ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА НА ПРИРОДУ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

Снежный покров оказывает огромное влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных и Алтайского края. Снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания и сохраняет озимые посевы, поглощает азотистые соединения, удобряя тем самым почву, адсорбирует атмосферную пыль, охлаждает приземные слои воздуха. Снежный покров питает все ледники и многие реки во время таяния. Талые воды являются основным источником питания рек равнин Восточной Европы, Сибири, северной части Северной Америки, а также большинства горных рек умеренных поясов. В горах значительная часть снега перемещается в форме лавин. При большой метелевой концентрации в лесостепной и степной зонах снежный покров весной усиливает овражную эрозию. Использование снежного покрова в сельском хозяйстве имеет исключительное значение. Слой снежного покрова содержит значительные запасы влаги, обеспечивающие во многих районах устойчивый урожай. Закрепление снежного покрова на полях производится комплексным снегозадержанием. Запасы скопившегося за зиму снега и характер снеготаяния предопределяют размеры весеннего половодья. Зимой в заболоченных и труднодоступных таёжных и тундровых районах строятся снежно-ледяные дороги — автозимники, создаются снежно-ледяные склады — холодильники, на снегу устраиваются аэродромы. Большие работы по защите от снежных заносов проводятся на железных и автомобильных дорогах.

Во многих районах Алтайского края снежный покров оказывает существенную роль при выращивании плодово-ягодных культур. И ряд приемов агротехники направлены на усиление его положительных свойств и ослабление отрицательных[2, с. 235-237].

Снежный покров оказывает длительное и огромное воздействие на термический режим многолетних зимующих растений и глубину промерзания почвы[19, с. 51].

Снежный покров в садоводстве Сибири играет немалую роль в зимостойкости растений. Зимостойкость, как способность растений противостоять комплексу неблагоприятных факторов среды в зимний период. На нее влияют: снежный покров, наследственность, условия выращивания, нагруженность урожаем, степень закалки в момент перехода к критическим температурам погодных условий и т.д. Немаловажная роль в процессе формирования свойства зимостойкости принадлежит агротехническим приемам, в том числе уплотненность посадки облепихи. По данным ряда исследователей – загущение насаждений способствует значительно большему накоплению снега, усилению взаимозащиты растений и лучшей их перезимовке по сравнению с редкими посадками[7, с. 71]. Поэтому проведение тех или иных мероприятий по снегонакоплению должно проводиться строго с учетом биологии облепихи, климатических и погодных условий зимнего сезона. Таким образом, одним из факторов повышения зимостойкости и урожайности облепихи является высота снежного покрова.

Исследования проводили путем постановки полевых опытов в ОПХ «Барнаульское» НИИСС им. М.А. Лисавенко в лесостепной зоне Алтайского края с 1995 по 1998 гг., в производственных насаждениях расположенных на левом возвышенном берегу реки Обь, на сортах Чуйская, Чечек, Живко, Аюла. Участки разделены между собой двухрядными березовыми лесными полосами. Почвенные и климатические условия опытных участков характерны для лесостепной зоны Алтайского края.

Опыт 1. Изучить особенности роста и плодоношения сортов облепихи разной плотности посадки в поливных условиях.

Варианты опыта: 4,0 × 1,5 м; 4,0 × 1,0 м; 3,5 × 1,5 м; 3,5 ×1,0 м; 3,0 × 1,5 м и 3,0 × 1,0 м. Повторность в опыте трехкратная, по 20 – 30 растений в делянке. Опыт заложен весной 1992 г., за контроль принята схема посадки 4,0 × 1,5 м. Поливы проводили по мере необходимости до 0,7 НВ.

Опыт 2. Особенности роста, плодоношения и восстановления сортообразцов облепихи при разной плотности и возрастов насаждений в богарных условиях. Варианты опыта: схемы посадки: 2,5 × 1,0 м; 3,0 × 1,0 м; 3,5 × 1,0 м (контроль). Опыт заложен весной 1993 года, повторность трехкратная, по 20-30 растений в делянке. Участок опыта не поливной, но заливается весенними стоками талых вод за счет обваловывания краев (богара).

Элементы учета: высота снежного покрова, см; плотность снега, г/см³; влажность почвы в слое 0-100 см, %; и урожайность, кг/куст.

Высоту снежного покрова измеряли методом маршрутных снегосъемок параллельными линиями по ширине квартала в каждом междурядье на двух повторностях с 5 точек[2,с.235-237]. Наблюдение за плотностью снежного покрова проводили прибором Любовского и рассчитывали по формуле (3.1.).

г/см³, (3.1)

где Р_с – плотность снега, г/см³;

N – число делений, отмеченных на линейке весов прибора;

С – высота снежного покрова, см.

Результаты обработаны дисперсионным анализом. Наблюдение за влажностью почвы в вариантах опытов проводили один раз в месяц. Почвенные образцы отбирали буром Малькова послойно через каждые 20 см, на глубину до 1 м. Влажность определяли термостатно-весовым методом с высушиванием в сушильном шкафу при температуре +105⁰С до постоянного веса. Урожайность определяли весовым способом с каждого куста в отдельности.

Одним из факторов, определяющим эффективность агротехнических мероприятий в зоне недостаточного увлажнения и при возделывании без полива, является влажность почвы и связанные с ней водообеспеченность растений и водный режим в целом. Водный баланс насаждений облепихи зависит, главным образом, от суммы осадков и количества растений на единицу площади. В условиях лесостепи Алтайского края увеличение плотности насаждений вызывает опасение, связанное с ухудшением водообеспеченности растений облепихи.

Результаты измерений высоты снега на поливных участках показывают, что в зиму 1996-1997 гг. наибольшей мощности (73,4-73,7 см) снеговой покров отмечался на вариантах 4,0 × 1,0 м и 3,5 × 1,0 м. Наименьшая мощность снегового покрова (69,3-69,4 см) отмечалась на вариантах 3,0 × 1,0 м и 3,0 × 1,5 м (табл. 1).

Таблица 3.1-Запасы снеговой воды в насаждениях облепихи с различной плотностью посадки за 1996-1998 гг.

где m – коэффициент достоверности отклонения повторности в варианте.

В зиму 1997 –1998 года наибольший снеговой покров (74,6 см) отмечался на варианте размещения растений 4,0 × 1,0 м, то есть на уплотнении растений в ряду (табл. 1).

Запасы влаги за зимний период 1996-1997 года составили на контроле (4,0 × 1,5 м) – 178 мм. Максимальные запасы воды отмечены на вариантах: 4,0 × 1,0 м; 3,0 × 1,0 м от 191-198 мм соответственно. В зиму 1997-1998 гг. наибольшие запасы влаги 187 мм отмечались на варианте с уплотненной посадкой в ряду 4,0 × 1,0 м и на варианте с уплотнением в ряду и в междурядье 3,0 × 1,0 м – 198 мм (табл. 1).

Снеговой покров большей мощности (более 120 см), имевший место в насаждениях возле защитных полос, вызывало небольшие снеголомы растений в загущенных и в редких посадках.

Результаты наблюдений за динамикой влажности почвы на поливных участках на различных схемах показали, что в апреле и в мае 1997 года на уплотненных посадках отмечается высокая влагоёмкость в пределах 70-90% от НВ, то есть сохраняется влияние снежного покрова в слое наиболее активного влагообмена.

Лето 1997 года было засушливое. В июне, июле, в августе на всех вариантах опыта водный режим почвы складывается менее благоприятно. Влажность почвы постепенно снижается на контроле до 52-64 % от НВ. На вариантах с уплотнением в ряду и междурядье (3,5 × 1,0 м; 3,0 × 1,0 м) дефицит влаги в почве наступает раньше и снижается до 48% от НВ (июнь), видимо за счет большего количества растений в ряду. В среднем за сезон наибольшая влажность 69,4% от НВ была на варианте 3,5 × 1,0 м

После засушливого лета 1997 года влажность метрового слоя почвы весной 1998 года была на 11-20% ниже в уплотненных вариантах по сравнению с обычной посадкой. В среднем за сезон наибольшая влажность 70,5-71,4% от НВ отмечалась на вариантах с уплотнением в ряду.

Запасы влаги в метровом слое к началу вегетации 1997 и 1998 годах были несколько выше в уплотненных посадках (4,0 × 1,0 м; 3,5 × 1,0 м и 3,0 × 1,0 м) – 1740-1980 м³/га по сравнению в обычными - 1630-1780 м³/га. Данные наблюдений 1998 года не подтверждают положения некоторых авторов о лучшем поглощении талых вод почвой в густых посадках[2,с.235-237]. Очевидно, эти факторы сложились на загущенных участках, так что, иссушенная за 1997 год, не получила количества воды, необходимого для пополнения запасов почвенной влаги до оптимальной величины.

Результаты измерений высоты снега в богарных условиях показывают, что в зиму 1996-1997 года наибольшей мощности 73,4 см отмечался на варианте 2,5 × 1,0 м. Наименьшая мощность снегового покрова, была на контроле (3,5 × 1,0 м) – 70,2 см (табл. 2). В зиму 1997-1998 года наибольший снеговой покров отмечался на самой уплотненной схеме посадки 2,5 × 1,0 м – 74,6 см и на контрольном варианте 3,5 × 1,0 м – 74,6 см. Запасы снеговой воды за зимний период 1996-1997 года составили на контроле (3,5 × 1,0 м) – 162 мм. Максимальные запасы воды отмечены на варианте 2,5 × 1,0 м- 184 мм. В зиму 1997 – 1998 года наибольшие запасы влаги 187 мм отмечались на варианте с уплотнением в ряду (2,5 × 1,0 м). Плотность снега на вариантах в зиму 1996-1997 года варьировала от 0,23 до 0,25 г/см³ и в зиму 1997-1998 года от 0,22 до 0,25 г/см ³.

В 1996 году на богаре в весенние месяцы в вариантах опыта в слое 0 – 100 см влажность почвы колебалась от 75 до 78% от НВ. В июне запасы влаги в почве значительно снизились и составили 50 – 60% от НВ. Наибольшая влажность почвы (близкая к 70% от НВ) отмечена в варианте 3,0 × 1,0 м. В других схемах посадки влажность почвы значительно ниже, особенно на контрольном варианте.

Таблица 3.2-Запасы снеговой воды в насаждениях облепихи с различной плотностью посадки на неполивных участках за1996-1998 гг.

где m – коэффициент достоверности отклонения повторности в варианте.

В сентябре влажность почвы на всех вариантах повысилась за счет большего количества выпавших осадков и колебалась от 69 до 77% от НВ, соответственно.

В 1997 году в апреле в слое 0-100 см на вариантах опыта влажность почвы колебалась от 80-94 % от НВ. Это объясняется тем, что было значительное затопление данного участка талыми водами. В июне запасы влаги в почве снизились до влажности завядания и составили 54-67 % от НВ. Наибольшая влажность почвы (близкая к 70 % от НВ) отмечена в варианте со схемой размещения облепихи 2,5 × 1,0 м. В других схемах посадки влажность почвы значительно ниже. В июле, августе, сентябре влажность почвы улучшилась за счет небольших выпадений летних осадков.

В мае 1998 года на вариантах опыта влажность почвы в слое 0-100 см колебалась от 54 до 75% от НВ. Это объясняется тем, что в данном году затопление данного участка было не в полную меру. В июне запасы влаги в почве снизились до влажности завядания и составили 55-59% от НВ.

На варианте 3,5 × 1,0 м на богаре в зиму 1996-1997 года высота снега была 70,2±1,15 см, плотность снега 0,23 г/см ³ . Запасы влаги составило 162 мм. На поливном варианте 3,5 × 1,0 м в эту же зиму высота снежного покрова составила 73,7±0,45 см, плотность снега 0,26 г/см ³, запасы воды 192 мм, то – есть все показатели на поливном участке выше, чем на богаре. В зиму 1997-1998 года на варианте 3,5 × 1,0 м высота снежного покрова на богаре была 74,6±0,96 см, на поливном участке 72,5±3,76 см; плотность снега на богаре 0,22 г/см ³ , на поливном – 0,24 г/см ³ . Запасы влаги на богаре 160 мм, на поливном участке 174 мм. То - есть, также почти все показатели на богаре ниже, чем на поливном квартале, при этом высота снежного покрова на богаре выше на 2 см, чем на поливном участке. На варианте 3,0 × 1,0 м в богарных условиях в зиму 1996-1997 года высота снежного покрова была 71,3±0,32 см, на поливном участке меньше – 69,3±1,68 см; плотность снега на богаре 0,23 г/см ³ и на поливном 0,25 г/см ³ . Запасы влаги на богаре 164 мм и на поливном 198 мм. В условиях 1997-1998 года высота снежного покрова на богаре 70,4±0,56 см, на поливе 70,0±3,86 см. Плотность снега на богаре 0,22 г/см³, на поливе 0,24 г/см³. Запасы влаги на богаре 160 мм, на поливе 198 мм.

Таким образом, на поливе все показатели выше, чем на богаре. В оба года на поливном участке показатели незначительно выше, чем на богаре, но с экономической точки зрения участки в богарных условиях подпитываются снеговой водой без дополнительных затрат.

Таблица 3.3-Урожайность облепихи сорта Чуйская на богаре и поливных участках за 1997-1998 гг.

Урожайность облепихи в кг/куст в 1998 г. была значительно меньше урожайности 1997 г. из-за сухости вегетационного периода. В оба года при уплотненных схемах размещения урожайность в кг с одного куста ниже контрольного варианта. Однако в пересчете в т/га урожайность в большинстве вариантов превышало контроль за счет увеличения количества растений на гектар.

Урожайность облепихи 1997 г. на поливном участке в варианте 4,0 × 1,5 м была 13,7 кг/куст, в пересчете на т/га она составила 21,7 т/га. На варианте 3,0 × 1,0 м урожайность составила 34,5 т/га (табл. 3). Наибольшая урожайность в 1998 г. наблюдалась в схеме посадки 3,5 × 1,0 м – 17,1 т/га. В богарных условиях на варианте 3,5 × 1,0 м в 1997 г. урожайность составила 16,7 т/га, в 1998 г. – 10,6 т/га. На схеме размещения 3,0 × 1,0 м урожайность была в 1997 г. – 25,0 т/га и в 1998 г. – 12,0 т/га. На самой уплотненной схеме размещения 2,5 × 1,0 м в богарных условиях урожайность в т/га была самой высокой и составила 27,7 т/га в 1997 г. и 15,2 т/га в 1998 г[15, с. 129].

Таким образом, в результате изучения снежного покрова и динамики влажности почвы в различных схемах посадки облепихи на богаре и поливных участках установлено:

1. Уплотнение в ряду и в междурядье увеличивает запасы снеговой воды по сравнению с контролем и улучшает водный режим облепихи первых двух месяцев вегетации, что особенно важно для формирования высоких урожаев.

2. В годы исследования на поливном участке показатели незначительно выше, чем на богаре, но с экономической точки зрения участки в богарных условиях обеспечиваются снеговой водой в начале вегетации без дополнительных затрат на полив, что дает основание рекомендовать в производство обвалование, особенно склоновых массивов и применять на них уплотненные посадки облепихи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате всего выше изложенного, можно сделать следующие выводы.

Снежный покров играет важную роль в функционировании экосистем. Он оказывает влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Особенно велика роль снежного покрова в круговороте воды в природе. Снеговое питание занимает значительное место в речном стоке территорий, на которых формируется снежный покров. Он определяет величину годового стока, уровень весеннего половодья, ледовый режим рек, интенсивность наледных и лавинных процессов, годовой баланс ледников.

Велика роль снежного покрова и в жизни растений. Он изменяет термический и водный режим среды обитания растений, оказывает на них непосредственное механическое воздействие. Снежный покров предохраняет их от вымерзания и ветрового иссушения в зимний период. Вместе с тем, он может способствовать выпреванию растений. Даты разрушения устойчивого снежного покрова определяют продолжительность вегетационного периода и даты наступления фенофаз. От запаса воды в снежном покрове зависит весеннее увлажнение почв и, следовательно, продуктивность растений. Снежный покров способствует развитию жизненных форм растений, влияет на видовое разнообразие и соотношение экологических типов растений на той или иной территории.

Снежный покров является важным экологическим фактором для животных. Его теплоизолирующие свойства позволяют многим видам избегать низких температур воздуха. Благодаря снежному покрову в зимний период ведут активный образ жизни (вплоть до размножения) многие виды мелких грызунов. Ряд птиц зарывается в снег на ночевку. Многим животным снежный покров мешает добывать корм. Увеличение толщины снежного покрова вызывает у ряда видов затруднения в передвижении, что меняет отношения в системе «жертва-хищник». В связи с этим снежный покров является одним из факторов миграции животных и плотности их размещения.

Велико значение снежного покрова, как положительное, так и отрицательное, и для хозяйственной деятельности. Снежный пoкрoв имеет важнoе климатическoе значение. Из-за большого альбедо снега поверхность его слабо прогревается, что снижает температуру нижних слоев воздуха. Весной приток тепла тратится преимущественно на таяние снега, из-за чего температура воздуха до полного его исчезновения долго остается близкой к 0°С. Вследствие большой отражательной способности снег увеличивает освещенность, что особенно важно в заполярных районах с длинной полярной ночью. Обладая низкой теплопроводностью, снег предохраняет почву от промерзания, а посевы от вымерзания. Однако при чрезмерно большой мощности снега возможно выпревание озимых культур. Талые снеговые воды пополняют запасы грунтовых вод, вызывают половодья на реках. С ними связаны в период снеготаяния смыв почвы и рост оврагов. В зимнее время снег оказывает вредное влияние на работу наземного транспорта, промышленных предприятий и строек. Нагрузку снега на крыши зданий учитывают при проектировании сооружений. На снегоуборочные работы в городах и вдоль шоссейных и железных дорог расходуются большие средства. В горах огромный вред приносят снежные лавины – пришедшие в движение снежные массы, скользящие по склону и низвергающиеся в долины.

В связи с вышеизложенным, наблюдения за динамикой снежного покрова являются важным компонентом комплексного мониторинга климата и экосистем.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: