Размещение проектируемых лесных полос

Подготовительные работы подразделяются на камеральную подготовку и полевое агролесомелиоративное обследование. Особое внимание уделяется подбору материалов по внутрихозяйственному землеустройству, изучается характер проявления водной эрозии почв, анализируются материалы почвенно-эрозионных обследований, данные о вредоносных ветрах, рекомендации зональных институтов, передовой опыт.

Полевое агролесомелиоративное обследование заключается в изучении состояния существующих лесных полос, необходимости их ремонта и реконструкции, изучение участков, подлежащих облесению. При производстве полевых работ ведется журнал агролесомелиоративного обследования.

В учебных целях студенты выполняют только камеральную подготовку. При этом необходимо изучить почвенно-эрозионную карту и, руководствуясь знаниями, полученными в предыдущих курсовых проектах, уточнить размещение лесомелиоративных насаждений.

Приступая к выполнению задания, студент должен осознавать, что защитные лесные насаждения на землях сельскохозяйственных предприятий являются составной частью правильной системы земледелия и играют существенную роль в изменении агроклиматических условий степных и лесостепных районов, что обусловливает необходимость продуманного и планомерного распределения по территории лесных массивов и лесных полос. Система защитных лесных насаждений нуждается в правильном построении и размещении, как на территории отдельных землепользований, так и в целом во всей своей совокупности, требуя при этом тщательного учета особенностей природных и хозяйственных условий различных географических районов в их конкретном приложении к землепользованиям.

Правильный подход к построению и размещению конкретных систем защитных лесных насаждений, обеспечивающих учет местных условий, позволяет уяснить рассмотрение основных форм влияния защитных лесонасаждений на природные условия, которое заключается в следующем:

1. Лесные полосы защищают территорию от вредного действия засушливых ветров, уменьшая испарение почвенной влаги, повышая ее полезное использование самими растениями и охраняя урожай от губительных суховеев;

2. Они задерживают на полях снег и замедляют его таяние, увеличивая поглощение талых вод почвой;

3. Лесные насаждения способны задержать поверхностный сток воды, ослабляя этим эрозию почв и помогая полезному сельскохозяйственному использованию воды;

4. Защитные лесные насаждения, расположенные у естественных и искусственных водоемов и оросительной сети (каналов), уменьшают испарение с их водной поверхности, сберегая эту воду для различных хозяйственных целей;

5. Располагаясь на песках и легко выдуваемых ветром почвах, лесные полосы охраняют поля и сельскохозяйственные культуры от заносов и засекания песком или пылью и закрепляют подвижные пески и подверженные выдуванию почвы.

Защитные лесные насаждения не могут и не должны обладать одинаковым мелиоративным действием, независимо от их построения и условий расположения на территории. Характер их мелиоративного действия должен находиться в соответствии с природными особенностями и условиями хозяйственного использования защищаемой территории. Это обусловливает деление защитных лесонасаждений на основные виды по их главному мелиоративному назначению. Относясь к тому или иному виду, защитные лесонасаждения нуждаются, во-первых, в определенном расположении на территории и, во-вторых, должны иметь соответствующий тип построения, обеспечивающий необходимый характер их мелиоративного действия.

Следует иметь ввиду, что защитные лесные насаждения принадлежат к числу средств сельскохозяйственного производства, неразрывно связанных с землей, рассчитанных на длительный срок, являясь капитальным мероприятием, занимающим постоянную и специальную земельную площадь и требующим значительных вложений труда и средств.

Эти обстоятельства обусловливают экономическую целесообразность занимать под лесонасаждения возможно меньшую площадь с обслуживанием ими максимально обширной сельскохозяйственной территории, то есть по условиям своего построения и размещения на территории сельскохозяйственных предприятий должны обладать возможно большим коэффициентом полезного действия.

В то же время защитные лесонасаждения должны быть удобными в организационно-хозяйственном отношении, то есть их создание не должно нарушать важнейших требований эффективного использования расположенных между ними земельных площадей.

Таким образом, с организационно-хозяйственной точки зрения защитные лесонасаждения должны занимать только те места на территории сельскохозяйственной организации, где они необходимы, наиболее эффективны и удобны. С мелиоративной же точки зрения такая сеть насаждений может и не обеспечивать их полноценного благотворного влияния, и потому вопрос о правильной увязке мелиоративных и организационно-хозяйственных требований является центральным для защитного лесоразведения.

В районах развития водной и ветровой эрозии почв проектируются полезащитные, стокорегулирующие (водорегулирующие), прибалочные и приовражные лесные полосы, насаждения по берегам рек и крупных водоемов, насаждения на откосах балок и оврагов, донные насаждения, участки под облесение и др. Назначение и места закладки лесомелиоративных насаждений приведены в таблице 2.

Защитное значение лесных полос проявляется в зависимости от их конструкции. Конструкция лесной полосы – строение продольного профиля в облиственном состоянии, определяющее ее аэродинамические свойства. Различают три основные конструкции лесных полос: непродуваемая, ажурная и продуваемая.

Лесная полоса плотной (непродуваемой) конструкции представляет собой густое сверху донизу насаждение, у которого нет сплошных просветов. Через такую полосу ветер почти не проникает. Воздушный поток, встречая на пути такую полосу, переваливается через нее, образуя многочисленные завихрения. В лесной полосе и за ней, непосредственно у заветренной опушки, может наблюдаться резко выраженное затишье, но по мере удаления от полосы скорость ветра быстро нарастает и на расстоянии 25 высот полосы практически не отличается от скорости ветра на открытом участке. Неравномерное распределение скорости ветра, вызываемое полосами с непродуваемой конструкцией, ведет к накоплению возле них зимой больших сугробов, а во время пыльных бурь – валов песка и пыли.

Такие полосы большей частью трехъярусные, т. е. состоят из главных, сопутствующих лесных пород и кустарников, количество которых доходит до 50% от общего числа состава полосы.

При ажурной конструкции по всему вертикальному профилю лесной полосы равномерно расположены просветы площадью 15-35%. Состоят такие полосы из древесных пород с небольшой примесью кустарников или только из одних деревьев. Такие полосы частично пропускают воздушный поток через себя и действуют как решетчатые преграды.

Таблица 2

Система лесомелиоративных насаждений

Виды защитных лесных насаждений	Место закладки насаждения	Назначение лесонасаждений и их основные характеристики
1. Полезащитные лесные полосы	Соответствуют ровным площадям с медленным и слабым поверхностным стоком, отсутствием смыва почв и развеиваемых песков. Расположение лесных полос связано с учетом направления господствующих засушливых (в степи) или метелевых (в лесостепи) ветров. Эти лесные полосы располагают на всей водосборной площади в двух взаимно перпендикулярных направлениях по длинным и коротким сторонам полей. Основные полосы размещают по длинным сторонам полей перпендикулярно к направлению вредоносных ветров. Вспомогательные полосы – по коротким сторонам.	Лесные полосы преимущественно ветрозащитного снегораспределительного назначения. Их влияние на поверхностный сток второстепенно, этим определяется их небольшая ширина (10-20 м) и по возможности продуваемая (или ажурная) конструкция. Этому виду лесных полос в лесостепи наиболее соответствует древесно-теневой тип посадки (смешение главных и подгоночных древесных пород). В менее благоприятных условиях степи практикуется применение древесно-кустарникового типа посадок. Полезащитные лесные полосы уменьшают скорость ветра с наветренной стороны на расстоянии, равном 5-10 кратной, а с подветренной – 25-30 кратной их высоте.
2. Лесные полосы водорегулирующего и противоэрозионного назначения 2.1Стокорегулирующие (водорегулирующие) лесные полосы	Лишь попутно оказывая известное влияние на ветровой режим и снегораспределение на прилегающей территории, данные лесные полосы по своей структуре и расположению должны быть рассчитаны на создание возможно больших препятствий для поверхностного стока и возможно лучших условий для поглощения воды и закрепления почвы. Поскольку на участках крутизной более 2º поля севооборотов располагают длинной стороной поперек склона соответствующе размещают и основные лесные полосы без учета направления вредоносных ветров. Поперечные полосы размещают вдоль склона, что может вызвать концентрацию стока. Для устранения размывов вдоль полосы устраивают распылители стока.	Стокорегулирующие лесные полосы предназначены для регулирования и поглощения поверхностного стока и предохранения почв от смыва на участках, находящихся ниже по склону. Необходимость создания возможно больших препятствий для поверхностного стока обусловливает в целом для данного вида насаждений их значительную ширину (до 15м) и достаточно плотную конструкцию. Насаждениям этого вида соответствует древесно-кустарниковый тип посадок. Для повышения противоэрозионного значения лесные полосы необходимо сочетать с водозадерживающими валиками или глубоким щелеванием междурядий.
2.2 Прибалочные и приовражные полосы	По условиям хозяйственного использования защищаемой ими территории насаждения этого вида связаны преимущественно с кормовыми угодьями или неудобными землями (в балках), кормовыми севооборотами почвозащитного типа. Размещают лесополосы вдоль необлесенных балок и оврагов перпендикулярно к линиям стока на 3-5 м выше их бровок.	Прибалочные и приовражные лесные полосы создают для задержания и поглощения поверхностного стока и предохранения почвы от смыва и размыва. Они благоприятствуют увлажнению и затенению откосов оврагов. Лесные полосы данного вида оказывают защитное влияние на прилегающие поля, улучшают микроклимат и повышают

Продолжение таблицы 2

	Наибольшее количество стекающих вод поступает в овраги через их вершины. Чтобы прекратить рост небольших оврагов и предупредить размыв балок, в нижней части водоподводящих ложбин создают вершинные насаждения. Посадку проводят на ширину ложбины, а по длине (вдоль оси ложбины) не менее чем на 50 м.	урожайность культур. Эти полосы создают плотной конструкцией шириной до 21 м.
2.3 Облесение оврагов	Лесные насаждения создают по откосам и дну оврагов и балок в виде куртин и сплошных массивов.	Лесные насаждения создают для приостановления обрушения и осыпания откосов и размыва дна, создания условий для задержания твердых частиц, а также использования этих участков в хозяйственных целях.
3. Водоохранные лесные полосы	По берегам прудов и водоемов располагают (по урезу высоких вод и ниже) лесные полосы шириной 10-20м; илофильтры из кустарниковых ив и других кустарников располагают по дну водоподводящих ложбин и лощин, непосредственно впадающих в водоем, длиной до 100-150м, на всю ширину их водотока. Противоэрозионные и ветроломные посадки, шириной 10-20 м, создают вокруг водоемов по всему контуру.	Этот вид насаждений включает в себя несколько типов, связанных с защитой водоемов от усиленного испарения с их водной поверхности и от заиления, а плотин от угрозы прорыва в периоды паводков. Берегоукрепительные насаждения состоят из нескольких рядов влаголюбивых деревьев и кустарников, переносящих временное затопление. Назначение противоэрозионных и ветроломных посадок – защита берегов от смыва и размыва, задержание твердого стока, ослабление силы ветра, уменьшения испарения и волнобоя. Илозадерживающие фильтры создают для защиты пруда от заиления путем задержания мелкозема. Используют только кустарники, высаживая их рядами в шахматном порядке
4. Ветрозащитные и водоохранные лесные полосы в районах орошения и обводнения	Расположение лесных полос этого вида на территории полностью подчиняется построению оросительных систем. Защищаемыми сельскохозяйственными площадями в данном случае являются поливные участки, ограниченные постоянными оросительными каналами.	К этому виду лесных полос относят полосы вдоль каналов оросительной и обводнительной сети и по откосам водозадерживающих валов (при лиманном орошении). Полосы должны быть узкими и состоять из 2-3 рядов высокоствольных и быстрорастущих древесных пород.
5. Лесонасажения на песках	Размещение защитных лесных насаждений на песках связано с учетом направления и силы ветра, расположения песчаных массивов, а также различных типов песков и их лесорастительных условий	Назначение этого вида насаждений – ветрозащитное, но в отличие от обычных полезащитных лесных полос они не только улучшают микроклимат прилегающих к ним площадей, но и ослабляют перенос ветром подвижных частиц и закрепляют пески под своим пологом. Ширина данных насаждений от полос в 10-25 м до крупных массивов сплошного облесения.

Окончание таблицы 2

6.Лесонасаждения для животноводства

Зеленые древесные зонты размещают на пастбищах в местах отдыха и водопоя животных. Деревья в микрозонтах размещают на расстоянии 4×4 или 5×5. Несколько микрозонтов составляют единый зонт. Кулисы для защиты ферм и кошар размещают со стороны господствующих ветров.

Защитные лесные насаждения для животноводства в соответствии с их ролью и назначением могут быть: а) пастбищезащитные лесные полосы на постоянных пастбищах для защиты животных от пыльных бурь, сильных ветров и улучшения травостоя; б) зеленые зонты необходимы для защиты животных от прямой солнечной радиации. Площадь зонта 0,5-1,2 га; в) прифермские и прикошарные защитные насаждения служат для защиты ферм, кошар, выгульных дворов от заносов песеом, пылью или снегом; г) насаждения, создаваемые на отгонных пастбищах для укрытия и защиты животных от неблагоприятной погоды. Это плотные насаждения площадью 2-4 га.

Воздушный поток, проходя через них, дробится, и вихревые движения в нем ослабевают. Поэтому с заветренной стороны не обнаруживается больших завихрений. Перевалившиеся через такую полосу воздушные массы вступают во взаимодействие с просочившимся воздухом, что ведет к снижению скорости потока за полосой. Область наибольшего снижения скорости ветра наблюдается с заветренной стороны на расстоянии 3-5 высот полосы, однако это снижение не столь значительно, как за полосами сплошной конструкции.

Продуваемые лесные полосы по своему строению имеют внизу до высоты 1,5-2 м сплошные крупные просветы, в которых видны только стволы деревьев, вверху в кронах такие полосы сомкнуты. Кустарники в этих полосах отсутствуют. Верхняя часть полосы почти или полностью ветронепроницаема. Такие полосы разделяют воздушный поток на две части, одна из которых проходит через полосу, а другая переваливается через нее. За полосой продуваемой конструкции область наименьших скоростей с заветренной стороны наблюдается на расстоянии 7 высот полосы, после чего скорость медленно и равномерно нарастает. На защищенной такими полосами территории более равномерно распределяется снежный покров, уменьшается испарение, изменяется режим температуры и влажности приземных слоев воздуха межполосных пространств, ослабляются процессы дефляции.

Важным при проектировании лесных полос является установление оптимального расстояния между ними как в равнинных условиях, так и на склоне (приложение 1).

Кроме крутизны и длины склона, типа почв расстояние между лесными полосами зависит от характера стока, степени ложбинистости, способов обработки почв и требований механизации сельскохозяйственных работ.

Поглощение поверхностного стока воды непосредственно зависит от ширины полосы: чем она шире, тем полнее поглощается сток. Однако для уменьшения процента изъятия пахотных земель под полосы, ширина их должна быть минимальной.

Определение ширины полосы наиболее важно при проектировании стокорегулирующих лесных полос. Это связано с тем, что они занимают большую площадь в районах развития водной эрозии.

Для расчета ширины лесной полосы следует воспользоваться следующими формулами:

1. Расчет ширины стокорегулирующей лесной полосы в зависимости от крутизны склона

где, B₁ – ширина стокорегулирующей полосы, м;

К – коэффициент, учитывающий регулируемую обеспеченность стока (для центрально-черноземной полосы при задержании стока 70% обеспеченности значение К равно 0,018);

i – средний уклон выше лесной полосы, град;

l – расстояние от водораздела или лежащей выше лесной полосы, м.

Средний уклон местности (i) можно определить по следующей формуле:

где, H – число заложений, перемноженное на сечение рельефа;

Д – горизонтальное проложение, м.

2. Расчет ширины стокорегулирующей лесной полосы с учетом необходимости регулирования снеготаяния

где, B₂ – ширина стокорегулирующей полосы, м;

l – расстояние от водораздела или лежащей выше лесной полосы, м;

М – запасы воды в снеге на 1 га, м³ (300 м³);

К – коэффициент стока (0,6 – 0,7);

8000 – коэффициент, отражающий объем поглощения воды почвой на глубине 1,8 м (глубина залегания водопроницаемой морены).

В качестве проектной ширины должно быть взято среднее (Вср) значение из подсчитанных по приведенным формулам.

В результате подготовительных работ оформляется чертеж – «Проектный план размещения лесных полос АО «…» … области» и составляется ведомость проектируемых защитных насаждений (таблица 3). Ведомость заполняется на все группы проектируемых лесополос в разрезе всего хозяйства. В ведомости указываются номер лесонасаждения, его длина, ширина и площадь, гранулометрический состав почвы, отмечается за счет каких угодий, проектируются лесные полосы.

Таблица 3

Ведомость проектируемых защитных насаждений в АО «Богатырь» Тамбовской области

Группы защитных лесонасаждений	№ лесной полосы	Ширина, м	Длина, м	Площадь, га	Проектируется за счет, га	Гранулометри-ческий состав почв
пашни	сенокоса	пастбища
Полезащитные – всего			3,2	2,88	2,88			Тяжелый
в том числе			1,1	0,99	0,99
			0,8	0,72	0,72
			1,3	1,17	1,17
Стокорегулирующие – всего			5,9	6,49	6,49
в том числе			1,9	2,09	2,09
			2,2	2,42	2,42
			1,8	1,98	1,98
Прибалочные – всего			5,8	10,44	5,34		5,10
в том числе			1,3	2,34	2,34
			2,1	3,78	2,38		1,40
			1,3	2,34			2,34
			1,1	1,98	0,62		1,36
Итого по хозяйству			14,9	19,81	14,71	-	5,10