а періоди її вичерпування обмежують умови стійкого зростання лісів.

Таблиця 5.1 - Типи місцезростань, рослинність і ґрунти лісостепу та більш південних зон Російської рівнини 6

Отже типи місцезростань і приурочені до них рослинні угруповання - зональні й інші переважні екосистеми - до півдня і південного сходу від лісової зони Російської рівнини доцільно визначати за зазначеними принципами. Від правильності визначення типу місцезростання істотно залежить коректна оцінка їхньої лісо придатності, успішність створення лісових культур та подальший їх розвиток. Вирощування захисних лісових насаджень з добором порід відповідно до типів умов місцезростання дасть змогу значно зменшити витрати ресурсів на їх вирощування та істотно підвищити їх захисні параметри.

6. СИСТЕМА ПОЛЕЗАХИСНОГО ЛІСОРОЗВЕДЕННЯ СТЕПОВОГО КРИМУ

Успіх лісомеліоративних заходів в умовах Степу значною мірою залежить від вибору способу підготовки ґрунту, способу садіння лісових культур, ефективності збереження ґрунтової вологи та забезпечення належного догляду га лісовими насадженнями. Розроблений комплекс агротехнічних і лісогосподарських заходів дає змогу ефективно проводити залісення, забезпечує охорону та раціональне використання земель, непридатних для сільськогосподарського користування в степовій частині Криму [1, 11, 12].

Досвід створення захисних і полезахисних насаджень у різних регіонах показав, що збереженість й успішність їх розвитку значною мірою залежить від ґрунтово-кліматичних особливостей кожної ділянки, способу й глибини первинної обробки ґрунту, виду агротехнічних і лісогосподарських доглядів, своєчасності їх проведення. Створення лісових насаджень в степу, поза межами природного ареалу часто призводить до всихання багатьох культур. Головними факторами, що обмежують приживлюваність дерев і розвиток лісових насаджень у степу, є ґрунтова волога та тип ґрунту. Тому першочергової уваги при лісорозведенні заслуговують природні умови території.

6.1 Природні умови регіону

Степ Кримського півострова є частиною Таврійського Степу України та займає смугу вздовж Чорного й Азовського морів. Природних лісів тут майже немає, є лише полезахисні лісові смуги і штучно створені невеликі лісові масиви. В цій лісотипологічній області України частими є посухи, суховії, пилові бурі. У приморській частині безлісого Степу значне місце у комплексі каштанових ґрунтів займають солонці і, частково - солончаки. У рівнинній частині Криму каштанові ґрунти з просуванням на південь, до гір, змінюються південними чорноземами. У природному рослинному покриві Таврійського Степу переважає трав'яна степова рослинність [3, 11-14, 22].

Ґрунтоутворювальними породами в основному є четвертинні відкладення. У рівнинному Криму це жовто-бурі, бурі й польові лесовидні важкі суглинки й легкі глини еолово-делювіального походження. Південні чорноземи, темно каштанові, каштанові і солонцеві комплекси сформовані на лесоподібних відкладеннях. У Південній частині степового Криму, що межує з передгір'ями Тарханкутського й Керченського півострова, ґрунтоутворювальною породою є елювіальні, елювіально-делювіальні відкладення (продукти вивітрювання неогенних вапняків). Це суглинисто-кам'яниста, а нерідко й суглинисто-глиниста маса, що збагачується на глибині грубо-скелетними елементами. На цих породах залягають карбонатні чорноземи й дерново-карбонатні ґрунти [2, 3, 13].

Крім дернових чорноземів у степовій зоні доволі поширені ґрунти солонцевого типу ґрунтоутворення. Зазвичай, вони формуються на низьких і недренованих ділянках з неглибоким засоленням ґрунтових вод або там, де раніше такі води знаходились неглибоко. Тому ці ґрунти зустрічаються переважно в долинах балок, заплавах річок, у низинах з наявністю засолених і солонцюватих ґрунтоутворювальних порід. Солонцювата маса поверхні ґрунтів поглинає багато води, сильно набухає, стає дуже в'язкою, липкою та пластичною. У сухому стані вона тверда, як застиглий цемент, сильно розтріскується, розпадаючись по тріщинах на крупинки, злиті й міцні брили [2, 3, 13].

Розподіл опадів у Степу є дуже нерівномірним у різні сезони року. Зазвичай, їх випадає близько 300 мм у рік, найбільше - у першій половині літа, але бувають роки коли влітку місяць-два й більше не випадає жодного дощу. Середня відносна вологість повітря в літню пору невелика, повітря відрізняється сухістю. У степах бувають доволі сильні суховії, коли дмуть тривалі сухі, надзвичайно жаркі, південно-східні, східні й південні вітри. Це спричиняє швидке підвищення температури повітря, яка не знижується, зазвичай, навіть уночі, і тримається кілька днів. Загалом випаровування (1000 мм за рік) перевищує кількість опадів, значення гідротермічного коефіцієнта коливається в межах від 1,2 до 0,7, а в деякі посушливі роки знижується до 0,3-0,5.

Багато земель степового Криму вже тривалий час не використовують у сільськогосподарському виробництві, тому їх охоче передають для залісення. Зазвичай, це солонці каштанових ґрунтів і південні чорноземи, сформовані на елювії й делювії вапняків (угіддя Роздольненського та Чорноморського р-в). Потужність ґрунтового покриву староорних дрібно-профільних земель коливається від 15 до 27 см. На значній частині непридатних для аграрного виробництва земель вже відбулося остепніння, у трав'яному покриві розвинулися степова вівсяниця, ковила, тонконіг, житняк, гусячий луг, полинь кримська, курай (перекотиполе), м'ятлик, солончакова полинь, пирій, горицвіт весняний, пижма, подорожник, деревій, шавлія, астрагал, овсюк тощо [2, 3, 13].

6.2 Підготовка ґрунту і посадка дерев

Багаторічна практика степового лісорозведення в Україні та інших країнах світу показала, що для створення стійких і довговічних насаджень в засушливих умовах насамперед необхідно якісно і вчасно готувати ґрунт.

Зазвичай, у степовій частині Криму при створенні захисних і меліоративних насаджень посадку рослин здійснюють після суцільного глибокого (0,6-0,8 м) відвального або безвідвального обробітку ґрунту та організовують своєчасний агротехнічний і лісогосподарський догляд за лісовими культурами. Однак цей спосіб надмірно енергоємний і вартісний, а за скорочення кількості доглядів у міжряддях і рядах посадок відбувається прискорене задерніння, істотне вповільнення росту й розвитку вирощуваних культур. Якщо ж на ділянках не робити глибоке розпушування ґрунту перед залісенням, то через 2-3 роки після припинення агротехнічних доглядів в основних лісових порід (горіха волоського, платана, в'яза гладкого і дрібнолистого, акації білої, тополі, гледичії, софори, маклюри жовтогарячої тощо) починає всихати вершина [2, 3, 10, 11, 13].

Підготовка ґрунту має бути спрямована на ретельне очищення ділянки від бур'янів, створення належного агрофізичного фону, нагромадження і збереження вологи. Доцільно застосовувати систему чорного або раннього пару. Залежно від фізико-механічних властивостей ґрунту, слушним є використання плантажних плугів або глибокорозпушувачів та інших знарядь, що дають змогу проводити обробку на глибину 27-30 см, а в більш посушливих районах - до 50-60 см. Передпосадкове підновлення ґрунту здійснюють дисковими боронами, культиваторами, посадку сіянців - спеціальними машинами, а посадку саджанців - саджалками.

Велике значення має своєчасне і якісне проведення агротехнічного догляду за лісовими культурами. Це сприяє підтриманню оброблюваного шару ґрунту в розпушеному стані, не допускає утворення ґрунтової кірки й поширення бур'янистої рослинності в посадках, що забезпечує належний ріст і розвиток насаджень.

Для зменшення витрат ресурсів і прискорення захисного залісення вилучених з аграрного виробництва земель доцільно використовувати менш затратні методи. Перспективним є смуговий або частковий обробіток ґрунту в місцях посадки рослин на глибину 0,4 м і більше, який не знижує загальну приживлюваність сіянців, і, водночас забезпечує збереження, потенційний розвиток і добрий стан вирощуваних культур. За смугового освоєння непридатних земель доцільно використовувати глибокорозпушувачі, плантажні плуги, а також плуги загального й спеціального призначень, корчувальні зубові борони тощо. За часткового обробітку ґрунту можна застосовувати екскаватори, ямокопачі, також бульдозери тощо.

Щоб не допустити розвитку бур'янистої рослинності, необхідно перед основним (частковим) обробітком ґрунту зрізати й видаляти його верхній 5-8-сантиметровий шар, в якому сконцентрована більшість кореневищ і насіння бур'янів. Для цього доцільно застосовувати бульдозери, грейдери, скрепери, кущорізи та іншу землерозпушувальну техніку або плуги, призначені для влаштовування відкритих борозен.

Зазвичай більшість виділених під залісення територій - це дрібнопрофільні ділянки (з потужністю ґрунтового покриву 25 см і менше), сформовані на продуктах вивітрювання щільних і рухлякових вапняків. Тому необхідно проводити підґрунтове розпушування материнських порід на глибину понад 0,4 м. Доцільною є нарізка на дні відкритих борозен безперервних або переривчастих борових пропилів або розпушених траншей на глибину 0,4 м і більше. Такий спосіб обробітку ґрунту позитивно позначиться не тільки на підвищенні нагромадження вологи в місцях посадки рослин, але й сприятиме поширенню кореневої системи вирощуваних культур углиб на 0,6 м і більше в перші роки після їх посадки. Допоміжним засобом є влаштування на окультурених ділянках насипних валів під час нарізки борозен, які забезпечують концентрацію в них твердих опадів і не допускають заростання дна бур'янистою рослинністю в перші роки після посадки культур. Крім того насипні вали дають змогу знизити випаровуваність ґрунтової вологи. Для нарізки таких посадкових борозен можна використати плуги, що дають змогу нарізати борозни шириною відповідно 0,7, 0,75 й 1,00 м і глибиною 0,3-0,4 м. Після осіннього боронування потрібно розпушувати дно борозен розпушувачем або нарізати щілини шириною 14-36 см баровою машиною БРМГ. Навесні наступного року посадку сіянців здійснюють за допомогою лісосадильної машини. Якщо ж механізовану посадку виконати складно через надмірно велику кількість каміння, то слід скористатися ручною посадкою культур під меч Колесова.

Для боротьби з бур'янистою рослинністю й задля збереження ґрунтової вологи в місцях посадки рослин після посадки і оправлення культур доцільно мульчувати дно борозен.

На пересіченій місцевості ефективним і малозатратним способом створення стійких захисних насаджень в аридних степових умовах Криму може стати нарізка взаємно перехресних глибоко розпушених щілин під кутом до наявного схилу або до напрямку пануючих вітрів на певній ділянці. Сіянці слід висаджувати в утворені перехрестя глибоко розпушених щілин. Подальший догляд за посадками полягає у своєчасному видаленні бур'янистої рослинності й розширенні пристовбурних кіл. Поверхню розпушених ділянок треба замульчувати матеріалом органічного походження (тирсою, скошеною травою тощо).

Створення захисних насаджень у степовій частині півострова потрібно здійснювати шляхом посадки сіянців або саджанців на ділянках, оброблених суцільно або смугами. Для зниження собівартості лісокультурних робіт, доцільно застосовувати частковий обробіток ґрунту: нарізку відкритих плужних борозен, лісокультурних площадок, глибоко розпушених щілин, посадкових ям тощо. Кореневу частину сіянців (саджанців) потрібно обробляти в розпушеній масі ґрунту, не допускаючи загинів і скривлень коріння і заглиблювати її кореневу шийку на 5-7 см нижче поверхні посадкового місця.

Для скорочення часу між викопуванням і посадкою сіянців (саджанців) і, відповідно, кращої приживлюваності рослин, лісогосподарським підприємствам доцільно самим господарникам вирощувати посадковий матеріал основних у степовому Криму деревних та чагарникових видів. Кореневища відібраних рослин занурюють у заздалегідь підготовлений гелеподібний розчин (Terawet фракції Т - 100 на 1 л води), який унеможливлює пересихання і кореневих систем та сприяє кращій приживлюваності та розвитку рослини, захищає їх від хвороб і пошкодження під час транспортування.

6.3 Породний склад меліоративних насаджень

Позитивний результат агролісомеліорації в Степу істотно залежить від вдалості підбору деревинно-чагарникових порід, конструкції насаджень і чіткого дотримання технології догляду: своєчасного проведення агротехнічних і лісогосподарських заходів. Асортимент дерев і чагарників для застосування у захисному лісорозведенні степового Криму доволі різноманітний, залежно від лісорослинних умов того чи іншого району, біологічних властивостей порід, а також призначення певного насадження. Чим жорсткіші умови місцезростання, тим більш виваженим має бути підбір асортименту дерев і чагарників, особливо на солонцюватих і засолених ґрунтах, які потребують глибокої і своєчасної обробки, гіпсування тощо. Для таких умов деревні породи мають бути з підвищеною посухостійкістю, вирізнятися мінімальною вимогливістю до родючості ґрунту, давати гарний приріст деревини, врожай горіхів і плодів, а також цінну технічну сировину [2, 3, 10, 11, 13].