DOI: 10.12737/article_5967e9653fc089.77407015УДК: 581.5/9: 631.9/470.63ЭКОЛОГО-ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ ситуация объектов лесомелиорации в агроландшафтах Ставропольского краякандидат биологических наук Л. В. Дудченко1кандидат биологических наук Н. Г. Лапенко1кандидат биологических наук В. А. Дружинин11 – ФГБНУ «Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»,Ставропольский край, г. Михайловск, Российская Федерация В статье рассматриваются материалы исследования объектов лесомелиорации – полезащитных лесополос Ставрополья. Дана оценка состояния древесной растительности и травянистого покрова лесополос, предложен способ улучшения фитосанитарной ситуации в них. Условия проведения исследований – зона неустойчивого увлажнения, включающая районы – Грачевский, Изобильненский, Кочубеевский, Шпаковский. Фактический материал получен на основе геоботанического обследования полезащитных лесополос и согласно требованиям методик, общепринятых в фитоценологии. Результаты исследования показали, что древесная растительность лесополос нуждается в комплексе лесомелиоративных мероприятий, направленных на повышение устойчивости, природоохранных, санитарно-гигиенических и оздоровительных свойств лесополос. Постоянным негативным фактором полезащитных лесополос является засоренность травянистого покрова представителями сорной флоры. Травянистый покров лесных полос отличается: 1) большой встречаемостью видов группы разнотравья (от 50 до 72 %); 2) в большинстве пунктов – отсутствием представителей семейства бобовых; 3) значительным присутствием сорных видов (Anisantha tectorum, Bromus arvensis, Bromus secalinus, Capsella bursa-pastoris, Chelidonium majus, Elytrigia repens, Galium aparine, Silaum silaus и другие). Существующие способы борьбы с сорной флорой в лесополосах  (культивация междурядий и обработка гербицидами)  малоэффективны и экологически вредны. После прекращения этих работ, сорные растения вновь занимают эконишу приземного покрова в лесополосах. Данное обстоятельство побуждает нас к поиску новых способов замены сорного покрова на более эффективный травянистый ярус лесных полос. Одним из способов подавления сорных видов растений и их группировок в лесополосах является создание под ними агростепного покрова. Переход от механического и химического приемов борьбы с сорняками лесополос на биологический способ с помощью метода агростепей, будет способствовать улучшению фитосанитарной ситуации в них.Ключевые слова: агроценоз, древесные насаждения, лесомелиорация, лесополоса, метод агростепей, травянистый покров, сорные растения.                                                                                                                          ECOLOGICAL AND FLORISTIC SITUATION OF OBJECTS OF FOREST RECLAMATION IN AGRICULTURAL LANDSCAPES OF STAVROPOL REGIONPhD in Agriculture L. V. Dudchenko1PhD in Agriculture N. G. Lapenko1PhD in Agriculture V. A. Druzhinin11 – FGBNU «Stavropol Agricultural Research Institute»,  Stavropol region, Mikhaylovsk, Russian Federation AbstractThe article deals with the study of objects of forest reclamation – shelter belts of Stavropol region. The evaluation of the status of woody vegetation and herbaceous cover, shelterbelts is given, a method is proposed for improving the phytosanitary situation. The terms of research – the unstable moistening zone, including the districts: Grachevsky, Izobilnensky,Kochubeevsky, Shpakovsky. The actual material is obtained on the basis of geobotanical survey of shelter belts and in accordance with the requirements of the methods generally accepted in phytocenology. The results of the study showed that woody vegetation belts need complex agroforestry activities aimed at improving the sustainability, environmental, sanitary-hygienic and health properties of the belts. Constant negative factor of shelter belts is plugged herbaceous cover by representatives of the weed flora. Herbaceous cover of forest belts features with: 1) high incidence of the types of motley grass (50 to 72 %); 2) in most areas – lack of representatives of the legume family; 3) a significant presence of weed species (Anisantha tectorum, Bromus arvensis, Bromus secalinus, Capsella bursa-pastoris, Chelidonium majus, Elytrigia repens, Galium aparine, Silaum silaus, etc.). The existing methods of struggle against weed flora in forest belts (cultivation of row spacing and herbicide treatment) are ineffective and environmentally harmful one. After the cessation of these works, weed plant take econiche of ground-level cover in shelterbelts. This fact motivates us to find new ways to replace weed cover by more effective herbaceous layer of the forest belts. One way of suppressing weed species and their groups in the forest belts is creating agro-steppe cover under them. The transition from mechanical and chemical techniques of weed control of shelterbelts to the biological method using the method of agro-steppes, will contribute to the improvement of phytosanitary situation in them.Keywords: farming, tree planting, forest melioration, shelter belt, method of agro-steppes, grass cover, weeds.  Неблагоприятные природные явления: засухи, суховеи, холодные ветры, пыльные бури, ветровая и водная эрозия почв наносят вред сельскому хозяйству степного Ставрополья.Полезащитные лесные полосы защищают сельскохозяйственные культуры от воздействия негативных природных и антропогенных факторов. А именно, препятствуют  выдуванию  почвы и посевов, способствуют задержанию и равномерному распределению  снега  на  полях.  Благодаря значительному ослаблению ветра в межполосном пространстве уменьшаются потери влаги на испарение, растения более продуктивно используют почвенную влагу, регулируется температура воздуха и почвы [1, 2, 3].Цель работы – оценить современное состояние объектов лесомелиорации – полезащитных лесных полос, и предложить улучшение фитосанитарной ситуации в них.Методика. Геоботанические исследования древесного и приземного покрова лесополос проводилось нами в зоне неустойчивого увлажнения, включающей районы – Грачевский, Изобильненский, Кочубеевский, Шпаковский. Среднегодовое количество осадков – 558 мм, вегетационного периода – 410 мм. ГТК – 1,09. Почвенный покров полезащитных лесополос представлен преимущественно черноземом обыкновенным  [4].В соответствии с поставленной целью, основным методом, использовавшимся при проведении полевых исследований, была маршрутно-глазомерная съемка [5]. Фактический материал получен на основе полевого геоботанического обследования и закладки 20 станций.Геоботаническое обследование объектов лесомелиорации – защитных лесных полос позволяет выявить: 1) современное состояние защитных лесных полос; 2) состав входящих в них видов, структуру древесного и травяного покрова лесных полос.Геоботаническое описание травянистого приземного покрова лесополос проводилось на учетных площадках (станциях) (100 м²) по семибальной системе О.Друде, с отметкой обилия вида, высоты травостоя, проективного покрытия [6]. Лесополосы преимущественно четырехрядные и расположены среди пашни.При выполнении работы использованы комплексно – экспедиционные и камеральные методы исследования, и способы сравнительного анализа литературных и собственных материалов, включающих аналитические  и некоторые другие методы [5, 7]. Латинские названия растений приведены по С.К. Черепанову [8].Результаты. На основе результатов полевых материалов геоботанического обследования рассмотрены современное экологическое состояние лесополос – древесной растительности и приземного покрова в них. Древесные насаждения лесополос характеризуются, в целом, относительным долголетием. Их возраст колеблется от 35 до 50 лет. Ширина лесополос варьирует от 9 до 17 м. Высота деревьев от 12 до 20 м. Сомкнутость крон более 60 % (табл. 1).Проведенный нами  анализ  породного  состава существующих  лесополос  показал основной ассорти-  Таблица 1Основные параметры древесной растительности полезащитных лесных полос района исследований№ п/пАдминистративные районыОсновные породы деревьевВозраст, летШирина, мВысота, мСомкнутость крон, %  1Изобильненский Armeniaca vulgaris, Ulmus angustifolia3591560 2Robinia pseudoacacia, Ulmus angustifolia, Armeniaca vulgaris3591270 3Robinia pseudoacacia, Quercus robur45121590 4Robinia pseudoacacia50121580 5Robinia pseudoacacia35151080 6Кочубеевский Quercus robur3591570 7Robinia pseudoacacia4591870 8Robinia pseudoacacia45121670 9Robinia pseudoacacia, Prunus spinosa45121580 10Robinia pseudoacacia45121870 11Шпаковский Robinia pseudoacacia35151280 12Robinia pseudoacacia4591590 13Quercus robur35102080 14Robinia pseudoacacia35122090 15Fraxinus excelsior, Acer platanoides, Acer campestre5010990 16 Грачевский Robinia pseudoacacia35152090 17Robinia pseudoacacia35151890 18Robinia pseudoacacia, Armeniaca vulgaris3591580 19Robinia pseudoacacia35151880 20Robinia pseudoacacia40171280   мент пород деревьев: Абрикос обыкновенный – Armeniaca vulgaris, Акация белая (Робиния ложноакациевая) – Robinia pseudoacacia, Вяз узколистный – Ulmus angustifolia, Дуб черешчатый – Quercus robur, Клен остролистный – Acer platanoides, Клен полевой – Acer campestre. Сопутствующие  им породы – Алыча (Слива) растопыренная – Prunus spinosa, Гледичия трехколючковая – Gleditsia triacanthos, Груша лесная – Pyrus communis, Клен татарский – Acer tataricum, Ясень обыкновенный – Fraxinus excelsior.Из других особенностей изучаемых лесополос обращают на себя внимание: суховершинность деревьев, интенсивный отпад боковых ветвей, частичная загущенность подростом. Эти признаки – явное свидетельство их старения и отсутствия работ по уходу (рис. 1).Таким образом, современное состояние древесной растительности исследуемых лесных полос преимущественно удовлетворительное. Необходимо такие лесные полосы привести в рабочее состояние, применяя  своевременно  работы по уходу, санитарно-оздоровительные и противопожарные мероприятия.Часть древесных посадок находится в неудовлетворительном состоянии и они нуждаются в проведении комплекса лесоводственных меропроятий [9].В целом, древесный покров полезащитных лесных полос нуждается в комплексе лесомелиоративных мероприятий по лесовосстановлению, охране и защите лесополос, направленных на повышение их устойчивости, продуктивности, природоохранных, санитарно-гигиенических и оздоровительных свойств [10, 11].  Рис. 1. Лесные полосы, нуждающиеся в санитарно-оздоровительных мероприятиях Нами был исследован приземный покров лесополос. Отмечено, что постоянным негативным фактором в них является засоренность сорными растениями. Это влечет за собой проникновение на пашню и агроценозы десятков и сотен представителей сегетальной флоры. Преимущественно, борьба с видами и зарослями сорняков проводится техногенными средствами – многократной культивацией или с помощью гербицидов, чреватыми эколого-экономическими издержками.В процессе борьбы с сорняками на пашне сельхозпредприятий, повторяющейся из года в год с одной и той же интенсивностью, нередко упускается важный вопрос об источниках поступления этих семян на поля. Зачастую таким постоянно функционирующим поставщиком семян и плодов вредных и карантинных сорняков в пашню являются полезащитные лесные полосы (рис. 2).Сорные и бурьянистые модификации приземного покрова лесополос (мятликово-разнотравная, пырейно-разнотравная, кострецово-пырейная и др.) – это тип растительности, преимущественно обусловленный антропогенным характером древесных насаждений, тем, что место обитания этих сорных группировок (табл. 2) неоднократно нарушалось в процессе посадок древесных и проведения работ по уходу (прополки, культивации междурядий).Сорные травянистые модификации под пологом лесных полос, возрастом более 30 лет, находятся на второй стадии демутации. В их травостое доминируют корневищные злаки. Древесный покров лесных полос тормозит процесс сукцессии в приземном покрове во времени в 8 раз по сравнению с процессом самозарастания нарушенных земель на открытых степных пространствах [5].В среднем, проективное покрытие травостоем поверхности почвы в лесополосах – 80 %. Нами не выявлено влияние сомкнутости кроны на показатели проективного покрытия приземного травянистого покрова лесополос и на рост и развитие сорных видов, произрастающих под их пологом.Горизонтальное сложение травостоя в лесополосах двухъярусное. Высота первого яруса 60 см и более, второго – 30 см. В некоторых лесополосах наблюдается одно – и трехъярусность травостоя.Сорные и бурьянистые модификации  приземного яруса лесополос формируют урожайность сухой массы, в среднем 16,5 ц/га.Характеристика приземного покрова лесополос Рис. 2. Сорные виды приземного покровалесополос (Морковник обыкновенный, Костерполевой, Василек раскидистый и др.) – поставщики семян на близлежащие поля представлена в табл. 3. Он отличается:повышенной встречаемостью сорного разнотравья, доля, которого колеблется по исследованным пунктам от 50 до 72 % видов;встречаемостью видов злаковых в покрове насаждений, которых несколько меньше, чем разнотравья (от 0 до 50%);отсутствием видов бобовых в большинстве пунктов;значительным присутствием однолетних и двулетних сорняков. В отдельных лесополосах приземный покров состоит на 100 % сорных видов.видовая насыщенность травянистого покрова лесополос колебалась от 2 до 25 видов на 100 м².  Таблица 2Особенности приземного покрова полезащитных лесных полос№п/пАдминистративные районыПроективное покрытие, %Высота травостоя (ярусы), смМасса, ц/га возд.-сух.Модификация1Изобильненский100I – 3015,1Мятликово-разнотравная290I –  100II – 60Пырейно-разнотравная3100I –  70Пырейно-разнотравная490I – 60II – 30Разнотравно-кострецовая570I – 80II – 60Пырейно-разнотравная6Кочубеевский70I – 70II – 3016,5Кострецово-разнотравная7100I – 60Пырейно-разнотравная860I – 40Пырейно-кострецовая980I – 60II – 30Разнотравно-пырейная1060I – 100II – 30Кострецово-разнотравная11Шпаковский80I – 60II – 3020,6Разнотравно-пырейная1280I – 60Пырейно-разнотравная1390I – 60Пырейно-разнотравная1490I – 70Кострецово-пырейная1590I – 110II – 70III – 30Пырейно-разнотравная16Грачевский80I –  7013,6Кострецово-разнотравная1770I – 60Разнотравно-кострецовая1880I – 60Пырейно-разнотравная1990I – 60II – 40Пырейно-разнотравная20100I – 65II – 40III – 20Кострецово-пырейная   Таблица 3Флоро-ценотические показатели травянистых модификаций лесополос№ пп.Административные районыВидовна100 м²Флористические группы, %Жизненные циклы, %Сорные виды, %злакибобовыеразнотравьеоднолетникидвулетникимноголетники1Изобильненский 2524,04,072,032,08,060,0762616,70,083,30,00,0100,01003633,30,066,766,70,033,31004714,30,085,742,90,057,1100550,00,0100,060,00,040,01006Кочубеевский1435,714,350,035,87,157,1787633,30,066,733,30,066,71008540,00,060,020,00,080,0,1009520,020,060,020,00,080,08310743,00,057,071,414,314,310011Шпаковский626,80,073,245,26,048,8100121020,00,080,020,010,070,090131526,70,073,326,70,073,38614540,00,060,040,020,040,0100152114,30,085,733,39,557,28616Грачевский333,30,066,766,70,033,310017250,00,050,050,00,050,010018825,00,075,025,00,075,0100191245,20,054,834,00,066,0100201915,85,378,942,10,057,990   Анализ полученных данных свидетельствует о том, что характер засоренности травянистого покрова лесополос практически не зависит от сомкнутости кроны деревьев, их параметров и возраста лесополос. Травяной покров лесополос, формирующийся из сегетальных видов растений – однолетников и многолетников и активно плодоносящих ежегодно, является банком семян и служит источником их переноса в прилегающие агроценозы.Оценивая позиции и обилие  малолетних и многолетних видов сорной флоры, таких как: Василек раскидистый – Centaurea diffusa (Sp3), Костер ржаной – Bromus secalinus (Cop3), Костер полевой – Bromus arvensis (Sp3), Пырей ползучий – Elytrigia repens (Cop3), Подмаренник распростертый – Galium humifusum (Cop2), Подмаренник цепкий – Galium aparine (Cop3), Латук компасный – Lactuca serriola (Sp3), Морковник обыкновенный) – Silaum silaus (Sp3), можно констатировать факт, что в приземном травянистом покрове лесополос этап продуктивной степной растительности объективно наступить не может.На закрайках лесополос произрастали те же сорные виды растений, что и в покрове лесополос (рис. 3), но с преобладанием более светолюбивых видов: Анизанта кровельная – Anisantha tectorum, Костер полевой – Bromus arvensis, Мелколепестник канадский – Conyza сanadensis, Эгилопс цилиндрический – Aegylops cylindrica и другие, проникавшие в окружающее поле Рис. 3. Закрайки лесополос с сорными видами,прилегающими к посевам агроценозов озимой пшеницы. Данный факт свидетельствует о том, что экосистема лесополосы в степной зоне, имея сформировавшийся сорный покров, служит постоянным источником их семян и плодов, засоряющих поля сельскохозяйственных культур.Фенология видов травяного покрова лесополос показывает, что в пору массового роста и развития исследуемых растений в генеративной фазе находится свыше 83 % видов. Фенология растений, как известно, подвержена погодичным изменениям. Но можно считать, что все виды травяного покрова лесных полос плодоносят стабильно или периодически. В части генерации большого объема семян сорняки занимают всегда лидирующее положение в агроэкосистемах. Это свидетельствует о том, что многочисленные виды сорной флоры лесополос будут оставаться поставщиками своих семян и плодов на окружающие поля. Данное обстоятельство побуждает к поиску  новых путей и способов замены сорного покрова на более экологически оптимальный степной приземный ярус [12, 13].Один из эффективных способов подавления сорных видов растений и их группировок в лесополосах – создание под ними степного покрова с применением метода агростепей. Данная технология, разработанная Дзыбовым Д.С. доступна разным категориям землепользователей. Она включает этапы: заготовка агростепной смеси семян, подготовка почвы, посев и уход за посевом [14, 15]. Искусственно восстановленный приземный травостой под пологом лесополос может заменить традиционные агротехнические и химические способы борьбы с сорной флорой полезащитных лесных полос.Очевидна также экологическая и  природоохранная значимость данного биологического метода, реализация которого на практике повысит биологизацию агроэкосистем, оптимизирует среду обитания животного мира, включая редкие виды растений, полезную энтомофауну и наземно гнездящуюся орнитофауну [12,16].Выводы:Восстановительная сукцессия в приземном покрове разновозрастных лесополос протекает медленно, задерживаясь на сорно-бурьянистой или корневищной стадиях, что обусловлено слабым поступлением семян и плодов степных растений под полог древостоев, до конца жизни оставаясь источником зачатков многих сорняков: Bromus arvensis, Bromus secalinus, Centaurea diffusa, Elytrigia repens, Galium aparine, Galium humifusum, Lactuca serriola, Silaum silaus и др., активно засоряющих поля.Существующие способы борьбы с сорной флорой в лесополосах –  культивация междурядий и обработка гербицидами не достигают ожидаемой цели, энергоемки и экологически вредны. После прекращения работ по уходу сорняки вновь занимают эконишу приземного яруса, благодаря почвенному запасу их семян, накопленному в предыдущие годы.Переход от механического и химического приемов борьбы с сорняками лесополос (культивация, гербициды) на биологический способ с помощью метода агростепей, повысит биологизацию  агроценозов, будет способствовать оздоровлению фитоландшафтной ситуации, улучшению охраны природы в агроландшафтах.