Алтайский бор

Сопоставление сегодняшних  данных с параметрами 20-летней давности о мощности гумусового горизонта  и содержание в почвах гумуса показало, что первый из этих показателей снизился на 8 см., а второй - на 1-2 %. В среднем  за год общие потери гумуса в черноземах составляли 2 тонны на 1 гектар. Баланс органического вещества в почвах по районам края равен 0,26-0,39 т/га. Это  ежегодные потери гумуса, которые составляют 17-20 %.»[9]

Очень сильно на экосистему ленточного бора влияет охота на животных и птиц. «В результате причиняемого весенней охотой беспокойства наносится огромный вред не только популяциям охотничьих видов птиц, но и популяциям птиц и других животных, не являющихся объектами охоты, в том числе редким и исчезающим видам.» [21]

«Сбор и анализ информации о состоянии региональных сообществ (динамика региональных авифаун и  населения) птиц как наиболее изученной  группы животных может служить достаточно надежным методом контроля за состоянием природных экосистем [22]. При этом, как отмечают исследователи, особенно чувствительными к антропогенным влияниям оказались птицы, быстро сокращающие ареал и исчезающие или, наоборот, резко увеличивающие численность и расселяющиеся в новые районы [23].

Лидирующее положение  по обилию в сообществах лесных массивов занимают зяблик и лесной конек, лишь в сосновых перелесках конек уступает место белошапочной овсянке. В связи с разреженностью и мозаичностью лесов преобладает группа птиц, кормящаяся на земле, и ни в одном из биотопов не прослеживается лесной тип распределения. Наибольшее распространение имеют птицы, предпочитающие разреженные древесные насаждения и опушки. Население птиц перелесков, местами увлажненных, значительно богаче видами, чем сосновых лесов. Наименьшим количеством видов характеризуются сообщества птиц сухих сосняков, в которых однообразие условий обусловлено недостатком влаги. В целом, видовое разнообразие сообществ птиц лесов повышается от сухих к более влажным.» [5]

«Функция очистки среды, которую выполняют леса, ведёт к их повреждению, снижению устойчивости и гибели. Гибели лесов от атмосферных загрязнений относится к числу главных экологических проблем современности.

Наиболее общие закономерности поражения и гибели лесов и  меры по снижению ущерба этого явления  следующие:

1) Воздействие сернистого  ангидрида и его производных.  Значительные повреждения также  вызывают окислы азота, фтор, озон, хлор, вещества фото – химического  смога. Яды действуют на растения  или в виде сухих осаждений,  или как кислотные осадки. В  наибольшей степени разрушаются  покровные ткани деревьев, клеточные  структуры. Кислотные дожди действуют  через выщелачивание из различных  частей растений биогенных веществ,  отравляют и разрушают корневую системы. Наиболее подвержены повреждению хвойные леса. Главная из причин этого – отравление долгоживущей (5 – 7 лет) хвои. Мягколиственные виды деревьев (берёза, ольха, осина) более устойчивы. Рядом с городами и промышленными центрами именно они приходят на смену хвойным лесам. Для снижения действия загрязнения повышают плодородие почв (удобрения, поливы), ускоряют обновление фитоценозов, создают опушки вокруг лесных массивов – барьер для проникновения загрязнителей.

Рекреация – восстановление здоровья и трудоспособности человека путём отдыха вне жилища. В качестве рекреационных объектов широко используют леса и лесные ландшафты. Задача рекреационного лесоводства – разработка мероприятий по регулированию нагрузок на леса, снижению ущерба для экосистем и лесных пород (берёза, осина), которые устойчивее нагрузкам, чем хвойные леса.

 Рекреационные нагрузки  на лесных территориях растут, вызывая ухудшение качественного  состояния леса, а в некоторых  случаях и его полную деградацию

Снижаются санитарно –  гигиенические, водоохранные и почвозащитные функции пригородных лесов, теряется их эстетическая ценность.

С уплотнением почвы деградирует  состояние древесно–кустарниковой растительности, ухудшается питание  деревьев, так как на высоких вытоптанных  участках почва становится суше, а  на пониженных - переувлажняется. Ухудшение  питания ослабляет деревья, задерживает  их рост и развитие. Заметно уменьшается  ежегодный прирост, особенно хвойных  деревьев. Молодая хвоя у них становится короче. Уплотнение почвы нарушает её структуру и снижает пористость, ухудшает условия жизнедеятельности  почвенных микроорганизмов.

 Безопасной можно считать  нагрузку, при которой в природном  комплексе не происходит необратимых  изменений, не утрачивается восстановительная  сила. Предельно допустимая рекреационная  нагрузка приводит природный  комплекс к порогу устойчивости.

 Если природный комплекс  переходит порог устойчивости, рекреационные  нагрузки считаются опасными. Критическими  считаются нагрузки, при которых  резко угнетается растительное  сообщество. Катастрофические нагрузки  вызывают нарушение связей как между природными компонентами, так и между их составными частями.

Различные типы природных  комплексов, каждый из которых обладает своей специфической структурой и характером взаимосвязей между  морфологическими единицами, по – разному реагируют на внешние воздействия, в том числе и на рекреационные нагрузки. Поэтому та нагрузка, которая для одного типа природного комплекса безопасна, для другого может стать критической.

 Основной задачей ведения лесного хозяйства в рекреационных зонах кроме проведения чисто лесоводческих мероприятий (создание ландшафтных культур, проведение ландшафтных и санитарных рубок, реконструкция насаждений и т.п.) являются строительство подъездных путей, прокладка пешеходных троп и туристических маршрутов, обустройство мест отдыха, спортивных площадок, стоянок для автомашин и др. Устанавливая предельные нормы нагрузок, необходимо регламентировать посещаемость населения, разъяснять правила поведения в лесу, вводить ответственность за их нарушение.»[33]

2. Пирогенный фактор

Одной из наиболее важных проблем  сегодня стоит пирогенный фактор в ленточных борах Алтайского края. «Значительная нарушенность территории юга Сибири и наблюдающееся в последние десятилетия, потепление

климата приводит к росту  горимости. При этом, высокая степень горимости степных боров обусловлена засушливостью климатических и природных условий и высокой плотностью населения в южных регионах.» [18] «Основная причина возникновения пожаров – антропогенный фактор, число загораний леса от гроз составляет лишь 13% .» [13]

«Лесной пожар - сложный комплекс физических и химических факторов, действующих в широком пространственном диапазоне на все уровни экосистемы.

 Учитывая, что пожары  существовали всегда в различные  геологические эпохи, можно сказать,  что это естественный процесс,  который, в свою очередь, зависит  от климатических, физико-географических и биотических факторов.

В.В. Фуряев [14] относит лесные пожары к непериодическим экологическим факторам, которые в нормальных условиях в природных комплексах не существуют, а появляются внезапно. Однако в последнее время за пожарами сохраняется высокая значимость как экологического фактора, влияющего на формирование и динамику экосистем. В настоящее время в России ежегодно возникают десятки тысяч лесных пожаров. Средняя площадь лесов, пройденных пожарами, составляет 900 тыс. га. Прогнозируемое глобальное изменение климата может привести к увеличению частоты лесных пожаров, расширению ареала их распространения и долгосрочной деградации лесных биоценозов. А это может пагубно сказаться на экологической и ресурсообразующей функциях лесов, так как именно сосновые леса имеют воздействие на глобальный бюджет углерода и химию атмосферы, являясь неотъемлемой частью круговорота веществ и энергии на Земле.

Ленточные боры Алтайского края занимают 16% общей площади лесов края и 15% приходится на долю общего запаса древесины, которые отнесены к одной категории защитности — «особо ценные лесные массивы» [15]. Уже неоднократно отмечалось, что лесные пожары наносят ущерб экологии и экономике края. Лесные пожары в крае повторяются ежегодно, а в экстремальные погодные условия принимают характер крупных и катастрофических. За последние годы в ленточных борах лесных пожары привели к образованию громадных площадей послепирогенных пустошей — горельников. « По результатам исследований, в среднем за прошедшие 270 лет крупные лесные пожары в ленточных борах Алтая происходили через 25 лет, причем частота возникновения в XX столетии увеличилась почти в два раза. В настоящее время горимость ленточных боров Алтая характеризуется как чрезвычайная.

Лесные пожары в Алтайских борах, как правило, верховые, что связано с разновозрастностью сосновых насаждений и их многоярусностью. Горельники являются объектом массового размножения лесных вредителей, а почвы на них в силу своей легкости и бесструктурности легко подвергаются ветровой эрозии. Недостаток влаги в период вегетации, сильное нагревание почвы в полуденные часы, перевевание песков зачастую препятствуют заращиванию горельников лесом в течение десятилетий[19]. Лесные пожары последних лет, особенно в юго-западной части ленточных боров, привели к образованию громадных площадей послепирогенных горельников. Анализ восстановительных стадий сукцессии приводит к выводу о наличии общей тенденции к остепнению, а при активном антропогенном воздействии – и к опустыниванию таких гарей[20]. Практически все исследователи, занимающиеся изучением пожаров и их последствий в Алтайских борах, отмечают значительный рост горимости в последние десятилетия и сокращение площадей, покрытых лесом.»[18] Так, пожары 1997 г. были наиболее сильными и разрушительными для ленточных боров Алтайского края. Если среднегодовое количество пожаров за 50 лет равно 440, то в 1997 г. их было 1647. Наиболее крупными пожарами тогда была охвачена юго-западная часть боров на участке сростка Касмалинской и Барнаульской лент, где в 1997 г. Было уничтожено огнем более 70 тыс. га леса. Постоянно повторяющиеся пожары — мощный фактор почвообразования лесных почв. Действие высоких температур влияет не только на непосредственное изменение гранулометрического состава, физико-химические и биологические свойства почвы, но и на сменяющиеся во времени подзолистые и дерновые процессы, регулируя тем самым их роль в почвообразовании. Такие многообразные послепожарные изменения почв А.П. Сапожников [16] объединил в две большие группы: пирогенная трансформация отдельных свойств почв (поверхностные изменения свойств почв) и пирогенная трансформация процессов почвообразования (органодеструктивные изменения почв). Таким образом, можно сказать, что в процессе восстановления естественных экосистем именно почва определяет и тип растительности, и динамику растительных сообществ, следовательно, влияние лесных пожаров на свойства почв является одной из важных задач в области лесного почвоведения.

 Под влиянием лесных  пожаров морфология дерново-подзолистых  почв не изменяется.  Значительное  влияние лесных пожаров на  физико-химические свойства почв  заключается в повышении величины  рН, уменьшении гидролитической  кислотности.  Смена растительности  после пожаров способствует развитию  дернового процесса и накоплению  гумуса в гумусово-элювиальном горизонте А.» [17]

3. Недостаток осадков

Еще одной проблемой ленточных боров Алтайского края можно считать недостаток осадков. «Климатические условия древней ложбины стока отличаются необеспеченностью осадками (годовое количество их колеблется от 180 мм на юге до 400 мм на севере). Исходя из растительных и климатических особенностей, почвообразовательные процессы южной и северной частей ложбины могут быть различны [3, 4].»[5]

3. Исследование ленточных боров Алтайского края

Такая удивительная и неповторимая экосистема, как ленточный бор  не может остаться без внимания ученых. В нем было проведено множество  опытов. Я хочу привести результаты некоторых из них.

1. Сравнительный анализ физических и теплофизических свойств дерново-подзолистых почв ленточных боров Алтайского края в зонах засушливой и сухой степи. [4]

Объект и методы исследований

Исследования проводились  в юго-западной части ленточных  боров Алтайского края на территории Волчихинского лесхоза, расположенного в зоне засушливой степи и на территории Угловского лесничества Тополинского лесхоза, находящегося в зоне сухой степи. Объектом исследований были дерново-подзолистые почвы ленточных боров. Предметом исследований являлись физические и теплофизические свойства

дерново-подзолистых почв. Морфологическое описание почвенных  разрезов и определение общих  физических и водных свойств почв были проведены И.Т. Трофимовым с  использованием общепринятых в почвоведении методик [24]. Определение теплофизических свойств почв естественного сложения проводилось в лабораторных условиях с использованием метода плоского нагревателя [25]. Влажность определялась методом термостатной сушки [24].

Выводы

1. Морфологические признаки  дерново-подзолистых почв в зонах  засушливой и сухой степи довольно  схожи для соответствующих элементов  мезорельефа. Некоторые различия  наблюдаются в морфологии низинных  участков.

2. Исследованные почвы  имеют легкий гранулометрический  состав, невысокие значения плотности  и почвенно-гидрологических постоянных  относительно почв других типов.

3. Данные позволяют охарактеризовать  дерново-подзолистые почвы сухостепной  зоны как более «тёплые» по  сравнению с соответствующими  почвами зоны засушливой степи.  При одинаковых условиях они  будут быстрее прогреваться, но  и более быстро остывать. Промерзание  дерново-