Проектирование защитных лесных полос и насаждений

   Прежде  чем перейти к изложению разных видов лесомелиорации, надо указать, что хотя о защитном влиянии леса известно давно, а сделано ещё не так много. В связи с ростом населения и увеличением нашего вмешательства в природу, причём, часто неправильного, приводящего к загрязнению окружающей среды, значение и необходимость защитно-мелиорирующего влияния леса не уменьшается, а постоянно увеличивается. Повышается значение и экологической роли леса, особенно в безлесных и мало лесных районах, а такие есть не только в степной и лесостепной, но и в нечернозёмной зоне. В таких районах защитные насаждения часто являются единственными местами для сохранения птиц, зверей и другой полезной фауны. В районах, где распаханность составляет 75-85 % ,и где не создают защитных насаждений, практически не остается ни птиц, ни зверей. Здесь происходит общая деградация природы. Создание защитно-мелиоративных лесонасаждений, в системе с другими мерами, позволит не только получить дополнительную сельскохозяйственную, лесную и иную продукцию, не только защитить почву от разрушительного действия вредоносных ветров и эрозии, но и сохранить реки и водоемы от заиления и загрязнения, создать условия для жизни полезных животных, улучшить экологическое состояние местности для более плодотворного труда человека, его здоровья и жизни.

     Противоэрозионная организация территории.

    Разные  участки эродируемого водосбора  в неодинаковой степени подвержены воздействию эрозийных процессов. Поэтому конкретный состав противоэрозионных мер на отдельных участках водосбора должен быть различным, а также различно и их хозяйственное использование. В связи с этим защита от водной эрозии и должна начинаться с противоэрозионной организации территории и других организационно-хозяйственных мероприятий. Обычно весь эрозионно-опасный водосбор по степени выраженности эрозионных процессов подразделяют на отдельные зоны и группы. Такое противоэрозионное деление территории водосбора предопределяет применение и расположение по водосбору основных противоэрозионных мероприятий и характер хозяйственного использования каждой выделенной группы.

   Более часто применяют разделение водосборной  площади на три зоны: гидрографическую, присетевую и приводораздельную (табл.1). В гидрографическую зону включают берега и дно старой гидрографической сети (лощины, балки, долины) вместе с образовавшимися оврагами, а также прилегающие к ним крутые склоны с уклоном обычно более 0,18-0,20 (более 10-11°), сильно смытые и частично размытые. Гидрографическая зона обычно непригодна под пашню и на местности часто определяется границей пахотных угодий, прилегающей к верхней бровке крутых склонов, а иногда и берегов гидрографической сети, площадь которой обычно используется под кормовые и лесные угодья. В тех случаях, когда крутые склоны распахиваются, к гидрографической зоне должна быть отнесена та часть круто распаханных склонов, которая сильно смыта и имеет уклон более 0,15-0,17 (более 8-10°).

Таблица 1. Разделение площади  водосбора на противоэрозионные  зоны.

   Далее по обе стороны, а иногда и по одну сторону от гидрографической зоны выделяют присетевую зону. В неё включают прилегающие к гидрографической зоне довольно крутые участки склона, обычно занятые пашней, но подверженные интенсивному процессу смыва с образованием струйчатых размывов. Изрезанность частыми мелкими ложбинами и струйчатыми размывами — характерный признак для выделения присетевой зоны. Уклоны поверхности здесь обычно более 0,05 (более 3°), но менее 0,14-0,18 (до 8-10°). Здесь значительно уменьшается мощность гумусового горизонта или содержание гумуса в пахотном слое. Нижняя граница присетевой зоны является верхней границей гидрографической зоны. Верхняя граница присетевой зоны устанавливается путём выявления участков с уклоном более 0,05, путём ограничения на склоне видимых на пашне струйчатых размывов и вершин ложбин, а также путем закладки почвенных разрезов и выявления участков с пониженной мощностью гумусового слоя с уменьшенным содержанием гумуса в пахотном горизонте. При ширине присетевой зоны менее 50-70 м, она не выделяется, а эта полоса относиться, в зависимости от состояния, к гидрографической или приводораздельной зоне.

   Выделом присетевой зоны практически предопределяется и нижняя граница приводораздельной зоны, которая тянется до водораздела. Площадь приводораздельной зоны обычно составляют основную (более 50%) часть водосбора. Сюда относятся непосредственно водоразделы и прилегающие приводораздельные участки склонов с небольшими уклонами — не более 0,05. Только при наличии вогнутых склонов иногда возникает необходимость выделения присетевой зоны на более крутой части склона где-то в середине склона.

     Таким образом, гидрографическая зона является зоной размыва, в присетевой зоне происходит сильный смыв почвы с образованием струйчатых размывов, на приводораздельной зоне смыв обычно небольшой, но здесь происходит накопление водной энергии, в силу чего и наблюдается эрозия на нижележащих участках.

     Хозяйственное использование выделенных зон должно быть различно, так как разные сельскохозяйственные культуры оказывают различное почвозащитное влияние. Наибольшее противоэрозионное значение имеют лесные угодья, состоящие из деревьев и кустарников. Из сельскохозяйственных культур хорошее почвозащитное влияние оказывают многолетние травы, конечно, при условии их хорошего развития и густого травостоя. Это объясняется постоянным наличием травостоя или дернины, способностью трав восстанавливать структуру почвы, механически хорошо скреплять почву мощной корневой системой и снижать скорость течения поверхностной воды благодаря высокой шероховатости густого травостоя. Однолетние культуры имеют меньшее противоэрозионное значение, так как почва в течение длительного времени, особенно в наиболее опасный весенний период, находится в обнажённом состоянии. Особенно малое противоэрозионное влияние оказывают пропашные культуры, а по нашим исследованиям они могут даже усилить эрозию, если ряды направлены вдоль склона поверхности.

     Следовательно, основным пахотным угодьем на подверженном эрозии водосборе является приводораздельная  зона. Здесь можно размещать полевые, кормовые и другие севообороты. Присетевую зону следует использовать под кормовые угодья с многоукосным или пастбищным использованием (но с нормированным выпасом скота). Если по хозяйственно-экономическим требованиям необходима пашня, то присетевую зону можно использовать и под пахотные угодья, но вводить здесь специальные почвозащитные севообороты, которые должны содержать не менее 50% (по площади) многолетних трав, не иметь пропашных культур и чистых паров. Часто верхнюю часть присетевой зоны, где эрозия развита в меньшей степени, отводят под пашню с почвозащитными севооборотами, а нижнюю часть, более смытую используют в качестве кормового угодья. Гидрографическая зона обычно отводится под облесение - или сплошное или в сочетании с залужением. Только днища нижних частей балок, где наблюдаются уже процессы отложения твёрдого стока, могут использоваться под интенсивные овощные культуры, а также под плантации корзиночных ив.

     Глава № 2.

     СИСТЕМА ЗАЩИТНО-МЕЛИОРИРУЮЩИХ  ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ, ИХ КОНСТРУКЦИЯ, РАСПОЛОЖЕНИЕ НА ПЛАНЕ.

   Описание  полезащитных, стокорегулирующих, прибалочных и приовражных лесополос.

   Расположение  противоэрозионных  насаждений.

    Противоэрозионные  (почвозащитные) лесные насаждения  располагаются на основе противоэрозионной  организации и, следовательно,  рельефа поверхности, в тесной увязке с дорогами, границами полей, полезащитными лесными полосами и естественными массивами леса; они должны повышать эффективность действия агротехнических и гидротехнических противоэрозионных мероприятий и не должны препятствовать выполнению всех полевых работ.

   Противоэрозионные насаждения могут создаваться в  виде полос или сплошного и  куртинного облесения. Наибольшее распространение  имеют лесные полосы, ибо они позволяют  при наименьшем проценте занятой  площади получить наибольший защитный эффект. Для этого только надо правильно установить конструкцию полос и надлежащим образом расположить их на водосборной площади. При этом надо учитывать, что лесонасаждения оказывают положительное влияние на ряд факторов (ветер, почву и пр.), однако в первую очередь надо учитывать их основное назначение (защита почв от эрозии).

   На  приводораздельной зоне, где уклоны обычно небольшие (менее 0,05) как правило, создаются полезащитные полосы продуваемой или ажурно-продуваемой конструкции шириною до 15м. Основные полезащитные полосы располагаются перпендикулярно направлению наиболее вредоносного ветра с расстоянием между ними в (20-25) Н, где Н-высота деревьев. Однако чтобы эти полосы лучше задерживали поверхностный сток, основные полезащитные полосы надо располагать поперёк склона, т.е. по горизонталям поверхности. При несоблюдении этих двух направлений (ветра и уклона), допускается отклонение основных полос от направления вредоносного ветра до 30° (в исключительных случаях - до 45°), а от направления уклона поверхности - не более 1-1,5°. Чтобы повысить действие полезащитных полос на поверхностный сток, следует вводить кустарник, но невысокий (высотой до 1 м) и не более 1-2 рядов, иначе может измениться продуваемая конструкция полосы и ухудшиться её ветроломное действие. Вспомогательные полосы, располагаемые через 1-2 км, можно оставить без изменения.

                        основные 

                                    1000-2000 м 

400-500 м вспомогательные

     Разрывы до 30 м для проезда с/х техники

          На присетевой зоне создаются  водорегулирующие (стокорегулирующие) лесные полосы. Основная водорегулирующая полоса располагается по границе с приводораздельной зоной. Она проектируется вдоль горизонталей поверхности, небольшие извилины горизонталей затем спрямляются и стокорегулирующая полоса получается в виде ломаной линии. Другие водорегулирующие полосы проектируются через 250-300 м, в зависимости от уклона и степени опасности эрозии; их желательно проектировать параллельно основной. Поперечные полосы на присетевой зоне располагают также перпендикулярно основным, через 700-1500 м, приурочивая их к понижениям рельефа (ложбинам и пр.). Все стокорегулирующие полосы должны быть трёхъярусными, т.е. содержать главные породы, сопутствующие и кустарники. Способы смешения могут быть различными, более часто применяют порядное смешение, разделяя ряды деревьев рядами кустарников. Раньше рекомендовались непродуваемые (плотные) лесные полосы шириной до 30-40 м и более. В настоящее время ширина водорегулирующих полос рекомендуется до 21 м, но при такой ширине не всегда полностью задерживается поверхностный сток, особенно весенний. Поэтому для усиления задержания поверхностного стока рекомендуется устраивать с нижней стороны полосы земляной вал высотою 0,4-0,5 м, а в последнем междурядий - прерывистую канаву, заполненную рыхлым материалом (соломой, листьями).

     Для проезда сельскохозяйственной техники  в полезащитных и водорегулирующих полосах устраивают разрывы, особенно при пересечении основных и вспомогательных полос.

  250-300 м                    800-1000 м

     Разрывы 15-21 м для проезда с/х техники

   Прибалочные и приовражные лесные полосы размещают  с обеих сторон балки или оврага, вдоль их бровок. Прибалочная полоса обычно совпадает с границей присетевой и гидрографической зонами. В тех случаях, когда овраг почти поглотил балку, проектируют одну приовражно-балочную полосу. Ширина этих полос за последнее время рекомендуется до 21 м, но часто такая ширина может оказаться недостаточной и возникает необходимость её увеличения до 30 м и более. Полосы протягивают выше вершины балки и оврага на 20-50 м, отступая от кромки 3-5 м, а перед вершиной оврага устраивают живые запруды (илофильтры) из кустарниковых ив. Если отвертки склоновых оврагов выходят за пределы приовражной полосы, то вдоль бровок склоновых оврагов располагают лесные полосы шириной 10 м, которые пересекают всю гидрографическую зону и могут выходить в присетевую зону. Конструкция прибалочных и приовражных полос должна быть непродуваемой (плотной) или умеренно-ажурной, полосы должны состоять из главных, сопутствующих и кустарниковых пород. Смешение обычно порядное, кустарников должно быть не менее 40-50%. Облесению, сплошному или частичному (в сочетании с залужением) подлежат все крутые склоны гидрографической зоны, а также берега и особенно откосы оврагов, дно балок и оврагов.