Лекція 2. Фітомеліорація біотопу (екотопу)

 

2.1. Характер і ступінь змін умов місцезростань та їх фітомеліорація

 

Фітомеліоративні заходи проводять там, де відбулися зміни умов місцезростання. Особливості місцезростання тісно пов’язані з мікрокліматом і фізичними властивостями ґрунтів, які визначають його вологість і аерацію.

Розподіл умов місцезростання на слабо-, середньо-, сильнопорушені та дуже сильно порушені (вищого ступеня), дає змогу визначити і ставлення до едафотопу як об’єкта та суб’єкта перетворювань та розробити критерії управління процесом фітомеліорації.

Розглядаючи відповідність едафотопу конкретному біотопу, можна зробити висновок, щофітомеліоративний вплив спрямований насамперед на покращення родючості ґрунту. Якщо в слабозмінених місцезростаннях умови едафотопу відповідають параметрам біотопу і вимагають лише підтримки цього стану, який може порушитися в будь-який момент антропогенною дією (випас худоби, будівництво, забруднення атмосфери тощо), то в дуже змінених місцезростаннях едафотоп часто представлений оголеною материнською породою і тут вже необхідні інтенсивні або ж екстенсивні заходи щодо його відновлення.

Біотоп – ділянка поверхні землі з більш-менш однотипними умовами існування (ґрунтом, мікрокліматом тощо).

Едафотоп – ділянка ґрунтового покриву разом з частиною літосфери і гідросфери, що входять до складу геоценозу.

2.2. Фітомеліорація слабозмінених місцезростань

 

Ці місцезростання представлені корінними або ж похідними типами природної рослинності. Антропогенний вплив на едафотоп тут мінімальний, і тому тут вживають лише заходи природоохоронного характеру. В умовах лісового господарства планують поступово-вибіркові рубки, які сприяють швидшому відновленню вихідної якості едафотопу. Зайве прорідження, доведене до повноти нижче 0,5–0,4, може призвести до активного дернування ґрунту.

 

2.3. Фітомеліорація середньозмінених місцезростань

 

Середньозмінені місцезростання свідчать про значну зміну едафотопу, який ще не втратив своєї родючості. У цьому типі місцезростань виділяють чотири типи ґрунтів: задернілих лісосік; суходільних лук; перелогів; свіжозораних земель.

Позитивний вплив лісу на родючість ґрунту базується на інтенсивності біологічного кругообігу і, особливо, на переносі літогенних еле­ментів живлення рослин – фосфору, калію, магнію і деяких інших – з нижніх горизонтів у підстилку та верхній – акумулятивний горизонт ґрунту. Сприятливий вплив на ґрунт чинять всі деревні породи, збільшуючи кількість перегною і запаси поживних речовин у верхніх горизонтах.

Погребняк П.С. (1968) особливу увагу приділяв застосуванню рослин – азотонакопичувачів, а також дерев і чагарників – супутників головних порід (наприклад, для дуба, липи, ясена, клена, ільма, граба, ліщини, бузини, бересклета та ін.). На багатих карбонатами чорноземах рекомендують використовувати породи-кислоутворювачі (до них належать більшість хвойних порід, а з листяних – граб, клен, скумпія).

Кореневі системи деревних і чагарникових порід, як і кореневі системи трав’яної рослинності, є потужним фактором структуроутворення ґрунту. Структуроутворювальна і спушуюча дія властива, як дріб­ному, так і великому корінню. Під дією дрібного коріння у верхніх шарах ґрунту утворюється зерниста і великозерниста структури, а під дією великого – грудкувата. Спушуюча дія характерна переважно дрібному корінню, а великому властивий ущільнюючий ефект.

Залежно від типу впливу на фізико-механічний стан ґрунтів, які вийшли з-під сільгоспкористування, виділяють три найбільш характерні групи деревних і чагарникових порід:

- з найбільше вираженим впливом – акація біла, карагана, клен гостролистий, клен-явір, граб, модрина європейська, ясени звичайний і зелений, береза повисла, сосни чорна, ільм гірський;

- з дещо менше вираженим впливом – дуб звичайний, ялина зви­чайна, сосна звичайна;

- з найменше вираженим впливом – дуб північний, клени сріблястий і ясенелистий, липа дрібнолиста.

 

2.4. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

 

Якщо едафотоп середньозмінених місцезростань генетично пов’я­заний зі своїм вихідним типом, то всильнозмінених або порушених місцезростаннях цей зв’язок простежується слабо або зовсім відсутній (насипний ґрунт). До сильнозмінених місцезростань належать середньозмиті ґрунти, де змито від 1/3 до 2/3 частин гумусового горизонту. Виділяють сім типів антропогенних едафотопів:

- еродовані ґрунти характеризуються змивом родючих верхніх горизонтів, що призводить до збіднення ґрунтів: пониження запасів гумусу і доступних мінеральних речовин, погіршення фізичних властивос­тей і водного режиму.

Розробляючи фітомеліоративні заходи для еродованих земель слід враховувати фактори ерозії та кліматичні умови, зокрема інтенсивність і тривалість ерозії, а також крутизну і довжину схилу, характер ґрунту, тип кореневих систем і тип рослинного покриву. На терасах важ­ливе значення має підбір деревних і чагарникових порід, невимогливих до родючості ґрунту (насамперед азотонакопичувачів) і таких, що розвивають потужну кореневу систему;

- осушені. Важливою рисою едафотопу осушених земель, що стримує фітомеліоративний процес, є низькі температури на поверхні торф’яно-болотистих ґрунтів у травні та вересні, які згубні для багатьох деревних порід. На поверхні торфово-болотистих ґрунтів на глибині до 10 см у травні низькі температури стримують розвиток кореневих систем. Надземна частина рослин під впливом високих температур повітря розвивається раніше кореневих систем і підлягає дії пізньовесняних заморозків. Аналогічний вплив низьких температур і в кінці вегетації.

Найвищі фітомеліоративні якості серед багатьох досліджуваних на осушуваних землях деревних порід виявили сосна звичайна, береза повисла, дуб звичайний, смерека;

- заболочені (підтоплювані) землі – це наслідок слаборегульованого осушення або інших техногенних причин, які порушили природні процеси в ландшафті. Як фітомеліоративний захід, що збагачує едафотоп і формує ландшафт пропонується посів і висадка очерету, посадка, таких порід, що добре переносять тривале затоплення (тополя);

- насипні ґрунти. В умовах насипних земель важливого значення набувають питання підбору порід, що мають такі кореневі системи, які могли б ефективно розвиватись у лімітуючому ризосферному просторі як за глибиною проникнення, так і за горизонтальним поширенням.

Для едафотопу насипних ґрунтів характерні зміни в бік поліпшення чи погіршення місцезростань і лише фітомеліорація як середовищетвірний процес може оптимізувати едафічні умови. Для цього лише потрібно правильно підбирати деревні, чагарникові та трав’яні рослини;

- рекреаційно-дегресивні ґрунти поширені в міських парках, приміських лісопарках і лісах зелених зон, а також довкола місць масового відпочинку (турбази, дитячі табори тощо). Це новий тип лісового едафотопу, який формується в місцях активної рекреаційної діяльності.

Фітомеліоративні технології, які спрямовані на оздоровлення едафотопу рекреаційних лісів, стосуються насамперед підвищення рівня благоустрою лісопаркових зон, створення організованої стежкової мережі, зонування території залежно від рівня стійкості едафотопу, формування багатоярусних ценозів, посадки захисних куліс тощо;

- хіміко-дегресивні ґрунти утворюються внаслідок накопичення в едафотопі токсичних речовин, які надходять в основному з атмосфери.

У цьому випадку пропонується фітомеліорація ґрунтів, яка полягає в раціональному конструюванні деревостану, підсадці чагарників і формуванні узлісся;

- радіаційно-дегресивні ґрунти – наслідок забруднення ґрунтів радіонуклідами. Навіть через 10 років після аварії на ЧАЕС у вологих борах лісова підстилка зберігала запаси радіоактивних елементів. Тут міститься близько 80 %137Cs загальної його кількості в ґрунті. Водночас у вологих сугрудках в лісовій підстилці міститься 27,7 % радіонуклідів.

 

2.5. Фітомеліорація дуже сильно порушених місцезростань

 

Цей тип місцезростань характеризується відсутністю корінного і формуванням цілком нового едафотопу. Місцезростання з сильнозмитими еродованими ґрунтами (втрачено понад 2/3 частини гумусного горизонту). До них належать місцезростання кар’єрів, відвалів, звалищ, хіміко-дегресивних пустель. Фітомеліорація едафотопу в кожному з цих місцезростань буде відрізнятися своїми методами.

Для визначення типу лісорослинних умов еродованих схилів, що є основним для обґрунтованого підбору фітомеліорантів, користуються типологією Б.Ф. Остапенко (1980), а при залісненні пісків – типологією І.П. Федця (1976).

Умовою задовільного розвитку деревно-чагарникової рослинності поряд з формуванням пологих схилів і правильним підбором видового складу є покращення субстрату шляхом нанесення достатнього верхнього ґрунтового шару і використання допоміжних засобів (внесення добрив, посів бобових культур тощо).