Идея создания полезащитного мелиоративного комплекса в степной зоне принадлежит В. В. Докучаеву (1981), а первые опыты по ее реализации были заложены образованной 22 мая 1982 г.
Особой экспедицией при лесном департаменте по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйств в степях России. Экспедиция заложила три опытных участка площадью около 5 тыс. десятин каждый: 1) Хреновский — на водоразделе между Волгой и Доном в Бобровском уезде Воронежской губернии (Каменная Степь); 2) Старобельский — в Харьковской губернии на водоразделе между Доном и Северским Донцом и 3) Великоанадольский — на водоразделе между Северским Донцом и Днепром в Мариупольском уезде Екатеринославской губернии. За семь лет Особая экспедиция под руководством В. В. Докучаева создала три очага агролесомелиоративной культуры в степной зоне.
Второй этап развития степной лесомелиорации начался в 1921 г. после того как Советом Труда и Обороны РСФСР было принято постановление о борьбе с засухой, в котором указывалось, что главным мероприятием в борьбе с неурожаями должно быть полезащитное лесоразведение и восстановление вырубленных лесов. К 1941 г. в системе сельского хозяйства было создано около 500 тыс. га полезащитных лесных полос. Но для надежной защиты черноземов от разрушения этого было еще недостаточно.
Начало третьего этапа полезащитного лесоразведения связано с постановлением ЦК ВКП(б) и Совета Министров СССР «О плане полезащитных насаждений, внедрения травопольных севооборотов, строительства прудов и водоемов для обеспечения высоких и устойчивых урожаев в степных и лесостепных районах Европейской части СССР», принятым в октябре 1948 г. С 1948 по 1953 г. было заложено 2280 тыс. га защитных насаждений. Однако затем из-за грубых просчетов и применения научно не обоснованных технологий стратегия восстановления степной природы была признана ошибочной. Весной 1953 г. ликвидированы лесозащитные станции, трест «Гослессельпитомник», экспедиция «Агролеспроект», должности лесомелиораторов в системе сельского хозяйства и прекращены уходы за созданными лесными полосами и их охрана. К концу 1958 г. из 2280 тыс. га лесных посадок 1948—1952 гг. сохранилось около 650 тыс. га (Шипунов, 1988). После 1956 г. посадки велись уже в столь малом объеме, что почти не увеличивали лесопокрытую площадь, а лишь покрывали убыль защитных лесонасаждений из-за отсутствия охраны и ухода. В результате, несмотря на очевидную целесообразность создания полной системы лесных полос в земледельческих районах зоны, ни в одной степной области страны таковая не создана. Например, даже в такой наиболее благополучной области, как Воронежская, лесистость пашни составляет менее 1 % вместо 2,2—2,5 % по минимальной норме. Здесь создано только 11 % необходимых прибалочных и приовражных насаждений и всего около 1 % требующихся овражно-балочных насаждений.
В условиях степной зоны лесокультурные ландшафты при полном сохранении существующих естественных лесов должны выполнять следующие функции:
- агролесомелиоративные в целях борьбы с эрозией и дефляцией почв, снегозадержания и улучшения климатических условий на полях севооборотов;
- водоохранные для улучшения водного баланса территории и охраны водоемов от заиления;
- лесохозяйственные в целях облесения и рационального использования земельных угодий;
- конструктивно-ландшафтные для создания лесных угодий на землях, малопригодных и не пригодных для сельского хозяйства;
- ландшафтно-архитектурные, культурно-эстетические, санитарно-гигиенические и рекреационные.
Оптимальная облесенность степного ландшафта, не противоречащая его естественному потенциалу, способствует решению таких важных народнохозяйственных задач, как повышение продуктивности существующих народнохозяйственных ландшафтов и создание новых ценных сельскохозяйственных и лесохозяйственных угодий (например, на бугристо-песчаном типе местности, на землях, нарушенных горными разработками и эродированных) ; обеспечение защиты технических систем (гидротехнические сооружения, дороги автомобильные и железные, производственные объекты и т. д.) от неблагоприятных природных условий; улучшение жизненных условий местного населения, расширение естественно ограниченных рекреационных возможностей степной зоны.
Не умаляя значения лесомелиоративного каркаса для решения перечисленных задач, необходимо отметить, что лесные насаждения на фоне степных сельскохозяйственных угодий выполняют важную функцию сохранения, восстановления и повышения биоэкологической активности ландшафта. Суть, ее в том, что лесонасаждения в относительно однообразной степи вносят элементы природного разнообразия как основы устойчивости ландшафта к антропогенным воздействиям и создают условия для биологической борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Обычно лесонасаждения и прилежащие к ним островки нераспаханной степи являются единственным местом выживания естественной орнитофауны, роль которой в уничтожении вредителей сельскохозяйственных культур и семян сорняков исключительно велика.
В СССР накоплен большой опыт лесомелиоративной оценки земель степной зоны. Можно сослаться на достаточно давние обобщающие работы Д. Л. Арманда (1961) и В. А. Боброва (1961), в которых рассматриваются физико-географические условия размещения лесных насаждений. Вместе с тем на практике при лесомелиорации очень часто не учитывались ландшафтно-экологические принципы. Так, при создании государственных полезащитных лесных полос на юге и юго-востоке европейской части страны в 50-х гг, были допущены серьезные ошибки в подборе лесных культур, способах их выращивания и в самом размещении насаждений. На основе обобщения этого опыта мы сформулировали принципы лесомелиорации, которые предусматривают соответствие создаваемых фитомелиоративных комплексов зональным типам биогеоценозов и учитывают региональные фитомелиоративные особенности типологических ландшафтных комплексов.
Практическое осуществление этих принципов лесомелиорации возможно лишь на основе среднемасштабного ландшафтного картографирования. Анализ ландшафтной структуры сопредельных регионов позволяет рекомендовать те или иные фитомелиоративные комплексы в пределах современного, прошлого (восстановленного) и потенциального ареалов ведущей древесной породы — мелиоранта. На практике ландшафтно-экологические принципы лесомелиорации в настоящее время широко внедряются в степной зоне Заволжья, Южного Урала и Северного Казахстана при комплексном освоении песков. Так, сосновые насаждения на бугристых песках создаются как на площадях, где сосна некогда произрастала, но была вырублена в историческое время (в пределах прошлого ареала), так и в местах, где ее никогда не было (в пределах потенциального ареала).
При решении вопроса оптимальной лесистости степных ландшафтов необходимо исходить из потребностей того или иного типа местности или его разновидностей в облесении. Можно использовать два основных способа расчета оптимальной лесистости. Первый заключается в определении экономически оправданных затрат на лесоразведение в результате получения дополнительной продукции и сокращения непроизводительных расходов (оптимальное полезащитное облесение, создание водоохранных, противоэрозионных, почвозащитных насаждений) — «рентабельная лесистость». Второй способ расчета основан на ландшафтно-конструктивном обосновании лесистости. При этом облесению должны подлежать все земли, не пригодные для полеводства, а также не занятые селитьбой, объектами, дорогами и т. д. Это по сути — предельно допустимая лесистость без ущерба продуктивным угодьям с учетом «рентабельной лесистости». На основе сопоставления землеустроительных и ландшафтных карт нами рассчитана оптимальная лесистость типов местностей степной зоны Южного Урала.
Наконец, существенным требованием при формировании лесомелиоративного комплекса степных ландшафтов является его каркасность. Он должен создаваться как единый ландшафтно-экологический остов территории и представлять собой гармоничное сочетание разнообразных типов лесонасаждений.