Теоретические основыэколого-биосферного земледелия - Юрий Алексеевич Овсянников Страница 56

ней воздуха, и он устремляется в небо, унося с собой огромное количество испаряющейся воды. К нагретой поверхности почвы поступают все новые и новые массы воздуха, которые опять поднимаются вверх. Так в атмосфере над распаханным полем возникают локальные конвекционные потоки. И если размеры поля небольшие, то существенных изменений в атмосферных процессах не происходит. Но если суммарная площадь распаханных участков достаточно велика, то небольшие воздушные течения сливаются в единый восходящий мощный поток, нарушающий тысячелетиями складывающийся ход атмосферных процессов [208].

Лесные массивы в агроландшафтах — важный климатообразующий фактор, влияющий на примыкающие к ним посевы [397]. Естественные колки размером 70—80 х 25—30 м овальной формы повышают на прилегающей территории, по сравнению с открытым пространством, высоту снежного покрова, запасы влаги и влажность почвы в метровом слое на протяжении всего вегетационного периода. Продуктивность кормовых угодий, расположенных в зоне влияния колков, выше на 18—38% [353].

Значительное улучшение условий роста растений происходит и под прикрытием искусственных лесонасаждений. Правильно сформированная система лесополос повышает на полях в 1,5—2 раза мощность снежного покрова, в 1,5—2 раза снижается глубина промерзания почв. В 1,5—2,2 раза снижается интенсивность снеготаяния, и поэтому основная масса талых вод фильтруется в почву, а не стекает по ее поверхности [455].

Планомерное облесение больших пространств способствует выпадению большего количества атмосферных осадков. Так, на территории Мариупольской опытной станции раньше выпадало 400 мм осадков в год, позднее, после создания системы лесополос — 480 мм. Имеются примеры, когда сеть искусственных лесонасаждений повышала зеркало грунтовых вод. В Тимашевском лесоаграрном ландшафте за последние 30 лет их уровень под лесными полосами повысился на 163 см [421].

Анализ информации, проведенной с использованием ЭВМ, показал, что за 90 лет существования лесополос в Каменной степи на 37% уменьшилась скорость ветра, на 20—25% повысились запасы воды в снеге, снизился абсолютный минимум и максимум температуры воздуха и увеличился безморозный период. В системе с защитными лесными насаждениями, по сравнению с необлесенными территориями, относительная влажность воздуха повысилась на 3—10% [520]. Аналогичные данные получены при обследовании лесоаграрного ландшафта на территории совхоза "Гигант" Ростовской области [537].

Лесные полосы оказывают благоприятное воздействие на плодородие почвы. Вблизи старовозрастных полос отмечают повышение содержания гумуса. Частично этот факт объясняется тем, что осенью со спадом листьев из лесных полос на поля выносится от 500 кг до 2 т/га органического вещества, в котором содержится около 200 кг азота, 40 кг калия и 20 кг фосфора [421].

Лесополосы являются идеальной системой, предотвращающей эрозионные процессы и вынос биогенных элементов с поверхностным стоком. По данным В. И. Антонова (цит. по: Е. С. Павловский), шестирядная лесная полоса продуваемой конструкции уменьшала вынос аммиачного азота на 30—62%, нитратного азота — на 38—43, подвижного фосфора — на 12—64, калия — на 34—61%. В опытах, проведенных в УкрНИИЛХА, установлено, что только за счет снижения содержания в поверхностном стоке твердых частиц вынос азота с облесенных пахотных земель, по сравнению с открытыми массивами, меньше в 2,5—7 раз, фосфора — в 2—6, калия — в 3—5 раз [421]. Препятствуя переносу веществ в агроландшафте, леса превращаются в биогеохимический барьер, который регулирует геохимический поток. Значение этой функции леса выходит за рамки агроэкосистемы. В конечном итоге она определяет состояние сопредельных экосистем.

Благодаря улучшению условий роста растений в лесоаграрном ландшафте, повышается продуктивность пашни. Урожайность зерновых культур повышается в среднем на 15—20%, подсолнечника — 20—15, проса — 20— 25, сахарной свеклы — 25—30, овощных культур — 40— 45%. При этом отмечено снижение колебаний урожайности по годам [420, 421].

Преимущества облесенных полей в плане улучшения климатических показателей очевидны. Вместе с тем, следует отметить, что значение лесных массивов и лесопосадок в аграрном ландшафте не ограничивается рассмотренным вопросом. В последние годы все отчетливее проявляется экологическая роль лесополос. Они являются естественной преградой, предотвращающей распространение болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. Лесополосы, фильтруя воздух, осаждают споры фитопатогенных микроорганизмов, сокращают межфациальные миграции насекомых, в них накапливается полезная энтомофауна [373, 433]. По данным И. Ф. Павловского и А. Я. Понуровского (цит. по: Е. С. Павловский), общая численность энтомофауны в лесоаграрном ландшафте выше, чем на открытых полях на 37—45%, а количество таких насекомых, как жужелицы и тлевые коровки, соответственно, в 2,6 и 6—7 раз. Если гибель полезных насекомых в зимний период в лесополосах составила 13%, то на необлесенных участках — 47%. В опытах, проведенных в Куйбышевской области, общая численность фитофагов на облесенном поле яровой пшеницы была ниже в 1,4—3 раза. При этом видовой состав энтомофауны увеличивался в 1,5—2 раза [277].

Защитные лесные насаждения способствуют увеличению численности на аграрной территории птиц, мелких и крупных беспозвоночных. Более того, искусственные посадки, особенно в степной зоне, становятся единственным местом обитания многих животных и по существу спасают их от вымирания. В этом состоит биосферное значение природоохранного земледелия. Сведение лесов на больших пространствах, разрушение мест обитания многих животных является одной из (главных причин их вымирания. Создавая полезащитные лесные полосы, мы одновременно с решением земледельческих проблем создаем предпосылки для предотвращения вымирания животных. То есть переход на эколого–биосферное земледелие является одним из условий сохранения биоразнообразия на планете.

Роль лесных полос в увеличении численности живых организмов можно проследить на ряде примеров. В Ростовской области при создании лесозащитных насаждений количество млекопитающих, поусравнению с необлесенными участками, возросло с 18 до 31, птиц —c 27 до 78, пресмыкающихся — с 4 до 5 видов [421]. В Каменной степи, спустя 60 лет после посадки лесных полос, разнообразие птиц увеличилось с 46 до 70 видов, зверей — с 12 до 30 видов [304].

Различия в заселенности агроландшафтов в зависимости от облесенности хорошо видны из данных табл.66.

Таблица 66 Плотность заселения некоторых фоновых видов позвоночных в весенний период, особей/тыс. га [421]

Увеличение видового разнообразия способствует повышению экологической стабильности всей лесоаграрной системы. Поэтому в ней должны постепенно исчезать предпосылки для возникновения эпифитотий и массового размножения насекомых, наносящих вред культурным растениям.

Значение для эколого–биосферного земледелия обогащения агроландшафта различными формами жизни можно показать на примере птиц. Они обладают повышенным обменом веществ. Мелкие птицы за сутки съедают такое количество корма, которое приблизительно равно их собственному весу [70]. Большинство из них питается насекомыми, обитающими на растениях и в поверхностных слоях почвы, и поэтому птицы способны регулировать численность вредителей на полях. Пара взрослых грачей в период выкармливания птенцов за одни сутки собирает 700—1000 особей насекомых, что составляет 40—45 г. Пара скворцов ежесуточно скармливает птенцам 1400 экз. беспозвоночных общей массой 89,6 г [21]. Грачи в Кустанайской области уничтожают 50— 83,3% прямокрылых при их начальной плотности 0,8—1,8 экз./м2 [21]. По сведениям Г. Е. Кореньковой (цит. по: