Создание снегозащитных насаждений рациональных конструкций в различных почвенных условиях Северного Казахстана


ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ШОССЕЙНЫХ ДОРОГ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ КАЗАХСКОЙ ССР

КАЗАХСКИЙ ФИЛИАЛ СОЮЗДОРНИИ

 

СОЗДАНИЕ СНЕГОЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЙ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В РАЗЛИЧНЫХ ПОЧВЕННЫХ УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

 

 

 

АЛМА-АТА 1968

 

В настоящей работе заложены основные современные методы создания снегозащитных насаждений рациональных конструкций в различных почвенных условиях Северного Казахстан, наиболее эффективный ассортимент пород и дифференцированная агротехника выращивания.

Брошюра составлена старшим научный сотрудником Казахского, филиала СоюздорНИИ Федюшиным В.Т. в соответствии о постановлением коллегии Главного управления шоссейных дорог при Совете Министров Казахской ССР от 23 ноября 1967 г. № 131/72 на основе обобщения опыта озеленения автомобильных дорог в республике, экспериментальных работ, литературных данных и преследует цель оказать помощь инженерно-техническим работникам, выполняющим работы по созданию снегозащитных насаждений.

Брошюра может быть полезной и для работников сельского и лесного хозяйства, занимающихся полезащитным лесоразведением, которое получило особо широкое развитие в связи с постановлением Совета Министров Казахской ССР и Цк КП Казахстана о неотложных мерах по защите почв от ветровой и водной эрозии.

Замечания и предложения направлять по адресу: г. Алма-Ата, ул. Гоголя, 86, Казахский филиал СоюздорНИИ.

ВВЕДЕНИЕ

В дальнейшем развитии народного хозяйства Казахстана огромную роль играет эффективное использование автомобильных дорог в любое время года, однако в северных районах республики нормальное функционирование дорог в зимних условиях значительно затрудняется из-за высокой снегозаносимости, вызванной резко выраженной равнинностью, исключительной безлесностью территории и продолжительным зимним периодом. Это причиняет огромный ущерб. По данным Министерства автомобильного транспорта Казахской ССР, потери от простоев автотранспорта из-за заносов в одном только 1959 году достигли 8 млн. рублей, что в 4 раза превышает расходы на зимнее содержание дорог. К этим убыткам необходимо добавить расходы от транспортных потерь - из-за снижения скорости движения, задержки грузов и увеличения в связи с этим действующего количества автотранспорта. Кроме того, при движении автомашин по занесенным и полузанесенным дорогам значительно повышается расход горючего и износ двигателей машин.

Из известных способов предупреждения снежных заносов наиболее перспективны снегозащитные насаждения. Однако темпы их создания значительно отстают от темпов дорожного строительства. Многие автомобильные дороги до сих пор на значительном протяжении лишены такой защиты или ограждены лесными полосами, которые обладают конструктивными недостатками и не спасают от заносов. Поэтому возникла необходимость разработки применительно к различным региональным условиям отдельных территорий республики рациональных конструкций снегозащитных насаждений, обладающих повышенной снегоемкостью. Одновременно с этим было проведено изучение снегозащитных свойств древесных пород для рекомендации ассортимента пород, формирующих полосы желаемых конструкций.

I. ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА РАЗЛИЧНЫХ ПОЧВЕННЫХ РАЗНОСТЕЙ И РЕКОМЕНДУЕМЫЙ АССОРТИМЕНТ ДРЕВЕСНЫХ ПОГОД

Значительная протяженность территории нашей республики в долготном и широтном направлениях создает чрезвычайно большое разнообразие ее природных почвенно-климатических условий. Это требует дифференцированного применения агротехник для создания биологически устойчивых снегозащитных насаждений.

Характерной особенностью территории Казахстана в целом является резко выраженная засушливость климата и значительное распространение засоленных и солонцеватых почвенных разностей тяжелого механического состава, концентрация солевого режима которых часто является токсичной для произрастания древесных пород.

Глубина весеннего промачивания этих почв вне лесных полос не превышает 50 - 70 см и только по западинам на луговых почвах достигает 1,0 - 1,5 м. Низкая водопроницаемость почв при высоком показателе неусвояемых запасов влаги обуславливает снижение коэффициента использования древесными породами выпадающих осадков.

Почвы более легкого механического состава менее солонцеваты и более опреснены по сравнению с суглинистыми, но недостаток влаги затрудняет выращивание насаждений и в этих условиях. Грунтовые воды в большинстве случаев находятся на недосягаемой для корней древесных пород глубине.

И только по западинам и речным долинам, где грунтовые воды расположены на доступной глубине, условия для роста древесных пород более удовлетворительны.

Несмотря на такие трудные природные условия, озеленители северных районов, применяя новую агротехнику, рекомендованную Казахским филиалом СоюздорНИИ, создали вдоль автомобильных дорог снегозащитные и декоративные насаждения различных конструкций на площади свыше 2000 га. Насаждения создавались на различном агротехническом фоне с применением разнообразного состава древесных и кустарниковых пород. Положительный опыт этой работы излагается в настоящей брошюре.

Значительная часть снегозащитных насаждений, созданных в северной части Казахстана, достигла высоты 3 - 4 м и в ряде случаев надежно предохраняет дороги от снежных заносов. Это свидетельствует о возможности успешного озеленения автомобильных дорог путем широкого внедрения ценных древесных пород в сочетании с осуществлением системы агротехнических мероприятий, обеспечивающих успешный рост насаждений даже в наиболее неблагоприятных условиях.

Это тем более важно, что в работе по озеленению автомобильных дорог встречаются еще существенные недостатки. Применяющаяся в условиях Казахстана агротехника выращивания насаждений не всегда учитывает конкретные почвенно-грунтовые условия отдельных участков и необходимость накопления и сохранения в почве требуемых запасов влаги. Не используется опыт по созданию эффективных конструкций, накопленный по этому вопросу в сельском хозяйстве и при озеленении железных и автомобильных дорог. При выборе ассортимента древесных и кустарниковых пород, вводимых в защитные насаждения, игнорируется учет биологических свойств древесных пород и почвенно-грунтовых особенностей района.

Поэтому одной из задач брошюры является установление биологически устойчивых защитных насаждений.

Наилучшими лесорастительными свойствами в условиях северной половины Казахской ССР обладают обыкновенные нормальные черноземы, обеспеченные достаточным запасом продуктивной влаги в течение всего вегетационного периода. Они характеризуются мощным гумусовым горизонтом, достигающим 60 - 80 см, сравнительно богатым содержанием гумуса - 6,3 %, отсутствием солонцеватости и засоления и благоприятными водно-физическими свойствами. В период снеготаяния и выпадения дождей происходит довольно глубокое промачивание этих почв, что позволяет накапливать значительное количество влаги, обеспечивающей возможность создания ценных насаждений. В таких почвенных условиях наибольшей интенсивностью роста обладает тополь бальзамический, достигающий в возрасте 21 года средней высоты 19,1 м при среднем диаметре на высоте груди 27,1 см.

Второй главной древесной породой в этих почвенных условиях является береза бородавчатая. В возрасте 19 лет ее высота достигает 10,1 м, а средний диаметр на высоте груди - 12,0 см. Несколько слабее растут здесь клен ясенелистный, ясень зеленый и вяз обыкновенный, достигающие в возрасте 10 лет соответственно 5,5 м и 6 см; 4,5 м и 5,0 см; 5,0 м и 4,5 см.

На втором месте по степени лесопригодности находятся южные нормальные черноземы. По строению почвенного профиля они очень схожи с обыкновенными нормальными черноземами. Для них характерно более низкое содержание гумуса в верхнем слое (5,2 %) и меньшая мощность гумусовых горизонтов (50 - 60 см).

В этих почвенных условиях наилучшим ростом также отличается тополь бальзамический, достигающий в возрасте 21 года средней высоты 18,2 м с диаметром на высоте груди 26,0 см. Хорошо растут насаждения из белого и черного тополя, которые в 5-летнем возрасте соответственно имеют такие размеры: тополь черный - 3,9 м высоты с диаметром на высоте груди 4,0 см, а тополь белый - 3,6 м и 3,7 см. Значительно слабее в этих условиях растут клен ясенелистный и вяз обыкновенный, достигающие соответственно первый в возрасте 18 лет 4,75 м высоты с диаметром на высоте груди 6,2 см, а второй в возрасте 12 лет 3,6 м и 3,8 см. На обыкновенных карбонатных черноземах рост древесных и кустарниковых пород несколько ухудшается. Эти почвы характеризуются более светлой окраской гумусового горизонта, большей плотностью и трещиноватостью, что объясняется меньшим содержанием органических веществ и повышенным количеством карбонатов.

На таких почвах тополь бальзамический в возрасте 25 лет достигает 12,6 м высоты с диаметром на высоте груди 17,5 см, вяз мелколистный в возрасте 23 лет имеет среднюю высоту 8,8 м с диаметром на высоте груди 11,3 см.

Южные карбонатные черноземы по своим химическим и водно-физическим свойствам близки к обыкновенным карбонатным черноземам.

В таких почвенных условиях тополь бальзамический в возрасте 25 лет достигает 11,9 м высоты с диаметром на высоте груди 14,6 см, а ясень зеленый в возрасте 20 лет имеет среднюю высоту 3,25 м с диаметром на высоте груди 5,0 см.

Довольно хорошими лесорастительными свойствами обладают несолонцеватые темно-каштановые и лугово-каштановые темноцветные почвы понижений. Они характеризуются мощным гумусовым горизонтом, достигающим 60 - 80 см, сравнительно богатым содержанием гумуса - до 5 %, - отсутствием солонцеватости и засоления и благоприятными водно-физическими свойствами.

В таких почвенных условиях главная порода защитных насаждений - вяз мелколистный - в возрасте 10 лет достигает средней высоты 7,0 м, ясень зеленый в этом возрасте имеет высоту 5,0 м, вяз гладкий - 5,9 м, клен ясенелистный - 6,3 м и дуб черешчатый - 2,9. Хорошим ростом характеризуются береза бородавчатая, достигающая к возрасту 22 лет 7,4 м и берест пробковый, имеющий в возрасте 30 лет высоту 12,1 м.

Кроме перечисленных пород, на лугово-каштановых и хорошо развитых несолонцеватых темно-каштановых почвах хорошим ростом отличаются тополь белый, береза киргизская, клен татарский, боярышник сибирский, лох узколистный, жимолость татарская, смородина черная и золотистая, ирга обыкновенная, спиреи рябинолистная и калинолистная, вишни степная и канадская и акация желтая.

Светло-каштановые супесчаные почвы, несмотря на бедный пищевой режим, отличаются сравнительно удовлетворительными лесорастительными условиями, что объясняется благоприятными водно-физическими свойствами. При сравнительно небольшой величине влагоемкости они содержат значительные запасы продуктивной (усвояемой) влаги за счет высокой проницаемости, малых потерь на сток и прямое испарение с поверхности почвы и низкой величины мертвого запаса (неусвояемой влаги). Таким образом, коэффициент использования осадков древесными породами на этих почвах значительно выше, чем на тяжелых. В таких почвенных условиях достаточно успешным ростом отличаются берест, лох узколистный, клен татарский, береза бородавчатая, сосна обыкновенная, лиственница, вяз мелколистный, тамарикс, акация желтая, жимолость татарская, шиповник. Об устойчивости перечисленных пород можно судить по их способности обеспечивать порослевое возобновление. Порослевые кусты лоха узколистного в возрасте 40 лет достигают высоты около 6,0 м при диаметре ствола 18,0 см. Берест в возрасте 30 лет достигает средней высоты 8,6 м с диаметром на высоте груди 21,8 см.

На темно-каштановых тяжелосуглинистых слабосолонцеватых почвах рост древесных и кустарниковых пород несколько ухудшается. Эти почвы отличаются наличием относительно слабовыраженного солонцового горизонта комковой структуры и значительной плотности. Они содержат сравнительно небольшое количество гумуса, азота, поглощенных оснований, подвижных форм калия и фосфора. Степень солонцеватости этих почв характеризуется содержанием поглощенного натрия до 4,5 % от суммы обменных оснований. Подсолонцовый горизонт содержит очень небольшое количество водорастворимых солей. Такое количество в поглощенном комплексе натрия свидетельствует о слабой солонцеватости этих почв, которая не вызывает заметного угнетения древесных пород, а только несколько снижает их рост.

Вяз мелколистный в таких почвенных условиях в возрасте 10 лет не превышает 6,5 м. Рост ясеня зеленого на слабосолонцеватых почвах резко ухудшается. Более низким ростом на слабосолонцеватых почвах отличается и вяз гладкий. Клен ясенелистный на слабосолонцеватых темно-каштановых почвах также развивается слабо. Даже в возрасте 19 лет его средняя высота не превышает 3,3 м при диаметре ствола 4,5 см.

Общим для сильносолонцеватых обыкновенных и южных черноземов, темно- и светло-каштановых почв является наличие достаточно мощного сильноуплотненного солонцового горизонта призматически глыбистой структуры. По механическому составу этот горизонт отличается повышенным содержанием фракции ила. Содержание натрия от суммы поглощенных оснований колеблется от 12,6 до 17,6 % и более. Подсолонцовый горизонт содержит значительное количество воднорастворимых солей и отличается щелочной реакцией почвенного раствора. Водный режим сильносолонцеватых почв напряженный. Весеннее промачивание почвы не превышает 50 см и запас продуктивной влаги в этом горизонте наблюдается только до начала июля.

Рост всех пород, культивируемых на сильносолонцеватых почвах, резко ухудшается. Ослабление роста зависит от степени солонцеватости почв. Средняя высота вяза мелколистного при содержании в почве поглощенного натрия в количестве 17,6 % от суммы поглощенных оснований в возрасте 19 лет колеблется от 3,5 до 4,6 м. Сохранность древостоя в этом возрасте не превышает 13,7 %, а в некоторых случаях падает до 5,5 %.

Ясень зеленый на сильносолонцеватых почвах при содержании поглощенного натрия 14,6 % от суммы поглощенных оснований в 19-летнем возрасте выпадает почти полностью. Сохранившиеся редкие экземпляры ясеня зеленого представлены суховершинными кустами высотой не более 2,4 м. Клен ясенелистный на сильносолонцеватых почвах отличается неравномерным развитием и низкой сохранностью древостоя. К 19-летнему возрасту он сохраняется только в виде суховершинных торчков высотой до 3,5 м.