Введение к работе
з
Актуальность темы исследования. Роль лесных насаждений в охране вод и защите почв от эрозии высоко оценена в научной литературе (Ф.К. Арнольд, 1893; Г.Ф. Морозов, 1912; Г.Н. Высоцкий, 1950; А.А. Молчанов, 1973; В.В. Рахманов, 1962; М.В. Рубцов, 1972; В.Н. Дьяков, 1976; П.Ф. Идзон, 1980; Н.А. Воронков, 1988; А.С. Жильцов, 2008; Е.В. Полуэктов, 2011 и др.). Особенно велика почвоохранная роль коренных горных лесов (В. 3. Гулисашвили, 1956; А.П. Казанкин, 1972; С.М.Водяной, 2001; Н.А. Битюков, 2007; И.П. Коваль и др. , 2012 и др.).
Вырубка коренных лесов Северо - Западного Кавказа привела к образованию производных лесов (измененных под влиянием хозяйственной деятельности человека и стихийных сил природы), с пониженной стокорегулирующей и почвозащитной способностью. Это вызвало усиление эрозионных процессов в производных лесах, заилению горных рек и их паводковым разливам при выпадении интенсивных ливней.
Необходимость изучения таких явлений в производных лесах Северо-Западного Кавказа определило актуальность нашей научно-исследовательской работы.
Степень разработанности темы. Снижение стокорегулирующей и почвозащитной способности производных лесов, по сравнению с коренными лесами, Северо-Западного Кавказа исследовано не достаточно. Не выяснены причины усиления поверхностного стока и эрозии почв при выпадении интенсивных ливней в производных лесах. Не разработаны мероприятия по повышению стокорегулирующей и почвозащитной способности таких лесов.
Цель и задачи исследований - оценка стокорегулирующей и почвозащитной способности производных лесов региона и разработка мероприятий по её повышению.
Задачи исследований: дать характеристику производных лесов Северо-Западного Кавказа; оценить качество природных вод водотоков, как индикатора
влияния на них состояния производных лесов; оценить стокорегулирующую и почвозащитную способность производных лесов; разработать мероприятия по повышению стокорегулирующей и почвозащитной способности производных лесов.
Научная новизна:
установленные данные о количественной связи воздушно-сухой массы лесной подстилки и живого напочвенного покрова с содержанием органического вещества в верхнем слое бурых лесных почв;
количественные показатели влияния на ливневой сток таких факторов, как интенсивность впитывания осадков, содержание органического вещества и гранулометрический состав верхнего слоя почв;
- выделено два критических значения воздушно - сухой массы лесной
подстилки и живого напочвенного покрова: первое значение (т> 10 т/та)
характеризует отсутствие стока при ливнях; второе значения (т >3,25 т/та) -
характеризует отсутствие смыва;
- отсутствие смыва при ливнях характеризуют также содержание органики в
верхнем слое почв (G >7,6%), значения коэффициентов пористости ( > 1,33),
верхнего предела пластичности (W > 53%) и углов внутреннего трения между
почвенными частицами (ф > 22).
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные уравнения связи коэффициентов стока, интенсивности впитывания осадков и смыва почвы с воздушно - сухой массой напочвенного покрова и характеристиками поверхностного слоя нарушенных почв позволили исследовать стокорегулирующую и почвозащитную способность производных лесов при ливнях.
Практическая значимость работы заключается в рекомендациях производству по повышению стокорегулирующей и почвозащитной способности производных лесов, позволяющих снизить риски паводковых разливов горных рек региона.
Методология и методы исследований основаны на полевых экспериментах по искусственному дождеванию пробных площадок (В.М.Ивонин, Н.Д. Пеньковский, 2003), а также - на отборе и анализе образцов речной воды и почв по общепринятым методам. Обработку полученных результатов проводили с применением стандартных методов анализа на ЭВМ.
Положения, выносимые на защиту:
- основные факторы, определяющие поверхностный сток при ливнях в
производных лесах (деградация лесной подстилки и живого напочвенного
покрова и содержание глинистых фракций в составе верхнего слоя нарушенных
почв);
критические значения воздушно - сухой массы лесной подстилки и живого напочвенного покрова: первое m > 10 т/га - характеризует отсутствие стока при ливнях; второе m >3,25 т/га - характеризует отсутствие смыва;
критические значения свойств верхнего слоя нарушенных бурых лесных почв, характеризующие отсутствие смыва при ливнях: содержание органики (G >7,6%), значения коэффициентов пористости ( > 1,33), верхнего предела пластичности (W > 53%) и углов внутреннего трения между почвенными частицами (ф > 22).
Степень достоверности и апробация результатов подтверждается использованием общепринятых методов исследований, большим объемом экспериментальных данных, показателями тесноты связей математических соотношений, апробацией полученных результатов в производственных условиях. Апробация результатов проводилась на международной научно-практической конференции «Проблемы природоохранной организации ландшафтов» (г. Новочеркасск, ФГБОУ ВПО НГМА, 24-25 апреля 2013 г.) и международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию выпуска первого мелиоратора России (г. Новочеркасск, ФГБОУ ВПО НГМА, 29-30 мая 2013 г.).
По материалам диссертационной работы опубликованы пять научных работ, в том числе две - в рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ журналах и одна монография. Общий объём публикаций 10.8 п.л., личное участие автора - 5,4 п.л.
