Роль леса как фактора повышения плодородия почвы и защиты ее от разрушения водной и ветровой эрозией используется человеком с давних пор.
Ученые и практики земледельческой культуры постоянно указывали на тесную взаимосвязь сельскохозяйственных и лесных угодий и на необходимость защиты полей лесными насаждениями. Однако в условиях царской России защитное лесоразведение не получило и не могло получить должного развития. Только после победы Великой Октябрьской социалистической революции положение коренным образом изменилось. В настоящее время на полях колхозов и совхозов страны на значительных площадях созданы защитные лесные насаждения, которые являются важным фактором интенсификации сельскохозяйственного производства.
С первых шагов занятия земледелием человек столкнулся с явлением утраты плодородия почвы на участках, расчищенных из-под леса, которая обусловливалась процессом эрозии. Особенно заметно этот процесс начал проявляться со времени повсеместного и постоянного занятия земледелием. За 3—4 тыс. лет площадь пустынь и других категорий неиспользуемых земель увеличилась в несколько раз.
Только за последнее 100-летие на нашей планете в результате процесса эрозии почвы 23—28% бывших сельскохозяйственных угодий выбыли из хозяйственного оборота и перешли в категорию бросовых земель, а потери валового урожая возделываемых культур за счет этого процесса составили 30%, или около 300 млн. т зерна в год.
Огромный ущерб наносят пыльные бури и другие стихийные процессы, проявление которых обусловлено главным образом истреблением леса и другой растительности. Например, пыльной бурей 1928 г., охватившей почти всю Украину и Приазовье, на подверженных ветровой эрозии участках был уничтожен почвенный слой мощностью 12 см, а в отдельных местностях 20—25 см и обнажена подпочва. Было поднято около 15 млн. т. почвы, из которых примерно 9,3 млн. т переотложено в пределах области развевания, а 5,4 млн. т вынесено за ее пределы. Осажденная пыль в области выпадения содержала около 10% гумуса.
Пыльные бури повреждают посевы, на ветроударных склонах уносят гумусовый слой до 30—50 см, на легких почвах образуют «язвы» выдувания глубиной до 1,5 и длиной до 10 м. Слой почвы, унесенной ветром с посевов, поврежденных эрозией, достигает иногда 2—3 см, а на полях зяблевой вспашки — 10—25 см.
Установлена тесная связь между облесениостью полей и степенью повреждения посевов и почвы пыльной бурей. Так, озимые посевы в местностях с полезащитной лесистостью 1,2, 1,6, 3,3% оказались поврежденными соответственно на 46, 30 и 10%. С увеличением лесистости полей только на 2% степень повреждения озимых посевов уменьшилась в 4,6 раза.
Использование защитной роли леса позволяет заметно повысить продуктивность сельскохозяйственных угодий. На защищенных лесными полосами полях скорость ветра по сравнению с незащищенными снижается на 30—50% и более. В связи с этим предотвращается почвенная эрозия и обеспечивается равномерное отложение снега на полях. Для накопления слоя снега толщиной 1 см на полях, защищенных лесными полосами, осадков требуется на 30—35% меньше, чем на незащищенных: в центральных областях 3,4 и южных — 6—7 мм (против 4,5 и 9,1 мм соответственно).
На полях, защищенных лесными полосами, мощность снегового покрова больше, а глубина промерзания почвы меньше в 1,5—2 раза; сохранность сельскохозяйственных культур на полях под защитой лесных полос значительно выше. При этом установлена прямая связь между степенью полезащитной облесенности и сохранностью посевов озимых культур. На защищенных системой лесных полос полях существенно изменяются микроклимат и увлажненность почвогрунта. Амплитуда колебания температуры воздуха и почвы уменьшается на 30—50% и более, запасы почвенной влаги заметно повышаются. Защитная роль леса на сельскохозяйственных угодьях в конечном итоге проявляется в повышении урожайности возделываемых культур на 15—30% и более, а в засушливые годы в 1,5—2 раза.
В десятой пятилетке только в Российской Федерации предстоит создать лесные полосы на площади 240 тыс. га, выполнить работы по облесению оврагов, балок, песков, берегов рек и других неудобных земель на площади 255 тыс. га. В районах целинных и залежных земель планируется организовать деятельность лесохозяйственных предприятий с учетом интенсификации сельскохозяйственного производства. Будут продолжены посадки лесных полос, создание поливных питомников, облесение низкопродуктивных земель.
В малолесных и безлесных районах будут совершенствоваться меры по уходу за существующими лесными полосами и по их реконструкции. В связи с продвижением работ по полезащитному лесоразведению в зону засушливых степей, где почвы почти на 50% представлены солонцами, лесному хозяйству нужны особая технология и подбор таких древесных и кустарниковых пород, которые дадут возможность выращивать долговечные насаждения.
Создание полезащитных лесных полос позволяет повысить производительность труда в сельском хозяйстве на 12—15%, рентабельность возделываемых зерновых культур на 30—40% и технических на 50—60% при одновременном снижении себестоимости продукции на 9—13%, увеличить валовой сбор зерна на освоенных только в европейской части посевных площадях на 40 млн. т.
Основная задача противоэрозионных лесных насаждений состоит в защите земель от водной эрозии, сохранении качества почв. Метровый гумусовый слой черноземов образовался за 6—9 тыс. лет, а смыт при отсутствии мероприятий по защите почв от эрозии он может быть за считанные годы.
Защитные лесные насаждения являются мелиоративными мероприятиями длительного действия, причем с возрастом они усиливают свое защитное значение. Главная и наиболее знаменательная их особенность — неоднозначность влияния на окружающую среду, одновременное выполнение многих защитных функций.
Система полезащитных лесных полос, например, не только повышает урожай и улучшает его качество, но и улучшает микроклимат защищенного пространства, его почвенный покров, способствует большей влагозарядке почв, меняет фауну, режим прилегающих водоемов, преображает ландшафт территории.
Защитные лесные насаждения активно участвуют в расширенном социалистическом воспроизводстве и обеспечивают наиболее рациональное использование производительных сил нашей страны, являясь основными фондами народного хозяйства.