Довгострокова програма відновлення деградованих земель та створення стійких лісосадів

Довгострокова програма відновлення деградованих земель та створення стійких лісосадів

Стратегічне планування на 150 років із екологічним прогнозом на 300 років

1. Загальна концепція

Програма призначена для відновлення земель, що постраждали від:

зневоднення;

ерозії;

опустелювання;

виснаження ґрунту;

засоления;

забруднення важкими металами;

нафтопродуктів;

промислових викидів;

пожеж;

вирубування лісу;

надмірного випасання;

руйнування водного режиму;

втрати органічної речовини та ґрунтової біології.

Кінцева мета програми – не просто посадити дерева і не лише створити продуктивний садок. Основне завдання полягає у поступовому формуванні стійкої природно-господарської екосистеми, здатної:

самостійно підтримувати кругообіг води та органічної речовини;

відновлювати ґрунт;

протистояти ерозії;

переживати посухи, пожежі, морози та кліматичні коливання;

зберігати природну та генетичну різноманітність;

забезпечувати людину їжею, деревиною, лікарською сировиною та іншими ресурсами;

залишатися життєздатною протягом багатьох поколінь.

Програма будується за послідовністю:

деградована земля → стабілізований ґрунт → трав'яниста спільнота → лісостеп → молодий ліс → зрілий ліс → керована лісова екосистема → стійкий лісосад.

Лісосад у цій моделі не замінює природний ліс. Він стає пізньою стадією розвитку території та формується всередині вже відновленої природної структури.

2. Горизонти планування

Операційний горизонт - 25 років

На цьому етапі створюються:

мапа території;

водна інфраструктура;

первинний ґрунтовий покрив;

захисні смуги;

розплідники;

перші дерев'яні спільноти;

система моніторингу;

Організаційна структура проекту.

Екосистемний обрій - 50-80 років

За цей час мають сформуватися:

стійкий ґрунтовий профіль;

розвинена коренева система;

лісостепові та лісові спільноти;

перший зрілий дерев'яний ярус;

стійкий мікроклімат;

природне поновлення основних видів;

працюючий водний та органічний цикл.

Стратегічний обрій - 150 років

До цього часу територія має стати повноцінною різновіковою системою, що включає:

старі довгоживучі дерева;

молоде природне поновлення;

середньовікові насадження;

чагарникові та трав'яні угруповання;

плодові та горіхоплідні культури;

ділянки природного лісу;

лісостепові простори;

водно-болотні зони;

дільниці регульованого сільськогосподарського виробництва;

резервні території природної сукцесії

Прогнозний горизонт - 300 років

Прогноз на 300 років не є детальним виробничим планом. Його завдання – забезпечити збереження напряму розвитку.

На цьому обрії враховуються:

зміна клімату;

зміна водяного режиму;

зміна складу рослинності;

старіння першого покоління довгоживучих дерев;

природна зміна поколінь;

міграція видів;

поява нових шкідників та хвороб;

можлива зміна господарських потреб суспільства;

необхідність збереження генетичного банку та природотворчих видів.

Головний принцип трьохсотрічного прогнозу:

кожне покоління має передавати територію наступного покоління більш стійкому стані, ніж одержало її.

3. Пріоритет природотворчих дерев

Основу майбутньої екосистеми повинні формувати не тільки піонерні види, що швидко ростуть, але насамперед довгоживучі дерева, здатні визначати структуру території століттями.

До таких видів належать:

дуб;

липа;

клен;

ясен;

кедрові сосни;

сосна;

бук;

граб;

в'яз;

каштан;

волоський горіх;

ялиця;

ялина — у відповідних умовах;

модрина;

місцеві довгоживучі види відповідного регіону.

Чому вони мають пріоритет

Довгоживучі дерева:

створюють стійкий верхній ярус;

формують глибокі кореневі системи;

впливають водний режим;

створюють довговічний мікроклімат;

накопичують значні обсяги вуглецю;

формують лісову підстилку;

підтримують гриби, птахів та комах;

забезпечують безперервність екосистеми;

стають насіннєвими центрами для природного відновлення;

створюють середовище для майбутнього лісосаду.

Швидкорослі дерева потрібні на ранніх стадіях, але вони повинні розглядатися як помічники та тимчасовий захисний каркас, а не як остаточна основа всієї системи.

4. Роль основних природоутворюючих видів

Дуб

Дуб є одним із головних каркасних видів довгострокового лісу.

Він:

може жити кілька століть;

формує потужну кореневу систему;

створює стійкий дерев'яний ярус;

підтримує велику кількість комах, грибів та птахів;

дає жолуді як харчовий ресурс для тварин та потенційно для людини;

добре вписується в лісостепові та змішані системи;

здатний формувати навколо себе стійку природну спільноту.

Дуб слід висаджувати не суцільною монокультурою, а групами, гаями, лініями та окремими насіннєвими центрами.

Липа

Липа:

покращує лісовий мікроклімат;

є важливим медоносом;

створює м'яку лісову підстилку;

добре взаємодіє з тіньовитривалим підліском;

може жити кілька сотень років;

формує сприятливе середовище для лісового ґрунтоутворення.

Вона особливо цінна поруч із дубом, кленом, в'язом та іншими листяними деревами.

Клен

Клени:

швидко включаються у формування деревного ярусу;

дають значну листову масу;

підтримують запилювачів;

покращують структуру лісової підстилки;

формують різноманітну крону;

підходять для змішаних лісів та лісосадів.

Необхідно віддавати перевагу місцевим та кліматично стійким видам клена.

Ясен

Попіл:

формує потужний дерев'яний каркас;

здатний глибоко освоювати ґрунт;

дає цінну деревину;

добре поєднується з дубом, липою, кленом та в'язом;

сприяє формуванню складної лісової структури.

При цьому необхідно враховувати високу вразливість деяких видів ясеню до сучасних хвороб та шкідників. Тому не можна будувати систему однією вигляді чи одному генетичному походження.

Кедрові сосни

Під словом «кедр» у практичному проекті слід розрізняти справжні кедри роду Кедр та кедрові сосни, наприклад сибірську кедрову сосну.

Кедрові види:

довговічні;

формують потужний верхній ярус;

створюють стійкий хвойний мікроклімат;

дають насіння та інші ресурси;

підтримують птахів та лісових тварин;

можуть стати важливим елементом гірських, північних та континентальних лісосадів.

Вибір конкретного виду повинен відповідати клімату та ґрунтам території.

5. Принцип різновікової системи

Стійкий ліс не можна створити однією масовою посадкою дерев одного віку.

Якщо всі дерева висаджені одночасно, вони:

одночасно досягають зрілості;

одночасно старіють;

стають однаково вразливими;

створюють ризик масового випадання одного покоління.

Тому посадка довгоживучих дерев має відбуватися хвилями.

Приклад:

перше покоління - на початку відновлення;

друге покоління – через 15–25 років;

третє покоління – через 40–60 років;

наступні покоління - через природне відновлення та керовані підсадки.

До 150-річного горизонту в системі повинні одночасно бути присутніми:

древні чи старі дерева;

зрілі дерева;

середньовікові дерева;

молодняк;

сходи та підліт.

Це створює безперервність лісу.

6. Основні типи територій, що відновлюються.

Зневоднені землі

Головна проблема:

втрата вологи;

глибоке пересихання;

слабка інфільтрація;

відсутність рослинного покриву;

Висока температура поверхні.

Основні заходи:

уповільнення стоку;

створення контурних водозборів;

мульчування;

тимчасове затінення;

посадка посухостійких трав та чагарників;

відновлення органічної речовини;

створення вітроломних смуг;

поступове збільшення деревного покриву.

Еродовані землі

Головні завдання:

зупинити змив та видування ґрунту;

закріпити схили;

відновити верхній обрій;

розподілити поверхневий потік.

Використовуються:

щільні злаки;

кореневищні рослини;

чагарникові смуги;

контурні посадки;

тераси;

вали;

дерев'яні та кам'яні бар'єри;

дерева з різною глибиною коріння.

Виснажені ґрунти

Головна проблема:

нестача органічної речовини;

слабка ґрунтова біологія;

зруйнована структура;

нестача поживних елементів.

Необхідні:

сидерати;

бобові;

мульча;

компост;

деревна тріска;

мікориза;

мінімальна обробка;

глибококореневі рослини;

поступове формування лісової підстилки.

Забруднені землі

Тут першочерговим завданням є виробництво їжі, а зниження ризику.

Послідовність:

аналіз → видалення гарячих точок → стабілізація → технічні рослини → закриття ґрунту → контроль забруднювачів → поступовий перехід до нехарчового лісу → лише після підтвердження безпеки – обмежене харчове використання.

Харчовий лісосад не можна створювати безпосередньо на невідомо забрудненій території.

Засолені землі

Основні завдання:

визначити джерело солі;

покращити дренаж;

виключити повторне засолення;

використовувати солестійкі піонерні види;

накопичити органічну речовину;

знизити випаровування;

поступово замінювати піонерів більш вимогливими видами.

7. Етапи розвитку території

Етап I. Діагностика та захист

0-5 років

На цьому етапі проводиться:

ґрунтове та гідрологічне обстеження;

аналіз забруднень;

картування рельєфу;

вивчення вітрів;

визначення гарячих точок;

створення водного плану;

обмеження доступу до небезпечних ділянок;

зупинка ерозії;

організація розплідника;

збирання насіння місцевих видів;

створення генетичного банку.

Мета етапу – припинити подальшу руйнацію території.

Етап ІІ. Первинна стабілізація

3–15 років

Формується перший суцільний рослинний покрив.

Використовуються:

багаторічні злаки;

бобові;

люцерна;

конюшина;

вівсяниця;

райграс;

кипрей;

місцеве різнотрав'я;

чагарники;

тимчасові дерева, що швидко ростуть;

верба;

тополя;

берези;

вільха;

сосна на бідних сухих ґрунтах.

Завдання:

зупинити пилення;

зменшити ерозію;

створити тінь;

накопичити органічну речовину;

відновити ґрунтову біологію;

розпочати формування кореневої мережі.

Одночасно висаджуються перші групи довгоживучих видів:

дуб;

липа;

клен;

ясен;

кедрові сосни;

бук;

каштан;

волоський горіх.

Етап ІІІ. Формування лісостепу

10–35 років

Територія набуває мозаїчної структури:

відкриті трав'яні простори;

чагарникові групи;

молоді гаї;

дерев'яні смуги;

вологі зони;

ділянки природного поновлення.

Лісостеп особливо важливий для:

посушливих територій;

перехідних кліматичних зон;

збереження біорізноманіття;

зниження пожежного ризику;

формування кормової бази;

утримання мозаїки світла і тіні.

На цьому етапі не можна прагнути повністю закрити весь простір густим лісом. Частини території мають залишатися відкритими.

Етап IV. Молодий стійкий ліс

25-60 років

Починають домінувати дерев'яні спільноти.

Формуються:

верхній ярус;

середній дерев'яний ярус;

чагарниковий підлісок;

трав'яний покрив;

грибна мережа;

лісова підстилка;

ділянки природного підросту.

Проводяться:

вибіркові проріджування;

формування світлових вікон;

видалення небезпечних та хворих дерев;

збереження частини сухостію;

створення місць проживання тварин;

підсадка другого покоління довгоживучих дерев.

Перші плодові та горіхоплідні елементи лісосаду вводяться лише у безпечних та досить відновлених зонах.

Етап V. Формування лісосаду

40-90 років

Лісосад створюється всередині вже сформованої сталої лісової структури.

Додаються:

плодові дерева;

горіхоплідні види;

ягідні чагарники;

багаторічні овочі;

ліани;

медоносні рослини;

лікарські культури;

грибні ділянки;

харчові галявини;

розплідникові зони.

При цьому зберігається пріоритет:

дуба;

липи;

клен;

ясена;

кедрових сосен;

бик;

в'яза;

каштана;

інших природоутворюючих видів.

Плодові культури не повинні повністю витісняти довготривалий природний каркас.

Етап VI. Зріла природно-господарська система

80–150 років

Територія стає стійкою мозаїкою:

зрілого лісу;

лісостепу;

лісосадів;

водних та болотних ділянок;

лук;

природних резерватів;

господарських зон;

розплідників;

насіннєвих ділянок.

До цього моменту система повинна мати:

природним поновленням;

декількома поколіннями дерев;

стійким водяним режимом;

відновленим ґрунтом;

високою біологічною складністю;

низькою залежністю від зовнішніх ресурсів;

здатністю адаптуватися до кліматичних змін.

8. Лісосад як пізня стадія відновлення

Головна помилка – намагатися одразу висадити плодовий лісосад на деградованій землі.

На зневодненій, еродованій чи забрудненій території плодові культури часто:

погано вкорінюються;

вимагають постійного поливу;

страждають від перегріву;

хворіють;

не формують сталу систему;

стають повністю залежними від людини.

Тому стійкий лісосад створюється через послідовність:

відновлення води;

стабілізація ґрунту;

формування трав'яного покриву;

поява чагарників;

створення лісостепу;

формування молодого лісу;

накопичення органічної речовини;

розвиток грибної мережі;

посадка довгоживучого деревного каркасу;

поступове включення харчових культур;

створення зрілої багатоярусної системи.

Лісосад повинен вбудовуватися в ліс, а не ліс замінюватися садом.

9. Співвідношення природних та господарських зон

Рекомендована довгострокова структура території може включати:

Точні пропорції залежать від:

клімату;

рельєфу;

водних ресурсів;

рівня забруднення;

пожежного ризику;

цілей проекту;

густини населення;

необхідності виробництва їжі.

10. Природоутворюючий дерев'яний каркас

У зрілій системі має бути кілька типів деревних структур.

Насінні гаї

Групи довгоживучих дерев, призначені для:

природного розмноження;

збереження генетики;

отримання насіння;

формування майбутніх поколінь лісу

Лісові коридори

З'єднують окремі лісові ділянки та дозволяють переміщатися:

птахам;

комахою;

дрібним тваринам;

насіння;

генетичних потоків.

Захисні лісосмуги

Знижують:

швидкість вітру;

випаровування;

пилення;

ерозію;

ушкодження посадок.

Водорегулюючі насадження

Формуються:

вздовж річок;

біля ярів;

навколо водойм;

у зонах стоку;

на межах вологих ділянок.

Старовикові ядра

Ділянки, де деревам дозволяють досягати максимального віку та природно завершувати життєвий цикл.

Вони стають центрами:

біорізноманіття;

грибного життя;

мертвої деревини;

гніздування;

природного утворення ґрунту.

11. Швидкорослі та піонерні види

Піонерні рослини необхідні, але їхня роль має бути заздалегідь визначена.

До них можуть належати:

верба;

тополя;

берези;

вільха;

сосна;

акаційні та бобові чагарники;

вони перетворилися на обліпиху;

лох;

місцеві стійкі чагарники.

Вони виконують функції:

швидкого створення тіні;

вітрозахисту;

закріплення ґрунту;

накопичення біомаси;

підготовки мікроклімату;

захисту повільно зростаючих дерев.

Частина піонерних дерев з часом:

видаляється;

обрізається;

переводиться в деревну мульчу;

зберігається як елемент зрілого лісу;

використовується як опора для ліан;

Залишається у вигляді мертвої деревини.

12. Перехід від лісу до лісосаду

У зрілому молодому лісі створюються спеціальні світлові вікна та харчові галявини.

У них поступово висаджуються:

яблуні;

груші;

сливи;

вишні;

мушмула;

айва;

ліщина;

волоський горіх;

каштан;

шовковиця;

місцеві плодові види;

ягідні чагарники;

виноград;

актинідія;

багаторічні овочі;

Лікарські рослини.

При цьому верхній ярус природний зберігається частково або повністю.

Приклад структури:

дуб або липа – головний довговічний каркас;

горіх або каштан - харчовий верхній ярус;

яблуня чи груша - середній плодовий ярус;

ліщина та смородина - чагарниковий ярус;

суниця і конюшина - почвопокровний ярус;

цикорій, цибуля, хрін - кореневий ярус;

виноград чи актинідія – вертикальний ярус;

гриби - деревний та ґрунтовий рівень.

13. Водна стратегія на століття

Відновлення води є основною умовою всієї програми.

Необхідно як будувати окремі резервуари, а й відновлювати водний цикл території.

Основні напрямки:

уповільнення поверхневого стоку;

збільшення інфільтрації;

відновлення боліт та вологих зон;

захист джерел;

накопичення снігу;

зниження швидкості вітру;

відновлення ґрунтової органічної речовини;

створення тіньового покриву;

запобігання глибокій ерозії;

повторне використання очищеної води;

формування каскаду ставків та вологих ділянок.

Дерева мають підбиратися з урахуванням водного балансу. На зневодненій землі не можна відразу створювати надмірно щільні посадки вологолюбних видів.

Спочатку формується вода та ґрунт, потім поступово збільшується деревна щільність.

14. Ґрунт як основа трьохсотрічної системи

Мета програми – не просто збільшити врожайність, а створити новий стійкий ґрунтовий профіль.

За десятиліття мають відбуватися:

накопичення гумусу;

формування лісової підстилки;

відновлення ґрунтових горизонтів;

збільшення кількості пір;

зростання вологоємності;

розвиток грибних сіток;

поява дощових черв'яків;

збільшення кореневої маси;

накопичення деревного вуглецю;

зниження ерозії;

відновлення природного кругообігу елементів.

Показником успіху не кількість внесених добрив, а здатність грунту самостійно підтримувати рослинність.

15. Забруднені території

На забруднених землях програма розвивається окремим шляхом.

Перша стадія

аналіз забруднень;

видалення небезпечних відходів;

ізоляція гарячих точок;

обмеження доступу;

запобігання пилу;

захист води.

Друга стадія

фітостабілізація;

мінеральне зв'язування забруднювачів;

нехарчові трави;

верба;

тополя;

міскантус;

інші технічні рослини.

Третя стадія

створення нехарчового лісу;

контроль забруднювачів у деревині, листі та ґрунті;

відділення забрудненої біомаси;

поступове зменшення рухомої фракції.

Четверта стадія

Після підтвердженого зниження ризику можливе створення:

буферного лісу;

рекреаційної зони;

обмеженого нехарчового лісосаду;

харчового лісосаду лише на ізольованому чистому ґрунті.

На деяких територіях харчове виробництво може залишитися забороненим. Це необхідно ухвалити як нормальне рішення, а не як невдачу проекту.

16. Пожежна стійкість

При горизонті 150–300 років пожежна стратегія є обов'язковою.

Необхідно створювати:

мозаїчну структуру лісу;

відкриті лісостепові ділянки;

вологі смуги;

протипожежні дороги;

водоймища;

зони низької рослинності;

розриви між щільними насадженнями;

регульований чагарниковий ярус;

ділянки контрольованого випасу чи сінокошіння;

систему видалення надлишкової сухої маси

Старі дерева слід зберігати, але навколо інфраструктури необхідно контролювати сухість та горючу рослинність.

17. Генетична стратегія

Для проекту на 300 років недостатньо просто купувати саджанці.

Необхідно створити:

власний насіннєвий банк;

розплідники;

маткові гаї;

колекції місцевих видів;

колекції стійких сортів;

архів походження посадкового матеріалу;

резервні популяції;

ділянки природного добору.

Для кожного ключового виду бажано використовувати рослини:

з кількох географічних джерел;

з різними термінами зростання;

з різною стійкістю до посухи;

з різною морозостійкістю;

з різною стійкістю до хвороб.

Але інтродукція повинна проводитися обережно, щоб не витіснити місцеві генетичні лінії.

18. Моніторинг на 150 років

Показники потрібно фіксувати не лише за врожаєм.

Ґрунт

глибина гумусового горизонту;

органічна речовина;

щільність;

інфільтрація;

ерозія;

вологість;

засолення;

забруднювачі;

активність ґрунтової біоти.

Вода

рівень ґрунтових вод;

об'єм поверхневого стоку;

якість води;

сезонність водойм;

випаровування;

стан джерел.

Рослинність

приживання;

природне поновлення;

вікова структура;

частка довгоживучих видів;

стан крон;

поширення хвороб;

частка відкритих просторів;

кількість інвазивних видів.

Біорізноманіття

птахи;

запилювачі;

ґрунтові організми;

гриби;

земноводні;

ссавці;

кількість природних місцепроживання.

Господарські показники

урожай;

обсяг деревної та недеревної продукції;

витрати на догляд;

потреба у поливі;

дохід;

зайнятість;

переробка;

участь місцевої спільноти.

19. Контрольні точки програми

20. Принцип поступової модернізації

Проект не повинен залишатись незмінним протягом 150 років.

Кожні 10–15 років проводиться перегляд:

клімату;

водного режиму;

складу видів;

хвороб;

врожайності;

стану ґрунту;

потреб суспільства;

технологій моніторингу;

методів водозбереження;

пожежної безпеки.

Модернізація може включати:

заміну нестійких видів;

додавання нових кліматично адаптованих сортів;

зміна густини лісу;

створення нових водних об'єктів;

розширення харчових зон;

скорочення харчових зон у разі погіршення безпеки;

перехід від ручного догляду до автоматизованого моніторингу;

відновлення відкритих лісостепових просторів;

підсадку нового покоління довгоживучих дерев.

Модернізація має руйнувати основну екологічну структуру. Вона має посилювати її.

21. Управління між поколіннями

Для такого проекту потрібна особлива форма управління.

Слід створити:

довгостроковий земельний фонд;

екологічний статут території;

заборона на повну вирубку;

реєстр старих дерев;

план успадкування відповідальності;

архів спостережень;

цифровий двійник території;

щорічні та десятирічні звіти;

наукова та громадська рада;

систему підготовки наступних поколінь управителів.

Територія має залежати від одного власника, одного керівника чи одного покоління.

22. Визначення програми

Довгострокова програма DREVO з відновлення деградованих земель - це система послідовного відновлення води, ґрунту, рослинності та біорізноманіття з плануванням на 150 років та прогнозом на 300 років, спрямована на формування стійких лісів, лісостепів та лісосадів з пріоритетом довгоживучих природоутворюючих дерев.

Основою програми є:

дуб;

липа;

клен;

ясен;

кедрові сосни;

бук;

в'яз;

каштан;

волоський горіх;

інші місцеві довгоживучі види.

Плодові та господарські культури вбудовуються у цю структуру поступово, не замінюючи природний лісовий каркас.

23. Головна формула розвитку

Спочатку вода. Потім ґрунт. Потім трави та чагарники. Потім лісостеп. Потім молодий ліс. Потім зрілий природоутворюючий ліс. І лише всередині нього – стійкий лісосад.

Такий підхід дозволяє створювати не тимчасові посадки, а екосистеми, здатні жити, оновлюватись та приносити користь протягом століть.