КонспЛекц_Фитомел

11

Контрольные вопросы

1.Как классифицируют лесомелиоративные насаждения?

2.Какие насаждения относят к полезащитным?

3.Какие насаждения относят к овражно-балочно-долинным?

4.Какие насаждения относят к песчано-пастбищным?

5.Какие насаждения относят к горно-мелиоративным?

6.Какие насаждения создаются для озеленения?

7.Каково назначение природных лесных полос?

12

ЛЕКЦИЯ 3

Конструкции полезащитных лесных полос

Цель занятия: изучить конструкции полезащитных лесных полос, их ветрорегулирующую функцию; определить, какие конструкции лесных полос более всего подходят дня условий восточной степи Украины.

Термины

Конструкция – строение лесной полосы с распределением и размещением просветов по ее вертикальному профилю.

Ажурность лесной полосы – общая площадь просветов,

выраженная в процентах к площади продольной вертикальной боковой поверхности.

В системе защитных лесонасаждений ведущее звено принадлежит полезащитным лесным полосам, основным назначением которых является защита сельскохозяйственных культур и почв от засух, суховеев, пыльных бурь. Они улучшают процессы снегозадержания, снеготаяния, повышают урожайность, выполняют разносторонние мелиоративные функции. Ветрорегулирующее действие лесных насаждений зависит от их конструкции.

Лесные полосы по конструкции бывают непродуваемыми, ажурными и продуваемыми. От трех основных конструкций может быть получено шесть производных, основными из которых являются ажурнопродуваемые и ажурно-непродуваемые.

Непродуваемые лесные полосы (плотные) (рис.3.1, а) – это многоярусные, чаще всего трехъярусные, насаждения, состоящие из главных пород, сопутствующих и кустарников в подлеске, которые в облиственном состоянии снизу доверху не имеют просветов. Они представляют собой плотную стену леса. Такие полосы создают по древесно-кустарниковому типу: при посадке 50% общего числа посадочных мест занимают кустарники. Ветропроницаемость в кронах и между стволами не превышает 25%.

Непродуваемые лесные полосы малоэффективны в полезащитном лесоразведении, в настоящее время их не рекомендуется создавать. Они приемлемы при создании насаждений противоэрозионного назначения.

Продуваемые лесные полосы (рис.3.1, б) в облиственном состоянии имеют на расстоянии 2,5-3 м от земли сплошные крупные просветы между стволами, а вверху плотно сомкнутые кроны. Кустарники в таких лесных полосах не высаживают, а если они и были ранее заложены, то

13

вырубают. Такие полосы чаще всего закладывают по древесному типу, т. е. высаживают саженцы только главной древесной породы. По форме продуваемые лесные полосы – это простые одно-, двухъярусные насаждения без подлеска, иногда с мелким кустарником высотой до метра. Крупные просветы в виде окон между стволами деревьев обеспечивают хорошую ветропроницаемость (35-70%) и снегораспределение. Высота снежного покрова в этих полосах не превышает 1-1,2 м.

в

Рис.3.1. Полезащитные лесные полосы разных конструкций: а – непродуваемой; б – продуваемой; в – ажурной

Ажурные полосы (рис.3.1, в) это сложные двух-трехярусные насаждения, которые имеют в облиственном состоянии мелкие просветы, равномерно разбросанные по всему профилю полосы. Степень ажурности, а также и степень ветропроницаемости ажурных лесных полос колеблется от 25-30 до 70-75%. Создаются такие лесные полосы из древесных пород с небольшой примесью кустарников, а чаще только из одних древесных пород. В отличие от непродуваемых лесных полос у ажурных меньшая ширина или меньшая густота посадки, другой состав пород.

Характеристика конструкций полезащитных лесных полос приведена в табл.3.1.

Лесные полосы ажурной, продуваемой и ажурно-продуваемой конструкции отличаются лучшими полезащитными функциями, особенно, если они сравнительно узкие, трех- и пятирядные, и

14

расположены перпендикулярно направлению наиболее вредоносных господствующих ветров. Кроме того, эффективность таких лесных полос тем выше, чем оптимальнее между ними расстояние, которое позволяет максимально защитить от ветра все поля севооборота к среднему их возрасту.

Таблица 3.1

Характеристика конструкций полезащитных лесных полос

При подходе к плотной (непродуваемой) полосе большая часть воздушного потока поднимается вверх, обтекает ее и раздваивается. Одна часть продолжает движение вверх и далее в горизонтальном направлении, другая – сразу за полосой обрушивается вниз к приземному слою, образуя вихрь (рис.3.2, а). У заветренной опушки широких плотных полос наблюдается полное затишье, однако скорость ветра повышается по мере удаления от них быстрее, чем в поле, защищенном продуваемыми полосами.

Приближаясь к продуваемой полосе, воздушный поток проникает через нее, раздробляясь на мелкие струи, уменьшает скорость и продолжает движение за полосой, постепенно перемешиваясь с перевалившей через полосы другой частью потока, которая не дает завихрений (рис.3.2, б). По мере увеличения ажурности полосы проникновение воздуха через нее будет возрастать. При этом количество воздуха, перевалившего через полосу, уменьшается.

Непродуваемые лесные полосы преграждают путь воздушному потоку и снижают скорость ветра с наветренной стороны на расстоянии 7-10 высот (h) от лесной полосы. За полосой ветер восстанавливает

15

свою скорость на расстоянии 15-20 высот от заветренной опушки. Таким образом, общая дальность влияния непродуваемой полезащитной лесной полосы не превышает 22-30 ее высот. В этой зоне скорость ветра в среднем снижается на 30-35%. В непродуваемых лесных полосах образуются сугробы снега высотой до 3-4 м и более с короткими шлейфами в сторону поля (не более 5-6 h). За шлейфами здесь возникают бесснежные пли малоснежные зоны выдувания.

а

б

Рис.3.2. Прохождение ветра через лесную полосу: а – плотную; б – продуваемую

(по Д.Л. Арманд)

Лучше влияют на снижение скорости ветра продуваемые и ажурные лесные полосы. Общая дальность их влияния примерно одинакова и достигает 35-40 высот при снижении скорости ветра на 3540%. Высота снежного покрова в этих полосах не превышает 1-1,2 м. Длина снежного шлейфа на заветренной стороне достигает 12-15 h.

Самый высокий эффект дают такие продуваемые и ажурные лесные полосы, которые имеют ветропроницаемость 40-50%. Такие насаждения должны иметь высоту 15-18 м, просветы между стволами должны быть до высоты 2,5-3,5 м.

Хотя у ажурно-продуваемых лесных полос самая низкая дальность влияния на силу ветра – всего 12-15 высот, а скорость ветра в среднем снижается на 20-25%, тем не менее, полосы такой конструкции создаются в зонах с сильными метелями и обильными снегами.

В лесостепных районах с холодными зимами и достаточно устойчивым снежным покровом рекомендуется создавать, в основном, продуваемые полезащитные лесные полосы. В южных и восточных

16

равнинных зонах с резко выраженными пыльными бурями и неустойчивым снежным покровом (восточная степь Украины) наибольший эффект дают полосы ажурной конструкции с ветропроницаемостью 40-50%.

Лесные полосы положительно влияют на температуру, влажность воздуха и почвы на защищенных полях севооборотов. Это влияние связано с изменением скорости ветра. В теплый период года в лесной полосе, особенно в ее заветренной части, температура воздуха днем на 1-2 °С ниже, чем в открытой степи. В плотных лесных полосах это различие в жаркие дни может достигать 5-6 °С. В то же время ночью около непродуваемых лесных полос температура значительно понижается. В системе продуваемых и ажурных лесных полос таких отрицательных явлений не бывает.

Зона влияния полезащитных лесных полос на температуру и влажность равна 10-15 высотам лесной полосы. Даже в засуху относительная влажность воздуха в этой зоне бывает оптимальной – около 70% и редко опускается ниже 50%, т. е. ниже минимально допустимой для растений.

В связи с уменьшением скорости ветра в системе лесных полос испаряемость всегда меньше, чем в открытой степи. В приопушечной заветренной зоне до расстояния 2-3 высот в суховейные дни она снижается в 2-3 раза, а до расстояния 25 высот в среднем на 30%.

Лесные полосы существенно влияют и на снегораспределеиие. На полях, загущенных плотными лесными полосами, снега бывает в 1,5-2 раза больше, чем в открытой степи. Сугробы же бывают здесь незначительные. И хотя снег среди полос более рыхлый, запасы воды в нем перед весенним таянием на полях, защищенных лесными полосами, на 30% выше, чем в открытой степи. Наиболее эффективны в снегораспределении полосы ажурно-продуваемой конструкции.

Положительно влияют лесные полосы па промерзание и оттаивание почвы. В них почва промерзает на небольшую глубину или совсем не промерзает, что создает условия для почти полного поглощения талых весенних вод. На межполосных участках таяние снега обычно на 7-10 дней продолжительнее, чем в открытой степи, благодаря чему талые воды поглощаются лучше и полнее. Благоприятные условия водопроницаемости внутри лесных полос, а также на межполосных полях создают условия для значительного сокращения паводкового и ливневого поверхностного стока. Весной пашня в открытой степи оттаивает медленно и вешние воды сбегают с открытых площадей, часто не успевших оттаять. Весенний поверхностный сток здесь близок к 100%. Открытые пашни даже летом

17

не могут обеспечить полного водопоглощения осадков, особенно сильных ливней. Влияние лесных полос на испарение, поверхностный сток ливневых и вешних вод, экономный расход ими влаги в вегетационный период – все это сокращает потери влаги, которая содержится в почве не только в лесных полосах, но и на прилегающих защищенных ими полях. Лесные полосы, как и другие защитные насаждения, улучшают структуру почв, создают лучшие условия для газообмена, дренируя их сетью корней.

Лесные полосы влияют и на режим грунтовых вод. Уровень грунтовых вод под полезащитными лесными полосами весной на 1- 1,5 м выше, чем в открытом поле, а на участках полей площадью 2530 га, окруженных лесными полосами, он значительно выше, чем в открытой степи в условиях аналогичного рельефа. Весной уровень грунтовых вод в открытой степи поднимается на 0,56 м, на полях, защищенных лесными полосами – на 0,9 м, в лесных полосах – на 1,4 м.

Контрольные вопросы

1.Что называют конструкцией лесной полосы?

2.Какие существуют конструкции лесополос?

3.Каково влияние лесополос на характер движения и скорость ветра?

4.Каково влияние лесополос на температуру и влажность воздуха?

5.Каково влияние лесополос на влажность почвы и поверхностный сток?

6.Как влияют лесополосы на снегораспределение, промерзание и оттаивание почв?

7.Каково влияние лесополос на режим грунтовых вод?

18

ЛЕКЦИЯ 4

Проектирование и размещение полезащитных лесных полос

Цель занятия: изучить основное назначение полезащитных лесных полос; размещение лесных полос, расчет расстояний между главными лесными полосами.

Термины

Закрайка – защитная обработка почвы; в крайних рядах лесополос, как правило, равна половине ширины междурядья, но не меньше 1,25 и не больше 3 м

Полезащитные лесные полосы создаются во всех хозяйствах засушливых районов нашей страны на ровных участках, где уклон не превышает 2°. Проектируются полезащитные лесные полосы одновременно с осуществлением внутрихозяйственного землеустройства.

Создаваемые в хозяйствах лесные полосы надолго закрепляют границы территориального выделения пахотных и других угодий, а такие разделяют их на отдельные участки и поля. С размещением лесных полос па полях землепользования хозяйств связано разрешение многих вопросов организации сельскохозяйственного производства и, прежде всего, полеводства, начиная с устройства дорожной сети и размещения севооборотов.

Основное назначение полезащитных лесных полос:

•сокращение скорости ветра, защита поля от суховеев и пыльных бурь;

•задержание и равномерное распределение снега на полях;

•уменьшение испарения влаги;

•улучшение микроклимата полей, создание более благоприятных условий для роста сельскохозяйственных культур.

Эти свойства лесных полос проявляются с наибольшей эффективностью в том случае, если они правильно размещены на полях. Обычно полезащитные лесные полосы размещают по границам землепользования и по границам полей севооборотов. Этот вопрос решается при проведении землеустройства в хозяйствах.

Учитывая свойства лесных полос и предъявляемые к ним требования, поля севооборотов нарезаются, как правило, в виде удлиненных прямоугольников, длинные стороны полей размещаются в направлении поперек господствующих ветров. В этом случае и

19

полезащитные лесные полосы, размещенные по границам полей севооборотов, своими длинными сторонами будут обращены поперек господствующих ветров, и тем самым в наибольшей степени будут противостоять им. По границам землепользования каждое хозяйство создает лесные полосы только с восточной и южной стороны.

Полезащитные лесные полосы размещаются так, чтобы поле было окружено ими со всех сторон, и в зависимости от их местонахождения подразделяют на главные (продольные) и вспомогательные (поперечные).

Главные лесные полосы размещаются поперек господствующим вредным ветрам, что совпадает с длинными сторонами полей севооборотов, а вспомогательные создаются перпендикулярно главным

ислужат для защиты полей от ветров других направлений.

ВЛуганской области губительные ветры, приносящие большой вред сельскохозяйственным культурам, имеют восточное направление, поэтому главные лесные полосы, как правило, размещаются с севера на юг. Только лишь в исключительных случаях допускается отклонение до

30°.

Для свободного проезда тракторных агрегатов на каждое поле на стыках лесных полос оставляются разрывы (рис.4.1).

50 м

Рис.4.1. Разрывы на стыках полезащитных лесополос

Полевые дороги проектируются с наветренной стороны лесных полос или же с южной их стороны. Устроенные здесь дороги удобнее эксплуатируются, они раньше и быстрее подсыхают, особенно ранней весной и в летний период времени после дождей.

При проектировании полезащитных лесных полос очень важно правильно определить наиболее рациональное расстояние между ними. Здесь следует руководствоваться, во-первых, необходимостью максимальной защиты полей от неблагоприятных погодных условий, и,

20