Вода и восстановление почвы

Вода и восстановление почвы

Восстановление территории начинается с движения воды

Вода и почва образуют единую систему.

Без воды невозможно развитие микроорганизмов, грибов, растений и животных. Без живой структурированной почвы вода не может надолго задерживаться на территории: она быстро стекает по поверхности, испаряется, уходит по трещинам либо вызывает эрозию и заболачивание.

Поэтому восстановление воды и почвы нельзя разделять на два независимых направления.

Управление водой должно улучшать почву.

Восстановление почвы должно увеличивать способность территории принимать, очищать, удерживать и постепенно отдавать воду.

Главный принцип DREVO:

Необходимо не просто доставить воду к растениям, а вернуть территории способность самостоятельно принимать, сохранять и распределять влагу.

Основная последовательность восстановления:

остановка загрязнения и эрозии → анализ водосбора → замедление стока → проникновение воды в почву → восстановление растительного покрова → накопление органического вещества → развитие почвенной биоты → формирование устойчивого почвенного профиля.

1. Вода как основа экосистемы

Вода выполняет в экосистеме несколько взаимосвязанных функций.

Она:

участвует в фотосинтезе;

переносит минеральные и органические вещества;

регулирует температуру растений и почвы;

обеспечивает деятельность микроорганизмов;

поддерживает грибы и микоризу;

участвует в выветривании породы;

формирует почвенную структуру;

питает поверхностные и подземные водоёмы;

создаёт микроклимат;

определяет состав растительности;

связывает разные части ландшафта.

Недостаток воды ограничивает биологическую продуктивность.

Однако избыток воды также может становиться разрушительным, если он вызывает:

заболачивание;

недостаток кислорода в почве;

корневые гнили;

эрозию;

оползни;

вымывание питательных веществ;

перенос загрязнителей;

вторичное засоление.

Цель проекта заключается не в максимальном накоплении воды в одной точке, а в формировании устойчивого водного режима всей территории.

2. Главная задача — увеличить время пребывания воды

Количество осадков само по себе не определяет обеспеченность территории водой.

Два участка с одинаковым количеством дождя могут находиться в совершенно разном состоянии.

На одном участке вода:

быстро стекает;

разрушает поверхность;

уносит почву;

испаряется;

не достигает корней.

На другом участке она:

задерживается растительностью;

проникает в почву;

наполняет поры;

поддерживает почвенную жизнь;

постепенно питает растения;

пополняет грунтовые воды.

Поэтому важнейшим показателем является не только объём поступившей воды, но и продолжительность её нахождения в экосистеме.

Восстановленная территория должна замедлять воду на всех уровнях:

в кронах деревьев;

на поверхности листьев;

в травяном покрове;

в лесной подстилке;

в рыхлом верхнем горизонте;

в корневых каналах;

в почвенных порах;

в заболоченных понижениях;

в прудах и малых водоёмах;

в глубоких геологических слоях.

3. Водосбор как основная единица планирования

Вода не подчиняется административным границам участка. Она движется в соответствии с рельефом и геологией.

Поэтому основным объектом водного планирования является водосбор.

Водосбор включает территорию, с которой вода поступает к определённому:

ручью;

оврагу;

долине;

пруду;

реке;

понижению;

водохранилищу.

Перед началом работ необходимо установить:

где начинается поверхностный сток;

по каким направлениям он движется;

где вода ускоряется;

где формируются промоины;

где накапливаются наносы;

где вода проникает в почву;

где она застаивается;

куда направляется после выхода за границы проекта.

Нельзя проектировать водоудерживающие сооружения только внутри одного участка, не учитывая верхнюю и нижнюю части водосбора.

Неправильное вмешательство может:

затопить соседнюю территорию;

лишить воды нижележащую экосистему;

усилить оползень;

перенаправить загрязнённый поток;

разрушить дорогу или здание;

изменить режим родника;

пересушить водно-болотную зону.

4. Водный баланс территории

Для понимания водной системы учитываются основные потоки:

Поступление воды

дождь;

снег;

туман;

роса;

поверхностный приток;

грунтовый приток;

полив;

очищенная техническая вода;

водосбор с крыш и сооружений.

Потери воды

поверхностный сток;

испарение;

транспирация растений;

утечки;

глубокое просачивание;

отвод дренажными системами;

хозяйственное потребление.

Накопление воды

в почве;

в водоёмах;

в снеговом покрове;

в растительной биомассе;

в грунтовых водах;

во влажных зонах;

в пористых геологических слоях.

Водный баланс должен оцениваться не только за год, но и по сезонам.

Среднегодовое количество осадков может выглядеть достаточным, однако территория всё равно страдает от засухи, если большая часть воды выпадает в течение короткого дождливого периода и быстро покидает ландшафт.

5. Иерархия работы с водой

В модели DREVO применяется последовательность от самых простых природоподобных решений к более сложной инфраструктуре.

Первый уровень — сохранение существующей воды

Необходимо:

защитить родники;

сохранить болота;

не разрушать природные понижения;

защищать лесную подстилку;

предотвращать уплотнение;

прекратить осушение;

уменьшить утечки;

сохранить естественные русла.

Самый дешёвый источник воды — вода, которую территория перестала терять.

Второй уровень — замедление поверхностного стока

Используются:

травяной покров;

кустарниковые полосы;

валежная древесина;

каменные линии;

живые изгороди;

контурные посадки;

небольшие поперечные барьеры;

стабилизация оврагов.

Цель — уменьшить скорость воды, не создавая опасного подпора.

Третий уровень — увеличение инфильтрации

Применяются:

восстановление почвенной структуры;

глубокие корневые растения;

мульчирование;

органические материалы;

устранение уплотнения;

биологическое рыхление;

инфильтрационные зоны;

контурные канавы при подходящих условиях.

Главная задача — перевести часть разрушительного поверхностного потока в медленное почвенное движение.

Четвёртый уровень — распределённое накопление

Создаются:

малые пруды;

временные водоёмы;

влажные зоны;

накопительные бассейны;

лесные водные поляны;

резервуары;

системы сбора дождевой воды.

Предпочтение отдаётся нескольким взаимосвязанным точкам накопления, а не одному крупному объекту, от которого зависит вся территория.

Пятый уровень — дополнительное водоснабжение

Только после сокращения потерь рассматриваются:

скважины;

подача воды извне;

опреснение;

повторное использование очищенной воды;

насосные системы;

крупные резервуары;

автоматизированный полив.

Дополнительная вода не должна использоваться для поддержания неустойчивой системы, которая постоянно теряет влагу.

6. Принцип замедления, распределения и проникновения

Работа с водой основывается на трёх действиях:

Замедлить

Скорость стока уменьшается с помощью:

растений;

неровностей поверхности;

камней;

древесины;

контурных элементов;

небольших водорегулирующих сооружений.

Распределить

Концентрированный поток переводится в более широкий и безопасный.

Это предотвращает:

промоины;

разрушение почвы;

локальные наводнения;

перегрузку одного участка.

Направить в почву

Вода должна проникать в биологически активный почвенный профиль и пополнять доступные запасы влаги.

Но этот принцип не применяется механически. На загрязнённых территориях глубокая инфильтрация может переносить токсичные вещества в грунтовые воды. На оползневых склонах насыщение почвы способно увеличить нестабильность.

Каждое решение должно основываться на диагностике.

7. Контурное управление водой

На склонах вода естественно движется вниз по линии наибольшего уклона.

Контурные элементы располагаются приблизительно поперёк склона и помогают:

замедлять сток;

распределять воду;

задерживать органику;

уменьшать эрозию;

создавать влажные посадочные зоны.

К таким элементам относятся:

контурные травяные полосы;

кустарниковые ряды;

древесные посадки;

каменные валы;

небольшие канавы;

террасированные участки;

линии валежной древесины.

Контурные сооружения не должны создаваться без оценки:

уклона;

типа почвы;

водопроницаемости;

объёма паводкового стока;

устойчивости склона;

расположения зданий;

возможности безопасного перелива.

Любое сооружение должно иметь путь безопасного отвода избыточной воды.

8. Овраги и концентрированный сток

Овраг является признаком того, что поток воды превысил устойчивость поверхности.

Простая посадка деревьев внутри активного оврага обычно не устраняет причину его развития.

Работа начинается сверху вниз:

Определяется водосбор оврага.

Уменьшается поступление концентрированного потока.

Стабилизируется верхняя часть.

Укрепляются боковые склоны.

Создаются безопасные ступени рассеивания энергии.

Задерживаются наносы и органика.

Формируется растительный покров.

Контролируется поведение системы во время сильных осадков.

Могут использоваться:

каменные перепады;

древесные конструкции;

плетёные барьеры;

живые кустарниковые укрепления;

травяные водосливы;

небольшие донные запруды.

Такие работы требуют инженерной оценки, если овраг:

глубокий;

быстро развивается;

расположен рядом со зданиями;

связан с дорогой;

несёт загрязнённую воду;

принимает крупный паводковый поток.

9. Малые водоёмы и влажные зоны

Небольшие водоёмы могут выполнять одновременно несколько функций:

накопление воды;

регулирование паводка;

поддержка земноводных;

повышение влажности воздуха;

формирование микроклимата;

резерв для пожаротушения;

поение животных;

накопление осадка;

биологическая очистка.

Однако водоём не должен создаваться только потому, что на участке есть понижение.

Необходимо определить:

источник воды;

сезонность наполнения;

водопроницаемость грунта;

качество поступающей воды;

безопасность дамбы;

возможность перелива;

воздействие на грунтовые воды;

риск размножения нежелательных организмов;

последствия для соседних территорий.

Особо ценные природные болота и временные водоёмы не должны заменяться искусственными прудами.

10. Сбор дождевой воды

Вода может собираться с:

крыш;

теплиц;

дорог;

площадок;

хозяйственных сооружений;

специально подготовленных водосборных поверхностей.

Перед использованием необходимо учитывать качество стока.

Вода с крыш может содержать:

пыль;

органические остатки;

продукты коррозии;

вещества кровельных материалов;

помёт птиц.

Дорожный сток может содержать:

нефтепродукты;

тяжёлые металлы;

микропластик;

противогололёдные соли;

частицы шин.

Поэтому разные источники воды нельзя автоматически объединять.

Для пищевого производства, полива, животноводства и технических целей могут использоваться разные линии накопления и очистки.

11. Полив как переходный инструмент

Полив необходим на ранних этапах восстановления, особенно:

при посадке деревьев;

во время укоренения;

в питомниках;

в засушливых регионах;

при восстановлении сильно деградированных почв.

Однако постоянная зависимость зрелой системы от интенсивного полива рассматривается как признак неполной устойчивости.

Полив должен:

поддерживать укоренение;

направлять корни в глубину;

учитывать потребности видов;

уменьшаться по мере развития системы;

сочетаться с мульчей;

контролироваться по влажности почвы;

не вызывать заболачивания;

не провоцировать засоление.

Предпочтительны:

капельный полив;

подповерхностная подача;

полив посадочных чаш;

локальное глубокое увлажнение;

использование датчиков.

Частый поверхностный полив малыми дозами может формировать поверхностную корневую систему и повышать зависимость растений от человека.

12. Качество воды

Вода оценивается не только по количеству.

Необходимо проверять:

кислотность;

электропроводность;

минерализацию;

натрий;

хлориды;

бор;

нитраты;

тяжёлые металлы;

органические загрязнители;

патогенные микроорганизмы;

нефтепродукты;

остатки моющих средств;

соли жёсткости.

Особенно важен контроль воды при:

поливе пищевых культур;

использовании очищенных сточных вод;

применении скважин;

опреснении;

наличии промышленности;

близости свалок;

использовании дорожного стока.

Неподходящая вода способна постепенно разрушать почву даже тогда, когда растения первое время выглядят здоровыми.

13. Опасность вторичного засоления

В засушливых регионах вода может не только восстанавливать землю, но и создавать новую проблему.

Если поливная вода содержит соли, а испарение высоко, вода уходит в атмосферу, а соли остаются в почве.

Вторичное засоление усиливается при:

избыточном поливе;

слабом дренаже;

близких грунтовых водах;

использовании минерализованной воды;

отсутствии растительного покрова;

высокой температуре поверхности;

неправильном распределении воды.

Для предотвращения засоления необходимо:

контролировать качество воды;

поддерживать дренаж;

не допускать переувлажнения;

уменьшать испарение мульчей и затенением;

выращивать адаптированные растения;

отслеживать электропроводность почвы;

учитывать солевой баланс.

Опреснённая вода также требует контроля состава, поскольку слишком низкая минерализация или неподходящее соотношение элементов может потребовать коррекции перед длительным использованием.

14. Почва как живая система

Почва состоит не только из минеральных частиц.

Полноценная живая почва включает:

песок;

пылеватые частицы;

глину;

минеральные соединения;

воду;

воздух;

органическое вещество;

корни;

бактерии;

археи;

грибы;

простейших;

нематод;

членистоногих;

дождевых червей.

Плодородие возникает не из присутствия отдельных компонентов, а из их взаимодействия.

Минералы предоставляют элементы.

Растения создают органическое вещество.

Микроорганизмы преобразуют соединения.

Грибы связывают части системы.

Почвенные животные перемешивают и структурируют материал.

Корни создают поры и поставляют углерод.

Вода переносит вещества.

Воздух поддерживает дыхание организмов.

15. Четыре свойства устойчивой почвы

Структура

Почвенные частицы объединяются в устойчивые агрегаты.

Хорошая структура обеспечивает:

пористость;

проникновение воды;

доступ воздуха;

развитие корней;

устойчивость к эрозии.

Органическое вещество

Органическое вещество:

удерживает воду;

питает почвенную биоту;

связывает частицы;

поддерживает круговорот элементов;

снижает температурные колебания;

участвует в накоплении углерода.

Биологическая активность

Живая почва постоянно преобразуется.

Признаками активности являются:

развитые корни;

грибные нити;

дождевые черви;

запах лесной земли;

разложение листьев;

формирование агрегатов;

большое количество мелких почвенных организмов.

Способность к самовосстановлению

Устойчивая почва способна частично восстанавливать структуру после:

засухи;

сильного дождя;

механического воздействия;

сезонного промерзания;

умеренной хозяйственной нагрузки.

16. Путь от породы к почве

На территориях с отсутствующим почвенным горизонтом восстановление начинается с первичного почвообразования.

Стадия 1. Минеральная основа

Присутствуют:

скальная порода;

щебень;

песок;

вулканический материал;

техногенный минеральный субстрат.

Биологическая активность минимальна.

Стадия 2. Выветривание

Порода разрушается под воздействием:

перепадов температуры;

воды;

замерзания;

растворённых веществ;

ветра;

микроорганизмов;

корней.

Образуется реголит — рыхлый минеральный материал, ещё не являющийся полноценной почвой.

Стадия 3. Пионерная биота

Появляются:

бактерии;

цианобактерии;

лишайники;

водоросли;

мхи;

устойчивые травы.

Они задерживают пыль, влагу и первые органические остатки.

Стадия 4. Первичное органическое накопление

Отмирающие организмы формируют тонкий органический слой.

Начинается:

заселение грибами;

развитие мелких корней;

удержание влаги;

постепенное структурирование материала.

Стадия 5. Формирование молодого почвенного профиля

Развиваются:

травяной покров;

кустарники;

более глубокие корни;

почвенные животные;

горизонты накопления органики.

Стадия 6. Зрелая почвенная система

Формируются:

устойчивые горизонты;

развитая поровая структура;

грибные сети;

разнообразная почвенная биота;

эффективный круговорот веществ;

естественное возобновление растений.

Этот процесс может занимать десятилетия и столетия. Задача проекта — безопасно ускорять его, не создавая искусственного субстрата, который быстро теряет свойства.

17. Восстановление деградированной почвы

Стратегия зависит от причины деградации.

При уплотнении

Необходимо:

прекратить тяжёлое движение;

определить глубину уплотнённого слоя;

использовать глубококорневые растения;

применять биологическое рыхление;

добавлять органику;

создавать постоянные дорожки;

при необходимости проводить ограниченное механическое рыхление.

Механическое рыхление без корней и органического вещества часто даёт временный результат.

При потере органического вещества

Используются:

мульча;

компост;

листовой опад;

древесная щепа;

покровные культуры;

зелёные удобрения;

многолетние травы;

возврат растительных остатков;

управляемый выпас;

агролесоводство.

При водной эрозии

Сначала:

уменьшается скорость стока;

восстанавливается покров;

стабилизируются промоины;

задерживаются наносы;

создаются буферные зоны.

Затем постепенно формируется новый почвенный слой.

При ветровой эрозии

Применяются:

ветрозащитные полосы;

кустарники;

травы;

закрепление песков;

мульча;

поверхностные защитные материалы;

мозаичное увлажнение;

временные ограждения.

При засолении

Требуется:

устранить источник соли;

восстановить дренаж;

контролировать полив;

уменьшить испарение;

использовать галофиты;

применять органическое вещество;

отслеживать перемещение солей;

предотвращать подъём минерализованных грунтовых вод.

При загрязнении

Возможны:

удаление горячих точек;

изоляция;

стабилизация;

фиторемедиация;

микоремедиация;

биоремедиация;

замена части грунта;

контролируемое непищевое озеленение.

До подтверждения безопасности почва не используется для производства пищи или кормов.

18. Органическое вещество как основа восстановления

Органическое вещество является источником энергии для почвенной пищевой сети.

Оно поступает через:

корневые выделения;

отмирающие корни;

листья;

древесину;

траву;

навоз;

компост;

остатки грибов и животных.

Однако органика должна применяться осознанно.

Необходимо учитывать:

происхождение материала;

наличие загрязнения;

соотношение углерода и азота;

степень разложения;

возможность заноса сорняков;

патогены;

остатки химических средств;

содержание солей.

Нельзя использовать неизвестные отходы только потому, что они называются органическими.

19. Мульчирование

Мульча выполняет несколько функций:

снижает испарение;

защищает поверхность от дождевых ударов;

уменьшает перепады температуры;

подавляет часть сорняков;

кормит почвенную биоту;

способствует развитию грибов;

препятствует образованию корки;

задерживает органическое вещество.

В качестве мульчи могут использоваться:

листья;

солома;

скошенная трава;

древесная щепа;

кора;

измельчённые ветви;

компост;

минеральные материалы.

Тип мульчи зависит от зоны.

Древесные материалы особенно подходят для:

деревьев;

кустарников;

лесных участков;

грибной почвенной системы.

Травяные и более быстро разлагающиеся материалы подходят для:

огородных зон;

молодых посадок;

быстрого восстановления органического питания.

Толщина и состав мульчи должны учитывать влажность, климат и риск гниения.

20. Компостирование

Компостирование превращает органические остатки в более стабильный материал.

Качественный компост может:

вносить микроорганизмы;

улучшать структуру;

увеличивать влагоёмкость;

поддерживать питание растений;

ускорять восстановление бедных субстратов.

В проекте могут использоваться:

компостные кучи;

компостные площадки;

траншейное компостирование;

листовой перегной;

вермикомпостирование;

совместное компостирование растительных остатков и навоза.

Компост не должен рассматриваться как единственный источник плодородия.

Зрелая система должна всё больше производить и перерабатывать органику непосредственно на территории.

21. Древесина в восстановлении почвы

Мёртвая древесина является важной частью лесной экосистемы.

Она:

удерживает влагу;

создаёт среду для грибов;

кормит насекомых;

защищает поверхность;

накапливает органическое вещество;

постепенно превращается в почву;

создаёт микрорельеф;

служит убежищем для животных.

Используются:

валежные стволы;

ветви;

древесная щепа;

частично заглублённая древесина;

древесные барьеры на склонах.

Следует учитывать:

пожарный риск;

возможные болезни;

происхождение древесины;

загрязнение;

близость зданий;

влияние на движение воды.

22. Почвенная пищевая сеть

Почвенная жизнь образует сложную систему.

Растения

Передают часть углерода в почву через корневые выделения.

Бактерии

Разлагают простые органические соединения и участвуют в круговороте элементов.

Грибы

Перерабатывают сложную органику, связывают почвенные частицы и взаимодействуют с корнями.

Простейшие и нематоды

Регулируют микроорганизмы и высвобождают элементы питания.

Членистоногие

Измельчают органику и создают микропространства.

Дождевые черви

Перемешивают материал, создают каналы и перерабатывают органические остатки.

Восстановление почвы должно поддерживать всю сеть, а не только вносить растворимые элементы для быстрого питания растений.

23. Микориза

Микориза представляет собой взаимодействие грибов с корнями растений.

Грибы могут помогать растениям:

получать фосфор;

поглощать воду;

осваивать больший объём почвы;

взаимодействовать с микроорганизмами;

переживать стрессовые условия.

Растения передают грибам углеродные соединения.

Для развития микоризы необходимы:

живые корни;

органическое вещество;

отсутствие постоянного глубокого разрушения почвы;

умеренное применение растворимых удобрений;

подходящие растения-хозяева;

время.

Внесение коммерческих препаратов не заменяет создание условий для устойчивого грибного сообщества.

24. Глубококорневые растения

Растения с глубокими корнями выполняют функции биологического рыхлителя.

Они:

проникают в уплотнённые горизонты;

создают каналы;

поднимают элементы из глубины;

улучшают инфильтрацию;

стабилизируют склоны;

кормят глубокие микроорганизмы;

оставляют после отмирания корневые пустоты.

Восстановительные смеси должны включать разные типы корней:

поверхностные мочковатые;

стержневые;

разветвлённые;

корневищные;

древесные глубокие.

Разнообразие корневых систем создаёт более объёмную и устойчивую почвенную структуру.

25. Покровные культуры

Почва не должна долго оставаться обнажённой.

Покровные растения:

защищают поверхность;

снижают эрозию;

питают микроорганизмы;

создают органическое вещество;

подавляют часть нежелательной растительности;

поддерживают опылителей;

улучшают структуру;

регулируют температуру.

Смеси могут включать:

злаки;

бобовые;

крестоцветные;

многолетние травы;

местные цветущие растения;

почвопокровные виды.

Выбор зависит от:

климата;

почвы;

влажности;

засоления;

стадии сукцессии;

последующего использования.

Нельзя вводить виды, способные стать опасными инвазивными растениями.

26. Роль деревьев в восстановлении воды и почвы

Деревья являются не конечным украшением восстановленной земли, а активными создателями почвенной и водной системы.

Они:

перехватывают осадки;

уменьшают удар дождя;

задерживают снег;

снижают скорость ветра;

создают глубокие корневые каналы;

поставляют листовой опад;

поддерживают грибы;

затеняют поверхность;

уменьшают перегрев;

стабилизируют склоны;

создают микроклимат.

Однако слишком ранняя плотная посадка деревьев на крайне бедной или сухой земле может привести к высокой гибели растений и чрезмерной зависимости от полива.

Поэтому деревья вводятся в соответствии со стадией восстановления.

27. Последовательность формирования растительного покрова

Пионерный этап

Используются устойчивые:

травы;

мхи;

лишайники;

почвопокровные;

низкие кустарники;

растения с мощной корневой системой.

Задачи:

закрыть поверхность;

уменьшить эрозию;

начать накопление органики;

создать первичную биологическую активность.

Травяно-кустарниковый этап

Формируются:

многолетний травостой;

бобовые;

кустарники;

ветрозащитные элементы;

цветущие зоны;

кормовая база для животных.

Лесостепной этап

Появляются:

отдельные деревья;

группы деревьев;

рощи;

открытые луга;

кустарниковые полосы;

водные участки.

Лесной этап

Развиваются:

древесный каркас;

подлесок;

лесная подстилка;

грибные связи;

естественное возобновление;

разновозрастная структура.

Лесосадный этап

После формирования устойчивой основы добавляются продуктивные виды:

плодовые деревья;

орехоплодные;

ягодные кустарники;

лекарственные растения;

грибы;

кормовые и медоносные культуры.

28. Необходимость мозаичной структуры

Восстановленная территория не должна быть одинаково влажной и одинаково плодородной во всех точках.

Природная мозаика включает:

сухие возвышенности;

умеренно влажные склоны;

плодородные нижние части;

временно затапливаемые зоны;

пруды;

болотные участки;

лесные ядра;

открытые луга;

участки бедного субстрата;

зоны естественной сукцессии.

Разнообразие условий создаёт больше экологических ниш и повышает устойчивость.

Необходимо сохранять естественные различия территории, а не пытаться превратить весь ландшафт в единообразную сельскохозяйственную почву.

29. Роль животных

Животные могут участвовать в восстановлении почвы через:

распространение семян;

внесение органического вещества;

измельчение растительных остатков;

регулирование растительности;

создание почвенных микропространств;

перенос микроорганизмов.

Управляемый выпас способен поддерживать луга и стимулировать рост, но при неправильной организации вызывает:

уплотнение;

уничтожение молодых деревьев;

эрозию;

загрязнение воды;

исчезновение растительного покрова.

Необходимо регулировать:

количество животных;

продолжительность выпаса;

сезон;

влажность почвы;

восстановительный период;

доступ к водоёмам;

защиту молодых посадок.

30. Удобрения и минеральные добавки

Минеральные добавки могут применяться после анализа почвы.

Возможны:

известкование кислых почв;

гипсование отдельных натриевых почв;

внесение дефицитных элементов;

применение местной минеральной муки;

добавление глины в чрезмерно песчаные субстраты;

добавление песка и структурных материалов в отдельных тяжёлых почвах.

Однако механическое изменение состава не заменяет биологического восстановления.

Избыток удобрений может:

загрязнять воду;

нарушать микоризу;

усиливать солевую нагрузку;

создавать дисбаланс элементов;

стимулировать нестабильный рост;

повышать зависимость растений.

Главный ориентир — не максимальная концентрация питательных веществ, а устойчивый круговорот внутри системы.

31. Особые случаи восстановления

Песчаные территории

Основные проблемы:

слабое удержание воды;

ветровая эрозия;

низкое содержание органики;

быстрый перегрев.

Стратегии:

ветрозащита;

устойчивые травы;

кустарники;

органическая мульча;

внесение глинистых материалов при обосновании;

постепенное накопление гумуса;

локализованный полив.

Тяжёлые глинистые почвы

Проблемы:

застой воды;

недостаток воздуха;

уплотнение;

образование корки.

Стратегии:

постоянный растительный покров;

глубокие корни;

органическое вещество;

поверхностное дренирование;

ограничение движения по влажной почве;

создание устойчивых агрегатов.

Каменистый реголит

Проблемы:

отсутствие развитого горизонта;

слабая влагоёмкость;

экстремальные температуры.

Стратегии:

задержание пыли и органики;

пионерные растения;

мхи и лишайники;

локальные посадочные зоны;

каменные микротеррасы;

накопление мелкозёма;

постепенное биологическое освоение.

Вулканические материалы и андосоли

Вулканические почвы могут обладать:

высокой пористостью;

значительной влагоёмкостью;

особыми механизмами связывания фосфора;

низкой плотностью;

высокой биологической ценностью.

Работа с ними требует сохранения структуры и осторожного управления питанием.

Техногенные грунты

Необходимо установить:

происхождение;

состав;

наличие отходов;

загрязнение;

устойчивость;

способность удерживать воду;

пригодность для корней.

Внешне похожий на почву насыпной материал может быть экологически небезопасным или физически нестабильным.

32. Мониторинг воды

Контроль водного режима включает:

количество осадков;

влажность почвы;

уровень грунтовых вод;

расход родников;

заполнение водоёмов;

скорость инфильтрации;

поверхностный сток;

качество воды;

засоление;

температуру воды;

мутность;

паводковые события.

Данные фиксируются:

сезонно;

после сильных дождей;

во время засух;

после изменения рельефа;

после строительства водных объектов;

после крупных посадок.

33. Мониторинг почвы

Основные показатели:

глубина почвенного профиля;

содержание органического углерода;

плотность;

пористость;

водопроницаемость;

влагоёмкость;

устойчивость агрегатов;

pH;

электропроводность;

содержание элементов;

загрязнители;

глубина корней;

количество дождевых червей;

грибная активность;

скорость разложения органики;

растительное покрытие.

Один показатель не может описать здоровье почвы.

Например, высокое содержание органического вещества не гарантирует безопасности, если почва загрязнена. Хороший химический анализ не означает устойчивости, если почва уплотнена и биологически бедна.

34. Контрольные участки

Для объективной оценки создаются постоянные контрольные зоны.

Сравниваются:

участок без вмешательства;

участок с мульчей;

участок с покровными культурами;

участок с компостом;

участок с деревьями;

участок с водоудерживающими элементами;

участок с комбинированным восстановлением.

Такая система позволяет отличить реальное действие метода от естественных сезонных изменений.

Все экспериментальные вмешательства должны сопровождаться:

описанием метода;

датой;

количеством материалов;

фотографиями;

анализами;

наблюдением;

фиксацией отрицательных результатов.

35. Этапы восстановления воды и почвы

Этап 0. Безопасность

прекращение поступления загрязнителей;

изоляция опасных зон;

защита воды;

устранение аварийного стока;

предотвращение оползней.

Этап 1. Стабилизация

остановка эрозии;

защита поверхности;

снижение ветровой нагрузки;

временный растительный покров;

стабилизация оврагов.

Этап 2. Возврат воды

замедление стока;

восстановление инфильтрации;

сбор дождевой воды;

защита влажных зон;

первичное накопление.

Этап 3. Возврат органики

мульча;

покровные культуры;

компост;

листовой опад;

древесина;

корневая биомасса.

Этап 4. Возврат почвенной жизни

постоянные живые корни;

грибные системы;

почвенные животные;

снижение разрушительной обработки;

увеличение разнообразия растений.

Этап 5. Формирование структуры

травяно-кустарниковая мозаика;

глубокие корни;

древесные группы;

водные зоны;

лесная подстилка.

Этап 6. Устойчивая продуктивная система

лес;

лесостепь;

лесосад;

естественное возобновление;

внутренний круговорот органики;

снижение зависимости от полива и удобрений.

36. Критерии перехода к следующему этапу

Переход определяется не только временем, но и состоянием территории.

К созданию постоянного лесосада можно переходить, если:

источник загрязнения устранён;

вода безопасна;

активная эрозия остановлена;

почва удерживает влагу;

существует устойчивый растительный покров;

развивается почвенная биота;

отсутствует критическое засоление;

сформирован безопасный доступ;

определены зоны разного назначения;

обеспечен уход за молодыми насаждениями.

Если эти условия отсутствуют, массовая посадка продуктивных деревьев преждевременна.

37. Показатели успешного восстановления

Через 1–3 года

Ожидаются:

уменьшение обнажённой поверхности;

снижение стока и пыления;

появление устойчивого травяного покрова;

накопление первой органики;

улучшение проникновения воды;

прекращение роста мелких эрозионных форм.

Через 5–15 лет

Ожидаются:

увеличение содержания органического вещества;

развитие кустарников;

углубление корневой системы;

появление грибных связей;

улучшение микроклимата;

уменьшение потребности в поливе;

формирование молодого почвенного горизонта.

Через 15–50 лет

Ожидаются:

устойчивые древесные сообщества;

лесная подстилка;

естественное возобновление;

развитая почвенная сеть;

стабильный водный режим;

рост биоразнообразия;

начало устойчивой продуктивности.

Через 50–150 лет

Ожидаются:

разновозрастный лес;

зрелые почвенные горизонты;

постоянные микроклиматические зоны;

устойчивый внутренний круговорот;

значительное снижение внешних затрат;

формирование природно-хозяйственной экосистемы.

Через 150–300 лет

Целью становится не фиксированное состояние, а продолжение жизни системы:

смена поколений деревьев;

естественная адаптация;

сохранение генетического разнообразия;

поддержание воды и почвы;

передача ответственности новым хранителям.

38. Ошибки, которых необходимо избегать

Нельзя:

высаживать лес без анализа воды;

удерживать воду на нестабильном склоне;

направлять загрязнённый сток в грунт;

создавать пруд без безопасного перелива;

использовать солёную воду без контроля;

оставлять почву обнажённой;

вносить неизвестные отходы;

считать удобрение заменой почвенной жизни;

полностью удалять всю мёртвую древесину;

использовать одинаковую схему для всей территории;

создавать зависимость от постоянного интенсивного полива;

оценивать восстановление только по урожаю;

проводить глубокую обработку без необходимости;

начинать пищевое производство до подтверждения безопасности.

39. Водный и почвенный паспорт

Для каждой функциональной зоны фиксируются:

Вода

источник;

объём;

сезонность;

качество;

направление движения;

инфильтрация;

риск паводка;

риск засухи;

накопительные объекты;

способ полива;

солевой баланс.

Почва

происхождение;

глубина;

структура;

плотность;

органическое вещество;

кислотность;

засоление;

загрязнение;

биологическая активность;

корнеобитаемый слой;

стадия восстановления.

Управление

допустимые действия;

запрещённые действия;

целевые растения;

план мониторинга;

ответственный хранитель;

сроки пересмотра данных.

40. Главный результат

Результатом восстановления воды и почвы должна стать не искусственно поддерживаемая зелёная территория, а система, способная всё лучше использовать природные потоки.

Здоровая территория:

принимает дождь без разрушения;

замедляет и распределяет сток;

сохраняет воду в почве;

защищает источники;

создаёт органическое вещество;

поддерживает почвенную биоту;

формирует новые горизонты;

уменьшает зависимость от внешнего полива;

производит безопасную биомассу;

поддерживает естественное возобновление.

Итоговая формула DREVO

Вода без почвы быстро покидает территорию.Почва без воды теряет жизнь.Растения связывают воду и почву.Микроорганизмы и грибы превращают эту связь в плодородие.Животные и человек поддерживают круговорот.

Поэтому восстановление земли представляет собой не отдельную систему полива и не разовое внесение органики.

Это последовательное возвращение территории способности:

принимать воду → удерживать влагу → создавать почву → поддерживать жизнь → накапливать плодородие → самостоятельно обновляться.