CC BY
58
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 630.116.64 Е.Г. Парамонов,
М.В. Ключников
ПОТЕПЛЕНИЕ КЛИМАТА И УСТОЙЧИВОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ В АГРОЛЕСОЛАНДШАФТАХ СУХОЙ СТЕПИ
Ключевые слова: климат, агролесо-ландшафт, лесополосы, температура воздуха, осадки, ассортимент пород, лиственница сибирская.
Введение
Последние десятилетия характеризуются резко выраженными неблагоприятными погодными условиями для производства сельскохозяйственной продукции. Главный показатель климатических изменений — повышение средней температуры в приземном слое воздуха, которая за последние 100 лет (1906-2005 гг.) увеличилась на 0,740С, а это усиливает аридизацию климата, что сопровождается опустыниванием территории [1]. Термин «опустынивание» трактуется как «деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих суб-гумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменения климата и деятельность человека» [2].
Изменения климата, прогнозируемые на ХХ! век, очевидно, в существенной степени окажут влияние на растительность путем изменения границ природных зон и продолжительности жизненного цикла отдельных древесных пород. Для России это выразится как в деградации многолетней мерзлоты, что вызовет появление новых проблем самого различного характера, так и в деградации почвенного покрова в сухой степи и в частности в пределах Алтайского края [3]. Влияние выразится в снижении содержания гумуса в плодородном слое и мощности последнего главным образом за счет эрозионных процессов.
Наблюдаемое в ХХ веке потепление климата проявилось во всех районах Рос-
сии, и в целом потепление с 1970 г. составляет 0,40С за 10-летие. Территориально потепление наиболее интенсивно проявляется к востоку от Урала. Оно будет иметь самые серьезные социально-экономические и экологические последствия
[4].
Исследованиями установлено, что на метеостанции «Барнаул» за период с 1970 по 2003 гг. сумма активных температур возросла на 2600С, что соответствует повышению среднегодовой температуры на
0,80С. К концу 2025 г. среднегодовая температура по Барнаулу может повыситься на 10С [5-8]. Надо полагать, что в различных районах Алтайского края повышение температуры будет различным в большей степени на юге региона, в меньшей — в северной части.
Методика исследований
Анализу подверглись климатические показатели по метеостанциям «Заринск», «Барнаул», «Волчиха» и «Ключи», расстояние между которыми по меридиану около 400 км. Из климатических условий анализировались среднегодовые и сезонные (лето, зима) температуры воздуха и количество осадков. Показатели рассматривались по 10-летним периодам с 1960 по 1999 гг. На основании последнего рекогносцировочного обследования защитных лесных насаждений (ЗЛН) установлены для сухой степи возрастная и породная структуры лесных полос, сохранность деревьев по лиственным и хвойным древесным породам. Ориентируясь на среднюю высоту насаждений, рассчитаны оптимальные площади межполосных полей и расстояние между основными полосами.
Результаты исследований
Оказалось, что во всех пунктах наблюдений происходит повышение среднегодовой температуры воздуха (табл. 1). Если в Барнауле повышение составило в 1999 г. 1,050С против 1960 г. (рост 60,7%), то на юге края, в Ключах, температура повысилась на 1,780С, или на 77,0%. Достаточно значительное повышение температуры произошло в Заринске — в 2,3 раза.
Повышение среднегодовой температуры за исследуемый период носит устойчивый характер, что подтверждается высокой, очень тесной положительной связью (г = 0,96±004-0,98±002) или значительной для Барнаула (г = 0,67±021), то есть можно утверждать, что повышение среднегодовой температуры в Алтайском крае
имеет закономерный характер и это можно пронаблюдать на рисунке 1, когда во всех точках наблюдений зафиксировано повышение температуры в среднем на 87,2%.
В настоящее время на территории Алтайского края преобладают термические условия теплые с £ \ > 1000С 2000-2200 — 40%, очень теплые (2200-2400°С) — 26% и умеренно теплые (1800-2200) — 22% [8]. Через 25 лет они могут соответствовать жарким термическим условиям — 49%, очень теплым — 31 и теплым — 13%. Лесостепная зона может смениться засушливой степью, а последняя — сухостепной. На месте сухой степи возможно появление опустыненных степей.
Таблица 1
Динамика основных климатических показателей
№ п/п Наименование метеостанции Периоды,годы ±, % г
1960- 1970- 1980- 19901969 1979 1989 1999
Среднегодовая температу 0/’“* ра, С
1 Заринск 1,01 1,20 1,88 2,42 239,6 0,98±0,02
2 Барнаул 1,73 1,65 2,26 2,78 160,7 0,67±0,21
3 Волчиха 1,42 1,47 2,23 2,61 183,8 0,96±0,04
4 Ключи 2,09 2,47 3,00 3,87 177,0 0,98±0,0,2
Среднее 1,56 1,70 2,34 2,92 187,2 0,97±0,16
Среднегодовое количество осадков, мм
1 Заринск 421,2 461,5 424,2 423,9 100,6 -0,21 ±0,12
2 Барнаул 441,1 396,6 412,1 430,2 97,5 -0,11 ±0,07
3 Волчиха 357,4 334,4 348,2 323,3 90,5 -0,76±0,18
4 Ключи 273,4 258,9 260,8 256,1 93,7 -0,86±0,22
Среднее 373,3 362,8 361,3 358,4 96,0 -0,92±0,24
Примечание. г — коэффициент корреляции.
Рис. 1. Динамика изменения температуры воздуха за период 1960-1999 гг. (метеостанции: ряд 1 — Заринск; ряд 2 — Барнаул; ряд 3 — Волчиха; ряд 4 —Ключи)
Анализ осадков в течение года по объектам наблюдений позволяет говорить о некоторой тенденции их изменения в сторону понижения (табл. 1). Если в Зарин-ске количество осадков практически не претерпело изменений, то в более южных пунктах имеет место их устойчивое понижение, хотя в целом и незначительное, считать которое существенным нет оснований.
Сезонные изменения температуры воздуха (табл. 2) оказались достаточно устойчивыми. На всех метеостанциях отмечено повышение температуры как летом на 1,6-3,30С, так и зимой. Причем в последнем случае повышение температуры оказалось более существенным. Если по метеостанции «Заринск» это повышение составило 16,5%, то в «Ключах» на 22,4%, то есть за последние 40 лет и лето и зима стали более теплыми. В отношении осадков имеет место аналогичная тенденция некоторого повышения осадков (2,6%) в летний период и наиболее существенное (31,4%) в зимний.
История защитного лесоразведения в Алтайском крае начинается с 1927 г., когда после жестокой засухи 1926 г. были созданы первые 7 га лесополос. За по-
следующие годы имели место периоды как интенсивного создания ЗЛН, так и периоды почти полного затухания работ по их созданию.
До 1948 г. было создано 14,3 тыс. га лесных полос, или по 0,7 тыс. га в среднем в год. Затем интенсивность работ снижается вплоть до черных бурь в середине 60-х годов. В борьбу с пыльными бурями включились сельское и лесное хозяйства, а также все молодежные организации. В результате такой работы за 1968-1970 гг. было создано 25,4 тыс. га лесных полос, а за 1971-1975 гг. — 33,3 тыс. га. Одним словом, за период с 1968 по 1980 гг. было создано в крае защитных лесных насаждений 84,7 тыс. га, или в среднем ежегодно создавались насаждения на площади 6,5 тыс. га, а в отдельные годы — (1972) до 14,0 тыс. га. В последующие годы темп создания резко снижается, а за последние 3 года не создано ни одного гектара.
За 75 лет в крае было создано около 200 тыс. га защитных лесных насаждений, из которых к настоящему времени сохранилось 82,3 тыс. га, или 41,1% от созданных.
Таблица 2
Сезонная динамика климатических показателей, лето (+)/зима (-)
№ п/п Наименование метеостанций Периоды Среднее ±, % r
1960- 1969 1970- 1979 1980- 1989 1990- 1999
Температура воздуха, 0С
1 Заринск 17,8 17,5 17,7 18,2 17,8 102,2 0,61 ±0,30
16,4 16,1 14,4 13,7 15,1 83,5 -0,96±0,21
2 Барнаул 18,0 19,2 18,0 18,6 18,5 103,3 0,13±0,20
15,3 15,6 13,8 10,5 11,0 68,6 0,89±0,19
3 Волчиха 18,7 18,3 18,7 19,0 18,7 101,6 0,58±0,14
16,7 16,3 14,6 13,9 15,4 83,2 -0,97±0,10
4 Ключи 19,6 19,4 19,7 20,7 19,8 105,6 0,80±0,19
16,1 15,8 13,8 12,5 14,5 77,6 -0,97±0,1 1
Среднее 18,5 18,6 18,5 19,1 18,7 103,2 0,45±0,21
16,1 15,9 14,1 12,6 14,0 78,3 -0,95±0,22
Осадки, мм
1 Заринск 54,0 59,3 43,2 46,1 50,6 95,6 -0,71±0,16
14,4 29,4 26,8 30,3 25,2 184,0 0,80 ±0,15
2 Барнаул 48,7 55,3 48,1 52,4 51,1 128,1 0,08 ±0,10
24,4 22,1 20,8 23,5 22,7 96,3 -0,40±0,11
3 Волчиха 41,1 42,5 39,4 45,1 42,0 104,6 0,37 ±0,13
19,8 22,0 17,6 22,5 20,5 103,5 0,14±0,20
4 Ключи 38,9 36,6 35,7 43,9 38,8 112,8 0,51 ±0,17
10,2 12,6 11,7 14,0 12,1 137,2 0,95±0,20
Среднее 45,7 48,4 41,6 46,9 45,6 102,6 -0,15±0,19
17,2 21,5 19,2 22,6 20,1 131,4 0,76±0,09
Рис. 2. Возрастная структура защитных лесных насаждений в Алтайском крае, % к площади
Исследованиями Западно-Сибирского филиала ВНИАЛМИ установлено, что эффективное воздействие лесных полос на межполосные поля начинается с 3-5-летнего возраста и продолжается до 4045 лет. Последний возраст следует признать критическим для основных лиственных пород в сухостепной зоне Кулундин-ской степи. В настоящее же время (рис. 2) около 80% лесополос имеют возраст от 25 до 35 лет, а это означает, что в ближайшие 10 лет они войдут в полосу критического возраста. Лесополосы в возрасте свыше 40 лет начнут терять свои средозащитные функции, и общая площадь защитных лесных насаждений сократится на 10-15% только по естественным причинам, не беря во внимание антропогенный фактор. Снижение площади ЗЛН повлечет за собой увеличение площади влияния каждым гектаром лесополосы с 48,5 га до 54,0 га межполосного поля, а это уже в 2 раза больше оптимальной площади влияния, которая в сухой степи должна быть в пределах 25 га.
Создание защитных лесных насаждений началось в первую очередь в наиболее
экстремальных почвенно-климатических условиях (Западно-Кулундинский район) и к настоящему времени в этом районе имеется 30,7% всех ЗЛН в Кулундинской степи (табл. 3). Основной древесной породой в этих условиях оказалась береза повислая, полосы с ее участием составляют 51,7% от всех березовых полос в степи. Здесь же сосредоточены и основные площади полос из клена ясенелистного, их удельный вес составляет 42,1% от всех кленовых полос в степи.
До 1968 г. основной древесной породой при создании ЗЛН была береза повислая, а в дальнейшем в массовом порядке стали создаваться полосы из тополя бальзамического укорененными черенками.
В полезащитном лесоразведении основным показателем для лесополос является их высота, от которой зависит площадь защищаемого поля. В исследуемом районе самой быстрорастущей древесной породой является тополь бальзамический, высота которого в 30-35-летнем возрасте достигает 15,3 м, березы повислой — 13,1, а клена ясенелистного — 5,9 м.
Таблица 3
Породная структура и сохранность деревьев в лесополосах
№ п/п Административный район Порода, % площади Сохранность, % (без прочих)
береза тополь прочие < 30 31-50 51-70 71 и >
1 Славгородский 58,2 12,7 29,9 4,2 39,4 48,2 8,2
2 Табунский 75,9 9,1 15,0 32,6 61,3 6,1 -
3 Кулундинский 79,0 3,9 17,1 19,7 43,1 35,4 1,8
4 Ключевский 72,9 5,9 21,2 45,7 52,2 2,1 -
5 Михайловский 50,5 41,5 8,0 25,8 45,5 24,3 4,4
6 Угловский 15,7 58,8 25,5 55,9 37,4 6,7 -
7 Немецкий нац. 85,8 11,1 3,1 - - 85,9 14,1
8 Бурлинский 75,9 17,8 6,3 6,7 42,8 39,3 11,2
Среднее 61,3 21,4 17,3 28,4 44,2 24,2 3,2
Хвойные древесные породы слабо внедрялись в защитное лесоразведение и только по причине более слабого роста в высоту в первые годы жизни. К настоящему времени в сухой степи лесополос различного назначения из хвойных пород имеется около 0,8% площади ЗЛН, а в засушливой степи — около 2%. Анализ их роста (табл. 4) показывает, что в этих условиях целесообразно создавать лесные полосы из сосны обыкновенной и лиственницы сибирской. В аналогичном возрасте их показатели по высоте мало чем отличаются от березовых и тополевых, а по сохранности показатели много лучше. С учетом потепления климата, степени засухоустойчивости и долговечности хвойных пород введение их в систему защитных лесных насаждений в сухой степи становится необходимым мероприятием.
Процесс опустынивания практически охватил уже всю территорию Кулундин-ской степи. Различным видам деградации и в различной степени подвержено 85,7% степи, в том числе под влиянием эрозии находится 11,5% площади сельскохозяйственных угодий, дефляции — 54,8 и засоления — 19,4. Из 4559,0 тыс. га пашни в различной степени деградировано 62,3%. По утверждению Субрегиональной программы.. , темпы опустынивания, особенно в юго-западной части края, остаются высокими [9].
Главная причина опустынивания заключается в нерациональной хозяйственной дея-
тельности, которая в экстремальных почвенно-климатических условиях привела к разрушению природных степных экосистем, что способствует снижению плодородия степных почв и созданию неблагоприятных экологических условий для людей.
Экологически безопасное функционирование природных экосистем и искусственных агрофитоценозов возможно только при определенном размещении по территории пашни, лугов, пастбищ, водоемов, лесов. Улучшение природопользования в сухой степи неизменно связано как с агрономическими (обработка почвы с сохранением стерни, посев зерновых противоэрозионными сеялками, полосное размещение культур, щелевание сельхозугодий, посев кулис на парах, сидераль-ный пар и др.), так и лесохозяйственными (создание лесополос различного назначения, проведение уходов за ними, опашка полос и др.) мерами (табл. 5).
Таким образом, в условиях сухой степи при потеплении климата и постоянных югозападных суховеях вести устойчивое природопользование с сохранением плодородия почвенного горизонта возможно только на полях, защищенных лесными насаждениями. На данной территории таких насаждений должно быть в 2 раза больше по площади по отношению к существующим. И если в настоящее время преобладают насаждения из березы, то при создании новых лесополос надо более широко внедрять в полосы хвойные породы.
Таблица 4
Характеристика лесополос из хвойных пород
Место произрастания Сосна обыкновенная Лиственница сибирская
А, лет Н, м сохранность, % А, лет Н, м сохранность, %
51-70 71 и > 51-70 71 и >
Сухая степь 35 12,4 61,6 38,4 40 13,0 58,3 41,7
Засушлив. ст. 30 12,0 57,7 42,3 44 14,5 53,5 46,5
Примечание. А — возраст, Н — высота.
Таблица 5
Оптимизация агролесоландшафтов в сухой степи
№ п/п Административный район Наличие ЗЛН, га Защита пашни, га Потребность ЗЛН, га Не достает ЗЛН, га Ср. Н, м, в 30 г
тополь береза
1 Славгородский 2000 64,7 5176 3176 12,4 10,2
2 Табунский 2013 61,7 4972 2953 13,0 9,0
3 Кулундинский 4461 29,7 5308 847 13,1 11,4
4 Ключевский 2868 55,4 6352 3484 12,9 10,6
5 Михайловский 2856 34,4 3928 1072 13,5 10,1
6 Угловский 3215 23,4 3016 - 14,1 12,2
7 Немецкий нац. 623 199,0 4960 4337 13,3 10,8
8 Бурлинский 1723 67,2 4632 2909 14,7 11,1
Итого 19759 48,5 38344 18585 13,4 10,7
Библиографический список
1. Константинова Т.С. Особенности климатических изменений на территории Республики Молдова / Т.С. Константинова, М.И. Недялкова // Изменения состояния окружающей среды в странах содружества в условиях текущего изменения климата. — М.: Медиа-Пресс, 2008. — С. 183-187.
2. Парамонов Е.Г. Кулундинская степь: проблемы опустынивания / Е.Г. Парамонов, Я.Н. Ишутин, А.П. Симоненко. — Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2003. — 137 с.
3. Глобальные и региональные изменения климата и их природные и социальноэкономические последствия. — М.: ГЕОС, 2000. — 263 с.
4. Зайцева Н.А. О возможности воздействия на атмосферу с целью сохранения современного климата / Н.А. Зайцева // Изменения состояния окружающей среды в странах содружества в условиях текущего изменения климата. — М.: Медиа-Пресс, 2008. — С. 10-17.
5. Харламова Н.Ф. Динамика и структура температурного режима метеостанции «Барнаул» / Н.Ф. Харламова / / Климат, мониторинг окружающей среды, гидрометеорологическое прогнозирование и обслуживание: тез. докл. Всерос. науч. конф. — Казань: Универос, 2000. — С. 77-80.
6. Ревякин В.С. Изменение климата внутренней Азии в Азии в ХІХ-ХХ вв. / В.С. Ревякин, Н.Ф. Харламова // Изменения климата и окружающей среды Центральной Азии: матер. Междунар. сим-поз. — Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2003. — С. 57-63.
7. Михайлова Л.А. Использование ГИС-технологий для оценки современного состояния и возможных изменений различных природных комплексов / Л.А. Михайлова, Н.Ф. Харламова / / Интер Карта /Интер ГИС 10: устойчивое развитие территории геоинформационное обеспечение и практический опыт: матер. Междунар. конф. — Владивосток; Чанчунь, 2004. — С. 63-65.
8. Михайлова Л.А. Геоинформационная технология при изучении региональных климатических изменений / Л.А. Михайлова, Н.Ф. Харламова, Н.Н. Михайлов // Изменения состояния окружающей среды в странах содружества в условиях текущего изменения климата. — М.: МедиаПресс, 2008. — С. 6-101.
9. Субрегиональная национальная программа действий по борьбе с опустыниванием (НПДБО) для Западной Сибири (юг Кулунды Алтайского края, Новосибирская область). — Волгоград, 2000.
УДК 630*525:582.475.4(470.4)
В.Л. Черных, А.А. Домрачев, А.С. Елсуков, Н.Г. Киселева, Н.Н. Охотин
ТОВАРНЫЕ ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ТАКСАЦИИ СОСНЯКОВ ИСКУССТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПОВОЛЖЬЯ
Ключевые слова: сосняки искусствен- ская область, Кировская область, выход
ного происхождения, Республика Марий деловой древесины, распределение по
Эл, Чувашская Республика, Нижегород- диаметру, товарные таблицы.
