15284 (Исследование почв Никольского государственного лесничества), страница 9

Почвенный воздух по своему составу близок к атмосферному, но в нем содержится больше углекислоты и влажность его выше. Почвенный воздух находится в порах, замещая в них воду, поэтому задачей мелиоративного освоения почв является создание оптимальных условий для насыщения растений водой и воздухом./2/

Тепловые свойства почв зависят от количества поступающего в них тепла, теплоемкости и теплопроводности минеральной и органической части почвы. Температура почвы зависит от поступления солнечного тепла. Днем температура почвы повышается, ночью - снижается. Избыточно увлажненная почва в северных районах холоднее почвы нормального увлажнения.

Для улучшения теплового режима почвы и снижения глубины промерзания проводят также снегозадержание на полях, глубокую вспашку или глубокое рыхление почвы осенью. Внесение органических удобрений и извести также способствует улучшению теплового режима почвы. /14/

5.4 Расчет влагообеспеченности почв

Главный источник воды в почве – осадки, в жидком или в твердом виде поступающие на поверхность почвы. Количество воды, просачивающейся в почву, а также задерживающейся в ней, зависит от гранулометрического состава почвы, ее оструктуренности и гумусированности. Чем легче почва, тем больше просачивается в ней воды, чем тяжелее, тем больше воды удерживается ею.

Источниками воды в почве являются парообразная влага и грунтовые воды. Важнейшими водными свойствами почв являются водоудерживающая способность, водоподъемная способность, влагоемкость, водопроницаемость.

Влажность почвы (выражают в процентах к массе абсолютно сухой почвы) показывает содержание в ней воды. Не вся влага, содержащаяся в почве, одинаково доступна корням растений. При проведении опытов учитывают две основные формы почвенной влаги: сорбированную, или связанную,— недоступную растениям, и свободную, доступную им (за вычетом влажности устойчивого завядания, или «мертвого запаса»,— недоступной растениям), которую принято называть продуктивной влагой.

Задание 8.

1. Определить общий запас влаги (ОЗВ) в слое почвы 0-50 см.

2. Определить запас труднодоступной влаги (ЗТВ).

3. Определить полезный запас влаги (ПЗВ).

4. Определить запас среднедоступной влаги.

5. Определить запас легкодоступной влаги.

Для пересчета запасов воды в мм. водного слоя необходимо ввести коэффициент 0,1. Для определения запасов воды (мм водного слоя) содержащееся количество воды (т) делят на 10, так как слой воды высотой в 1 мм на площади 1 га соответствует 10 м3, или 10 т

1. 14,5 * 1,28 * 10 = 185,6 : 10 = 18,56 м3 на га. для глубины 0-10 см.

2. 14,7 * 1,29 * 10 = 189,63 : 10 = 18,96 м3 на га для глубины 10-20 см.

3. 15 * 1,32 * 10 = 198 : 10 = 19,8 м3 на га для глубины 20-30 см.

4. 15,4 * 1,33 * 10 = 204,82 : 10 = 20,48 м3 на га для глубины 30-40 см.

5. 15,6 * 1,35 * 10 = 210,6 : 10 = 21,06 м3 на га для глубины 40-50 см.

Расчетный способ определения послойного содержания влаги позволяет проводить операции по суммированию запасов влаги в слоях 0 —10 см, 10 — 20 см и т. д.

ОЗВ = 18,56 + 18,96 + 19,8 + 20,48 + 21,06

ОЗВ = 98,86 м3/га. для слоя почвы 0-50 см.

Полезный запас воды в почве ПЗВ – суммарное количество продуктивной или доступной растениями влаги в почве. Запасы продуктивной, доступной растениям влаги вычисляют по формуле:

ПЗВ = 0,75 НВ – ВЗ

1. 0,75 * 25,1 – 7,2 = 11,625 мм влаги для глубины 0-10 см.

2. 0,75 * 25,8 – 7,4 = 11,95 мм для глубины 10-20 см.

3. 0,75 * 26,3 – 7,7 = 12,02 мм для глубины 20-30 см.

4. 0,75 * 26,6 – 7,9 = 12,05 мм для глубины 30-40 см.

5. 0,75 * 26,8 – 8,1 = 12 мм для глубины 40-50 см.

ПЗВ = 11,62 + 11,95 + 12,02 + 12,05 + 12 = 59,64 мм

Оценку запасов продуктивной влаги на тяжелых глинистых почвах проводят по шкале: хорошие запасы в слое 0 — 20 см содержится ее 40 мм, удовлетворительные 20 — 40 мм, неудовлетворительные — 20 мм; очень хорошие — в слое 100 см содержится 160 мм продуктивной влаги, хорошие 160 — 130 мм, удовлетворительные 130 — 90 мм, плохие 90 — 60 мм, очень плохие — 60 мм.

Весьма труднодоступная для растений влага. Это часть рыхлосвязанной воды от максимальной гигроскопичности до влажности завядания, слабоподвижная, передвигается только в виде пара, частично поглощается корнями с большой сосущей силой. Легкодоступная влага. Находится в пределах от наименьшей влагоемкости до полной влагоемкости, представляет собой наибольшее количество влаги, которое может содержаться в почве при заполнении всех пор. Эта категория влаги обладает наибольшей подвижностью, но наличие ее может быть причиной ухудшения воздушного режима почвы. Названные категории влаги объединяются в две группы: непродуктивную влагу (1-я и 2-я категории) и продуктивную (3 — 5-я категории), нижним пределом которой служит влажность завядания. Оптимум влаги для растений лежит выше влажности разрыва капилляров до наименьшей влагоемкости (3-я и 4-я категории влаги). Точнее, верхний предел влажности, при котором возникает переувлажнение, находится в интервале между полной и предельной полевой влагоемкостью и зависит от условий аэрации. В песчаных и супесчаных почвах пористость аэрации при НВ чрезмерно высока, в легкосуглинистых оптимальна, в средне- и тяжело суглинистых — предельна (6 — 8 %). В глинистых д.п.п. при НВ пористость аэрации сильно снижается, соответственно критическая влажность, отвечающая избыточному увлажнению, находится ниже уровня НВ.

Запас труднодоступной влаги ЗТВ = ВЗ * dv * h, Находится в пределах между влажностью завядания и влажностью разрыва капилляров (ВРК). Это категория влажности, при которой подвешенная влага в процессе своего испарения теряет способность передвигаться к испаряющей поверхности. Поступает к корням в форме пара.

1. ЗТВ = 7,2 * 1,28 * 10 : 10 =9,21 для глубины 0-10 см.

2. 7,4 * 1,29 * 10 : 10 = 9,54 м3 на га для глубины 10-20 см.

3. 7,7 * 1,32 * 10 : 10 = 10,16 м3 на га для глубины 20-30 см.

4. 7,9 * 1,33 * 10 :10 = 10,5 м3 на га для глубины 30-40 см.

5. 8,1 * 1,35 * 10 : 10 = 10,93 м3 на га для глубины 40-50 см.

ЗТВ = 9,21 + 9,54 +10,16 + 10,5 + 10,93 = 50,34 м3 на га

Запас среднедоступной влаги Отвечает пределам от влажности разрыва капилляров до наименьшей (полевой) влагоемкости (НВ), которая представляет собой наибольшее количество влаги, удерживаемой почвой против сил тяжести. Последняя изменяется от 10 % у легких почв до 50 % у тяжелых. Среднедоступная влага обладает подвижностью и поступает к корням растений по капиллярам и пленкам. ЗсрВ = ВРК * dv * h,

1.14,4 * 1,28 * 10 : 10 = 18,43 для глубины 0-10 см.

2. 14,5 * 1,29 * 10 : 10 = 18,7 м3 на га для глубины 10-20 см.

3. 14,8 * 1,32 * 10 : 10 = 19,53 м3 на га для глубины 20-30 см.

4. 15,1 * 1,33 * 10 :10 = 20,08 м3 на га для глубины 30-40 см.

5. 15,3 * 1,35 * 10 : 10 = 20,65 м3 на га для глубины 40-50 см.

ЗсрВ = 18,43 + 18,7 +19,53 + 20,08 + 20,65 = 97,39 м3 на га

Для данной территории запасы полезной влаги удовлетворительные, т.к. в слое 0-20 см. содержится 23,57 мм влаги. Оптимальный запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в период вегетации должен быть в пределах от 100 до 200 мм, а в пахотном — от 20 до 50мм.

5.5 Мероприятия по наиболее рациональному использованию и повышению плодородия почв лесных почв

Из приведённого краткого описания почвенного покрова района следует, что часть территории занята почвами подзолистого типа, у которых наиболее ценный с точки зрения плодородия перегнойный горизонт недостаточно мощен и беден гумусом. Постоянное промывание почв обусловливает малое содержание в почве питательных элементов — калия, фосфора и солей азотной кислоты. Понятно, что для полевых культур наших севооборотов эти почвы не могут быть использованы в полной мере без значительного улучшения. Основные агротехнические мероприятия должны быть направлены на создание мощного пахотного слоя, богатого гумусом, не имеющего кислой реакции и обладающего достаточным запасом легкоподвижных соединений азота, фосфора и калия./15/

Для этого необходимо осуществить следующее:

1. Ввести травопольный севооборот с правильным чередованием культур, способствующий уничтожению сорной растительности, улучшению физических свойств почвы и восстановлению её плодородия; чередование культур надо вести так, чтобы культуры, имеющие сильно развитую корневую систему и более способные к усвоению питательных веществ из почвы, следовали за культурами со слабо развитой корневой системой. В этом случае питательные вещества, находящиеся в почве, будут равномерно распределяться между культурами, чередующимися в севообороте.

Необходимо ввести чистый пар, который способствует накоплению питательных веществ и улучшает физические свойства почвы.

2.Ввести правильную обработку почвы, своевременный посев и т. п., что способствует повышению урожайности. Полезно производить сверхранний сев, который, как показывает опыт передовых колхозов, повышает урожайность овса и льна.

3.Почвы подзолистые нуждаются во внесении органических удобрений. Необходимо также внесение минеральных удобрений .

4.Все подзолистые почвы, особенно на вновь осваиваемых участках, нуждаются в известковании. Одним из важных показателей плодородия почв является степень их кислотности. На 1 января 2007 года 57,3% о пахотных угодий имеют кислую реакцию почвенной среды и нуждаются в известковании, из них в первую очередь – 25, 9% (pH менее 5). Тенденция к подкислению почв сохраняется. Количество кислых почв по сравнению с 1995 годом увеличилось на 7,7%.

5. Для предотвращения захламления надо строго контролировать исполнение правил заготовки древесины, все древесные остатки использовать для приготовления древесностружечных плит или отправлять на химическую переработку. Ветки хвойных деревьев – ценный корм, из них готовят витаминные концентраты.

6. Жизнь леса нераздельно связана с почвой, которая даёт деревьям воду и питательные вещества. Во время лесозаготовок, особенно теперь, когда леспромхозы оснащены мощной техникой, плодородный слой почвы вдавливается в бесплодный горизонт. Не приходится надеяться, что после этого лес на такой почве будет хорошо расти. Поэтому надо следить за тем, чтобы в лесу применялась техника, наносящая минимальный вред почве, точно соблюдались основы охраны леса и его восстановления./11/

6. Охрана почв и лесов от пожаров

Лесные пожары оказывают отрицательное влияние на многие процессы жизни леса. При лесных пожарах повреждается или полностью уничтожается растущий лес вместе с подлеском, подростом и травяным покровом. В связи с этим утрачивается источник получения древесины и резко снижаются водоохранно-защитные и санитарно-гигиенические свойства леса. Пожары уничтожают гнезда птиц и местообитания зверей, способствуют размножению вредных насекомых./13/

Одной из причин увеличения лесных пожаров является увеличение числа людей, выезжающих в лес для отдыха. Пожары могут возникнуть от самовозгорания торфа, иногда от молний. Характер распространения лесного пожара зависит от состояния лесных горючих материалов, их структуры, количества и размещения. К горючим материалам в лесу относятся мхи, лишайники, лесная подстилка и торф, травы и кустарники, подрост и подлесок, пни, валежник, порубочные остатки, хвоя. Зная характеристику горючих материалов, можно судить о степени пожарной опасности в лесах.

Различают разные пожары: низовой (наземный), верховой (повальный) и подземный, или торфяной. Низовые пожары бывают чаще других. При них горение происходит на почве. Низовые пожары бывают беглые и устойчивые. При беглых сгорают трава, лесная подстилка, всходы, подрост, подлесок, обгорают нижние части стволов, гибнет ель (у нее тонкая кора), а на старых соснах огонь оставляет ожоги – подгары.

При низовом устойчивом пожаре огонь уничтожает напочвенный покров, ягодники, лекарственные травы, лесную подстилку, прожигает почву, повреждаются на значительную высоту деревья, рост их ослабляется, на них нападают грибные болезни и вредные насекомые и они погибают.

Засушливым летом количество пожаров резко возрастает. Самые страшные верховые пожары, гибельные по своим последствиям. Эти пожары опасны в хвойных лесах, особенно в молодняках, где хвоя, кора и древесина содержат смолистые легко воспламеняющиеся вещества. Такие пожары чаще бывают в ветреную и сухую погоду. Огонь перебрасывается на кроны деревьев. Скорость движения огня 25-30 и даже 50 км в час. Верховые пожары редко бывают в лиственных насаждениях./14/

Подземные пожары бывают в лесах с торфянистыми почвами. Торф выгорает на глубину высохшего слоя. Температура тления достигает 500 градусов. Пламя распространяется под слоем мха, и если неосторожно встать на такой обманчивый ковер, то можно провалиться в огонь и погибнуть или получить тяжелые ожоги. Вместе с торфом сгорают корни, и деревья падают в беспорядке, образуя непроходимые завалы./8/

К пожароопасным относятся сосновые и лиственничные леса, сухие боры с покровом из лишайников. Этому способствует неразложившаяся подстилка, сухость напочвенного покрова, быстрота его высыхания после дождя, разреженность древостоя. В лесах преобладают низовые беглые пожары. В перестойных древостоях возможны низовые устойчивые пожары. Повторные пожары в этом случае являются причиной гибели насаждений.

В темнохвойных еловых лесах пожарная опасность возникает реже, подрост и низко опущенные ветви способствуют переходу низового пожара в верховой. Ель из хвойных пород наиболее чувствительна к повреждениям.