В довоенный период идея о деградации почв под лесом продолжала интересовать исследователей. Г.М. Тумин в Каменной степи эволюцию обыкновенного чернозема под лесными полосами связывает с перераспределением полуторных окислов, уменьшением поглощенного кальция, понижением глубины вскипания, а Н.Н. Усов в Нижнем Поволжье – с незначительным увеличением в отдельных разрезах кремнезема, что могло быть и следствием биогенного его накопления при минерализации опада [2].

В.Р. Вильямс исходя из учения о едином почвообразовательном процессе, образование почв связывал с продлением к северу природных зон после отступления ледника и древесная растительность в своем продвижении на север уступала место травянистой [25]. Основываясь на этих положениях и на своих классических исследованиях биопродуктивности и круговорота химических элементов под пологом лесной растительности Н.П. Ремезов предложил схему эволюции почвообразовательного процесса от тундровых почв вследствие различных смен типов лесов. Обобщив массовый материал по аккумулятивной почвоулучшающей роли лесной растительности, С.В. Зонн [11] доказал несостоятельность представление о ее повсеместном оподзоливающем влиянии.

В послевоенный период с дальнейшим развитием защитного лесоразведения, согласно так называемого «Плана преобразования природы», резко увеличивается география исследований по вопросу агролесомелиорации почв. Под руководством В.Н. Сукачева организуются: комплексная научная экспедиция по полезащитному лесоразведению, стационары в Джаныбеке, Аршань-Зельмене, мониторинговые наблюдения в системе лесных полос.

Во второй половине XX века большой вклад в развитие агролесомелиоративного почвоведения внесли коллективы исследователей, МГУ, ВНИАЛМИ, УкрНИИЛХА и др.

2. Лесопригодность почв

Разнообразие природно-климатических условий по природным зонам и районам еще в большей мере усиливается своеобразием почвенных и лесорастительных условий.

2.1 Категории лесопригодности лесных ценозов

Естественные леса наиболее экологически сбалансированы, адаптированы к условиям произрастания, способны существовать неопределенно долго в рамках естественных сукцессий. Исходя из тесной зависимости лесов от природных лесорастительных условий Г.Ф. Морозов [2] в лесной типологии предложил следующие таксоны:

1. Биом – лесная область (по типам грунтов);

2. Тип лесных массивов (нагорная дубрава, бор, пойменный лес и другие);

3. Тип леса (по почвенно-грунтовым условиям и рельефу);

В последующем В.А. Крюденером была создана классификация типов леса, обоснованная Е.В. Алексеевым П.С. Погребняком и др. По С.В. Белову каждый тип леса определяется ведущими факторами (преобладающая порода древостоя, рельеф, гранулометрический состав, влажность почвы) и вспомогательными (бонитет насаждений, напочвенный покров) факторами.

Развивая идеи Г.Ф. Морозова, В.С. Сукачев, С.В. Зонн [11] и др. обосновали лесную биогеоценологию. Согласно им, все разнообразие фито-, зоо-, микробоценозов, эдафона, тесная их взаимосвязь, обмен между ними, между окружающими сообществами и средой предопределяет многообразие лесных биогеоценозов (БГЦ). Относительно близкие между собой БГЦ и соответствующие им леса объединяют в отдельные типы леса.

Типологический принцип в лесоводстве для местоположений с искусственными лесами впервые обоснован Ю.П. Бялловичем [2]. Однако еще Г.Н. Высоцкий об искусственных лесах писал, что в них нет типологического соответствия, которое преобладает в природных лесах, и допускал пользоваться термином «состав насаждений» вместо «типа» [6]. А.Л. Бельгард [3] предложил типологию искусственных лесов строить на трех единицах различного таксономического ранга:

1) Тип лесорастительных условий;

2) Тип экологической структуры насаждения;

3) Тип древостоя.

Тип лесорастительных условий – это объединение участков территории, отличающихся однородной растительной способностью. При этом С.В. Зонн [11] предлагает выделение двух родов лесорастительных условий: 1) послелесные (ранее бывшие под лесом) и 2) безлесные (под степями, лугами и т.п.). В связи с этим очевидно, что типологическое значение типа почв в благоприятных для произрастания лесных зонах будет снижаться, а в аридные – повышаться.

Рост, продуктивность и долговечность деревьев и кустарников в естественных и искусственных фитоценозах зависит от многих природно-климатических факторов. Одним из определяющих являются климатические гидротермические факторы [15]. Повышение температуры воздуха, суммы атмосферных осадков благоприятно влияют на растения, их разнообразие в направлении от лесотундры до степной зоны. Южной границей произрастания нагорных лесов является полоса с равным отношением выпадающих осадков и испарения, с гидротермическим коэффициентом (ГТК) равным 1. Наличие в зоне распространения корневых систем (зоне аэрации) стабильных пресных грунтовых вод оптимизирует влагообеспеченность деревьев и кустарников. Гидрологические условия ухудшаются с дренированностью территорий, например, гидрографической и овражной сетью, с наличием подстилающих рыхлых трещиноватых и песчаных горных пород. Вместе с тем, наличие влагоемких (опока, мергель) пород и водоупоров обеспечивает накопление и использование водных запасов. Повышенные элементы рельефа, особенно в горной местности обычно более водообеспечены и лесопригодны [5]. Склоны северной экспозиции более обеспечены влагой и менее теплом по сравнению с южными.

С продвижением на юг и восток напряженность гидротермических показателей возрастает. Оптимальная лесопригодность здесь складывается лишь в речных долинах, поймах и понижениях с дополнительным увлажнением на интразональных лугово-черноземных, лугово-каштановых, лугово-болотных почвах [16]. Засушливость климата, ухудшение водообеспеченности почв и грунтов здесь усугубляется их засоленностью, активным развитием деградации почв, опустыниванием территории [14].

2.2 Параметры лесопригодности почв

Приуроченность разных древесных и кустарниковых видов к почвам определенного уровня плодородия была установлена на самых ранних этапах земледельческой культуры. Еще Плиний Старший писал в 1 в.н.э., что блузник, терн, дуб, дикая груша и яблоня являются признаками хлебной почвы [12].

Лесопригодность степных почв, на которых древесная и кустарниковая растительность ранее не произрастала, является важнейшим качественным показателем плодородия, бонитета почв, определяющим возможность лесоразведения, продуктивность, долговечность и мелиоративную эффективность лесонасаждений.

По мнению Г.Н. Высоцкого лесопригодной почвой называется лишь та, на которой может быть создано устойчивые натурализирующиеся сомкнутые древесные насаждения соответствующие местным условиям произрастания [17].

По качественному признаку лесопригодность почв подразделяется на крупные градации, которые позволяют, ограничивают или вовсе исключают произрастание деревьев и кустарников на основании большого перечня почвенных параметров [8].

Г.Н. Высоцкий предложил различать 5 градаций лесопригодности почв степной зоны: высшая, средняя, низшая, сомнительная и лесонепригодная, критериями которых являлись геоморфология местности, водообеспеченность и засоленность почв. Им выделены семь типов лесорастительных условий в степных лесничествах, однако они оставались необоснованными, как и предложенный им один из ведущих критериев для бонитировки лесорастительных условий – горизонт вскипания карбонатов [1].