Лекция 3. ЗАЩИТНОЕ ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ В РОССИИ
1. Становление защитного лесоразведения в России.
2. Эволюция степного лесоразведения в России.
Становление защитного лесоразведения в России
На территории Российской империи защитное лесоразведение в степных условиях начато с создания массивных лесных насаждений для выращивания товарной древесины вблизи мест ее потребления.
Роль защитных лесных насаждений в агролесомелиоративных целях была установлена значительно позже.
В исторической литературе имеются сведения, что первая попытка разведения леса в степи принадлежит Петру I. В 1698 г. с личным участием или по его повелению была посажена дубовая роща в урочище «Черепаха», близ Таганрога.
В годы Великой Отечественной войны роща была почти полностью вырублена. В настоящее время на месте дубовой рощи построен один из микрорайонов г. Таганрога. От рощи осталось 4 дуба, которые они охраняют как исторические памятники. Созданные в период царствования Петра I насаждения были из дуба, поскольку древесина нужна была для постройки кораблей.
Имеются сведения, что сажали лес на голых сыпучих песках. Так, в 1804-1814 гг. И.Я. Данилевский заложил 1000 га соснового леса на Харьковщине.
С 1843 г. начата организация государственных степных лесничеств: Велико-Анадольского, немного позже Бердянского, Рощинского, Большемихайловского, Владимирского, Донского, Миусского, Уральского и др.
Следует отметить, что выращивание леса хозяйственного назначения выполняло и положительную гидроклиматическую роль и было школой практического защитного лесоразведения.
Идея о защите полей лесными полосами впервые была высказана в 1767 г. выдающимся русским агрономом, лесоводом и общественным деятелем ХVII века А.Т. Болотовым, который положил начало учению о земледелии. Он говорил о связи полевого хозяйства с лесными угодьями. Неутомимый пропагандист разведения леса в безлесных степях А.Т. Болотов написал несколько десятков статей о лесе в трудах Вольного экономического общества.
В 1807-1837 гг. В.Я. Ломиковский посадил полезащитные и другие виды защитных лесных насаждений в своем имении под Полтавой; метод хозяйствования, сочетающий земледелие с посадкой лесных насаждений, он назвал «древопольным», подчеркивая тем самым органическую связь леса и поля. Более 400 га защитных лесных насаждений в трудных лесорастительных условиях Херсонских степей вырастил в своем имении Триктаты в середине XIX столетия В.П. Скражинский. Облесением овражно-балочных земель с 1821 г. занимались Ф.Х. Майер, И.Н. и И.И. Шатиловы в Тульской губернии.
Отец и сын Шатиловы в своем имении «Моховое» Тульской губернии за 70 лет (1821-1891 гг.) вырастили свыше 400 га массивных и полезащитных лесных насаждений. Сначала И.Н. Шатилов сажал на неудобных для сельского хозяйства землях (овраги, бугры, обочины дорог и т.д.). В 80-х годах XIX в. после 12-летних наблюдений он переходит к созданию лесных полос непосредственно на полях. Работы отца продолжил сын -И.И. Шатилов. Им было установлено, что дальность влияния полос на снегоотложение по разным причинам простирается от 120 до 600 м, под защитой лесной полосы ржаное поле дало 245 пудов зерна с десятины, а без защиты – 152 (1896 г.). В 1893 г. в своей книге «Семидесятилетний опыт искусственного лесоразведения на черноземах» он писал, что полосы должны состоять из деревьев высокоствольных, не быть широкими, а также не быть чрезмерно густыми. Впервые возник вопрос о конструкции лесных полос.
Облесением песков и оврагов занимались специальные песчано-овражные партии под общим руководством А.П. Костякова. С 60-х годов XIX столетия Н.К. Срединский проводил посадки древесных растений вдоль железных дорог для их защиты от снежных заносов, с 1890 г. Н.И. Корольков выращивал леса в горах Средней Азии для предотвращения эрозии почвы. В конце XIX века защитные лесные полосы были посажены на Кубани, в Херсонской, Саратовской, Самарской и других губерниях.
В 90-х годах XIX века начали создавать полезащитные насаждения в засушливых степях Заволжья. В 1892-1895 гг. заложены Тимашевские лесные полосы в имении бывшего удельного ведомства. Общая площадь полос 61,2 га, расположенных на сельскохозяйственном участке в 2558,5 га. Поля прямоугольные, площадью от 60 до 135 га. Лесные полосы 7-рядные, шириной 14 м, размещение саженцев – 2 х1, 2x1,5 м. В составе пород преобладают ильмовые (более 50%). Лесные полосы составили 2,4% сельскохозяйственной площади. Работами руководил агроном Гродский. В 1905 г. он провел первые наблюдения за влиянием лесных полос и установил, что урожай пшеницы и овса на защищенных полосами полях в 2-2,5 раза выше открытых полей.
Засухи в России – довольно частое явление. Так, в ХVIII в. в России было 36 сильно засушливых и неурожайных лет, в XIX в. - 40, и в XX в. – 41.
Многие русские ученые в это время опубликовали ряд работ о засухе и ее причинах. Были изданы книги: В.В. Докучаев «Наши степи прежде и теперь» (1892), А.А. Измаильский «Как высохла наша степь» (1893), К.А. Тимирязев «Борьба растений с засухой» (1893), П.А. Костычев «О борьбе с засухами в Черноземной области посредством обработки полей и накоплении на них снега» (1893). Авторами были вскрыты главные недостатки русского степного земледелия, разработаны теоретические положения и практические мероприятия, которые легли в основу борьбы с засухой в последующие годы.
Профессор В.В. Докучаев неоднократно предлагал организовать постоянно действующую экспедицию по изучению природы степей и разработке мер борьбы с засухами и недородами. В 1892 г. такая экспедиция была организована при лесном департаменте. Руководителем этой экспедиции был назначен В.В. Докучаев. Перед экспедицией ставилась задача по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства в степях южной России.
В особой экспедиции под руководством профессора В.В. Докучаева работали лучшие представители отечественной биологической науки: Н.П. Адамов, П.Ф. Бараков, Г.Н. Высоцкий, К.Д. Глинка, П.А. Земятченский, Г.Ф. Морозов, П.В. Отоцкий, А.А. Силантьев, Н.Э. Собеневский, Г.Н. Танфильев и др.
Для стационарных опытных работ Докучаевской экспедиции было выделено три участка, каждый площадью 5 тыс. га. Все участки расположены на водоразделах, их подбирал лично В.В. Докучаев. Первый (Хреновской) находиться на водоразделе Волги и Дона в бывшем Бобровском уезде Воронежской губернии. В этот участок входили Каменная степь (открытые степи), Хреновской лес (хвойный) и Шипов лес (лиственный). Второй участок (Старобельский) между Доном и Донцом, получивший потом название Деркульский (Луганская область, Украина). Третий участок (Велико-Анадольский) расположен на водоразделе Донца и Днепра в бывшем Мариупольском уезде Екатери-нославской губернии (Донецкая область, Украина). Участок выбран рядом с Велико-Анадольским лесным массивом, созданным В.Е. Фон Граффом.
В настоящее время на 15 тыс. га пашни создано 900 га защитных лесонасаждений, 35 прудов и водоемов общей площадью зеркала 386 га с запасами воды около 9 млн м3.
До Великой Октябрьской социалистической революции при частной собственности на землю работы по борьбе с засухой, суховеями и эрозией почв в широких масштабах не проводились. Выше нами отмечались попытки отдельных энтузиастов защитного лесоразведения создать лесные полосы на своих землях. Всего до 1917 г. было посажено 130 тыс. га защитных лесных насаждений, в том числе 20 тыс. га полезащитных лесных полос.
Значительно возросли объемы защитного лесоразведения после Великой Октябрьской социалистический революции. Н.Г. Петров приводит данные, что за всю более чем полуторавековую историю защитного лесоразведения в России (в ее сегодняшних границах) было посажено более 5 млн. га защитных лесных насаждений и сохранилось к настоящему времени около 3 млн. га. По расчетам ВНИАЛМИ общая потребность в ЗЛН составляет 14,1 млн. га, в том числе до 2,9 млн. га полезащитных и стокорегулирующих лесополос (имеется 1,2 млн. га), 6,4 млн. га противоэрозионных (сохранилось 1,3 млн. га), 1,8 млн. га посадок на пастбищах (есть 0,08 млн. га), 1,3 млн. га - на песках и около 2 млн. га по берегам крупных рек, вокруг поселков и полевых станов.
2. Эволюция степного лесоразведения в России.
Россия – родина степного лесоразведения. В степях нашей страны впервые стали разводить лес еще с конца XVII в., преимущественно посевом лесных семян. Однако не все попытки разведения леса были успешными. Климатические и почвенные условия степи малоблагоприятны для произрастания леса. По мнению ряда крупных ученых XIX в., засушливость климата и засоленность почвогрунта являются естественной причиной безлесья степей. Эти особенности создают трудности для степного лесоразведения. Однако слишком переоценивать их не следует. Известно, что леса, изменяя микроклимат вблизи опушек, на своей южной границе с черноземом могут постепенно наступать на степь. Необходимо также учитывать, что безлесье степей в их современных границах в значительной степени обусловлено вырубкой лесов и распашкой лесных площадей. Тем не менее южные степи были, по-видимому, всегда безлесны. Лес в них встречается как интразональное явление в наиболее увлажненных местах: в поймах рек и в балках – пойменные и байрачные дубравы. Поэтому разведение леса в степи имеет большие трудности и требует разработки особой агротехники и подбора древесных пород.
Началом научной разработки агротехники степного лесоразведения считается организация первых государственных степных лесничеств в 1843-1846 гг. На эти лесничества возлагалось созданием больших массивов леса улучшить климат засушливых степей и обеспечить общее успешное их освоение. Им предстояло решить сложные задачи подбора древесных пород, наиболее пригодных для произрастания в степных условиях, и разработки агротехники их выращивания. Наибольший опыт решения этих задач был накоплен в Велико-Анадольском лесничестве, организованном в 1843 г. на юге Украины.
Первым лесничим, энтузиастом своего дела, был В. Е. Графф. В 1843 г. он заложил лесной питомник, а в 1845 г. приступил к посадке леса. Был использован садово-парковый способ выращивания леса. Особое внимание уделялось подготовке почвы. Целинную степь весной вспахивали плугом на глубину 13,5 см и оставляли в пластах для перегорания; в июле пласты разбивали тяжелыми боронами, а в сентябре поле перепахивали на глубину 22-26,5 см. Весной второго года проводилась третья глубокая вспашка на глубину 35,5 см с последующим боронованием; для уничтожения сорняков в течение всего лета применялось боронование и мотыжение. Осенью проводилась четвертая вспашка на глубину 35,5 см с последующим боронованием. После этого поле маркировали на квадраты со стороной в одну сажень (2,13 м). На пересечении линий выкапывали посадочные ямы в количестве 2200 штук на 1 га и весной производили посадку. В качестве посадочного материала использовались трех-шестилетние саженцы, которые выращивали на площади, отведенной для посадки леса. С этой целью из питомника брали двухлетние сеянцы и сажали в школу на расстояние 2,13 м х 35,5 см. Затем через 3-4 года часть саженцев выкапывали и рассаживали на подготовленной площади, а другую часть оставляли на месте с таким расчетом, чтобы расстояние между ними было 2,1З х 2,13 м.
Основной древесной породой был ясень обыкновенный, который высаживали чистыми участками или в смешении с кленом остролистным, кленом полевым, кленом татарским, вязом гладким, берестом, дубом обыкновенным. Смешение было беспорядочным. Один участок от другого отделяли посадкой ряда кустарников. В лесном питомнике испытывали до 30 видов древесных и 40 кустарниковых пород, в посадки же вводили довольно ограниченный их ассортимент.
За посадками был установлен тщательный уход на протяжении 10-11 лет (до смыкания крон). Рыхление почвы и очистка ее от сорных трав проводились конным или ручным скобелем в первый год 4-5 раз, в следующие пять лет по 3 раза и в дальнейшем 1-2 раза в лето.
Лесничий В. Е. Графф за 23 года самоотверженной работы (до 1866 г.) посадил 157 га (144 десятины) леса, доказав этим возможность разведения леса в засушливой южной степи. Этот научный подвиг много лет спустя был оценен общественностью России. В 1910 г. на деньги, собранные по подписке, В. Е. Граффу был сооружен гранитный памятник в Велико-Анадольском лесничестве.
Посадки В. Е. Граффа первые 20 лет росли хорошо благодаря тщательному уходу за почвой до смыкания. Но в дальнейшем рост их ухудшился, так как начал сказываться неудачный подбор древесных растений. Преобладающие в посадках ясень и ильмовые породы, особенно в чистых насаждениях, оказались малоустойчивыми в степных условиях. Они сильно поражались болезнями и вредителями и начали усыхать. Такая же картина наблюдалась и в Бердянском степном лесничестве, созданном в 1845 г. и копировавшем способы посадки, Велико-Анадольского лесничества. Хорошей устойчивостью отличались лишь участки, где преобладал дуб, но их было очень мало.
В 1866 г. место В. Е. Граффа занял его помощник Л. Г. Барк, проработавший лесничим до 1877 г. Перед ним прежде всего была поставлена задача удешевления выращивания леса, так как бесплатного труда крепостных крестьян не стало (крепостное право отменено в 1861 г.), а способ, разработанный В.Е. Граффом, был очень трудоемким. По этой причине работы по лесоразведению в лесничестве были сокращены из-за недостатка отпущенных денег. Поэтому ранее заложенные школы для выращивания саженцев полностью не были использованы и превратились в сомкнутые лесные насаждения. На основе этого случайного опыта Л. Г. Барк разработал посадки леса сеянцами: аналогично посадке в школе. Посадка двухлетними сеянцами проводилась под сажальный кол, что облегчало эту работу. Густое размещение сеянцев на площади 2,13 x 0,36 м, т. е. около 13 тыс. штук на 1 га, способствовало их смыканию на восьмом году жизни. Затраты снизились до 160 руб. на 1 га. Расходы на подготовку почвы уменьшились в связи с, тем, что целинные участки отдавались крестьянам на 3-4 года для использования под посевы хлебов, после чего обрабатывались в течение лета по системе раннего пара. В результате такого удешевления посадок и ожидаемой высокой выгоды от леса в степных районах был организован ряд новых степных лесничеств.
В свои посадки Барк, как и его предшественник, вводил преимущественно ясень, клен остролистный, акацию белую и ильмовые породы. Создавались участки чистых насаждений и частично смешанные из этих же пород, В дальнейшем при осмотре естественных дубовых лесов Барк обратил внимание, что ясень и ильмовые породы имеют в них лишь подчиненное значение. Это побудило его создавать дубовые насаждения совместно с кустарниками. Для удешевления посадок вследствие сокращения работ по очистке сорняков Барк принял следующую технологию выращивания.
Сначала производилась посадка акации желтой или черноклена через 2,13 м между рядами, а затем через 1-2 года под ее защитой посев желудей дуба в борозды. Рубка кустарников после их смыкания не была предусмотрена. Необходимость рубок по уходу за лесным насаждением в то время еще не была достаточно осознана. Барк предполагал лишь вырубать отставшие в росте деревья начиная с 15-летнего возраста. В результате такого просчета дуб под сомкнутым пологом, кустарников погиб полностью. Сотни гектаров насаждений представляли собой заросли желтой акации и черноклена. Участки с ясенем, вязом, берестом и акацией белой с возраста 10-15 лет начали усыхать из-за сильного загущения и поражения вредителями и болезнями. Таким образом, Барк, значительно улучшив технику посадки леса, не достиг успеха в создании устойчивых лесных насаждений.
Заметный вклад в развитие степного лесоразведения внес Ф. Ф. Тиханов, работавший лесничим Миусского (с 1872 г.), а затем Донского (с 1876 г.) лесничества. Он впервые предложил выращивать смешанные лесные насаждения с участием дуба, ясеня и клена остролистного качестве главных древесных пород подобно естественным лесам. Техника подготовки почвы и посадки была та же, что у Барка. Для удешевления посадок Тиханов предложил более густую посадку и введение подгоночных быстрорастущих смолоду ильмовых пород. В результате этого посадки должны были быстро смыкаться кронами и меньше требовать затрат по очистке от сорняков.
Схемаего посадки, получившая название «донского » типа смешения, представляла собой следующее чередование древесных пород в каждом ряду:
Д — И — И — Я — И — И — К и т. д.
И — И — Я — И — И—К — И ит. д.,
где Д – дуб, И – ильмовая порода (вяз, берест, ильм), Я – ясень, К – клен остролистный.
Расстояния между рядами были установлены в 1,8 м, а в рядах – в 0,35 м, т. е. на 1 га высаживалось около 16 тыс. сеянцев. Междурядья обрабатывались конным скобелем, а ряды – вручную мотыгами. Посадки смыкались на четвертый и пятый год и требовали всего 9 очисток от сорняков; затраты сократились до 50-60 руб. на 1 га.
Эти успехи придали большую популярность донскому типу смешения. Однако после смыкания посадок ильмовые породы стали явно заглушать рост главных пород, особенно дуба. Стремясь прийти им на помощь, Тиханов ввел новый способ ухода – осветление главных пород. Оно проводилось обрубкой отеняющих веток ильмовых пород, а затем полной вырубкой этих пород. Осветления проводились через 1-2 года и были достаточно трудоемкими. Там, где они не проводились или были недостаточно тщательными, дуб и другие главные породы быстро погибали.
В конце своей деятельности (с 1896 г.) Тиханов полностью отказался от введения ильмовых пород, заменив их липой и татарским кленом и увеличив долю участия дуба до 50%. Но это было позднее, а в первые годы донской тип смешения получил широкое распространение. Съезд степных лесничих, собравшийся в 1880 г. в Велико-Анадоле, а также последующие комиссии в 1884 и 1887 гг. после осмотра посадок Барка признали их негодными. К этому времени стали проявляться недостатки и донского типа посадок – их крайняя насыщенность ильмовыми породами.
Нормальный тип посадок
В 1884 г. лесничий Велико-Анадольского лесничества X. С. Полянский предложил сократить число ильмовых пород в донском типе наполовину и уменьшить общую густоту посадок. Рекомендовалось между рядами расстояния сократить до 1,5 м, а в рядах увеличить до 0,7 м с высадкой на 1 га около 10 тыс. сеянцев. Предложенной им схемой посадок рекомендовалось следующее чередование древесных пород (обозначения, как и в прежней схеме):
Д — И — Я — И — К и т.д.
И — Я — И — К — И и т. д.
Новый тип посадок был одобрен и рекомендован как норма для всех степных лесничеств. Он стал известен под названием «нормальный тип посадок ». Такие посадки получили широкое распространение. Смыкались они на пятый год, требовали не более 15 очисток от сорняков, а затраты на 1 га составляли 60-70 руб. Хороший рост такого типа посадок в первые годы внушал уверенность в его правильности. Тысячи гектаров были посажены по нормальному типу. Однако этот тип, по существу не отличавшийся от донского типа посадок, вскоре стал обнаруживать те же недостатки: заглушение и отмирание главных пород и зараженность вредителями ильмовых пород.
В 1891 г. специальная комиссия под председательством крупного ученого лесовода Ф. К. Арнольда после обследования усыхающих посадок пришла к выводу, что «причина засыхания и повреждения насекомыми кроется в существе самих типов, оказавшихся непригодными для создания прочного и устойчивого леса в степях». Было рекомендовано поставить дуб в основу степного лесоразведения, садить его побольше, осветлять с 4-летнего возраста, удалять подгонные ильмовые породы не позже 10-летнего возраста. Однако заменять ильмовые акацией желтой и чернокленом не рекомендовалось. В практике же, наоборот, в схеме нормального типа посадок ильмовые породы иногда заменяли акацией желтой и чернокленом. В результате были получены хорошие дубовые насаждения. Однако эти отклонения от нормального типа носили случайный характер, так как не имели достаточного обоснования.