книги из ГПНТБ / Холупяк К.Л. Устройство противоэрозионных лесных насаждений

рис. 2, ж граница леса расположена на прямом склоне под углом АДБ. Сток с водосборов / и /і собирается к наклонным границам АД и БД, отводится ими в угол, дальше через склоново-угловой стокосбросной участок В он поступает под полог леса. Рассмотрен­ ный пример углового сброса показывает, что на прямом склоне (и даже на водоразделе) под влиянием границ могут быть искус­ ственно созданы условия для образования мощных эродирующих потоков.

Н а к л о н н ы е с к л о н о в о - у г л о в ы е стокосбросные участки возникают при резком уменьшении уклона границы БДА (рис. 2, з). Сток с водосбора fі поступает под полог насаждения через наклон­ ный угловой стокосбросной участок В. При значительном уклоне границы АД часть стока отводится от стокосбросного участка вдоль нее.

К о н ц е в ы е стокосбросные участки образуются, если наклон­ ная граница леса БД резко переходит в продольную или наклон­ ную подзащитную {ДА). Сток в этом случае с водосбора под по­

с хорошо развитым травостоем, протекают совершенно различные по своему характеру и интенсивности процессы. Если на пашне происходит интенсивный сток и эрозия, то в лесу эти процессы не только весьма ограниченны, но часто совсем отсутствуют. Больше того, эрозия здесь переходит в свою противоположность — акку­ муляцию.

Пограничная полоса служит зоной, где происходит смена харак­ тера процессов. В зависимости от формы склонов, способа разме­ щения границ леса, структуры опушек, условий отложения снега и т. п. процессы эрозии или аккумуляции в этой зоне достигают различной интенсивности. Как показали исследования многих уче­ ных (С. С. Соболев, 1950, 1961; А. С. Козменко, 1954а; Н. И. Сус, 1949 и др.), к стокоударным границам леса поступает большое количество смытой почвы. Кроме того, под влиянием систематиче­ ской обработки почвы, особенно отвальными орудиями, пахотный слой земли постепенно перемещается к границе целинных угодий, где происходит-его аккумуляция в виде свальных гребней или напашки (К. Л. Холупяк, 1956).

Перемещение почвы на склонах происходит также под влиянием капельной эрозии, гравитационных явлений (скатывание комков почвы) и других процессов. Если с каждого гектара пашни в тече­ ние года будет снесено только 1 мм, то со склона протяженностью

склонах способствуют заравниванию небольших ложбинок и размоин, растеканию стока, уменьшению скорости и отложению значительной массы продуктов эрозии еще до поступления под полог лесного насаждения. Ширина полотна террасы зависит от уклона и может достигать 18—20 м и более. Форма и крутизна откоса зависят от места размещения границы. Если между лесом и полем имеется задернелая полоска, то откос террасы формируется

выше границ леса (рис. 3, а). Его вы­ сота достигает 1,5—1,7 м; а в отдель­

(рис. 5), а при наличии благоприят­ ных условий — овраги Р (см. рис. 3,6). Они полностью изолируют лес от поверхностного стока. Установление пониженных местных базисов эрозии вдоль наклонных стокоударных границ способст­ вует интенсивному смыву и размыву прилегающих пахотных скло­ нов. Лес в этих условиях не только лишен возможности играть положительную стокорегулирующую роль, но в ряде случаевсам становится причиной возникновения очагов эрозии.

Вдоль продольных границ леса, не имеющих водосбросов, мик­ рорельеф образуется под влиянием только обработки почвы и талых

Распахиваемый искусственный водосбор, с которого сток по­ ступает к границе леса, отграничен от водораздела профилирован­ ной дорогой. По пути к лесу сток собирается в потоки небольшими микроложбинами, а после подхода к нему распределяется вдольграницы в зависимости от уклонов ее отдельных участков. Водо­ сбор имеет различную длину (от 130 до 360 м) и уклон (5,3— 9,5%). Общая протяженность границы 1156 м, из них стокоударная часть 1083 м (табл. 1). Сброс полевого стока в лес происходит на

* В отличие от ложбиновидных углублений эрозионного происхождения замкнутые понижения часто образуются выше слабонаклонных (до 1°) или горизонтальных участков границ под'влиянием свального гребня. При посту­ плении смытой почвы они постепенно заиливаются. На слабопологих склонах они играют значительную стокозадерживающую роль.

протяжении 73 м, через 8 наклонных стокосбросных участков (рис. 6).

Как показали исследования, средняя высота аккумулятивноиапашных террас за 50 лет для всех стокосбросных участков со­ ставила 0,74 м, наибольшая их высота 1,07 м. Среднегодовой при­ рост в высоту— 1,5 см, а наибольший — 2,1 см. При продольном наклоне границы, от 4,2 до 12,3% средняя длина полотна террасы колебалась от 2,3 до 10,4 м. Наибольшая длина зоны подпора, где происходило отложение смытой почвы, была равна 17 м (пикет 21, рис. 6). На каждом метре границы аккумулировано в среднем 3,3 м3 смытой почвы, а в отдельных случаях — 7,8 м3. Наибольшее количество почвы (736,6 м3) отложилось на участке границы част­ ного водосбора /5, площадь которого равна 2,64 га. Этому способ­ ствовал небольшой средний уклон границы (2,4%). В среднем за год здесь было задержано 0,6 мм смытой почвы. Всего аккумуля- тивно-напашиые террасы задержали 3242 м3 почвы, что равно слою смыва 16 мм. Конечно, часть смытой почвы была унесена потоками, поступающими через границу в лес, поэтому эта величина не пол­ ностью отражает весь смыв, имевший место за 50 лбт.

Образование террас высотой 1—1,5 м и прирубежных впадин глубиной до 0,64 м существенно меняет условия подхода стока с во­ досбора, перераспределения их вдоль границ, места сброса их в лес и отложения. Следует отметить, что такие изменения происходят как во времени, так и в пространстве. Нередки случаи, когда места сброса стока и ширина стокосбросных участков переме-' щаются.

Несмотря на все разнообразие условий образования аккумуля- тивно-напашных террас, между средними их высотами и шириной полотна (длиной подпора) прослеживается прямая зависимость. Особенно это хорошо видно на участках границы между пикетами 15 и 23 с небольшими уклонами 0,3—3,7 %■

Итак, в зависимости от рельефа и способа размещения границ леса, характера эрозионно-аккумулятивных процессов, под влия­ нием механического перемещения, эрозии и отложения смйтой почвы возникают различные типы прирубежного микрорельефа, которые в свою очередь влияют на перераспределение стока, эро­ зию и эффективность лесных насаждений. К основным типам та­

кого микрорельефа относятся: напашка в виде свального гребня; пограничная ложбина или промоина, которая при благоприятных условиях может превратиться в овраг; аккумулятивная терраса; аккумулятивно-напашная терраса; отпашка.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ГРАНИЦ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ПЕРЕСЕЧЕННОЙ МЕСТНОСТИ

Для обеспечения стокорегулирующей и почвозащитной эффек­ тивности лесных насаждений рекомендуется размещать их «по­

Отмечая невозможность повсеместного горизонтального разме­ щения границ леса, Н. И. Сус (1947) рекомендует совмещать их с горизонталями хотя бы на отдельных участках. Техническую раз­ работку этого сложного вопроса он считал одной из первоочеред­ ных задач научно-исследовательской работы в области агролесоме­ лиорации.

Г. Н. Высоцкий (1938, с. 59—60) на основе многолетних иссле­ дований пришел к выводу, что «лесонасаждение, очевидно, должно производиться по горизонталям, перпендикулярно стоку водяных струй, которые должны встречать густой фильтр и рыхлую водо­ поглощающую почву, однако это осложняется пахотой вразвал и мелкими неровностями, вследствие которых струи воды сбива­ ются в потоки».

Условия рельефа требуют, по мнению Г. Н. Высоцкого, направ­ ления полос приблизительно вдоль изогипс, по ложбинам и водо­ разделам с целью борьбы со смывом почвы и задержания стека­ ющих вод. Полосы должны быть расположены перпендикулярно склону, иначе возникнет боковой сток в направлении ложбин и раз­ мыв вдоль опушек. «Все это создает очень сложные требования правильной ориентации полезащитных сеток. Ее необходимо раз­ работать в каждом отдельном случае, учитывая все местные усло­ вия климата, рельефа и границ» (Г. Н. Высоцкий, 1950, с. 598). Для решения этого сложного вопроса прежде всего необходимо установить количественные показатели таких понятий, как разме­ щение лесных насаждений «поперек склона», «вдоль горизонталей», «вдоль склона», «на водоразделе» и др.

Показатель горизонтальности границы леса. Практически рас­ положить стокоударную границу леса по горизонталям можно лишь условно, с учетом допустимых отклонений от них. Для про­ ектных гидрологических расчетов, определения места размещения линейных элементов организации территории, а также установле­ ния направления обработки почвы на склонах обычно пользуются топографическими картами в масштабе 1 : 25 000 и реже 1 : 100 000.

Горизонтали на таких картах наносятся через 5—10 м. При уве­ личении масштаба механически проводятся дополнительные гори­ зонтали с меньшим вертикальным сечением. При таком сечении горизонтали имеют плавноокруглую форму, и это упрощает реше­ ние многих задач на карте. Однако это «удобство» вуалирует ре­ альную топографическую обстановку в натуре, от которой зависят

действительное направление, структура стока и эрозия. Объясня­ ется это тем, что' в таком масштабе горизонтали наносятся без учета мелких ложбин и их водоразделов, западин и других форм естественного и искусственного микрорельефа; горизонтали, прове­ денные с учетом микрорельефа через 0,5 м и даже через 1 м, будут иметь более сложную конфигурацию в плане, чем через 2,5—5 м вертикального сечения.

Чем более развит микрорельеф и чем сложнее общая форма склона, тем меньше возможность разместить границы леса по го­ ризонтали, тем больше ее участков являются наклонными. Если уклон и протяженность последних небольшие, они постепенно, по мере образования горизонтальных аккумулятивно-напашных тер­ рас, сглаживаются, сливаясь с их поверхностью. Если же наклонные участки перехватывают и отводят значительную массу стока, гра­ ница леса теряет свою горизонтальность, а с ней и свои положи­ тельные мелиоративные свойства.

Степень горизонтальности определяется показателем

ния, м.

речной.

При контурном способе размещения границ полей и лесных по­ лос они также расположены с возможным приближением к гори­ зонтальному, с допустимыми продольными уклонами.

Показатель поперечное™ границ леса. Субъективная трак­ товка рекомендаций о размещении границ леса, как и любого дру­ гого фитомелиофонда, «поперек основного уклона» или «поперек склона» практически привела к тому, что многие из них размеща­ лись поперек хорошо выраженных ложбин, прогибов и даже глу­ боких логов. Границы в этом случае приобретали значительный уклон берегов и приводораздельных склонов и являлись на боль­ шом протяжении наклонными, а в ряде случаев даже продоль­ ными. Объективное суждение о степени поперечности границ можно иметь на основе ее количественного показателя

до 10—15 и при уклоне от 1 до 2°. При уклонах менее Г длина их может быть значительно увеличена.