Виды защитных лесных насаждений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Виды защитных лесных насаждений

Введение

По мелиоративному значению защитные лесные насаждения подразделяются на:

а) полезащитные лесные полосы на равнинной территории и весьма пологих склонах для защиты полей от вредных ветров, задержания и распределения снега на полях;

б) государственные лесные полосы на водоразделах для задержания снега, регулирования поверхностного стока и улучшения гидрологических условий, а также вдоль крупных рек для предохранения их от заиления и улучшения водного режима;

в) противоэрозионные лесные и лесосадовые насаждения, размещаемые поперек и вдоль пахотных склонов для задержания поверхностного стока воды и предохранения почвы от эрозии;

г) прибалочные и приовражные лесные полосы, размещаемые вдоль бровок балок и оврагов для поглощения талых и ливневых вод, поступающих в балки и овраги с боковых водосборов, приостановки роста оврагов и закрепления их склонов;

д) сплошные насаждения на склонах оврагов и балок с теми же функциями, что и приовражно-балочные полосы;

е) лесные полосы и насаждения на орошаемых землях и вокруг водоемов для защиты полей от вредного влияния суховейных ветров, предупреждения заболачивания и вторичного засоления, а также для защиты водоемов от излишнего испарения и заиления, предохранения берегов от разрушения волнобоем;

ж) лесные полосы вдоль железных и шоссейных дорог для защиты их от снежных и песчаных заносов.

В зависимости от особенностей природных условий отдельных районов в систему проектируемых полезащитных насаждений могут входить все виды насаждений или только некоторая часть их.

1. Полезащитные лесные полосы

Линейные древесные насаждения создаются на неорошаемых и орошаемых землях равнинных территорий для защиты почвы и сельскохозяйственных растений от неблагоприятных климатических факторов. Полезащитные лесные полосы снижают скорость ветра, задерживают на полях снег, уменьшают поверхностный сток атмосферных осадков, повышают влажность почвы, уменьшают испарение влаги, препятствуют развеиванию почвенного покрова, повышают и стабилизируют урожайность сельскохозяйственных культур, играют важную природоохранную роль, являются частью экологического каркаса агротерритории.

Рис. 1. Полезащитная лесная полоса продуваемой конструкции из сосны обыкновенной

На плоских водоразделах и склонах, где водная эрозия не превышает допустимой величины, основные полезащитные лесные полосы располагают поперек наиболее вредоносных ветров. Допускается отклонение их расположения от перпендикулярного на угол не более 30° при уменьшении расстояния между полосами. Вспомогательные лесные полосы, предназначенные для защиты полей от ветров других направлений, располагают преимущественно перпендикулярно основным. Расстояния между основными полезащитными лесными полосами определяют исходя из ожидаемой защитной их высоты и дальности эффективного влияния на ветровой режим, а также с учетом эродированности почв и применяемых систем земледелия по природным районам страны. Предельное расстояние между основными полосами на связных почвах не должно превышать в лесостепи 600 м, в степи на обыкновенных черноземах - 500, на южных черноземах -400, в сухой степи на темно-каштановых и каштановых почвах -350, в полупустыне на светло-каштановых почвах - 250, на песчаных и супесчаных почвах степной зоны - 100-250 м. В районах активного проявления ветровой эрозии почв предельное расстояние уменьшается при сильной и очень сильной дефляции на 40%, средней на 20, слабой - на 10-15%. Расстояние между вспомогательными лесными полосами на черноземных почвах обычно составляет 1500-2000 м, на темно-каштановых 1000-1500 м, в районах с неустойчивым направлением ветров -1000 м. В местах пересечения основных и вспомогательных полезащитных лесных полос оставляют разрывы шириной до 20-30 м. На пахотных склоновых землях, где главным является защита их от водной эрозии, роль полезащитных лесных полос выполняют стокорегулирующие насаждения.

Рис. 2. Полезащитная полоса ажурной конструкции из берёзы повислой

Рис. 3. Полезащитная лесная полоса плотной конструкции из сосны обыкновенной и тополя бальзамического

В зависимости от требуемой ветропроницаемости и размеров деревьев во взрослом состоянии рядовые полезащитные лесные полосы на неорошаемых землях создают в лесной и лесостепной зонах из 2-3 рядов при ширине 7,5-10,0 м, степной -12, в сухой степи и полупустыне - 16-20 м.

Рис. 4. Погибающая по возрасту лесополоса из тополя

Рис. 5. Однократное действие сельхозпала на берёзовую лесополосу

Рис. 6. Многократные действия сельхозпала привел к гибели лесополосы

Полезащитные лесные полосы выращиваются преимущественно рядовым способом. Кроме того, в разные годы получили распространение и другие способы, например, гнездовой, шахматный, диагонально-групповой и др. Для создания полезащитных лесных полос применяют сеянцы, черенки и семена некоторых пород. При рядовом способе на выщелоченных, типичных и обыкновенных черноземах древесные растения размещают в ряду на расстоянии 1-2 м друг от друга, на южных черноземах и почвах каштанового типа - через 2 м. При диагонально-групповом и шахматном способах расстояние между посадочными местами в рядах 6-8 м. При строчно-луночных посевах дуба расстояние между лунками составляет 1 м, а групп лунок - 3 м. Саженцы ореха размещают через 6-8 м. На комплексных каштановых и светло-каштановых почвах в сухой степи и полупустыне с наличием солонцов свыше 25% линейные полезащитные лесные полосы создают лишь на участках крупных впадин с корнедоступными пресными грунтовыми водами.

Рис. 7. Схема трёхрядной полезащитной полосы из одной главной породы: О - главная порода; * - сопутствующая порода; Л - кустарник

Рис. 8. Схема пятирядной полезащитной полосы из одной главной породы

Рис. 9. Схема полезащитной полосы из главных и сопутствующих пород

Насаждения полезащитных лесных полос по составу могут быть чистыми или смешанными. Высокорослые быстрорастущие породы уже в молодом возрасте могут оказывать существенное ветроуме-ряющее влияние на прилегающие угодья. Однако, они, как правило, недолговечны. В большинстве случаев предпочтение следует отдавать дубу, обладающему высокой устойчивостью и долговечностью. Разработаны специальные схемы смешения различных пород. На каштановых почвах в опушечный ряд высаживают низкорослый кустарник, чередуя его с деревьями.

2. Противоэрозионные лесные полосы

Полосы создаются для защиты почвы сельскохозяйственных угодий от водной эрозии, которая происходит на склонах при поверхностно выраженном стоке воды. Лесные полосы поглощают воду, стекающую с полей во время таяния снега и летних ливней, и этим ослабляют или полностью прекращают водную эрозию почвы.

Водная эрозия почвы приняла во всем мире настолько большие размеры и наносит столь огромный и многосторонний, часто непоправимый, ущерб, что защита почв от нее стала одной из важнейших проблем человечества. Почва - национальное богатство каждой страны, основное средство сельскохозяйственного производства, поэтому защита ее жизненно необходима.

Использование лесных насаждений для защиты почвы от водной эрозии основано на их почвозащитных свойствах поглощать поверхностный сток воды и уменьшать скорость ветра. Почвозащитные свойства леса обусловлены наличием рыхлого слоя лесной подстилки, повышенной водопроницаемостью почвы под лесом, особенностью микроклимата леса.

Лесная подстилка при объемной массе 0,1-0,2 г/мин. на свежевспаханной почве - 2,29, а на старой уплотненной пашне - 0,09 мм/ч увеличивает себестоимость перевозок на 25%, а снижение ее с 20 до 10 км/пог. м резервную зону оставляют шириной 20-30 м при снегопереносе до 75 м3/пог. м, необходима двухполосная система снегозадерживающих посадок с разрывом между ними 30-35 м. Кустарники высаживают в полевых опушках.

Рис. 10. Схема водорегулирующей лесной полосы

Породный состав носит зональный характер; предпочтение отдается устойчивым к снеголому и декоративным породам. При правильном размещении и эксплуатации придорожные насаждения успешно защищают автодороги от заноса снегом и пылью. В то же время они существенно уменьшают загрязненность окружающей среды, принимая на себя наибольшую нагрузку по нейтрализации выхлопных газов, что особенно актуально для автомагистралей с интенсивным движением. В придорожных насаждениях накапливаются свинец, медь, никель, кадмий, цинк, марганец и другие металлы, которые обнаруживаются в лесной подстилке и почве под насаждениями, на листовых пластинках, в семенах и плодах растений.

Фильтрующая способность насаждений усиливается с увеличением их ширины и густоты. В то же время во многих случаях для предупреждения заносов дорог снегом насаждения должны быть достаточно ветропроницаемыми. Сочетание таких противоречивых задач разрешается только при специальном их проектировании. На территориях с менее напряженным ветровым режимом часто сажают вдоль дорог однорядные полосы из высокорослых деревьев с участием декоративных пород. Протяженность автодорог с твердым покрытием в России составляла к концу ХX столетия 800 тыс. км. В открытых степных и лесостепных районах они проходят в основном по сельскохозяйственным угодьям. Без лесонасаждений вдоль автодорог может заметно снижаться качество сельскохозяйственной продукции, собираемой с придорожных участков активного загрязнения на расстоянии до 30 м и более. Особенно опасно употребление в пищу плодов и ягод, собранных с деревьев и кустарников, растущих вдоль автодорог, поэтому плодовые породы не рекомендуются для выращивания в них. Также не рекомендуется собирать здесь грибы и заготавливать траву для скармливания скоту, категорически исключается заготовка лекарственных растений.

3. Облесение и закрепление песков

Пески обычно используют под выпас скота, реже - под садово-виноградные, бахчевые и другие культуры. В результате беспорядочного выпаса скота и неправильной пахоты пески и песчаные почвы часто разрушаются и приходят в движение. В этом случае они угрожают прилегающим к ним сельскохозяйственным угодьям, дорогам, различным сооружениям, рекам, населенным пунктам и т.п., поэтому их использование требует создания защитных насаждений, без которых нельзя рассчитывать на успешное выращивание сельскохозяйственных культур.

Однако созданию защитных лесонасаждений должно предшествовать закрепление песков посевом многолетних трав или самозарастанием. Голые, лишенные травянистой растительности пески Европейской части страны после прекращения на них выпаса скота и распашки в течение 5-7 лет покрываются естественной травянистой растительностью. Пески полупустынь, например, в Астраханской области, требуют для самозарастания 20-40 лет, а пески пустынь Средней Азии - 80-100 лет и более. Если по хозяйственным соображениям голые подвижные пески нельзя оставить под естественное самозарастание, то прибегают к искусственному закреплению их механическими защитами или путем посева трав.

Механические защиты представляют собой небольшие заборики, сделанные из соломы, камыша, песчаного овса, полыни и др. Они используются для закрепления песков на особо ценных сельскохозяйственных участках или в местах, где требуется защита населенных пунктов, сооружений, дорог от двигающихся песков. Различают три вида механических защит: стоячие, прижимные и лежачие, которые располагают по определенной системе на закрепляемых песках.

Стоячие механические защиты устанавливают параллельными полосами перпендикулярно господствующим в данной местности ветрам. По границам полос роют канавки глубиной 25-30 см или проводят плугом глубокую бороздку, куда раскладывают заранее подготовленные снопы диаметром 10-12 см и высотой 1 м и более, затем их устанавливают на дно канавы или борозды с таким расчетом, чтобы над поверхностью песков они возвышались на 70-80 см. Нижние концы снопов закапывают лопатами или заделывают обратным ходом плуга. Расстояние между рядами стоячих защит в 5-10 раз больше их высоты и зависит от крутизны и положения склонов, на которых сооружают защиты. На крутых и ветроударных склонах стоячие механические защиты устанавливают чаще, на пологих и подветренных - реже. На полосах между стоячими механическими защитами обычно высевают семена различных трав или высаживают древесные и кустарниковые породы.

Для прижимных защит материалом служит та же растительность, что и для стоячих, но в более ранней стадии зрелости. Заготовленными травами выстилают на закрепляемых песках полосы шириной 1,5-2,0 м, между которыми оставляют такие же по ширине полосы голых песков. Разостланную растительность посредине стеблей вдавливают тупыми лопатами в песок, отчего концы ее поднимаются кверху и создают препятствия для движения песка. Полосы песка между такими защитами либо оставляют для самозарастания, либо засевают травами или засаживают древесными породами и кустарниками.

Для создания лежачих защит по поверхности песков в виде полос раскладывают хворост, солому, ветки, сучья и пучки травы. Для того чтобы полосы не сносило ветром, их присыпают песком. После этого пески закрепляются посевом трав или посадкой древесных и кустарниковых пород. В качестве травянистых растений используются песчаный овес, кумарник или восточное просо, селин.

Для закрепления песков в Европейской части страны используют и такие растения, как типчаки, житняки, озимую и многолетнюю рожь, прутняк, донник, люцерну, суданскую траву, сорго и др.

Но основным методом закрепления подвижных песков является лесоразведение. Сеянцы древесных и кустарниковых пород, посаженные на подвижных песках, в первые годы нуждаются в защите от выдувания, засекания и засыпания их песком. Именно поэтому их высаживают на площадь, защищенную механическими защитами, или под защиту насаждений из шелюги.

Шелюга - кустарниковая ива, хорошо произрастающая на голых песках, но только не в полупустынях и пустынях в связи с быстрым пересыханием их верхнего слоя. Выращивают ее хлыстами или черенками. Первый способ применяют там, где можно проводить плужные борозды однолемешным конным или тракторным плугом. Направление борозд должно быть перпендикулярно господствующим ветрам, а расстояние между ними равняться 3-6 м. Предварительно очищенные от боковых ветвей двух-, трехлетние хлысты шелюги раскладывают в бороздах так, чтобы комель одного хлыста заходил за вершину другого на 10-20 см. Заделывают хлысты обратным ходом плуга. На бугристых песках, где нельзя проводить борозды, шелюгу высаживают черенками также при ширине междурядий 3-6 м и расстоянии в рядах 0,5-1 м. Длина черенков, в зависимости от влажности песков, составляет 30-50 см. Заготовляют черенки из сильнорослых одно-, двухлетних побегов шелюги. Посадку проводят под меч Колесова или под сажальный кол. Черенки заделывают вровень с землей. Осенью или ранней весной следующего года однолетние побеги шелюги срезают на короткий пень. Это способствует лучшему кущению. Высаживают шелюгу как осенью, так и весной во влажный песок. Весной шелюга быстро прорастает и к осени второго года образует густые ряды растений, препятствующие движению песка. Обычно на третий год жизни шелюгового насаждения между его рядами сажают древесные породы.

Для закрепления голых песков в Средней Азии применяют также кустарники джузгун, черкез, песчаную акацию, тамарикс, а для облесения - саксаул белый и черный. Наибольшую хозяйственную ценность для среднеазиатских республик представляет саксаул черный, растущий в виде крупного кустарника или небольшого деревца. Он дает высококачественное топливо и улучшает пастбища. Кроме того, саксаул - кормовое растение; круглый год его поедают верблюды, овцы, козы. В непогоду саксаул служит естественным укрытием для скота; он не боится систематического стравливания при выпасах. Саксаул разводят семенами, которые образуются ежегодно. Урожаи семян зависят от возраста насаждения, условий произрастания и колеблются в широких пределах. К сбору семян саксаула приступают после первых заморозков, вручную обирая их с веток. Следует помнить, что семена саксаула после годичного хранения полностью теряют всхожесть.

При закреплении подвижных барханных песков вместо механических защит можно использовать нэрозин - химическое вещество, наносимое на поверхность песков наземным способом или с самолета и образующее тонкую пленку, которая препятствует передвижению песков. Непосредственно перед нанесением нэрозина высевают семена саксаула, кандыма, песчаного овса и других растений в лунки, располагаемые рядами через 3-4 м, а в ряду - через 0,6-0,8 м. Норма высева саксаула при таком способе посева не превышает 5-6 кг на 1 га, а остальных пород - 8-10 кгга и более деловой древесины.

4. Защитные лесные насаждения вокруг водоемов

защитный лесной насаждение водоем

Данные насаждения служат для защиты водоисточников от излишнего испарения с поверхности водоема и от заиления. Свое назначение лесные защитные насаждения выполняют благодаря их ветроломной роли, что снижает испарение с водной поверхности на 25-30% в сравнении с незащищенными водоемами.

Обычно защитные насаждения создаются шириной 10-18 м с размещением их на пологих склонах выше уреза высоких вод. Такие насаждения желательно создавать ажурной или плотной конструкцией из быстрорастущих пород и ягодных кустарников.

При облесении обрывистых берегов водоемов и рек создаются берегоукрепительные лесные полосы с размещением выше бровки обрыва из корнеотпрысковых древесных и кустарниковых пород.

Рис. 11. Схема защитной лесной полосы вокруг прудов и водоёмов

Пруды и водоемы без древесно-кустарниковой защиты обычно подвергаются быстрому заилению при поступлении почвенных частиц по ложбинам стока. Для кольматажа переносимого ила по водоподводящим тальвегам создаются кустарниковые илофильтры. Длина их по главному водотоку 50 м, по второстепенным - 20-30 м, а ширина определяется уровнем проходящего паводка. Илофильтры создаются из кустарниковых ив и корнеотпрысковых кустарников с повышенной густотой.

5. Колковые леса

Небольшие леса в лесостепной зоне, приуроченные к увлажненным пониженным местам, относятся к лесам I группы, подлежащим строгой охране. Характерны для Зауралья, где составляют более половины лесного фонда и в сочетании с полями образуют своеобразный ландшафт. Встречаются в центральных и юго-восточных районах Европейской части РФ - Воронежская, Саратовская, Волгоградская области; в Сибири - Омская, Новосибирская области, Алтайский и Красноярские края, в Северном и Центральном Казахстане. Колки расположены в блюдцеобразных понижениях, где почвы более увлажнены, чаще на водоразделах. Размеры колков от 0,2 до 30 га. Главные породы колковых лесов - береза, осина, осина и береза; в редком подлеске - шиповник, дрок, вишня степная, спирея, ива и другие. Класс бонитета II-IV.

Рис. 12. Берёзовые колки в лесостепи с полезащитными лесными полосами

Колки влияют на прилегающие к ним участки, повышая влажность воздуха и почвы, значительно ослабляя дефляцию. Уровень грунтовых вод в колках повышается на 1,2-2,0 м, на полях между ними - на 0,7 м. Колковые леса способствуют рассолению почв прилегающих полей. Урожайность сельскохозяйственных культур среди колков значительно выше, чем в открытой степи.

Размещено на Allbest.ru