Принципи підбору лісових культур для вирощування на рекультивованих землях
ТЕМА 6
ЛІСОВА РЕКУЛЬТИВАЦ1Я ЗЕМЕЛЬ
План семінарсько-практичного заняття.
1. Суть і зміст лісової рекультивації земель
2. Принципи підбору лісових культур для вирощування на рекультивованих землях
3. Методи створення лісових культур на рекультивованих землях
4. Технологія вирощування лісових культур на рекультивованих землях
Суть і зміст лісової рекультивації земель
Лісова рекультивація земель передбачає створення на відпрацьованих відвалах розкривних порід лісових насаджень різного типу. Переважно вона поширена в лісовій зоні під час освоєння порушених земель (відвалів, кар'єрів та ін.) незначної площі, складених придатними і малопридатними породами. В останньому випадку лісопосадки створюються після меліорації порід щодо поліпшення фізичних і хімічних властивостей та спеціальними агротехнічними заходами. Ліси протиерозійного, ґрунтозахисного призначення за необхідності створюються в різних ґрунтово-кліматичних зонах.
На неглибоких зниженнях відвалів, крутих схилах, відкосах, необхідно створювати ремізні насадження із дерев та чагарників, які служать резерватом для тварин і птахів.
У несприятливих умовах рекомендується створювати меліоративний тип лісових культур. До складу деревних порід вводяться такі насадження дерев-азотонакопичувачів: вільха чорна і сіра, акація жовта і біла, рокитник, обліпиха та ін.
Принципи підбору лісових культур для вирощування на рекультивованих землях
Підбираючи асортимент деревних і чагарникових порід, необхідно враховувати лісопридатність розкривних порід, цільове призначення лісових культур рекультивованої ділянки, біологічні властивості рослин.
Посадку дерев рекомендується проводити навесні у прийняті для даної зони строки, використовуючи посадковий матеріал високої якості.
Для формування економічно й екологічно стійких насаджень треба створювати змішані типи лісокультур за участі головних порід до 90%, другорядних до 20%, чагарників до 20%. Співвідношення може змінюватися залежно від призначення лісокультури.
У лісах, що створюються на порушених землях, необхідно передбачити протипожежні заходи, особливо в лісонасадженнях поблизу населених пунктів або поряд із сільськогосподарськими угіддями. У масивних насадженнях рекомендується створення смуг з посівом трав'янистих рослин.
Підбираючи лісові культури для вирощування на рекультивованих землях, насамперед треба врахувати такі їх біологічні особливості:
- довговічність,
- вибагливість до родючості та вологості рекультивованих порід,
- ставлення до їх кислотності і засоленості,
- тіньовитривалість,
- ставлення до тепла і температурного режиму,
- здатність переносити тимчасове затоплення водою тощо.
Довговічність є генетично обумовлено ознакою деревної породи, адже вона значною мірою залежить від ґрунтово-кліматичних умов. Зокрема, за даними М.І. Калініна (1994), акація біла у степовій зоні за сприятливих умов живе 70–80 років, у Сухому Степу 30–40 років, а на засолених пісках 25–30 років. Ясен зелений на звичайних чорноземах росте до 70–80 років, на південних чорноземах 35–40 років.
У степових умовах ріст і розвиток деревних порід відбувається дещо інакше, ніж у лісовій. У Сухому Степу істотно прискорюється процес розвитку, значно швидше настає старіння деревних органів, кульмінація приросту, як правило, спостерігається у 10–15 років, зменшується довговічність дерева.
Довговічність кожної деревної породи прямо залежить від того, наскільки її біологічні особливості забезпечують життєздатність організму у несприятливих умовах. Одні породи зберігають життєздатність в умовах низьких температур, а інші вимерзають. Одні породи здатні витримувати значну сухість повітря і ґрунту, а інші за таких умов гинуть.
За офіційними даними (М.І. Калінін, 1994), довговічність основних лісоутворюючих порід в умовах України характеризуються такими даними:
- 500 років і більше — дуб звичайний, модрина європейська, липа широколиста;
- 300–500 років — бук лісовий, липа дрібнолиста, сосна звичайна;
- близько 300 років — ялина звичайна, ясен звичайний, в'яз, граб.
Порівняно низька довговічність властива осиці — 100–120 років, березі повислій — 120–150 років, вільсі чорній — 200 років.
Важливою лісобіологічною властивістю деревних порід є їх вибагливість до родючості ґрунту. За цією ознакою дерева і чагарники поділяються на три групи:
- оліготрофи — породи, які не вибагливі до родючості ґрунту і добре ростуть на неродючих ґрунтах;
- мезотрофи — породи, які добре ростуть на ґрунтах середнього рівня родючості ґрунтів;
- мегатрофи, або еутрофи — породи, які потребують багатих ґрунтів. Про представництво деревних порід до окремих груп родючості ґрунтів свідчать дані таблиці.
За реагуванням на вологість ґрунту деревні породи поділяються на такі основні три групи:
– ксерофіти — породи, які добре ростуть у посушливих умовах;
– мезофіти — породи, що вимагають зволожених умов, добре ростуть на свіжих і вологих ґрунтах;
– гігрофіти — породи, що ростуть в умовах надмірної вологості
За реагуванням на кислотність деревні породи поділяються на три групи:
1-ша група — породи, що добре ростуть на кислих ґрунтах з рН 4,5–5,0: ялина звичайна, береза повисла, осика:
2-га група — породи, які краще ростуть на лужних ґрунтах з рН понад 7,0: модрина сибірська, сосна звичайна, сосна піцундська, глід, скумпія;
3-тя група — породи, які не мають чітко вираженої реакції на кислотність ґрунту: акація біла, берест, гледичія, дуб звичайний, лох, горіх волоський, тополя пірамідальна, бирючина, бузина, шовковиця та ін.
Значні труднощі виникають під час рекультивації відвалів складених із розкривних порід, засолених хлоридами і сульфатами. За характером реакції порід на наявність хлору у розкривних породах виділяють шість груп
У випадку проведення лісової рекультивації треба передбачити її екологічну роль. Адже дерева мають здатність протистояти отруйним забрудненням атмосфери і збільшувати її киснем. Так підраховано, що щорічні лісові насадження планети поглинають понад 850 млн т вуглецю, понад 100 млн т водню і майже 3 млн т азоту. При цьому в повітря надходить близько 2,5 млрд. т кисню. Доведено, що чотири дорослих дерева поглинають за вегетаційний період 1,5 кг вуглекислого газу і віддають атмосфері 1,1кг кисню. Цієї кількості кисню достатньо для дихання чистим повітрям однієї людини протягом доби. Загалом 1га лісу здатний очистити за вегетаційний період 18 млнм3 повітря. Ялинові ліси можуть затримати кронами до 32 т/га пилу, соснові — 36. діброви — 54, бучини — до 68 т/га. Це свідчить про те, що різним деревним породам властива різна потенційна можливість акумулювати і нейтралізувати пил атмосфери.
Неоднаковою є стійкість деревних порід до наявності в атмосфері токсичних речовин і газів. Менш витривалими є шпилькові породи, насамперед тому, що їх асиміляційний апарат, тобто хвоя, функціонує у звичайних умовах 3 — 5 років. Природно, за цей час за наявності в повітрі шкідливих речовин вони поступово накопичуються у тканинах асиміляційного апарату, досягають критичного рівня і зумовлюють передчасне відмирання шпильок. Листяні породи щорічно скидають листя і дещо полегшують свій стан, якоюсь мірою уникаючи за рахунок цього швидкого отруєння.
Здатність деревних порід витримувати певну забрудненість повітря шкідливими речовинами називають газостійкістю рослин. Газостійкість деревних порід залежить від декількох чинників і внутрішньо-біологічних особливостей виду, комплексу ґрунтово-кліматичних умов, температури та вологості повітря, віку рослин, пори року. Впливу шкідливих речовин повітря зазнають насамперед молоді рослини, їх листя і пагони. В оптимальних ґрунтово-кліматичних умовах газостійкість завжди вища. З підвищенням температури повітря газостійкість рослин знижується. З підвищенням вологості повітря газостійкість також зменшується, оскільки частина газів розчиняється у краплинах води, що сприяє потраплянню на листкову поверхню більшої кількості шкідливих речовин.
Найбільш токсичними речовинами та сполуками для деревних рослин і чагарників вважається сірчаний фтор, фтористий водень, хлориди, двоокис азоту.
За газостійкістю деревні породи поділяються на чотири групи: стійкі, порівняно стійкі, слабо стійкі, нестійкі.
Тіневитривалість тією чи іншою мірою виявляється в усіх деревних порід. Однак потреба у сонячному світлі як джерелі енергії притаманна всім зеленим рослинам, зокрема деревним породам. Залежно від конкретних едафічних умов, потреба у сонячному світлі кожної деревної породи зменшується.
Основні лісоутворюючі породи за ступенем тіневитривалості або за ступенем світлолюбності і збільшенням ступеня тіневитривалості розміщуються в такому порядку: акація біла, тамарина, дуб пухнастий, модрина, береза повисла, сосна звичайна, тополя сіра, осика, горіх волоський, ясен звичайний, дуб звичайний (ранній), вільха чорна, дуб звичайний (пізній), береза пухнаста, клен гостролистий, польовий, татарський, явір, дуб північний, черешня, горобина, груша лісова, яблуня лісова, в'яз, липа, вільха, сіра ліщина, бруслина, гордовина, бузина червона і чорна, глід.
Реагування лісоутворюючих порід на тепло характеризується
по-перше, тим, що активна життєдіяльність рослин відбувається лише в умовах достатніх температур, коли основний субстрат життєдіяльності — вода — перебуває у рідкому стані,
по-друге, тим, що порівняно однакова інтенсивність цих процесів у різних порід спостерігається за різних температур.
Крім того, значення максимальних і мінімальних температур, в межах яких деревні організми можуть зберігати життєдіяльність, у різних порід різні. На основі порівняльної оцінки цих особливостей лісоутворюючі породи поділено на такі групи:
- теплолюбні породи: айлант, дуб пухнастий, акація біла, гле дичія;
- середньотепловибагливі: дуб звичайний, граб, клен, в'яз, ясен звичайний, бук лісовий, липа, вільха чорна;
- маловибагливі до тепла: осика, вільха сіра, ялина європейська, сосна звичайна, модрина.