Проектирование защитных лесных насаждений

При скорости ветра 5–10 м/с  во время снегопада наблюдаются  метели, а при ясной погоде –  поземка. В том и другом случаях  значительная часть снега (около 50%) уносится с полей в овраги, что  составляет огромную потерю воды для  сельского хозяйства. Оставшийся снег распределяется по полю неравномерно.

2. Водорегулирующие (снегораспределительные) лесные полосы шириной до 15 м и кустарниковые кулисы; их размещают на пахотных склонах для регулирования поверхностного стока и снегораспределения, уменьшения водной эрозии почвы, улучшения микроклимата полей;
3. Прибалочные и приовражные лесные полосы шириной 15–21 м вдоль балок и оврагов и овражно-балочные лесные насаждения внутри балок и оврагов для регулирования поверхностного стока воды, прекращения водной эрозии, хозяйственного использования не продуктивных земель, улучшения микроклимата на прилегающих полях;

Кроме этих основных для  сельскохозяйственных полей видов  милиоративных насаждений, имеются  и другие, учитывающие специфику  защищаемой территории:

1. Лесные полосы на орошаемых землях вдоль оросительных и сбросных каналов для уменьшения испарения воды, понижения уровня грунтовых вод, защиты полей от суховеев и черных бурь;
2. Лесные полосы на осушаемых землях, вдоль осушительных каналов для защиты их от засыпания и развития на полях ветровой эрозии;
3. Лесные полосы в садах, виноградниках, на чайных плантациях и других территориях для уменьшения скорости ветра и улучшении микроклимата;
4. Лесные насаждения вокруг прудов, водохранилищ, вдоль рек и в поймах для задержания твердого стока, защиты от разрушения берегов, размыва и заноса песком пойм рек;
5. Полосы и куртинные насаждения на пастбищных землях для повышения продуктивности пастбищ и защиты животных от ветра и зноя;
6. Кулисные, куртинные и массивные лесные насаждения на неиспользуемых в сельском хозяйстве разбитых песчаных  почвах для закрепления песков, превращения их в продуктивные земли;
7. Полосные, куртинные и массивные лесные насаждения на горных склонах для уменьшения поверхностного стока воды и предотвращения образования грязекаменных (селевых) потоков;
8. Лесные полосы вдоль дорог для защиты от заноса снегом и песком;
9. Защитные и декоративные насаждения в  сельских населенных пунктах и вокруг них для оздоровления окружающей среды и эстетического воспитания;
10. Лесные насаждения на отвалах горных выработок для их рекультивации, то есть для выращивания древесины и другого хозяйственного использования;

Правильно созданная система  мелиоративных насаждений во взрослом состоянии представляет собой своеобразное устройство, которое при постоянно меняющихся погодных условиях автоматически регулирует их, улучшая микроклимат поле и сохраняя почву от ветровой и водной эрозии.

 

2. Конструкции защитных лесных насаждений

А) Полезащитные лесные конструкции.

Ветрозащитное действие находится  в большой зависимости от конструкции  лесных полос. Под конструкцией понимается сложение лесной полосы, характеризуемое  размерами и распределением просветов  по вертикальному профилю, то есть ветропроницаемость лесного насаждения.

Конструкция лесной полосы зависит от ее ширины, состава пород  и ярусности. Чем шире полоса, тем  меньше в ней просветов и ее ветропроницаемость. Обычно выделяют следующие основные конструкции, между  которыми могут быть промежуточные (Рисунок 2.1)

Рисунок 2.1 – Основные конструкции  лесозащитных полос

 

Непродуваемая (плотная) контрукция (Н) отличается почти полным отсутствием  просветов на боковой поверхности  лесной полосы; насаждение многоярусное, но может быть и простым. Основная масса потока ветра обтекает такую  полосу сверху; через неё проходит не более 10 %  ветрового потока.

Ажурная конструкция (А) характеризуется равномерным размещением просветов (разной крупности) на боковой поверхности лесной полосы. Площадь просветов составляет 25-30 % площади стены леса. Ширина таких полос 15-20 м; насаждения сложные. Основная часть потока воздуха проходит через такую ажурную стену, а остальная обтекает ее сверху.

Продуваемая конструкция (П) отличается от ажурной большей плотностью вверху и середине бокового профиля  и более крупными просветами внизу. Площадь просветов между стволами более 60 %, в кронах – 15 %. Ширина таких  лесных полос 10-15 м; насаждение двухъярусное, без подлеска или с низким кустарником.

Основная часть потока воздуха проходит через нижнюю часть  такой полосы, а остальная –  обтекает ее сверху.

Размещение лесных полос  на равнине. Чтобы лучше использовать ветрозащитные свойства лесных полос, их надо правильно разместить на полях. На равнине, где нет выраженного поверхностного стока воды, основные (продольные) лесные полосы размещают перпендикулярно направлению  ветров, вызывающих черные бури, метели и суховеи.

При проектировании размещения полезащитных лесных полос для каждого  конкретного хозяйства выясняется более точно направление вредных  ветров.

На рисунке (2.2) видно, что  ширина защищенного поля в зависимости  от угла встречи ветра с лесной полосой меняется следующим образом: при 90⁰ – 25 Н (Н – высота лесной полосы, наибольшая), при отклонении от нормали на 30⁰ – 21 Н, на 45⁰ – 18 Н.

 

Рисунок  2.2 - Зависимость  ширины защищенного поля от угла встречи  ветра с лесной полосой

Эту зависимость необходимо учитывать. Нарезать границы нужном так, чтобы лучше защитить поле от ветра. При прямоугольной форме  полей севооборотов длинные их стороны  размещают поперек направления  вредных ветров. По этим границам проектируют  основные лесные полосы, а по коротким – вспомогательные (поперечные).

На рисунке(2.3) показана схема размещения основных и вспомогательных лесных полос. Основные лесные полосы размещают  на расстоянии 25-30 Н.

 

Рисунок 2.3 - Схеме размещения полезащитных лесных полос: а-основные; в-вспомогательные;

 

Б) Водорегулирующие лесные полосы

На землях подверженных водной эрозии, лесные полосы надо размещать  поперек направления линии стока, чтобы рассеянные струи воды входили  в лесное насаждение под прямым углом  и не могли стекать вдоль опушки (рисунок 2.4).

Лесные полосы, размещенные  вдоль бровки лощины или балки, называю  прибалочными. Прибалочные лесные полосы закладывают вдоль крутых берегов  по границе пашни, отступая от бровки на 3-5 м, а вдоль пологих берегов, ниже границы пашни по берегу для  большой экономии площади пашни.

Рисунок 2.4 - Схема размещения водорегулирующих (а) и прибалочных (б) лесных полос на прибалочном склоне; в - берег балки.

 

В настоящее время рекомендуются  следующие наибольшие расстояния между  водорегулирующими лесными полосами: а) на склонах крутизной менее 4⁰ на серых лесных почвах и оподзоленных черноземах степи до 350 м, на выщелоченных, обыкновенных и южных черноземах до 400 м, на каштановых почвах до 300 м; б) на склонах крутизной более 4⁰ расстояние уменьшается до 200 м.

В) Приовражные лесные полосы

Приовражные полосы закладывают  вдоль бровки оврага, отступая от неё  на 3-5 м, с учетом возможности скалывания откосов оврага. Они могут быть созданы по типу прибалочной или  полезащитной лесной полосы, в зависимости  от условий поступления стока  воды в овраг, что, в свою очередь, зависит от типа оврага и стадии его развития.

Приовражные лесные полосы при развитии первичных оврагов (береговые, склоновые). В первой и  второй стадиях развитиях приовражную  лесную полосу целесообразно закладывать  только вдоль стокоударной бровки оврага по типу полезащитной шириной 12,5–15 м. основное назначение этой полосы –  распределение снега.

В третьей и четвертой  стадиях развития оврага при значительном его протяжении по склону и сбросе в него большого количества поверхностного стока через стокоударную бровку целесообразно вдоль этой бровки закладывать приовражную лесную полосу по типу прибалочной  шириной 20 м. По стокоударной опушке через 20 -50 м устраивают валики-распылители для отвода воды в лесную полосу. Таким образом, первичные овраги имеют лесную полосу с одной стороны (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Схема размещения приовражной лесной полосы (а) вдоль  первичного (б); в - валики-распылители  по стокоударной опушке лесополосы.

 

Приовражные лесные полосы  при развитии вторичных оврагов. Развитие этого типа оврагов происходит по дну гидрографической сети при поступлении в неё большого количества воды. В этих случаях приовражные лесные полосы закладывают по типу прибалочных, вдоль старых бровок балок, лощин и ложбин с обеих сторон, так как у них обе их бровки стокоударные (рисунок 2.6).

 

 

Рисунок 2.6 - Схема размещения приовражной лесных полос (а, г) при  облесении данного оврага (в); б - остаток берега балки; д - остаток  дна балки; е - прибалочная лесополоса.

 

При развитии оврага по дну  ложбины (вершинный овраг) приовражную  лесную полосу закладывают вдоль  бровки оврага, отступая от неё на 4-5 м. В этом случае лесную полосу продолжают дальше вершины оврага до 50 м, то есть почти до конца ложбины, чтобы  перехватить боковой сток, поступающий  в ложбину (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 - Схема размещения приовражной лесной полосы (а) у вершины  оврага (в); б – вершина балка.

 

 

 

3. Защитное влияние лесных насаждений

Лесные насаждения хорошо защищают почву от ветровой и водной эрозии, повышают влажность полей, ослабляют  вредное влияние засух. Урожайность  сельскохозяйственных культур и  валовой сбор зерна и других продуктов  на полях, защищенных лесными полосами, выше, чем на открытых, не только в  годы засух, но и в благоприятный  год. Кроме того, лесные насаждения  повышают эффективность применения различных агротехнических приемов, улучшает ландшафт, оздоровляет среду  обитания человека. Все это придает  лесным насаждениям важное значение в решение проблемы охраны природы  и улучшения природных условий  сельскохозяйственного производства.

В  сельскохозяйственном землепользовании ОАО «Закат» Уватского  района Тюменской области применяются  полезащитные лесные насаждения. На полях используются продувные и ажурно-продувные конструкции.

Так как в землепользовании преобладает чернозем выщелоченный и средняя степень ветровой эрозии, то расстояние между основными лесозащитными  полосами  600 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  Размещение и обоснование проектных элементов защитных лесных насаждений

3.1 Факторы определяющие  размещение защитных насаждений

При организации территории пашни решаются вопросы размещения лесных полос.

 Защитные лесные насаждения  создают взаимосвязь между технологией  обработки почв и системой  земледелия в целом, так как  лесные полосы выступают базисными  рубежами, определяющими направление  обработки почвы, посева сельскохозяйственных  культур, размещение рабочих участков  и других элементов устройства  территории.

Проектирование защитных лесных насаждений начинается с разработки схемы размещения всей системы противоэрозионных  и защитных мероприятий, а на орошаемых  землях с учетом функционирующего проекта  орошения.

Полезащитные лесные полосы размещаем по границам землепользований и по границам полей севооборота. При наличии таких проявлений, как ветровая и водная эрозии, полезащитные лесные полосы проектируются внутри полей. Размещение лесных полос внутри поля связано и с его большими размерами. В севооборотном массиве  лесные полосы размещаются по периметру  поля.

а) На размещение защитных лесных насаждений влияют следующие факторы:

б) Почва – влияет на размещение лесных полос относительно друг друга  внутри поля, а также на выбор  древесно-кустарниковой растительности  для лесополосы.

в) Направление господствующих ветров.

г) Рельеф – влияет на направление  лесополос и на расстояние между  лесополосами.

 

 

3.2 Выбор вида и конструкции  лесных полос

Эффективность защитного  действия полезащитных лесополос во многом зависит от конструкции полос, которая определяет степень и  характер их ветропроницаемости.

На территории сельскохозяйственного  землепользования ОАО «Закат» Уватского района Тюменской области предполагается запроектировать лесополосу ажурно-продуваемой и продуваемой конструкции.

Продуваемая конструкция  лесополос, благодаря продуваемости  в нижней части насаждения, снег распределяется более равномерно по всему полю, а, следовательно, равномерно происходит и увлажнение почвы.