CC BY
11
УДК 630*181.2:630*181.31:630*181.32
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОДНОГО РЕЖИМА И УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТИТЕЛЬНЫХ ФОРМАЦИЙ НА ЮГЕ РУССКОЙ РАВНИНЫ
А. С. Манаенков, д.с.-х.н., [email protected], А. С. Пономарев, аспирант, м.н.с. -ФНЦ агроэкологии РАН, г. Волгоград,
Изложены материалы исследования водного режима корнеобитаемого слоя (КС) на примере монокультур сосны (Ртш silvestris L.), произрастающих на легких автоморфных почвогрунтах в поясе лесостепь - сухая степь Русской равнины. Установлено, что влагонасыщение КС увеличивается пропорционально повышению нормы атмосферных осадков и влагоемкости почвогрунта, а также от засушливых к влажным годам. А его стабильность по годам снижается с повышением засушливости климата, влагоемкости КС и не зависит от плотности расти-
Исследования, направленные на изучение природных, хозяйственных факторов и условий, определяющих устойчивость функционирования растительных экосистем на территории засушливых областей, остаются актуальными как для лесного, так и сельского хозяйства. Среди них одним из наиболее важных, особенно в жизни сообществ многолетних растений на площадях с недоступной грунтовой водой, являются стабильность по годам влагонасыщения корнеобитаемого слоя (КС) атмосферными осадками. Очевидно, что колебания не только сезонных, но и годичных запасов доступной влаги в почве оказывают большое влияние на влагообеспеченность, биологическую продуктивность, регенеративный потенциал, долговечность фитоценозов и в целом на географический континуум растительного покрова.
На первый взгляд стабильность влагонасыще-ния КС, которую количественно можно оценить по отношению минимального к максимальному годичному запасу почвенной влаги, формирующихся на том или ином уровне вероятности гидрометеорологических событий, является функцией динамичности годовой суммы атмосферных осадков и на территории континентальных областей должна снижаться с ростом засушливости климата. Однако, при внимательном рассмотрении - это более сложный, биогеографический показатель, который необходимо учитывать при планировании лесохо-зяйственных и агротехнических мероприятий.
Методика исследований. С целью объяснения причин периодической гибели искусственных мо-лодняков на песках степной зоны, обоснования мероприятий по созданию и выращиванию лесонасаждений на территории засушливых областей [6,7] были проведены исследования водного режима и засухоустойчивости монокультур сосны ^¡пиББПувБМБ^) в разных зонально-эдафических условиях юга Восточно-Европейской (Русской) равнины. Исследования проводились на численных и физических моделях насаждений, методика которых подробно изложена в опубликованных работах [5, 9, 10]. В эксперименте на численных моделях в ее основе лежало определение параметров эффективного влагонасыщения КС (верхнего 2-метрового слоя почвогрунта при средневзвешенном содержании физической глины от 3 % до 30 %) атмосферными осадками в районах с их годовой нормой от 300 мм до 600 мм в насаждениях с запасом сырой хвои от 7,5 т/га до 25 т/га, изменчивости суммы осадков по годам на протяжении жизненного ци-
тельного полога. На это снижение растения реагируют ранним началом вегетации, сокращением вертикальной мощности ризосферы и продолжительности жизненного цикла. В целом, с ростом гумидности климата повышается устойчивость (буферность) параметров водного режима КС и условий жизни растительных формаций.
Ключевые слова: континентальные области, атмосферные осадки, автоморфные почвогрунты, корнеобитаемый слой, влагоемкость, стабильность влагонасыщения, влагообеспеченность.
кла насаждений, биологической эффективности почвенного раствора, динамичности запасов хвои в молодняках, их физиологической потребности в почвенной влаге и влагообеспеченности в разные гидрологические годы.
Эффективное влагонасыщение КС соснового древостоя рассчитывали с учетом доступности (подвижности) влаги по сумме эффективных составляющих (за минусом потерь на физическое испарение и гравитационный сток) осадков за холодный (ноябрь-март + осадки за апрель и октябрь, выпавшие за дни до начала и после окончания вегетационного периода) и вегетационный период.
Гравитационный сток влаги осадков вегетационного периода определен по разнице между поступлением и расходом ее в первые два месяца этого периода с учетом дефицита насыщения КС в холодный период и транспирационной активности насаждений [5,10].
На физических (лизиметрических) моделях сосняков, созданных в переходном поясе степь-полупустыня, на протяжении 7-13 лет наблюдали за режимом влажности субстратов с содержанием физической глины в 2-метровом слое 1%, 3, 17 и 40 %, гравитационным стоком влаги, ростом, динамичностью охвоенности и сохранностью древостоя [9, 10, 12] с использованием общепринятых методов.
Результаты исследования. Установлено, что на территории региона в биоклиматическом поясе сухая степь - лесостепь, где культивируются насаждения сосны, годовая норма атмосферных осадков сокращается в юго-восточном направлении с 600 до 300 мм, а коэффициент вариации (С, %) их годовой суммы увеличивается с 14 до 32 % и подчиняется функции:
С = 46.38 - 0.054 Ос (г = 0.96, г2 = 92.1 %, Р= 5.5 %), (1)
где Ос - норма осадков, мм/год, г и г2 - коэффициенты корреляции и детерминации, Р - точность опыта. На протяжении жизни сосновых насаждений (принято около 100 лет) на 5 %-м уровне значимости (в интервале 25) на рассматриваемой территории они могут отличаться на величину ± 28-64 % от многолетней нормы, а в аномально засушливые годы и больше.
Регрессионный анализ расчетных данных эффективного влагонасыщения 2-метрового КС [5, 10] свидетельствует о том, что оно увеличивается пропорционально норме атмосферных осадков и утяжелению гранулометрического состава отложений. На юге Русской равнины сильнее всего его величина обусловлена годовой нормой осадков (зоной). При
этом теснота их связи нарастает от аномально влажных лет (г2 = 43.1 %) к острозасушливым годам (г2 = 95.5 %). В средние годы детерминированность запаса почвенной влаги суммой осадков оценивается на уровне 80 %. Гранулометрический состав почвог-рунта КС (его влагоемкость) в диапазоне рыхлый песок - легкий суглинок увеличивает свое влияние на влагозапасы в обратном направлении. В годы острых засух оно составляет всего 2-3 %, во влажные - может увеличиваться до 47 %, а в средние немногим превышает 13 %. Т е. с нарастанием засушливости климата повышается индифферентность почвенного покрова
- снижается его влияние как на лесопригодность, так и агрономические свойства земель.
Увеличение массы сырой хвои в насаждениях с 7,5 до 25 т/га на 2-7% снижает почвоувлажняющую эффективность атмосферных осадков - больше при их большей сумме.
Отметим также, что на величину эффективного влагонасыщения КС влияет и биология растительного покрова. Поскольку на вертикальный сток избыточной влаги за пределы этого слоя требуется время, очевидно, что чем раньше растительный покров начинает и позже заканчивает вегетировать и чем мощнее его КС, тем большую часть влаги осадков, способную мигрировать за пределы ризосферы, он в состоянии утилизировать. Надо полагать, что уже благодаря этому фитоценозы многолетних растений и озимые сельскохозяйственные культуры могут превосходить яровые по биологической продуктивности.
Стабильность запасов почвенной влаги в многолетнем жизненном цикле характеризует среду произрастания древостоев. Чем она ниже, тем агрессивнее среда и ниже долговечность насаждений. Так, по линии г. Бобров Воронежской области (Хреновской бор)
- г. Фролово Волгоградской области (Доно-Арчедин-ский бор) у сосны на бугристых песках она снижается примерно вдвое - со 120-130 до 60 лет, то есть прямо пропорционально росту динамичности атмосферного увлажнения [1, 14].
По линии (примерно) г. Москва - г. Волгоград стабильность влагонасыщения 2-метрового слоя почвогрунта - слоя активного влагооборота в сосняках - снижается более чем вдвое (с 56-73 до 25-31%), при одинаковой норме осадков - от низковлагоемких песчаных к суглинистым грунтам. С ростом гу-мидности климата разница между ее параметрами в эдафическом ряду условий увеличивается. В целом стабильность влагонасыщения КС сосняков также является в основном показателем зоны (г2 в среднем > 90%). Гранулометрический состав отложений определяет ее на 4-15% (в среднем на 7%), а от ох-военности насаждений она практически не зависит (г2 = 0.14%) [5, 10].
Используя этот показатель, засушливую территорию Русской равнины можно районировать по степени пригодности для облесения сосной. При пороге ее устойчивости к снижению влагообеспеченности около 50-60 % от нормы [3] с определенной условностью можно считать, что площади со значениями стабильности влагонасыщения 2-метрового слоя поверхностных отложений атмосферными осадками на уровне > 50 % следует относить к району лесопригодных земель для культивирования насаждений этой породы, а меньше 50 % - условно лесопригодных. Эти районы не имеют строгой широтной границы. На рыхлых песках она проходит по изолинии нормы осадков 420450 мм/год, а на легких суглинках - 520-570 мм/год. Особенно сложные условия выращивания сосновых
культур складываются между изолиниями осадков 400-300 мм/год (стабильность влагонасыщения КС < 0,40). Это район рискованного массивного разведения насаждений сосны, где молодняки критического возраста наиболее часто страдают от почвенных засух и нуждаются в неоднократном искусственном изреживании [8]. А в зоне выпадения менее 350 мм на рыхлых песках в засушливые годы запаса почвенной влаги бывает недостаточно для сохранения древостоем сомкнутого полога, и они непригодны для массивного облесения сосной.
Таким образом, на территории континентальных областей стабильность влагонасыщения КС атмосферными осадками подчиняется императиву: она прямо пропорциональна их годовой норме и обратно - влагоемкости ризосферы и почти не зависит от водоудерживающей емкости растительного полога. Очевидно, что в зоне неустойчивого атмосферного увлажнения она выступает абиотической основой (лимитирующим фактором) стабильности влагообеспе-ченности растительных формаций. Последняя прямо пропорциональна стабильности влагонасыщения КС и обрато - их физиологической потребности в почвенной влаге.
На влагообеспеченность и засухоустойчивость сосняков, кроме стабильности влагонасыщения КС осадками, большое влияние оказывает и биологическая эффективность почвенного раствора, в значительной мере определяющая динамичность охвоенности деревьев (массы хвои), интенсивность расхода и физиологическую потребность насаждений в почвенной влаге.
Так, исследованиями на лизиметрах установлено, что сосна на бедном (неогеновом кварцевом однофазном) песке очень интенсивно расходует влагу. Коэффициент транспирационной активности [2] ее хвои достигает максимума (более 500 в расчете на сырую массу) [9, 10]. С увеличением содержания физической глины в КС (особенно в диапазоне 1-5%) быстро увеличивается питательность почвенного раствора и устойчивость сосны к дефициту почвенной влаги. На слабосвязном песчаном, супесчаном и суглинистом субстратах она в 2-4 раза эффективнее расходует ее запасы. В этой же пропорции возникает и сохраняется преимущество в охвоенности сомкнутых деревостоев, потенциале оживления их роста после кризиса влагообеспечен-ности. Но в засушливые и даже средние годы вероятность этих кризисов возрастает, т.е. снижается засухоустойчивость насаждении. Однако с возрастом она повышается и не только вследствие развития корней. На бедных песках засухоустойчивость повышается благодаря раннему необратимому многократному уменьшению текущего прироста побегов, массы хвои и 2-3-кратному повышению ее транспирационной активности; на богатых глиной почвогрунтах - вследствие повышения требовательности сосны к плодородию корнеобитаемого слоя, сокращения охвоенности деревьев (запаса хвои в насаждениях) и ее динамичности (изменчивости) по годам [10, 12].
В связи с большой географической динамичностью стабильности влагонасыщения КС растительных формаций интерес представляют закономерности влияния на ее параметры влагоемкости биологически активного слоя почвогрунта.
С целью их выявления, используя ту же методику [5, 10], были рассчитаны параметры эффективного влагонасыщения и ее стабильности в сосняках с
массой сырой хвои 7-8 т/га при разной вертикальной мощности и глинистости КС (табл. 1 и 2). Насаждения с такой массой хвои по уровню непродуктивного и продуктивного испарения сопоставимо с травостоем производительностью (в пересчете на сено) 13-15 ц/га [4]. По-видимому, под такими травянистыми экосистемами имеет место схожая динамика параметров этих показателей условий местопроизрастания.
Анализ данных таблицы 1 позволил установить, что в заданном диапазоне условий эффективное влагонасыщение КС (Уг мм) при его мощности 0,52,0 м в разные по увлажнению годы подчиняется функциям:
У, = 0.5650с+ 0.786Гл + 18.96М (Я = 0.97, R2 = 0.94, SE = 16.9)
1 мин.
или
У1 мин. = 0.5650с+0.21Гл + 0.126 Вл (Я = 0.96, R2 = 0.93, SE = 18.8) (2) У1ср. = 0.4620с+ 1.95Гл + 46.57М (Я = 0.96, R2 = 0.92, SE = 16.6)
или
У1ср. = 0.4620с + 0.336Вл(R = 0.93, R2 = 0.86, SE = 25.5) (3) У = 0.380с+ 3.16Гл + 65.91М (Я = 0.96, R2 = 0.93, SE = 20.2) или
1 макс.
У = 0.390с + 0.52Вл (R = 0.93, R2 = 0.87, SE = 26.1) (4)
1 макс. ' ' J к J
где М, Гл и Вл - мощность (м), средневзвешенное содержание физической глины (%) и продуктивная влагоемкость (мм) КС, Я и Я2 - коэффициенты множественной корреляции и детерминации.
Из них следует (табл. 3), что на юге Русской равнины эффективное влагонасыщение ризосферы растительного покрова в аномально засушливые годы на 95 % положительно детерминировано нормой осадков и всего на 1,5-3,0 % содержанием физической глины, вертикальной мощностью и производной от них влагоемкостью КС. В средние по увлажнению годы - соответственно на 63 %, 10, 20 и 23 % , а во влажные - 38%, 21, 34 и 50 %.
Влияние гранулометрического состава на вла-гонасыщение КС постепенно увеличивается: в засушливые годы с 11 % на широте выпадения атмосферных осадков 300 мм/год до 28-30 % на широте выпадения 600 мм/год; в средние годы - соответ-
ственно с 26 до 35 %, а во влажные - с 27 до 44 %. Влагоемкость КС также усиливает свое влияние соответственно с 12 % до 56 %, 46 до 78 и с 70 % до 91 %. При этом вертикальная мощность КС постепенно теряет свое значение в средние по увлажнению годы, начиная с широты местности с нормой осадков 400 мм/год, примерно на 6 %. В аномально влажные годы - уже с широты выпадения 300 мм/ год влаги, составляет около 15 %, и объясняется увеличением ее вертикального оттока за пределы ризосферы.
Параметры стабильности влагонасыщения КС (У2, %) в том же диапазоне условий (см. табл. 2) подчиняются функциям:
У2 = 0.1150с - 0.21Гл - 2.41М + 0.97 (Я = 0.95, Я2 = 0.91, SE = 4.32) и У2 = 0.1160с - 0.03Вл (Я = 0.96, Я2 = 0.92, SE = 4.0) (5)
Они на 87 % положительно детерминированы нормой осадков и на 5-7 % отрицательно - влаго-емкостью КС. Т.е. с ростом засушливости климата уменьшение мощности ризосферы является одним из способов повышения стабильности ее увлажнения.
В зоне выпадения 300 мм осадков в год значение глинистости и мощности (соответственно влагоем-кости) КС составляет 73 %(см. табл. 3): У2 = - 0.04Вл +36.01 (г = - 0.86, г2 = 0.73, SE = 2.49) (6) При этом вклад вертикальной мощности КС достигает 50 %:
У2 = - 5.01М +36.71 (г = - 0.71, г2 = 0.50, SE = 3.42) (7)
Это означает, что в переходном поясе сухая степь - полупустыня утяжеление гранулометрического состава или повышение мощности КС вызывают быстрое снижение стабильности его насыщения влагой атмосферных осадков текущего периода и при культивировании многолетних растений возникает необходимость демпфировать критическое снижение их влагообеспеченности путем накопления многолетних (буферных) запасов почвенной влаги [11, 13].
Масса хвои, т/га Содерж. физичес. глины, % Мощность корнео- бит. слоя, м Влагоем- кость корнеобит. слоя, мм Годовая норма осадков, мм
300 400 500 600
мин. средн. мaкс. мин. средн. мaкс. мин. средн. мaкс. мин. средн. мaкс.
7.5 3 0.5 29 72 137 202 101 174 246 142 214 286 188 250 312
-«- 7 -«- 38 81 146 211 110 183 255 151 223 295 197 259 321
-«- 15 -«- 56 82 164 229 128 201 273 169 241 313 215 277 339
-«- 30 -«- 91 82 199 264 134 231 308 202 276 348 250 312 370
7.5 3 1.0 58 82 166 231 130 203 275 171 243 315 217 279 341
-«- 7 -«- 76 82 184 249 134 221 293 189 261 333 255 297 359
-«- 15 -«- 112 82 205 285 134 257 329 202 297 369 271 333 395
-«- 30 -«- 182 82 205 328 134 269 399 202 331 439 284 395 465
7.5 3 2.0 115 82 205 288 134 260 332 202 300 369 274 332 376
-«- 7 -«- 152 82 205 325 134 269 365 202 331 397 284 360 404
-«- 15 -«- 226 82 205 328 134 269 403 202 331 460 284 395 471
-«- 30 -«- 365 82 205 328 134 269 403 202 331 460 284 395 506
Таблица 1 - Эффективное влагонасыщение (мм) корнеобитаемого слоя сосновых насаждений атмосферными осадками на юге Русской равнины
Таблица 3 - Уравнения регрессии и уровень влияния (корреляционная связь) физических характеристик почвогрунта на водный режим корнеобитаемого слоя насаждений сосны на юге Русской равнины
Таблица 2 - Стабильность влагонасыщения атмосферными осадками корнеобитаемого слоя насаждений сосны на юге Русской равнины (отношение минимального к максимальному запасу доступной влаги, в %)
Содержание физической глины, % Мощность корнеобитаемого. слоя, м Влагоемкость корнеобитаемого слоя, мм Норма осадков, мм/год
300 400 500 600
3 0.5 29 35.6 41.1 49.7 60.3
7 -»- 38 38.4 43.1 51.2 61.4
15 -»- 56 35.8 46.9 54.0 63.4
30 -»- 91 31.1 43.5 58.0 67.6
3 1.0 58 35.5 47.3 54.3 63.6
7 -»- 76 32.9 45.7 56.8 71.0
15 -»- 112 28.8 40.7 54.7 68.6
30 -»- 182 25.0 33.6 46.0 61.1
3 2.0 115 30.8 40.4 58.4 71.6
7 -»- 152 27.5 36.7 54.2 75.9
15 -»- 226 25.0 33.3 45.9 63.8
30 -»- 365 25.0 33.3 43.8 57.6
Зона, подзона Уравнения регрессии г г2, % Зона, подзона Уравнения регрессии г г2, %
Эффективное влагонасыщение корнеобитаемого слоя атмосферными осадками (У, мм)
У, = 0.089 Гл 1 мин. 0.33 11.0 У1 = 1.07 Гл 1 мин. 0.52 26.7
с! га с У1 = 1.20 Гл 1ср. 0.51 25.7 га У1 = 2.10 Гл р. = 0.51 25.8
о га "5 У1 = 2.31 Гл 1макс. 0.52 26.8 У1 = 3.39 Гл 1макс. 0.59 34.9
мо 9 5 У1 = 1.57 М 1 мин. 0.36 12.7 й 1 ё 8 я га я У1 = 22.14 М 1 мин. 0.65 41.8
¿5 к о У, = 9.05 М 1ср. 0.69 47.1 У, = 54.18 М 0.79 62.4
н0 3 со £ 8 с * У1 = 14.35 М 1макс. 0.79 62.1 У1 = 71.64 М 1макс. 0.75 56.7
У1 = 0.01 Вл 1 мин. 0.34 11.8 яд О Го тс У1 = 0.15 Вл 1 мин. 0.64 41.5
л о с У, = 0.18 Вл 0.68 45.8 со а X У, = 0.38 Вл 0.82 67.5
У1 = 0.42 Вл 1макс. 0.84 70.1 У1 = 0.59 Вл 1макс. 0.92 84.3
в У, = 0.43 Гл 1 мин. 0.42 17.7 У, = 1.55 Гл 1 мин. 0.46 21.1
о ^ д У1 = 1.57 Гл 0.47 21.8 в о к У1 = 2.91 Гл р. = 0.59 34.5
а о о У1 = 3.09 Гл 1макс. 0.58 33.1 д го о У1 = 3.84 Гл 1макс. 0.66 43.7
§ У1 = 9.14 М 1 мин. 0.54 29.0 1 £ У1 = 42.96 М 1 мин. 0.77 58.9
и У1 = 43.89 М 0.79 61.7 ! 1 У1 = 61.21 М 0.75 55.7
-А О с О е4 У1 = 67.54 М 1макс. 0.76 57.6 й 8 п6 У1 = 66.32 М 1макс. 0.69 47.5
т О к У1 = 0.06 Вл 1 мин. 0.51 25.8 Р о о У1 = 0.28 Вл 1 мин. 0.75 56.1
а X > С У1 = 0.29 Вл р. = 0.77 59.3 с ш У1 = 0.49 Вл р. = 0.88 77.7
У1 = 0.54 Вл 1макс. 0.89 79.2 У1 = 0.62 Вл 1макс. 0.95 91.0
Стабильность эффективного влагонасыщения корнеобитаемого слоя атмосферными осадками (У2 %)
-я У2= - 0.25 Гл + 34.36 - 0.60 35.0 У2 = - 0.22 Гл + 43.54 - 0.47 22.0
Л >■! г5 >.3 У2 = - 5.01 М + 36.71 - 0.71 50.0 Д * 2 с У2 = - 5.26 М + 46.6 - 0.66 44.0
лс У2 = - 0.04 Вл + 36.01 - 0.86 73.0 сс У2 = - 0.04 Вл + 45.99 - 0.82 67.0
я ь У2 = - 0.22 Гл + 43.54 - 0.47 22.0 -ь У2 = - 0.18 Гл + 68.02 - 0.36 13.0
ап х Ш >" н У2 = - 5.26 М + 46.6 - 0.66 44.0 ° С У2 = - 2.48 М + 62.60 - 0.30 9.0
Сс У2 = - 0.04 Вл + 45.99 - 0.82 67.0 СЦ о У2 = - 0.01 Вл+ 67.15 - 0.23 6.0
По мере увеличения увлажненности территории влияние нормы атмосферных осадков на стабильность влагонасыщения почвогрунта ризосферы снижается с 65 % - в зоне выпадения 400 мм влаги, до 22 % - при норме осадков 600 мм/год. Влияние гранулометрического состава отложений - соответственно с
22 до 13 %, мощности КС - с 44 до 9 %, а его влагоем-кости - с 67 до 6 %. То есть с ростом гумидности климата (до известных пределов) повышается устойчивость (буферность) параметров окружающей среды - улучшаются условия жизни растений. По-видимому, эта закономерность проявляется менее строго по
отношению к фитоценозам из растений с повышенной требовательностью к плодородию почвы.
Выводы.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что на юге Русской равнины, а равно и в других континентальных областях, с повышением засушливости климата, снижением жизнеобеспечения растительных экосистем ресурсами водно-минерального питания увеличивается погодичная амплитуда их запасов в корнеобита-емом слое, т.е. - нестабильность (агрессивность) среды обитания биоты, снижается ее буферность. Наиболее стремительно эти процессы развиваются на равнинах с тяжелыми почвогрунтами. Природа реагирует на них смещением лесных растительных формаций на менее влагоемкие (песчаные) земли, снижением их габитуса, производительности и долговечности, сменой лесных формаций на формации растений с более коротким жизненным циклом и меньшей мощностью их ризосферы, сменой стратегии устойчивости растений к почвенной засухе.
Главной причиной безлесья степных равнин является повышенная динамичность увлажнения территории атмосферными осадками, критическое снижение запаса влаги в корнеобитаемом слое и влагообеспеченности древостоев в засушливые годы.
Под лесопригодностью земель следует понимать способность поверхностных отложений в конкретных условиях увлажнения и испарения удовлетворять потребность древостоя в водно-минеральном питании в период его быстрого роста в сомкнутых насаждениях, т.е. при максимуме непродуктивного испарения влаги осадков и его физиологической потребности. В географических координатах лесо-пригодность представляет собой градиентное многовекторное поле с нарастающей индифферентностью эдафического вектора лесообразования в направлении усиления засушливости климата и с возрастом древостоя. 0на является интегральным биогеографическим показателем условий и не имеет строгих широтных границ.
В лесо- и сельскохозяйственной практике на территории остро засушливых областей под лесонасаждения и сады следует подбирать участки с относительно легкими, но плодородными почвами и корнедоступной грунтовой водой. На площадях с мощными тяжелыми почвогрунтами необходимо проводить многолетнюю обработку почвы в комплексе с другими влагонакопительными мероприятиями, направленными на глубокое промачивание зоны аэрации атмосферными осадками и формирование возможно больших буферных запасов грунтовой влаги. А также принимать меры, обеспечивающие ее экономное расходование насаждениями.
В полеводстве следует шире использовать посевы многолетних трав и озимые культуры, полнее утилизирующие влагу атмосферных осадков. А также осуществлять агротехнические приемы и мелиорации, направленные на сокращение непродуктивного испарения и оттока влаги за пределы ризосферы агроценозов, повышение биологической эффективности почвенного раствора, применять относительно раннее скашивание многолетних трав. Повышенную эффективность физической и химической мелиорации почвы следует ожидать при воздействии на нее в пределах слоя наиболее стабильного увлажнения атмосферными осадками и максимального насыщения корнями сельскохо-
зяйственных культур в местных почвенно-клима-тических условиях.
Литература:
1.Воронков, Н.А. Влагооборот и влагообеспеченность сосновых насаждений / Н.А. Воронков. М.: Лесная пром-сть, 1973. - 184 с.
2. Воронков, Н.А. Роль лесов в охране вод / Н.А. Воронков. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 286 с.
3. Зюзь, Н.С. Повышение засухоустойчивости сосновых молодняков / Н.С.Зюзь // Лесное хозяйство.- 1978. - № 3. - С. 38-40.
4. Кулик, Н.Ф. Водный режим песков аридной зоны / Н.Ф.Кулик.- Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 280 с.
5. Манаенков, А.С. Методика и нормативы оценки лесо-пригодности земель под массивное облесение в поясе неустойчивого увлажнения ЕТР / А.С. Манаенков. - М.: Росель-хозакадемия, 2001. - 38 с.
6. Манаенков, А.С. Основа устойчивости культур сосны при неустойчивом увлажнении / А.С.Манаенков// Лесное хозяйство. - 2002. - № 4. - С. 35-38.
7. Манаенков, А.С. Современные проблемы облесения песков засушливой зоны сосной / А.С.Манаенков // Вековой опыт формирования лесных экосистем в агро-ландшафтах засушливого пояса России. Материалы Международной научно-практической конференции. - Волгоград, 2003. - С. 162-172.
8. Манаенков, А.С. Методические рекомендации по проектированию рубок ухода в искусственных молодняках сосны степной зоны ЕТР / А.С. Манаенков. - Москва, 2004. - 34 с.
9. Манаенков. А.С. Особенности водного режима кор-необитаемого слоя и засухоустойчивость культур сосны / А.С.Манаенков // Лесоведение. - 2009. - №2. - С. 52-61.
10. Манаенков, А.С. Лесомелиорация арен засушливой зоны /А.С.Манаенков. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2014. - 420 с.
11. Манаенков, А.С. Развитие основ степного и защитного лесоразведения: теоретические, прикладные аспекты и задачи в современных условиях /А.С.Манаенков// Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование.- 2016. - № 2 (30). - С. 5-23.
12. Манаенков, А.С., Кулик А.К. Водно-минеральные особенности субстрата и засухоустойчивость древостоя сосны / А.С.Манаенков, А.К. Кулик// Лесохозяйственная информация. - 2017. - №2. - С. 46-56.
13. Манаенков, А.С. Закономерности водного режима, роста и долговечности искусственных древостоев в засушливых условиях / А.С. Манаенков // ИЗВЕСТИЯ Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - 2017. - Вып. 221. - С. 91-106.
14. Морозов, Г.Ф. Очерки по возобновлению сосны / Г.Ф. Морозов. - М.: Лесн. пром-ть, 1971. - Т.2. - С. 361-454.
THE REGULARITIES OF WATER REGIME AND RESISTANCE PLANT FORMATIONS IN THE SOUTH OF THE RUSSIAN PLAIN
A. S. Manaenkov, D.S-Kh.N., A. S. Ponomarev,PhD student, junior researcher FSC of Agroecology RAS, Volgograd, Russia, E-mail: [email protected]
The materials of the study of water regime of the root layer on the example of monocultures pine (Pinussilvestris L.), growing on the light of automorphic soils in the belt of steppe - dry steppe of the Russian plain are presented. It was found that the moisture saturation of the root layer increases in proportion to the increase in the rate of precipitation and soil moisture capacity, as well as from dry to wet years. And its stability over the years decreases with increasing aridity of the climate, moisture capacity of the root layer and does not depend on the density of the canopy. For the reduction, the plants react with the early start of the growing season, a reduction in vertical capacity of the rhizosphere and the duration of the life cycle. The stability (buffering) of the parameters of the water regime of the root layer and the living conditions of plant formations increases with the growth of climate humidity.
Keywords: continental areas, precipitation, automorphic soils, root layer, moisture capacity, moisture saturation stability, moisture security.
