Живые изгороди и полевые межи в сельском хозяйстве
Живые изгороди и полевые
межи в сельском хозяйстве
Влияние климата на
полевые культуры. Эффективное действие
живых изгородей и иных защитных насаждений на посевы культур, расположенных
между ними, везде различно, так как климат, почвенные условия, экспозиция,
состав и плотность лесных полос, а также структура сельскохозяйственных
предприятий могут быть весьма различными. Поэтому опыт, полученный в
определенной местности, нельзя безоговорочно обобщать и переносить на другие
области. В аридных зонах, благодаря защитным насаждениям, несомненно, можно
улучшить местный водный режим ландшафта и тем самым повысить урожаи некоторых
культур. Там вода является лимитирующим фактором. Совсем иначе обстоит дело во
влажных приморских областях, где вода в избытке и культурным растениям обычно
недостает тепла. Здесь сеть живых изгородей благоприятно действует на культуры
благодаря ослаблению турбулентности воздуха и, поскольку перенос тепла вверх
задерживается, а испарение уменьшается, также благодаря повышению температуры (рис.
1). В Шлезвиг-Гольштейне наиболее благоприятное удаление между живыми
изгородями на валах, расположенными с севера на юг, оказалось равным 150-300 м,
а для полос, расположенных с востока на запад, - 1000 м, потому что там
преимущественно западные ветры. Подобная частота живых изгородей приемлема и
для сельского хозяйства. Потеря полезной площади компенсируется устранением
эрозии почвы, особенно в районах с легкими почвами, и более высокими урожаями
некоторых культур. Потеря площади под живыми изгородями составляет в
Шлезвиг-Гольштейне менее 2% общей площади этого ландшафта. Так как зимой и
весной ветры, дующие с моря, теплее охлажденной почвы полей, целесообразны
изгороди из лиственных пород, которые в холодное время года лишены листьев и
проницаемы для ветра. Что касается живых изгородей на западе Средней Европы, то
здесь можно сделать следующие выводы из наблюдений.
Рис. 1.
Полезащитное действие живых изгородей
Стрелки показывают горизонтальные
составляющие скорости ветра в разных по высоте слоях. Воздушный поток
характеризуется вертикальным обменом энергии движения (6), а не его
отсутствием (а). При наличии нескольких параллельных изгородей (в) часть
задержанного воздушного потока уменьшается не так быстро (плотно заштрихованная
зона), как позади одной единственной изгороди (менее плотно заштрихованная
зона).
Защитное
действие живой изгороди может
распространяться по меньшей мере на расстояние, в 10 раз превышающее высоту
изгороди.
Температура
повышается днем сильнее, чем она снижается в ночное время, так что
в общем по сравнению с открытой местностью создается более высокая средняя
температура. Это обстоятельство отражается в более высоких урожаях (зерновых,
картофеля) в зоне действия защитной полосы.
Испарение
по сравнению с открытой местностью сильно снижается. Это снижение,
однако, отчасти компенсируется повышением температуры. Характерными следствиями
защитных изгородей и полос являются повышенная влажность и повышенное
накопление снега непосредственно вблизи полос, более обильные росы на
расстоянии, вдвое и даже втрое большем расстояния между изгородями. Какого-либо
благоприятного действия полезащитных посадок на содержание СО2 в
воздухе и на ее ассимиляцию растениями пока не установлено.
Согласно польским
данным, даже отдельная роща может оказывать благоприятное влияние на
микроклимат прилегающих полей на расстоянии не менее 55 м. Полезащитные полосы
неодинаково влияют на урожаи культур на полях с обеих сторон полосы, и здесь
заметно сказывается зависимость от направления основных ветров. На стороне
господствующих ветров защитное действие лесной полосы под Познанью было заметно
на расстоянии, равном 16-кратной высоте деревьев.
Биологические
связи с прилегающими сельскохозяйственными угодьями. Влияние перелесков, живых изгородей и полезащитных полос на
соседние угодья проявляется уже в пограничной зоне. Деревья могут отрицательно
влиять на урожаи растений у края поля. Обычная аллея из 60-летних дубов снижает
содержание воды в почве во всей зоне роста корней в радиусе примерно 15 м.
Перехват дождя был заметен на расстоянии до 19 м, а в 3 м от стволов на почву
попадала лишь половина осадков. Высота растений картофеля на прилегающем к
аллее поле была ниже обычной, а урожаи у края поля также снизились на 5%.
Плохой рост большинства культурных растений вблизи живых изгородей или
перелесков постоянно отмечается даже в условиях влажного климата северо-запада
Германии. Однако это касается только узкой полосы дождевой тени и зоны роста
корней. Точно так же и в Польше, близ Познани, отмечалось снижение урожаев
картофеля и ржи на полосе шириной 6 м, граничащей с полезащитным насаждением.
Эти потери, однако, с избытком покрывались более высокими урожаями за пределами
крайней полосы. Активность и численность целлюлозоразлагающих микроорганизмов
возрастали от опушки леса к середине поля. На мезофильных лугах в среднем
течении Везера, в повышениях с глубоким залеганием грунтовых вод и без защитных
изгородей преобладали такие злаки, как Agrostis vulgaris и Festuca rubra. Co временем луга приобретали все более ксерофильный характер, урожаи
сена снижались, выход продукции с пастбища все больше сокращался. Под защитой
живых изгородей, напротив, почва оставалась влажной, а в травостое преобладали
ценные кормовые травы.
Сорняки открытой
местности не расселялись от живых изгородей и лесных опушек на поля и кормовые
угодья. Полевые сорняки, за немногими исключениями, - это рудеральные или
светолюбивые виды, которые лишь редко могут выживать среди многолетней
растительности. Точно так же и большинство луговых сорняков происходит не из
живых изгородей. Однако распространению летучих семян и плодов сорняков, как
показывают опыты, полезащитные полосы помешать не могут. Не задерживаются
живыми изгородями и летучие споры фитопатогенных грибов, напротив, число спор
может значительно превышать их число в открытом поле вследствие турбулентности
воздуха с подветренной стороны полосы. Кроме того, некоторые грибы особенно
хорошо растут вблизи изгородей и полос вследствие повышенной влажности воздуха,
примером чего могут быть Cercospora beticola или головневые и
ржавчинные грибы.
Некоторые насекомые, как, например,
переходящие с одного хозяина на другого листовые тли и их враги, кое-какие
паразитические мухи и перепончатокрылые, встречаются как в живых изгородях или
в рощицах, так и на сельскохозяйственных угодьях.
Рис. 2. Встречаемость лесной
жужелицы Pterostichus cristatus (светлые столбики) и
предпочитающей поля P. vulgaris (черные столбики) в
живой изгороди между полями
Большинство животных, обитающих в
сходных с лесными биотопах, все же значительно отличаются по требованиям к
условиям существования от обитателей открытых ландшафтов. Однако в период
вегетации некоторые хищники (жужелицы, пауки, землеройки и др.) совершают
набеги из кустарниковых формаций на поля в пределах 20-30 м. И наоборот, в
зимние месяцы полевые животные находят в живых изгородях и на опушках леса
подходящие места для зимовки. Настоящая фауна полей и кормовых угодий состоит
из совсем иных видов, чем фауна лесоподобных биотопов (рис. 2). Во многих
случаях отмечено явное замещение видов из того же рода на полях и в перелесках,
как это видно на примере из Шлезвиг-Гольштейна.
Далее имеются примеры и таких родов,
отдельные представители которых в силу их большей экологической потенции
заселяют и поля, и перелески, тогда как другие виды того же рода заселяют
только одну из двух этих формаций:
Кроме того, представители различных
родов или семейств могут быть эквивалентны по значению:
Agonum assimile, который, как лесной вид,
заселяет лишь внутреннюю часть живых изгородей, имеет наиболее низкий предел
предпочитаемых температур. A. dorsale, обитатель полей, который
еще проникает в пограничную полосу изгороди, имеет уже более высокий предел, a A. mulleri, типичное полевое животное - самый высокий (рис. 3). Так как
взаимосвязь между фауной полей и лесоподобных биотопов в основном
ограничивается краями последних, то многочисленные мелкие рощицы или сеть живых
изгородей или полезащитных полос больше способствуют биологическому обогащению
культурного ландшафта, чем немногие крупные леса с одинаковой общей площадью.
Птицы легче приспосабливаются к
различным частям ландшафта, и при необходимости они разыскивают себе пищу как
среди кустарников и деревьев, так и на расположенных между ними открытых
площадях. Это выяснено путем исследования содержимого желудков птиц в Средней
Европе и на Украине. В полезащитных полосах Сальских степей под Ростовом особую
пользу приносят кобчик (Falco vespertinus), удод (Upupa epops), сорока, овсянка черноголовая (Emberlza tnelanocephala), жаворонок степной (Melanocorypha calandra) и серая куропатка, уничтожая вредных насекомых, тогда как полевой
воробей, наоборот, повреждает культуры и, кроме того, стремится занять
предназначенные для других полезных птиц искусственные дуплянки. Кстати говоря,
численность некоторых птиц (например, синиц) можно заметно увеличить в лесах
или крупных полезащитных лесных полосах путем создания искусственных
гнезд-дуплянок, потому что здесь большей частью много птиц не находит нужных
гнездовий.
Рис. 3. Область
предпочитаемых температур некоторых жужелиц Средней Европы. I - Agonum assimile (леса); II - А. dorsale (поля и опушки); III - A. mulleri (поля).
В типичном
ландшафте с живыми изгородями, если не принимать во внимание распределение
популяций чувствительных к ветру видов, нельзя установить каких-либо
существенных видовых различий в заселении близких к лесу и далеких от него
полей, потому что одни и те же животные, проникают на поля с опушки леса и из
более крупных живых изгородей. В противоположность этому, в ландшафте без живых
изгородей различие между близостью и удаленностью леса выражено более отчетливо
у краев поля, граничащих с лесом. Это показали исследования, проводившиеся в
Польше с клопами: на более удаленных от леса посевах встречалось гораздо меньше
видов клопов. Однако здесь сказывается также и влияние погоды. Так, поблизости
от Варшавы численность некоторых листовых тлей - Aphis (=Aphidula) nastur-Ш, Aphis (=Cerosipha) gossypii - в благоприятные для их размножения годы увеличивалась на
прилегающих полях картофеля по мере удаления от перелеска, тогда как их распределение
в годы малой численности тлей не имело никакой связи с удалением от леса.
Концентрация божьих коровок зависела
от распределения листовых тлей только при их обилии, а в годы умеренной
численности тлей божьи. коровки держались больше на участках поля, более
близких к лесу. Другие наблюдения в Польше позволили установить, что живые
изгороди скорее сдерживают распространение полевых мышей и колорадского жука,
но способствуют распространению клопа Piesma quadrata.
В черноземных
областях Украины изучали плотность заражения почвы личинками хруща восточного в
степи и в небольших перелесках. Чем светлее был лес, тем дальше в глубь леса
проникали жуки для откладки яиц; чем плотнее было насаждение, тем в большей
степени они ограничивались опушками леса. Особенности в распределении полевых и
луговых насекомых между полезащитными полосами в степной зоне России были
изучены очень основательно. При этом очень четко выявилось, насколько в деталях
зависят заселение открытых пространств и связи их обитателей с полезащитными
полосами от рельефа местности, размеров межполосных пространств и экспозиции
насаждений.
Полевые
межи. Исследования, проводившиеся в
Венгрии, дают представление о сообществах животных - обитателях полевых межей,
имеющих в общих чертах характер травянистых формаций, но так же, как и живые
изгороди, отличающихся от прилегающих полей составом своих обитателей. Довольно
катастрофическим вмешательством является для животного населения скашивание
межи. Хотя преобладающие виды и остаются, но численность популяций многих видов
не восстанавливается даже через 6 недель после скашивания травы. Дело в том,
что в отношении межей речь идет о фрагментах биотопов, где видовой состав
животных может быть пополнен лишь относительно медленно. Тем не менее, перечень
видов содержит еще много полевых животных наряду с вообще типичными для
открытых пространств организмами. Две полевые межи, разделенные дорогой и
граничащие - одна с полем злакоклеверной травосмеси, а другая с полем ржи,
имеют между собой больше общего, чем с граничащими с ними посевами культур. 75%
жуков и 96% двукрылых были одинаковыми для двух полевых межей. Условия зимовки
животных зависели от растительного покрова, наличия или отсутствия опавших
листьев с отдельных деревьев, а также от экспозиции. На обследованных полевых
межах перезимовывает в 2-4 раза больше насекомых, чем на полях.
На полевых межах
между полями ржи на песчаных почвах вблизи Варшавы постоянно обнаруживали то же
сообщество клопов, которое характерно для более крупных лугопастбищных угодий.
В обследованиях под Познанью изучали тесные связи обитавших на межах листоедов
с сорняками и культурными растениями соседних полей. 16 из 26 видов,
обнаруженных на ржи, картофеле и свекле, встречались также и на полевых межах.
В Шлезвиг-Гольштейне изучали,
применяя маркировку красками, миграции саранчовых с полевых межей после уборки
зерновых на смежные убранные поля. Саранчовые, предпочитающие сухость и тепло,
в основной своей массе держались вдали от посевов зерновых, потому что в их
стеблестоях микроклимат был более влажным и прохладным, чем на соседних полевых
межах. После уборки зерновых положение менялось. Тенденция к переселению на
скошенное поле была очень сильной у Chorthippus brunneus, у С. biguttulus несколько слабее, а у С.
apricarius вряд ли имелась.
межа полевой изгородь
скашивание
Литература
1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., «Колос», 1971.
. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю.А. Захваткин -
Санкт-Петербург, Мир, 2003 г. - 360 с.
. Лекции по экологии: О.В. Богданкевич - Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002
г. - 208 с.
. Общая экология: М.В. Гальперин - Санкт-Петербург, Форум,
Инфра-М, 2007 г. - 336 с.