Проектирование защитных лесных насаждений на территории сельскохозяйственного землепользования ОАО «Нива»

В настоящее  время в данном хозяйстве ведется работа по повышению продуктивности молочного скота. В 2009 году по уровню продуктивности коров (3400 кг молока на корову) хозяйство заняло  3 место в районе.

Развитие  животноводства предусматривает увеличение поголовья скота мясных и высокопродуктивных молочных пород. В хозяйстве имеется две фермы крупного скота с поголовьем 1200 и 800 голов.

Увеличение  поголовья крупного скота требует  укрепления кормовой базы, что в  свою очередь – снижения деградационных процессов за счет формирования системы защитных лесных насаждений.

Таким образом,  сельскохозяйственное землепользование ОАО «Нива» расположено благоприятно по природно-климатическим условиям, для возделывания сельскохозяйственных и культур и развития крупного рогатого скота.  Рынок сбыта находится близко по отношению к сельскохозяйственному предприятию.  По экономическим показателям хозяйство рентабельное.

 

 

 

2 Многофункциональное назначение защитных лесных насаждений

2.1 Классификация  защитных лесных насаждений

 

В зависимости  от основного назначения защитные лесные насаждения классифицируются в следующие группы:

1. Полезащитные лесные полосы. Снижают скорость ветра, задерживают на полях снег, повышают влажность почвы, уменьшают испарение влаги, препятствуют сдуванию почвенного покрова, улучшают микроклимат и гидрологический режим территории, предохраняют посевы сельскохозяйственных  культур от засухи, суховеев, пыльных бурь и повышают их урожайность.

2. Водорегулирующие лесные полосы (снегораспределительные). Создаваемые для защиты почвы от водной эрозии, способствуют равномерному распределению снега, задержанию и регулированию поверхностного стока.

3. Прибалочные, приовражные, овражно - балочные. Уменьшают сток, скрепляют почву и грунт, препятствуя их размыву, и способствуют хозяйственному использованию малопродуктивных земель, помогают бороться с эрозией почвы. 

4. Лесные насаждения вдоль, и вокруг водных объектов (рек, прудов).  Защищают берега от эрозии, воду от загрязнения, заиления и чрезмерного испарения, а также регулирующее гидрологический режим водоемов и обеспечивающее их полноводность (рисунок 2.1).

 

Рисунок 2.1- Размещение лесных насаждений вдоль водных объектов

 

5. Лесные полосы вдоль оросительных каналов. Для улучшения условий эксплуатации оросительных систем, поддержания гидрологического режима и снижения испарения с водной поверхности.

6. Лесные полосы на песках.  Защищают их от переноса ветрами и способствуют хозяйственному использованию песчаных земель.

7. Лесные полосы на горных склонах. Защищают склоны от эрозии

8. Лесные полосы на пастбищных кормовых угодьях. Повышению продуктивности пастбищ, защищают фермы от холодных ветров и снежных заносов, защищают скот от холодных ветров, солнцепёка.

9. Лесные полосы вокруг животноводческих ферм.

10. Защитные лесные полосы (иногда декоративные) вокруг населенных пунктов, полевых станов. Защищают от неблагоприятных природных факторов.

11. Декоративные защитные лесные насаждения на территории населенных пунктов (парки, скверы).

12. Защитные насаждения вдоль транспортных артерий, железных, автомобильных дорог.

В курсовом проекте  предлагается использовать следующие  виды защитных лесных насаждений: полезащитные, полезащитные лесные полосы, лесные полосы на пастбищных кормовых угодьях, вокруг животноводческих ферм, населенных пунктов, вдоль транспортных артерий (главных внутрихозяйственных дорог).

 

2.2 Конструкция защитных лесных насаждений

 

Конструкция лесной полосы обеспечивает необходимый ветровой режим. Лесные полосы, проектируемые на полях севооборотов, классифицируют на четыре основные конструкции:

1. Продуваемые лесные полосы. С просветами в нижней части S>60% и отсутствием их в верхней. Рекомендуются для районов с холодной зимой, значительным снежным покровом, а так же для районов с зимними оттепелями.

2. Не продуваемые (плотные) ленные полосы. Плотные, густые сверху до низу насаждения, чаще всего используются на территории с овражной балочной сетью.  Не имеют просветов по всему продольному профилю. Главным образом это определяется составом древесно-кустарниковых пород, используемых при формировании данного вида конструкций лесных полос.

3. Ажурной конструкции. Имеют равномерно распределенные просветы S=15-35% по всему продольному профилю лесной полосы.

4. Ажурно-продуваемые лесные полосы. Относятся лесные полосы со сквозными просветами S>60% в нижней части, и S=15-35% в зоне крон деревьев. Типичны для районов относящихся к сухостепной зоне, часто страдающей от пыльных бурь и непостоянного снегового покрова. А так же с мягкой зимой.

 

2.3 Защитное  влияние лесных полос

 

Влияние лесных полос на движение ветрового потока и скорость ветра в значительной степени зависит от выбора конструкции лесных полос.

Защитное влияние  характеризуется дальностью влияния  лесных полос.

Дальность влияния  лесных полос измеряется в зависимости  от высоты насаждений (12 – 15Н) до 35Н.

В курсовом проекте  рассматривается защитное влияние лесных полос в зависимости от конструкции лесных полос:

1) Плотные  лесные полос.

Данные лесные полосы действуют по типу не проникающих  экранов; т. е. воздушный поток при  встрече с данной лесной полосой  практически не дробясь обтекает лесную полосу сверху, а затем довольно резко падает вниз, достигнув поверхности земли на расстоянии 3-5Н. В этом месте наблюдается интенсивное перемешивание слоев воздуха и как результат зарождение ветровой эрозии (рисунок 2.1).

2) Ажурные лесные полосы.

Лесные полосы данной конструкции действуют по типу решетчатых экранов,  ветровой поток при этом легко проходит через лес насквозь, дробясь, снижая при этом свою скорость (рисунок 2.2).

3) Ажурно-продуваемые лесные полосы.

Лесные полосы ажурно-продуваемой конструкции  пропускают основную часть ветрового потока через низ, а остальная часть ветрового потока дробится на мелкие струйки и движется сквозь крону.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 –  Схема ветроломного действия плотной лесной полосы

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.2 –  Схема ветроломного действия ажурной лесной полосы

 

Лесные полосы уменьшают скорость ветра в приземном  слое воздуха. Наибольшее ветрозащитное  влияние они оказывают в том  случае, если располагаются в перпендикулярном направлении к господствующим ветрам. Тогда коэффициент защитного влияния лесных полос равен 1. Отклонение направления ветра от перпендикулярного полосе до 30% существенно не снижает ветрозащитное влияние лесной полосы.

Лесные полосы разных конструкций по разному влияют на скорость ветра. Снижение скорости ветра на 10% считается эффективным, в этом случае дальность положительного влияния лесной полосы выглядит следующим образом:

1. При подходе к не продуваемой лесной полосе скорость ветра начинает спадать на расстоянии 7-10Н. В самой лесной полосе, или при выходе скорость близка к 0. Затем скорость ветра начинает восстанавливаться на расстоянии 15-20Н (рисунок 2.3).
2. При ажурных лесных полосах снижение скорости ветра с наветренной стороны наступает на расстоянии 5-7Н и оно продолжается в самой полосе, и за ней, на расстоянии 3-4Н от полосы. С заветренной стороны скорость минимальна и составляет 15-40% от скорости ветра в степи, затем происходит плавное нарастание скорости ветра и на расстоянии 30-45Н скорость приобретает значение скорости ветра в степи (рисунок 2.4).

   

                   V                   Н (м)                                    (м /сек.)

                                                          

 

 

 

 

Рисунок 2.3 –  Схема изменения скорости ветра  при встрече с не продуваемой лесной полосой

    H (м)

     

                               V                                                              (м /сек.)

 

ЛП

 

 

 

Рисунок 2.4 – Схема изменения  скорости ветра при встрече с  ажурной лесной полосой

 

3. При встрече ветрового потока с продуваемой конструкцией начало снижения скорости ветра с наветренной стороны начинается с такого же расстояния как и в ажурных конструкциях (5-7Н). Однако же в самой полосе скорость ветра возрастает за счет поджатия воздушного потока в нижней части лесной полосы, но затем происходит снижение скорости ветра и на расстоянии 5-8Н с заветренной стороны она составляет 30-50% от скорости ветра в степи. После этого скорость ветра возрастает и достигает своего первоначального значения на уровне 35Н (рисунок 2.5).

 

                                                 H(м)

 

 

                        V  

 

                                                                    ЛП

Рисунок 2.5 –  Схема изменения скорости ветра  при встрече с продуваемой лесной полосой

Общая дальность  влияния полос ажурной и продуваемой конструкций составляет 35-40 Н дальности влияния ажурно продуваемых лесных полос на снижение скорости ветра чаще всего составляет 12-15 Н.

При проектировании лесных полос на пахотных массивах решаются следующие вопросы:

1. Размещение лесных полос (с учетом создания единой системы лесных полос, рельефа, почвенных характеристик и  иных природно-климатических условий, с учетом сложившейся организации использования земель).
2. Выбора конструкции лесных защитных нахождений.
3. Установление схемы смешения пород (с учетом пригодности относительно почв, влаги, условий инсоляции).

При проектировании лесных насаждений проводится сравнительная  характеристика, представленная в таблице 2.1

Наибольшей  дальностью защитного влияния характеризуются  ажурные и продуваемые лесные полосы. Максимальным снижением скорости ветра - продуваемые.

 

Таблица 2.1 - Сравнительная  характеристика конструкций защитных лесных насаждений

 

Конструкции лесных полос	Площадь просветов		Влияние на движение ветрового потока	Дальность положительного влияния лесных полос		Максимальное снижение скорости ветра
	в нижней части	в верхней части		с наветренной стороны	с заветренной стороны
Плотная	не имеют  просветов по всему продольному профилю		по типу не проницаемых экранов	7-10Н	15-20Н	-

 

Продолжение таблицы 2.1

Ажурная	15-35% по всему  продольному профилю		по типу решетчатых экранов	5-7Н	30-35Н	15-40%
Продуваемая	>60%	нет просветов	по типу аэродинамических диффузоров	5-7Н	30-35Н	30-50%
Ажурно-продуваемая	>60%	15-35%	Смешанный тип	5Н	10-12Н	10-20%

     

На размещение полезащитных лесных полос относительно друг друга влияют   почвенные характеристики (таблица 2.2).

 

Таблица 2. 2 –  Параметры расстояния между лесными  полосами

Назначение  лесных полос, зоны	Суглинистые почвы, м	Песчаные почвы, м
Основные лесные полосы лесостепь степь	600 400-500	400 300
Вспомогательные лесные полосы во всех зонах	2000	1000

 

 Защитное пространство от лесных полос определяется  углом встречи господствующего ветра и лесной полосы (рисунок 2.6).

 

 

 

 

 

 

 

                                                                   90⁰