Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Проектирование, создание защитных лесных насажденийСтр 1 из 12Следующая ⇒
Министерство сельского хозяйства РФ Новосибирский государственный аграрный университет Агрономический факультет Проектирование, создание защитных лесных насаждений в лесоаграрных ландшафтах и землях сельскохозяйственного назначения. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Лесомелиорация ландшафтов»
Новосибирск 2018
УДК: 630.232.33(07) ББК 40.67 Я7 Т 91. Составители: канд. с.-хоз. наук, доцент Лях А.А., канд. техн. наук, доцент С.М. Тулиглович
Методические указания проектирования лесомелиоративных мероприятий в степных и лесостепных ландшафтах по дисциплине «Лесомелиорация ландшафтов / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Агрономический факультет; Авторы: Лях А.А., Тулиглович С.М. Методические указания предназначены для студентов агрономического факультета всех форм обучения, обучающихся по специальности 35.03.01. «Лесное дело» Утверждена и рекомендована к изданию учебно-методическим Советом агрономического факультета ( протокол № от 2018 года). Рассматриваются вопросы проектирования защитных лесных насаждений на землях сельскохозяйственного назначения по борьбе с эрозией почвы, снижению испаряемости с водной поверхности и транспирации растений, увеличение продуктивности полевых культур с учетом рельефа агроландшафта, за счёт агротехнических, гидротехнических и лесомелиоративных мероприятий. Рецензент - канд. с.-хоз. наук, доцент Лейболт Е.Л.
Новосибирский государственный аграрный университет (НГАУ 2018)
Введение Россия является родиной полезащитного лесоразведения. За более чем 155-летнюю его историю в стране создана теоретическая и методологическая основа лесной мелиорации, реализованная в форме локальных лесоаграрных ландшафтов на территории всех ее сельскохозяйственных регионов. Однако современные темпы и качество лесомелиоративных и лесохозяйственных работ в защитном лесоразведении низкие, они часто носят не комплексный, фрагментарный характер. На большой поверхности лесные полосы находятся в запущенном состоянии, повреждаются, отмирают, необходимы неотложные меры по оздоровлению и обеспечению качественной смены поколений древостоя и системное замещения лесов. Весь комплекс мер по защитному лесоразведению должен осуществляться под знаком экологического императива и общегосударственных интересов. Лесомелиорации ландшафтов рассматривают как науку и отрасль производства, которые используют лесные насаждения для защиты и преобразования, восстановления ландшафтов, а также увеличения их функционирования. По устойчивости и приспособленности к изменениям внешних условий лесные насаждения превосходят все другие экосистемы. В соответствии с ГОСТ 17.8.1.01-86 Ландшафтом называют территориальную систему состоящую из взаимодействующих природных, или природных и антропогенных компонентов [1]. Агролесокомплексы, которые будут созданы в соответствии с предлагаемой стратегией, повысят лесистость лесомелиоративного фонда земель РФ с 1, 7 до 3, 8%, а пашни с 1, 23 до 2, 5%. По мере увеличения лесистости пашни, получение дополнительной растениеводческой продукции будет постепенно возрастать и по прогнозам составит 30 млн. тонн «зерновых единиц». Себестоимость возделываемых культур снизится на 7-15%, капитальные вложения в лесную мелиорацию пашни окупятся на 7-10-й год, а коэффициент эффективности использования основных производственных фондов ЗЛН составит 0, 33-0, 55(Стратегия..2012). Неизмеримо выше экологическое и социальное значение защитных лесных насаждений на природную среду и здоровье человека. На осуществление программы потребуется около 83 млрд. руб. Ожидаемый экономический эффект от реализации дополнительной растениеводческой продукции и деловой древесины составит 240 млрд. руб. Стратегия развития защитного лесоразведения в Российской Федерации на период до 2020 года определяет природоохранную концепцию мероприятий, долгосрочные цели, задачи и основные пути их решения. Её осуществление позволит достичь экологического оздоровления агросферы страны, повысить уровень продовольственной безопасности, устойчивости сельского хозяйства и обеспечить рост производства сельскохозяйственной продукции, нормализовать качество окружающей среды и преодолеть демографическую напряженность на территории засушливых регионов. Проведение практических работ по лесомелиорации ландшафтов позволит сформировать проект с пояснительной запиской и расчетами потребности в посадочном материале, составить технические задание для выращивания необходимых лесных культур в лесном орошаемом питомнике, провести необходимые расчеты влияния лесных насаждений на возделываемые культуры в системе агроландшафта. В своей практической деятельности инженеру лесоведения придется соприкасаться с рациональным использованием леса, его богатств и исключительных водоохранных, защитных и рекреационных свойств, осуществлять организацию лесного хозяйства, создавать новые лесные насаждения и оздоровительные зоны, сады, парки, заповедники и др. Исходные данные для проектирования защитных лесных насаждений: · Ландшафтная карта с горизонталями в масштабе 1: 10000-20000; · Лесные культуры для: полезащитных насаждений; Государственных лесных полос на водоразделах; противоэрозионных лесных и лесо-садовых насаждений; прибалочных и противоовражных лесных полос; сплошных насаждений на склонах оврагов и балок; лесных полос на орошаемых землях; ветрозащитных лесных полос вдоль железных и шоссейных дорог. · Погодные данные за ряд лет по метеорологическим станциям юга Западной Сибири. · Агрофизические свойства почв Новосибирской, Томской, Кемеровской областей, республики Алтай и Алтайского края. · Роза ветров по румбам (среднее по периодам); · Перечень лесных культур (главных, сопутствующих культур и кустарников для ЗС региона) · Условные обозначения. Содержание практических работ Лабораторные занятия рассчитаны на 28 часов учебного времени и приведены к единому плану, включающему следующие пункты: · темы лабораторных работы; · цели и задачи; · обеспечивающие материалы; · задания; · методические указания по выполнению лабораторных работ; · форма отчетности; · контрольные вопросы; · библиографический список. В данной работе студенты руководствуются «Правилами проектирования, создания и ухода за защитными лесными насаждениями на землях сельскохозяйственного назначения», разработанными ФГБНУ «Рос.НИИПМ» в соответствии с ФЗ РФ от 10.01 1996г *№4-ФЗ «О мелиорации земель []; *земельным кодексом РФ []; *лесным кодексом РФ []; Постановлением Правительства Российской Федерации от 12.06. 2008 г.№450 « О министерстве сельского хозяйства Российской Федерации». В некоторых случаях содержание – лабораторных работ дополнено краткой теоретической частью, формулами, а в конце работ приведены таблицы и справочные материалы. Подготовка к лабораторным работам и их выполнение позволит студентам не только усвоить методику выполнения заданий, но и приобрести навыки работы со справочным материалом, дополнительной литературой. При анализе и выборе конструкций лесных полос, подбора лесных культур, способа их размещения, выбора агротехнических мероприятий по подготовке почвы и уходами за посадками, проведения необходимых инженерных расчетов. Общие положения проектирования ЗЛН 2.1. Создание и содержание ЗЛН осуществляется собственником земельного участка, на котором они расположены, либо лицом, уполномоченным собственником земельного участка; 2.2. При создании ЗЛН производится: · почвенно-мелиоративные изыскания территории, подлежащей облесению; · разрабатывается проект создания защитных лесных насаждений; · согласовывается проект с уполномоченными исполнителями органами субъекта РФ; · производится закладка ЗЛН; · производится уход за насаждениями до смыкания крон в междурядьях; При создании защитных лесных насаждений осуществляются следующие мероприятия: · обследование защитных насаждений; · рубка ухода; · восстановление защитных лесонасаждений; · реконструкция лесонасаждений. Разработка проектов лесомелиоративных насаждений осуществляется на основании ландшафтов, полученных при проведении изыскательских работ. Последовательность организационно-технологических элементов проектирования лесомелиоративных насаждений и их взаимосвязь:
Рис. 1. Регламент этапов проектирования лесомелиоративных насаждений.
Основные положения проектирования и создания полезащитных лесных полос (ПЗЛН) и защитных насаждений (ЗН) на природных ландшафтах. 1.1. Агролесомелиоративным устройством насаждений является система государственных изыскательских и организационных мероприятий по разработке проекта хозяйства и защитных лесных насаждений. 1.2. Агролесомелиоративное районирование – деление территории, зоны, районы – сравнительно однородные по общему уровню лесорастительных условий. 3. Состав и содержание разделов проекта 3.1. Проект состоит из чертежей и пояснительной записки. На ландшафтную карту наносятся: · система защитных лесных насаждений; · условные обозначения и экспликация, с указанием существующих и проектируемых видов защитных лесных насаждений: - полезащитные -ветрорегулирующие, стокорегулирующие и другие лесные полосы, насаждения – иллофильтры. В экспликации указывается их общая площадь. 3.2. Местонахождение и природно-климатические условия объекта проектирования: · местоположение объекта; · природно-климатическая зона и её аридизация; · среднемесячные и годовые температуры воздуха; · сумма осадков; · относительная влажность воздуха; · скорость ветра и его повторяемость по румбам. По основным метеорологическим элементам строят климатограмму с вычислениями: ГТК Селянинова; Е0 – испаряемость (по Н.Н. Иванову); К увл. – по А.Н. Костякову и Г.Н. Высоцкому; Дефицит увлажнения по В.К.Давыдову; Коэффициент В.Н. Сукачева (КС); По этим показателям определяют почвенно-климатическую зону и её аридность. Розу ветров строят по румбам и с учетом её размещают полезащитные, (ветрорегулирующие) лесные полосы. При проектировании систем защитных лесных насаждений необходимо создать систему полезащитных ветрорегулирующих лесных полос. Проектируют их на основе плакорно - приводораздельного яруса ландшафтной карты, выбранного вида и конструкции лесных полос. Основные полезащитные лесные полосы располагают поперек направления дефлирующих, метелевых, суховейных ветров по длинным границам полей севооборотов. Вспомогательные полосы размещают перпендикулярно основным. Ширину лесных полос принимают равной: лесостепная и полупустынная – до 12-15 м. Вопрос о применении той или иной конструкции лесополосы необходимо решать, исходя из знаний мелиоративного влияния её, оценки природных условий хозяйства и назначения насаждения. Так в лесостепной зоне в северных районах, где вредоносность суховеев невелика, а количество осадков больше, и рельеф местности рассечен глубже (вследствие чего сдувание снега с возвышенных мест в балки и овраги более сильное), следует проектировать и создавать полезащитные лесополосы продуваемой конструкции. Они же пригодны и для северных районов Западной Сибири и Северного Казахстана с холодной, снежной зимой и отсутствием ветровой эрозии почв. Лесополосы ажурной конструкции, снижающие скорость ветра, способствующие снегозадержанию и равномерному его распределению, необходимо проектировать в районах действия пыльных (черных) бурь и там, где высока опасность суховеев. Приовражные и прибавочные лесополосы, защитные лесные насаждения возле населенных пунктов , прифермерские лесополосы и вокруг животноводческих ферм должны быть плотной конструкции. Дальность защитного действия лесных полос зависит от их высоты и, при перпендикулярном подходе ветра и в облиственной состоянии равняется в среднем 25-30 высотам основной породы (табл.1, 2). Главным назначением полезащитных лесонасаждений в богарных условиях является защита сельскохозяйственных культур от неблагоприятных и вредоносных гидротермических факторов: засух, суховеев и метелевых ветров, ветровой и водной эрозии. Различают четыре основные конструкции лесных полос: плотную или не продуваемую, продуваемую, ажурную, и ажурно- продуваемую.
Таблица 1.- Характеристика типов лесополос
Продольные (основные) полезащитные лесные полосы располагают, увязывая их с границами полей севооборотов, а при больших размерах полей и внутри них в направлении, перпендикулярном преобладающим наиболее вредоносным ветрам. Если условия рельефа не позволяют, то допускается отклонение до 30°.
Таблица 2. – Расстояние между основными лесополосами в равнинных условиях (крутизна склонов до 1, 5-2°)
Поперечные полосы размещают перпендикулярно основным, расстояние между ними 1000-2000 м. На склонах, круче 2°, основные лесополосы располагают поперек склонов применительно к горизонталям, независимо от направления преобладающих ветров. Полезащитные лесные полосы в этом случае выполняют и водорегулирующую роль. Расстояние между основными лесополосами на склонах уменьшается. Так на склонах от 2 до 4° они не должны превышать: на серых лесных и оподзоленных черноземах 350 м, на выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных черноземах - 400 м, темно-каштановых и каштановых - 300 м. На склонах, крутизной более 4°, расстояние это уменьшается до 200 м. Ширина основных и поперечных лесополос 7, 5-15 м. Количество рядов 3-5. Иногда внутри полей севооборотов допускается закладка 2-рядных ветроломных полос. Для проезда сельскохозяйственных агрегатов и машин с одного поля на другое оставляют промежутки шириной от 10до20 м на стыке лесополос. Защитные лесополосы создают посадкой стандартных сеянцев или саженцев параллельными рядами с шириной междурядий 2, 5-3 м. Ширина, закраек обеих сторон лесополосы принимается равной половине междурядья и лишь в зоне каштановых почв и на песчаных землях до 3 м. Расстояние в рядах между растениями при посадке сеянцев и неукоренившихся черенков от I до 1, 5 м, саженцев и укоренивших черенков - 1, 5-3 м. При планировании работ предусматривается пополнение посадок в размере 20%. При разработке схем смешения пород иметь в виду, что полосы, состоящие только из древесных пород (главных и сопутствующих), высаживают чистыми рядами без смешения (чередования). При использовании кустарников их высаживают или чистыми рядами или чередуют с сопутствующей породой, а иногда и главной, если она особенно светолюбива. Плодовые и ягодные высаживают в опушечных (крайних) рядах для лучшего их плодоношения.
Кустарниковые породы применяются и при закладке продуваемых лесополос для зашиты молодых посадок от сорняков. Со временем кустарники вырубаются. Для механизированного ухода ширина междурядий должна быть не менее 2, 5-3 м, а в зоне степи и южных черноземов и на темно-каштановых почвах 3-4 м. В ширину полосы входит и ширина закраек, которая обычно равняется половине междурядий, но не менее I м (табл. 3). Таблица З.- Число рядов и ширина закраек в лесополосах
В рядах сеянцы и черенки размещают на расстоянии 1-1, 5м друг от друга, а саженцы на 1, 5-Зм. Лесные мелиорации доступны всем хозяйствам и экономически выгодны во всех зонах страны. Их эффективность слагается из следующих основных показателей: повышение урожайности сельскохозяйственных культур, ослабление вредного влияния засух и придание относительной устойчивости урожайности, сохранение почвы от ветровой и водной эрозии. Сюда же относятся прирост древесины в защитных древостоях, сбор плодов, ягод, лекарственных растений и грибов, заготовка семян для новых лесополос. В лесополосах поселяются полезные для поля животные и птицы, изменяется и почвенная фауна, способствующая улучшению структуры почв. План лабораторной работы 1.В соответствии с почвенно-климатическими условиями и рельефом района определить схемы и конструкции защитных лесополос, их ширину и площади питания древесно-кустарниковых растений. 2. Подобрать соответствующие породы - главные и сопутствующие для различных схем 3. Нанести основные и поперечные лесополосы на карте в соответствии с 4. Определить площадь лесополос и процент пашни, изымаемой под лесополосы.
5. Определить количество посадочного материала на I га и на всю площадь 6. Определить затраты на посадку I га лесополосы на всю площадь. 7. Определить агроэкономическую эффективность полезащитных лесополос в хозяйстве. Порядок выполнения работы 1. Ознакомиться c методическими указаниями. 2. Определить конструкции лесополос согласно заданию в соответствии с почвенно-климатическими условиями рельефа местности с подбором соответствующих пород деревьев и кустарников (прилож.) 3. На плане землепользования хозяйства нанести лесополосы с изображением их цветом, соответствующим главной породе, с учетом межполосного пространства, т.е. расстояниями между основными, а также и поперечными полосами, которые определяются в зависимости от характера почв (см. табл. 2). 4. Определить размер поля (клетки), перемножив длину поля (расстояние между поперечными полосами), на ширину (межполосное пространство или расстояние между основными полосами). 5. Определить количество полей в каждой почвенной разности хозяйства. 6. Вычислить площадь одной основной и одной поперечной полосы (по каждой схеме, т.е. для каждой почвенной разности, для равнины и т.п.). Сумма их даст площадь, отводимую под лесополосы, защищающие одно поле (клетку). 7. Вычислить общую площадь под лесополосами одним из способов: а) площадь пашни разделить на площадь поля (клетки) и на полученное число полей умножить площадь двух лесополос: основной и поперечной. б) разделив площадь поля (клетки) на площадь двух лесополос (основной и поперечной), получим площадь поля, защищаемую одним гектаром лесополосы. Разделив площадь пашни на полученную площадь поля, получим общую площадь под лесополосами. 8. Получить процент пашни, изымаемой под лесопосадки (х):
Х = , где Х –лесистость сельскохозяйственных угодий, %; Sл.п и Sп. площадь в гектарах. 9. Все данные занести в таблицу (прилож. ). 10. О пределить количество посадочного материала по каждой лесополосе и ЗЛН. Данные занести в таблицу. (прилож. ). 11. Определить затраты на посадку 1 га лесополосы и на всю площадь – таблица (прилож. ). Все материалы, необходимые для проектирования защитных лесонасаждений, выдаются на занятиях. Студент заочного отделения для выполнения контрольной работы берет указанные данные в собственном предприятии. Студент, работавший в лесной зоне с расчленённым рельефом, проектирует только насаждения, предупреждающие водную эрозию, а в условиях равнинной местности - комплексное озеленение своего села. Для проектирования озеленительных посадок пользоваться методическими указаниями. Для создания лесоаграрного ландшафта студенту необходимо запроектировать следующие защитные лесные полосы: - ветрорегулирующие; - садозащитные; - пастбищезащитные; - ветрозащитные; - водорегулирующие; - приовражно -балочные; - посадки по откосам и дну оврагов; -посадки вокруг водоемов; - снегосборные придорожные лесополосы; - зеленый зонт; -снегозадерживающие вокруг ферм и строений; - зеленое кольцо; Описание данных насаждений смотри в учебнике и в интернете.
Лабораторная работа №1 Таблица 1. – Сводная ведомость расчётного года определённой обеспеченности
Для оценки условий увлажнения по найденным погодным элементам (температуре и относительной влажности воздуха, осадкам (t°C; f, %; θ –мм ) находят дефицит увлажнения –d; D, в мб или мм(табл. 2).
Таблица 2.- Дефицит увлажнения агролесомелиоративной зоны (по МС (АГМС)_________________________ метеорологическая станция, района, области
КН) | 25 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
t°C | f, % | θ, мм | d, мб | t°C | f, % | θ, мм | d, мб | t°C | f, % | θ, мм | d, мб | t°C | f, % | θ, мм | d, мб | t°C | f, % | θ, мм | d, мб | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Май | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Июнь | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Июль | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Август | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сентябрь |
Дефицит увлажнения (d) находится для каждого ряда по уравнению:
d = E - e, мб (2)
где d-дефицит увлажнения за исследуемый период (сутки, декада, месяц), мб;
Е- максимальная упругость водяного пара расчетной температуры, мб (прил. )
E - абсолютная замеренная влажность воздуха, мб
находится:
е = , (3)
Влагообеспеченность лесоаграрного района за соответствующий период по (КН) или конкретного года определяют по гидротермическим коэффициентам- или коэффициентам водного баланса, а также другим уравнениям.
Гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова, (1933) вычисляют, как отношение количества осадков за период с устойчивой среднесуточной температурой воздуха выше 10°C к сумме температур за этот период, уменьшенной в 10 раз. (уравн.4).
Кг.т. = , (4)
где Кг.т. – гидротермический коэффициент;
θ – осадки, мм;
∑ t – сумма средних суточных температур, °C (по месяцам).
Данные погодных условий принимаются по климатической норме (КН) или среднемноголетнему году.
В зависимости от численного значения Кгт территорию относят к одной из зон (табл. 3):
Таблица3.-Условия увлажнения лесо-аграрного района
Характеристика увлажнения | Коэффициент гидротермический | |
зона | подзона | |
Сухая | Очень сухая | Менее 0, 3 |
Сухая | 0, 3 | |
Засушливая | Очень засушливая | 0, 5 |
Засушливая | 0, 7 | |
Неустойчивого увлажнения | 0, 9 | |
Влажная | Умеренная влажность | 1, 1 |
Влажное | 1, 3 | |
Избыточно влажная | Избыточно влажная | более 1, 5 |
Рассчитанные данные коэффициента Г.Т. Селянинова сводят в таблицу 4.
Таблица 4.- Гидротермический коэффициент лесоаграрной
территории_____________________________________________
ГТК, Селянинова | Месяцы | Средний | ||||
май | июнь | июль | август | сентябрь | ||
Кг.т. |
По показателю Кг.т.определяют характер увлажнения лесоаграрного района.
1.4. По зональным климатическим характеристикам необходимо рассчитать коэффициенты водного баланса по В.Н. Сукачёву (1972), А.Н., Костякову (1951), Н.Н. Иванову (1954).
Определить коэффициенты водного баланса по В.Н. Сукачеву:
Кв.б. = . ( 5)
где Кв.б. – коэффициент водного баланса;
∑ θ – сумма осадков за год, мм;
∑ t – сумма положительных месячных температур воздуха, °C.
Значение коэффициента водного баланса позволяет определить зону по влагообеспеченности:
1. Зона лесов, болот =
2. Зона лесостепи (земледелие возможно без орошения) = 5, 0 6, 0
3. Зона чернозёмной степи = 4, 0 , 0
4. Зона сухой степи = 3, 0 , 0
5. Зона полупустыни = 1, 5 , 0
6. Зона пустыни = 0
Определить испаряемость по Н.Н. Иванову(1954):
Ео = 0, 0018(25+t)2 (100 – f), мм/мес. (6)
где Ео – испаряемость, мм/мес;
t – средняя месячная температура воздуха, °C;
f – относительная влажность воздуха, % (табл. 5)
Таблица 5.- Испаряемость лесоаграрного района по (КН) расчётного года)
Месяцы | Средняя месячная температура воздуха, t°C | (25 + t)2 | Относи-тельная влажность воздуха, f, % | (100-f), % | Испаряемость, мм/мес. | |
0, 0018 | нарастающим итогом (Ео) | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Май | ||||||
Июнь | ||||||
Июль | ||||||
Август | ||||||
Сентябрь |
Коэффициент увлажнения – соотношение между количеством выпадающих атмосферных осадков за определённый период времени и величиной испаряемости. Коэффициент увлажнения является показателем отношения тепла и влаги.
Проведенное выше расчёты позволяют составить величины коэффициента агролесомелиоративного района по Г.Н. Высоцкому и Н.Н. Иванову (уравнение 7):
Кув. = , (7)
Где ∑ θ =- сумма осадков за период, мм (декада, месяц);
Ео – испаряемость, мм/мес.(дек.) по климатической норме или фактической погоде.
*Увлажнение нормальное =1, 0;
*Увлажнение недостаточное < 1, 0
*Увлажнение избыточное > 1, 0
В приложениях показаны коэффициенты увлажнения соответственно по В.Н. Сукачеву и Г.Н. Высоцкому, Н.Н. Иванову.
Анализ водно-физических свойств почвы в зональном разрезе позволяет коэффициент увлажнения территории юга Западной Сибири (табл.6).
Таблица 6.-Коэффициент увлажнения в различных зонах юга Западной Сибири за вегетационный период (май-сентябрь)
Природная зона | Осадки, Θ, мм | Испаря-емость, Ео, мм | Запасы влаги в почве, 10Нdr, мм | Разница | Коэффициент увлажнения, Кувл. |
Степная | |||||
Южная лесостепная | |||||
Лесостепная | |||||
Северная лесостепь | |||||
Подтаёжная |
Запасы влаги в почве на момент перехода средней суточной температуры воздуха через +5°C находятся по уравнению 8.
WНВ = 100 НВ, (8)
где Н - слой почвы, м;
dv – плотность почвы;
НВ – влажность в % абсолютно сухой почвы.
Данные выписываются из задания по агрофизическим свойствам зональных почв (задание ).
1.6. а) Выписываются сведения о средней и годовой температуре воздуха, даты перехода средней суточной температуры воздуха через 0, +5, +10, +15°C; о средних месячных и годовой величинах относительной влажности воздуха; о средних месячных и годовом количестве осадков.
б) Построить графики:
* среднемесячной температуры воздуха;
*относительной влажности воздуха;
*количество осадков.
в ) определяют начало, окончание и продолжительность в днях периодов:
- безморозного, активной вегетации и большого цикла вегетации, а также наиболее оптимальные сроки весенних и осенних лесопосадочных работ.
Период от даты перехода средней суточной температуры воздуха через +5°C до даты перехода через +10°C является лучшим временем для проведения весенних работ. Осенние лесопосадочные работы рекомендуют проводить в промежуток времени между датами перехода температуры воздуха через 5- 10°C весной и 5 -10°C осенью.
Результаты заносят в таблицу 7
Таблица 7.- Оптимальные сроки лесопосадочных работ
Период | Дата | Продолжительность, дней | |
начало | окончание | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
Теплый | |||
Большой вегетации | |||
Активной вегетации | |||
Оптимальный срок весенних лесопосадочных работ | |||
Оптимальный срок осенних лесопосадочных работ |
1.7. Задание к самостоятельной работе
а) Выписать сведения о повторяемости направления ветра и штилей, данные средней месячной и годовой скорости ветра ( м/с).
б) Построить розы ветров;
в) Дать общую и лесоводственную характеристику климата по сезонам года. Отметить наличие неблагоприятных факторов. Указать, какие мелиоративные мероприятия необходимо проводить в данном районе.
Лабораторная работа №2
Лесоаграрного района
Цель и задачи занятий
Пояснения к заданию
Рельеф местности оказывает существенное влияние на все процессы, связанные с ветровым режимом, распределением твердых осадков, потоков, а также проявлению дефляции, смыва и размыва почвы.
Гидрографическая сеть состоит из пяти основных звеньев- ложбины, лощины, суходолы, балки и речные долины (табл. 8).
Таблица 8.-Классификация склонов по крутизне
Склон | Уклон, град. | Наблюдаемые процессы эрозии |
Пологий……………………….. | до 5° | Смыв только иловых частиц |
Слабопокатый……………….. | 5 | Смыв и размыв почвы |
Покатый……………………… | То же | |
Сильнопокатый | 15 | То же |
Крутой………………………… | Смыв, размыв и скатывание почвенного грунта. | |
Обрывистый………………….. | Ø 45 | Смыв, размыв, скатывание и осыпание почвенного грунта. |
По А.С. Козменко (1948, 1954, 1963) принято выделять три земельных фонда:
· приводораздельный;
· присетевой;
· гидрографический
Приводораздельный земельный фонд с ровной поверхностью (ПвЗФ) включает территории землепользования с ровной поверхностью и участки различной экспозиции с уклоном до 3°(tga-0 Земли ПрЗФ используются под сельскохозяйственные культуры, размещения полевых, кормовых и специальных севооборотов. Площадь этого фонда достигает около 50%, всей водосборной территории.
Вредоносные явления – дефляция почвы, засухи, суховей, черные бури, снос и перемещение снежного покрова, холодные ветры.
Присетевой земельный фонд – участки землепользования с уклонами поверхности от 3 до 9 . Они примыкают к границе приводораздельного фонда. Здесь кроме плоскостной эрозии встречаются смывы – размывы особенно береговые (овраги, рытвины и др.).
Гидрографический земельный фонд (ГЗФ) – эта территория характеризуется величиной уклона более 9°(tga0, 15 и более) интенсивными процессами водной эрозии, ограниченным использованием земель в аграрном производстве. Особенно интенсивно наблюдается линейная эрозия почв, образуются береговые и донные овраги. Площадь гидрографического фонда составляет в пределах 12-15% водосбора. Эта территория подлежит, в основном, облесению, а также строительству простых гидротехнических сооружений (нагорных канав, водосбросов, плотин, лиманов, террас и др.).
Интенсивность и характер эрозийных процессов в значительной степени связано с расчлененностью поверхности и глубиной местного базиса эрозии, экспозицией, крутизной и формой склона.
Крутизну склона или его уклон i, определяют по формуле 8
= tga, (8)
где разность высот верхней и нижней частей склона, м;
длина склона, м;
ȹ угол уклона, о.
На ландшафтной карте отличают наиболее выраженные уклоны, где исключается проведение сельскохозяйственных работ (до 3 0) с учетом зональных систем земледелия ( традиционной- отвальной; почвозащитной -плоскорезной) и системой без обработки ( No – Till ).
Размещение ландшафтных лесных полос с уклоном полей более 20 производится близко к горизонталям. На слабопокатых склонах предусматривается полосное размещение культур.
Коэффициент расчлененности представляет отношение суммарной протяженности всех звеньев гидрографической сети к площади, на которой она расположена, т.е. к ее водосбору
K= , (9)
где протяженность всех звеньев гидрографической сети, км;
- площадь водосбора, км 2.
· При значениях коэффициента расчлененности до 0, 5 степень расчлененности признается слабой;
· При значениях 0.51 1, 0 – средней;
· При значениях 1, 10 – 2, 0 – сильной;
· При значениях 2, 10 – 3, 0 – очень сильной.
Глубина местного базиса эрозии определяется как разница между отметками наивысшей и самой низкой горизонталями:
Нбэ= Нmax- Hmin (10)
где Нбэ – глубина местного базиса эрозии, м.;
Нmax – отметка наивысшей горизонтали, м.;
Hmin – отметка самой низкой горизонтали, м.
На ландшафтной карте все горизонтали должны иметь отметку
( исходную или условную). (Агрогидрологические…., 1979) (прилож. 5).
Степень потенциальной опасности проявления эрозийных процессов определяют по глубине местного базиса эрозии, расчлененности территории древней гидрографической сетью и средней протяженности привоводораздельных склонов (табл.9).
Таблица 9. Оценочная шкала рельефа по основным морфологическим показателям (Н.В.Колыванов, О.П.Колыванова, 2014)
Напряженность | Глубина местного базиса эрозии, м | Расчлененность древней гидрографической сети км/км2 | Средняя протяженность привоводораздельных склонов, м |
Незначительная | ˂ 50 | ˂ 0, 3 | ˃ 1000 |
Слабая | 50 – 70 | 0.3 – 0, 5 | 700 – 1000 |
Значительная | 70 – 100 | 0, 5 – 0, 6 | 700 – 500 |
Сильная | 100 – 150 | 0.6 – 0, 7 | 500 – 200 |
Очень сильная | ˃ 150 | ˃ 0.7 | ˂ 300 |
На основе анализа геологических и эдафических условий определяют факторы, влияющие на развитие вредоносных природных явлений
(табл. 10).
Таблица 10. – Антропогенное воздействие человека на почву при ускоренной эрозии ( слой почвы 18 см.)
Вид сельскохозяйственных угодий | Время разрушения |
Пашня: | |
- Пар | 5 – 15 лет |
- Пропашные культуры | 9 – 43 года |
- Зернотравопропашной севооборот | 35 – 70 лет |
Сенокосы и пастбища Многолетние травы в пашне | ˃ 300 лет |
Порядок выполнения работы.
2.3.1. Произвести выкопировку плана части ландшафтной карты с выделением трех элементов земельного фонда (приводораздельный, присетевой, гидрографический).
2.3.2. Для каждого земельного фонда определяют уклоны ( минимальный, средний, максимальный).
2.3.3. Установить оценочную шкалу рельефа по основным морфологическим показателям, а также найти коэффициент расчлененности каждого земельного фонда.
2.4. Задание к самостоятельной работе:
2.4.1.Дать подробное описание рельефа землепользования:
* установить форму склонов ( прямая, выпуклая, вогнутая, ступенчатая);
* строение склонов по характеру стока паводковых вод и ливневых осадков (односторонний, двусторонний, многосторонний):
* указать экспозицию склонов, их крутизну и длину.
2.4.2. На основе анализа рельефа ландшафтной карты и почвенных условий (характеристика почвенного разреза зональной почвы) определить факторы, способствующие возникновению и развитию вредоносных гидротермических факторов.
Лабораторная работа №3
Цель и задачи занятий
Составить проект размещения ветрозащитных лесных полос на водораздельной территории ландшафтной карты.
· Осуществить размещение полезащитных лесных полос в соответствии с расчетами межполосного пространства;
· Определить конструкции ветрозащитных лесных полос;
· Рассчитать потребностьв посадочном материале основных (продольных) и поперечных (дополнительных) лесных полос.
Пояснение к заданию.
Лесомелиоративные насаждения классифицируются как полосные, куртинные, колковые и массивные. Наибольший эффект достигается когда насаждения образуют взаимосвязанную систему лесных полос определенной конструкции.
Создание лесных насаждений – это комплекс мероприятий по почвенно-мелиоративным изысканиям, проектированию, подготовке почвы и посеву семян или посадке саженцев (сеянцев) деревьев и кустарников для выращивания защитных лесных насаждений (ЗЛН).
При создании ЗЛН производятся:
· почвенно – мелиоративные изыскания территории, подлежащей облесению;
· разрабатывается проект создания ЗЛН;
· согласовывается проект с уполномоченными исполнительными органами субъекта РФ;
· производится закладка защитных (лесных насаждений);
· осуществляется уход за насаждениями до смыкания крон в междурядьях.
Лесные полосы по разному влияют на микроклимат, экологию и урожайность полевых культур, зависящие от конструкции лесных полос.
Конструкция лесных полос – это их устройство, обеспечивающее определённую степень проницаемости для ветра и характер их влияния на прилежащие участки полей. Строение продольного профиля лесных полос определяет их аэродинамические свойства.
По степени ветропроницаемости полос, они бывают плотной, ажурной, продуваемой, и ажурно- продуваемой (прил. );
· по форме: одноярусные и сложные – 2-3-ёх ярусные;
· по способу посадки или посева: рядовые, гнездовые, шахматные;
· по происхождению: естественные, семенные, порослевые и искусственные.
В системе полезащитных лесных полос сплошная мелиоративная обстановка может возникать при следующих расстояниях между основными полезащитными полосами:
· плотная конструкция ЛП -15Н;
· продуваемая конструкция ЛП-25Н;
· ажурная конструкция ЛП-35Н;
(где Н – средняя высота основных лесообразующих пород).
Расстояние между продольными лесными полосами, а соответственно и границ полей севооборотов устанавливают с учетом дальности действия её на ветровой поток. При расчетах используют различные эмпирические формулы. Для районов, где основным отрицательным природным фактором является метелевые и холодные ветры, расстояние между лесными полосами можно определить по формуле 9 ( Родин и др. 2014),
В = К , (9)
где В – расстояние между основными полезащитными полосами, м;
К – коэффициент ветрового и снегового воздействия полосы (равный 15 35);
Н – высота лесной полосы, м;
i - крутизна склонов, град.
Можно провести расчёт по простым формулам (9, 10).
В = 3, 5 Н +L, (10); L=y sina +(H v), (11);
где y –ажурность полосы. %;
v– скорость ветра, м/с;
a – угол подхода ветрового потока к лесной полосе. (прилож. )
Для сравнения рассчитываем расстояние между основными ветрозащитными лесными полосами на сельскохозяйственных угодьях – пашне, сенокосах (лугах) и пастбищах.
Рассмотрим формулы А.С. Козменко-В.М. Ивонина и М.И. Долгилевича и Ю.В. Васильева.
Основные полезащитные(ветрорегулирующие) лесные полосы
А.С.Козменко – В.М. Ивонин
L = .(12)
где L – расстояние между основными полезащитными (ветрорегулирующими) лесными полосами, м;
Со – коэффициент двустороннего мелиоративного влияния лесной полосы -(1, 3 ;
Н – проектируемая высота лесной полосы, м;
К – коэффициент, определяемый конструкцией лесной полосы,
К= 15
- угол отклонения направления вредоносного ветра от перпендикуляра к лесной полосе; (прил. );
i-уклон, tq крутизны склона.
Расстояние между основными ветрозащитными лесными полосами М.И. Долгилевич, Ю.И. Васильев
L = 3+29(1-sina)( ) )0.1 (13)
где L – расстояние между ЛП, выраженное в их высотах, Н;
Н – высота лесной полосы, м;
Uo- скорость ветра в открытом поле, м/с;
U – максимально допустимая скорость ветра в системе лесных полос, м/с;
Sina –крутизна склона в градусах;
Zo– параметр шероховатости поверхности поля.
Таблица 13.- Расчёт площади, занимаемой полезащитными лесными насаждениями
Вид лесных полос | Размер, м | Площадь лесных полос
| Площадь пашни, га | % лесистости* |
| ||
длина | ширина | м2 | га | ||||
Основная (продольная) |
| ||||||
Дополнительная (поперечная) |
· Прим. Лесистость находится отношением площади лесных полос к пашне, умноженное на 100.
Оптимальной площадью ветрозащитных лесных полос считается, когда один гектар лесных полос защищает 40 гектаров пашни, сенокосов или пастбищ.
Необходимо рассчитать потребность в саженцах (сеянцах), или количество посадочного материала (табл.14 ).
Таблица 14. – Расчет потребности в посадочном материале пород, проектируемых для создания ПЛП
Вид лесной полосы (плп) | Порода | Площадь лесных полос, м2 | Схема посадки, м | Площадь питания саженца кв.м | Кол-во посадоч-ного материала, тыс. шт. | Кол-во посадочного материала (с учетом дополнения) К=1, 2 | |
между рядами | в ряду | ||||||
Продольная | |||||||
Поперечная |
Сумма ___________________
Порядок проведения работы
3.3.1. Уточнить направление вредоносных ветров (лабор. работа 1), тип почвы и границы приводораздельной зоны на ландшафтной карте ( план землепользования);
3.3.2 . Определить направление продольных и поперечных лесных полос с учётом направления вредоносных ветров и особенности рельефа;
3.3.3. Рассчитать расстояние между продольными лесными полосами по выше указанным формулам. Сопоставить полученные расчетные данные с рекомендуемыми (табл.).
3.3.4. Отметить (полезащитные лесные полосы на плане землепользования ландшафтной карты. Размещение ветроломных полос увязать с другими видами лесных полос и защитных насаждений.
Условно указать на плане разрывы при пересечении лесных полос.
3.3.5. Показать сеть полевых дорог, соединить их с внутрихозяйственными дорогами (условные обозначения).
3.4. Задание к самостоятельной работе
· Определить протяженность продольных и поперечных лесных полос, на плане землепользования (ландшафтная карта)
Пронумеровать все лесные полосы;
· Обосновать направление ПЛН с учетом розы ветров и предельно-допустимых уклонов полей;
· Определить площади полей полевого, кормового севооборота, а также площади сенокосов и пастбищ. В соответствии с условными обозначениями указать номер поля и площадь.
Лабораторная работа 4
Цель и задачи занятий
· Определить состав мелиоративных мероприятий для каждого земельного угодьяприсетевой зоны;
· Ознакомиться с основными показателями, определяющими параметры водорегулирующих лесных полос и простейших гидротехнических противоэрозионных сооружений.
· Рассчитать ширину лесной полосы на полное поглощение стока и расстояние между стокорегулирующими лесными полосами.
Пояснение к заданию
Присетевая зона размещается на склонах крутизной от 3 до 9°. Здесь наблюдаются процессы интенсивного смыва и размыва почвы, поэтому мелиоративные мероприятия должны быть направлены на снижение паводкового и дождевого стока, укрепления дернины и повышение почвенного плодородия.
На присетевой зоне размещают стокорегулирующие, приовражные и прибалочные лесные полосы.
Стокорегулирующие лесные полосы (С.А. Костякова –В.М. Ивонина)
Lлп =
где: Lлп – расстояние между стокорегулирующими лесными полосами, м;
Vн - неразмывающая скорость течения воды для почв (зябь), м/с;
m- коэффициент ложбинности( m=1 – нет ложбин; 2 – несколько ложбин);
С – коэффициент, зависящий от крутизны и шероховатости поверхности склона, с = 7 30
Кл.п. – коэффициент мелиоративного влияния, равный 1, 07;
- коэффициент стока.
Кфпс – коэффициент формы профиля склона (прямой склон Кфпс =1; вогнутый – 0, 75 – 1, 00; выпуклый склон - 1 1, 25)
Х – интенсивность осадков, м/с.
Таблица 13.- Средние показатели для почв (зяблевая вспашка)
Почвы | Гранулометрический состав почв, Vн, м/с
| C | |||
легкие | средние | тяжелые | |||
Чернозёмы обыкновенные | 0, 12 | 0, 16 | 0, 19 | 30 | 0, 5 |
Чернозёмы мощные | 0, 11 | 0, 14 | 0, 15 | 30 | 0, 5 |
Каштановые | 0, 09 | 0, 13 | 0, 15 | 20 | 0, 6 |
Светло-каштановые | 0, 07 | 0, 09 | 0, 11 | 20 | 0, 6 |
Отдельные участки склонов засевают многолетней растительностью, выполняют работы по лиманному орошению или создают сплошные лесные массивы на склонах с односторонним уклоном полосы располагают близко к горизонтам, контурно, со спрямлением на ложбинах.
Ширина стокорегулируемой полосы обусловливается величиной поверхностного стока бассейна. Для расчета оптимальной ширины полосы используют формулу Г.А. Харитонова (13).
В = х 0, 028 +в, (13)
где В – ширина стокорегулирующей полосы, м;
- модуль стока л/с-га;
(паводковый сток 11л/с, ливневый 32л/с);
L- длина линии тока от водораздела (или лесной полосы выше) до проектируемой, м;
i– угол наклона по линии тока, градус:
К –коэффициент поглощения жидкого стока, мм/мин. К в.с. = 0, 7-1, 0 мм/мин (весеннего стока); Клс. -100мм/мин (для ливневого стока);
в- ширина промёрзшей опушки (около 10-15 м с каждой стороны).
Ширина стокорегулирующей лесной полосы
В = , (14 )
где В – ширина стокорегулирующей лесной полосы, м;
hp – рабочая высота земляного вала, расположенного по нижней опушке лесной полосы, м;
i – уклон, tq крутизны склона.
Таблица14.–Ширина стокорегулирующих лесных полос, водозадерживающего и водонаправляющего вида
Склон | Рабочая высота земляного вала по нижней опушке лесной полосы, м | Ширина лесной полосы, м | Ширина междурядий, м | Количество рядов, шт | ||
крутизна, градус | уклон, i | расчёт-ная в= | проекти-руемая | |||
2 | 0, 0349 | 0, 4 | 11, 5 | 12 | 3 | 4 |
3 | 0, 0524 | 0, 5 | 9, 6 | 9 | 3 | 3 |
4 | 0, 0699 | 0, 6 | 8, 7 | 9 | 3 | 3 |
5 | 0, 0875 | 0, 7 | 8, 0 | 9 | 3 | 3 |
6 | 0, 1051 | 0, 8 | 7, 6 | 9 | 3 | 3 |
Определение ширины лесной полосы на полное поглощение стока (по Г.П. Сурмач)
В =0, 0062 (15 )
В- расчетная ширина лесной полосы, м;
q– расход стока с водосброса, л/с-га;
L– длина линии стока склона, м;
- реальная водопроницаемость почвы в лесной полосе, мм/мин;
F – интенсивность водообразования, мм/мин;
Константные коэффициенты
Показатель | Един. измерения | Коэффициент |
Расход стока с водосброса | л/с-га | 5 |
Водопроницаемость почвы | мм/ мин | 0, 2 |
Интенсивность водообразования | мм/мин | 0, 05 |
Таблица15.- Результаты расчетов склона на размыв
№ № склонов | Длина склона, мм | Уклон склона, tq | Толщина слоя стока, м | Скорость потока, м/с | Допустимая скорость потока, м/с |
1 | |||||
2 | |||||
3 | |||||
4 | |||||
5 | |||||
и т.д. |
Порядок выполнения работы
· Определить состав мелиоративных мероприятий для каждого земельного угодья и присетевой зоны. Организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия необходимо предусмотреть в едином комплексе.
· Произвести нарезку полей почвозащитных севооборотов на территории присетевой зоны. Площади землепользования, сформированные сторегулирующими лесными полосами используют под специальные севообороты, многолетние бобовые и бобово-злаковые травы, умеренный выпас скота (системный), заповедники, сады и частично огороды.
· Ознакомиться с порядком расчетов ширины стокорегулирующих полос и определением расстояния между смешанными лесными полосами.
Подготовить данные в следующем порядке:
I – Крутизна склонов в градусах и (tq ); Уклоны полей при которых не происходит размывы русел каналов: пески -0, 005; суглинки -0, 0084 глины -0, 01.
Х – интенсивность ливней и интенсивность водоотдачи из снега в поле, мм/мин;
T –продолжительность дождя или стока талых вод, мин;
l- модуль стока, л/с –га;
L – длина линии тока, м
4.4. Задание к самостоятельной работе
· Рассчитать площади полей почвозащитного севооборота;
· Разработать противоэрозионные мероприятия;
· Обосновать целесообразность проектных лесомелиоративных мероприятий.
Лабораторная работа №5
Цель и задачи занятия
Обосновать роль защитных насаждений и ветроломных лесных полос в водоохранной зоне водохранилищ на снижение испарения с водной поверхности.
Рассчитать величину испаряемости с водной поверхности с учетом снижения скорости ветра ветрозащитными лесными полосами.
Создать на гидрографической сети вокруг водохранилища санитарную и водоохранную зоны с проектированием ветроломных лесных полос.
Составить проект размещения приречных, приовражных, прибалочных лесных полос (прил. ), а также водорегулирующих лесных полос на ложбинах, лощинах, оврагах и магистральных каналах оросительной сети.
Пояснения к заданию
Мелиоративная роль ветрозащитных лесных полос обусловливается, в первую очередь, ветроломным эффектом, то есть изменением скорости ветровых потоков, в результате чего происходит изменение режима температуры и влажности воздуха, а также почвы с замедлением скорости ветрового потока, прошедшего через ветрозащитную лесную полосу, увеличивается влажность приземного слоя воздуха и проявляется совокупный эффект, влияющий на испарение с водной поверхности пруда или водохранилища, и за счет пониженного турбулентного обмена.
Ветроломные лесные полосы в водоохраной зоне создаются в виде лент продуваемой конструкции по горизонталям. В данном случае они выполняют роль и стокорегулирующих защитных лесных полос на крутых склонах, а замкнутая форма позволяет осуществлять функцию ветрозащиты, независимо от направления господствующих ветров.
Приканальные лесные полосы создают для оттенения каналов, сокращения потерь воды на испарение с поверхности орошаемых полей, защите каналов от засыпания мелкозёмом.
Вдоль каналов создают двух-трёхрядные лесные полосы на расстоянии от подошвы дамбы (откоса выемки) 3 -5м, для обеспечения проходов машин, связанных с эксплуатацией. Эти насаждения должны быть продуваемой конструкции.
Испарение с водной поверхности под влиянием лесных полос уменьшается на 10 -40% в зависимости от времени суток и размеров водных объектов. Особенно сильно испаряемость с водной поверхности уменьшается в зоне 3Н (Ивонин, 2003; Родин, и др. 2002; Павловский Е.С. 1973; Родин 2007, 2014).
Ширину ветроломных прибалочных лесных насаждений принимают в пределах от 15 до 30 м (5-10 рядов деревьев и кустарников с междурядьями 3 м и закрайками 1, 5 м). Кустарники размещают в опушечных рядах, реже чередуют с деревьями в каждом ряду. Все это обеспечивает плотную конструкцию лесных полос.
Рассмотрим влияние ветрозащитных лесных полос на балках, где созданы искусственные водоёмы. Известно, что процессы испарения с водной поверхности зависят от нескольких факторов, наиболее важнейшими из которых являются метеорологические условия.
Для разных природных зон юга Западной Сибири они различны, как с севера на юг, так и с востока на запад. В этой связи необходимо учитывать лесистость территории (прил. ) и рассчитать в зональном разрезе абиотические факторы, влияющие на испаряемость. Снижение испарения с водной поверхности прудов за счет создания ветрозащитных лесных полос является единственным наиболее мощным фактором.
Прежде всего на испарение с водной поверхности влияет температурный режим самой полосы, когда ветровой поток пронизывает её (табл.16).
Таблица 16 - Температурный режим в исследуемых полосах и открытом пространстве.
Показатель | Место замера | |||
открытое пространство | лесополоса | |||
сосновая | березовая | тополиная | ||
Температура воздуха, | 26, 0 | 20, 0 | 22, 0 | 23, 0 |
Максимальная упругость водяного пара: мб/мм. |
Прим.: в числителе – мб, в знаменателе-мм;
Дальность влияния ветрозащитных лесных полос на заветренной стороне состовляет 20 – 22 Нлп, а общая не превышает 25Нлп.
Ветроломные лесные полосы, в среднем снижают скорость ветра при ажурности 35% и скорости ветра до 4 м/с на 46% (табл. 17 ).
Таблица 17.-Дальность влияния ( в высотах) и суммарная ветрозащита полос различной конструкции от скорости ветра
№ п/п | Степень ажурности, % | Дальность влияния (в Н) при скорости ветра, м/с | Суммарная ветрозащита, % в зоне 0-30Н, при скорости ветра, м/с, | ||||
4 | 6 | 8 | 4 | 6 | 8 | ||
1 | 15 | 37 | 40 | 42 | 35 | 42 | 39 |
2 | 20 | 41 | 43 | 47 | 40 | 44 | 41 |
3 | 25 | 44 | 47 | 51 | 43 | 44 | 38 |
4 | 30 | 47 | 50 | 53 | 45 | 44 | 37 |
5 | 35 | 50 | 52 | 52 | 46 | 45 | 38 |
6 | 40 | 51 | 49 | 48 | 40 | 38 | 33 |
7 | 45 | 49 | 46 | 44 | 34 | 33 | 28 |
8 | 50 | 46 | 42 | 40 | 29 | 27 | 23 |
9 | 60 | 39 | 36 | 34 | 23 | 17 | 17 |
10 | 70 | 34 | 31 | 28 | 17 | 14 | 2 |
Оптимальной ажурностью лесных полос считается 35%. Ветрозащита насаждений без листьев снижается у лесных полос не продуваемых конструкций примерно в 1, 5 раза, у ажурных и продуваемых - в 2 раза и аллейных – в 3 раза.
Таблица 18. – Изменение ветрозащитных функций лесных полос в облиственном состоянии и без листьев ( А.Я.Смелько)
Конструкция лесныхполос | Ажурность, % | Среднее уменьшение скорости ветра (%) в зоне 0-30Н | |
с листьями | без листьев | ||
Не продуваемая | 0 | 36 | 28 |
Ажурная | 40 | 42 | 19 |
Продуваемая | 35 | 46 | 21 |
Аллейная продуваемая | 25 | 39 | 13 |
Аллейная ажурная | 30 | 34 | 13 |
Ветрозащитное влияние лесных полос всех конструкций, находящихся в системе, возрастает на 10 -15%.
Водоохранные лесные полосы создаются с целью уменьшения заиливания рек, водохранилищ и озёр, накопление снега и воды. Конструктивно – 20 м от уреза воды шириной 15 м на пологих и до 30 м на крутых склонах.
Волнобойные лесные полосы – предназначены защищать берега и верховой откос плотины от разрушения. Высаживаются влаголюбивые кустарники с мочковато-корнеотпрысковой корневой системой по линии стояния воды после прохождения паводка. Конструкция – ива в два ряда, схема посадки – 1, 5 х 0, 5 или 2 х 0, 8 м.
Из предложенных многочисленных формул по влиянию ветрового режима рассмотрим наиболее простые:
1. Испаряемость по Г.Н. Высоцкому (1902):
Ео = D(15+ 3V) мм/ мес. (21 )
Где D – средний месячный дефицит влажности воздуха, мб;
V – скорость ветра, м/с.
Порядок выполнения работы
1) Определить параметры ажурности предлагаемых ветровых лесных полос и среднее значение уменьшение скорости ветра в зоне действия полос;
2) Сделать выборку дефицитов увлажнения;
3) Рассчитать испарение с водной поверхности по формуле В.К. Давыдова;
4) Рассчитать объем снижения испарения из водохранилища, геометрически определив площадь зеркала водохранилища нормально-подпорного уровня(НПУ) и минимального уровня ( MinУВ) по уравнению:
S ср= , (26 )
где Sср – средняя арифметическая площадь зеркала водохранилища (НПУ) и minУВ.(мёртвого объема)
Sнпу – площадь зеркала водохранилища, м2;
Smin- площадь минимального уровня воды, м2
5) Объем водохранилища определяем по эмпирической формуле:
V вод = Нв L 3 (27)
где Нв - слой воды у плотины, м;
L – max длина водохранилища, м;
В – ширина водохранилища, м.
6) Объем испарения из водохранилища определяем для открытого и водоохранного ландшафта.
Vол = Н исп ,
Vв.л. = Н исп. ,
где Нисп – слой воды, испарявшейся в открытом ландшафте, м;
Н исп – слой воды, испарившийся из водоёма водоохранного ландшафта, м.
Н исп. находим по вышеприведенной формуле В.К. Давыдова (1944) и сводим в таблицу (19 ).
Таблица 19. - Испарение с водной поверхности
Месяц | Количество дней, Т | Температура, tо | Максимальная упругость водян.паров, Е, мб | Относительная влажность, f, % | e=E × f 100 | d = Е-е дефицит [4] – [6] | d0, 8 | I + 0, 125 Сср | 0, 413 × d0, 8 | Испарение, мм/сут, [9] × [10] | Испарение за месяц, [11] × Т |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Открытый ландшафт (50% обеспеченность) | |||||||||||
Май | 31 | 1, | |||||||||
Июнь | 30 | 1, | |||||||||
Июль | 31 | 1, | |||||||||
Август | 31 | 1, | |||||||||
Сентябрь | 30 | 1, | |||||||||
Водоохранный ландшафт с ветрозащитными лесными полосами (25% обеспеченности) | |||||||||||
Май | 31 | ||||||||||
Июнь | 30 | ||||||||||
Июль | 31 | ||||||||||
Август | 31 | ||||||||||
Сентябрь | 30 | ||||||||||
Скорость ветра в теплый период года; IV – 4, 0 м/с; V -3, 9; VI -; 3, 3; VII -2, 5; VIII -2, 7; IX -3, 1м/с | Σ _____, мм |
7) Дать оценку влияния водохранного ландшафта с ветрозащитными полосами на испарение с водной поверхности.
5.4. Задание на самостоятельную работу
1. По литературным источникам охарактеризовать роль ветрозащитных полос на снижение величины испарения с водной поверхности.
Лабораторная работа №6
Пояснение к заданию
Являясь механическим препятствием ветровому потоку лесные полосы снижают его скорость в среднем на 46-50%, увеличивают относительную влажность воздуха на 4…8%.
Задерживая и равномерно распределяя снег на полях лесные полосы увеличивают влагозапасы активного слоя почвы на 40 -100 мм [ ].
Лесистость – это отношение площади защитных лесных насаждений к общей площади территории, выраженное в процентах.
Лесистость считается высокой если она превышает 50%; средней -49-15%, слабой – менее 15%.
Защищенность территории лесными насаждениями – это отношение суммарной площади зон мелиоративного влияния лесных насаждений к общей площади территории, на которой они расположены.
· полная защищенность – 100%
· достаточно полная - 99…80%
· не достаточно полная – 79…50%
· не полная - 49…20%
· отсутствует - < 20%
Чем полнее выражено взаимодействие полос и чем большая сельскохозяйственная территория охватывается системой, тем выше эффективность лесных полос.
Нормальное количество ЗЛН по отношению к площади пашни принято для:
· лесостепных районов – 2, 3…2, 7%;
· степных - 3…4%;
· в районах с сильной ветровой эрозии, на склоновых землях и легких песчаных почвах - 5…7%;
· под противоэрозионные лесонасаждения отводятся -3…7% гидрографической сети
· защитные лесонасаждения на песках должны занимать – 50…60%;
· в степи -20…30%;
· в пустынных районах 12…15% мелиорируемой территории.
Лесомелиоративные комплексы оптимизируют влагоооборот, тепло – и газообмен территории, преобразуют природные ландшафты в более устойчивые - лесоаграрные.
Испаряемость в лесостепном пространстве бывает меньше, чем в открытой степи, что связано с уменьшением скорости ветра, повышенной относительной влажностью воздуха. ( ).
По данным ВНИАЛМИ, средняя урожайность полевых культур под защитой лесных полос выше, чем на защитных:
· в лесостепи – на 14…33%;
· в степи - на 14…24%;
· в сухой степи – на 24…31%.
Повышение урожайности на 10…40% в системе лесных насаждений отмечается во всех земледельческих зонах и у всех культур.
В конечном итоге урожайность полевых культур, в системе полезащитных лесных полос, складывается за счёт совокупности факторов – снижение испаряемости за счет уменьшения скорости ветра, а также повышения относительной влажности воздуха.
Оба эти факторы легко решаются при исследовании двух уравнений:
Первое уравнение В.А. Бодрова (1952);
Ео =D (0, 35 +0, 13V), (28 )
где Ео – испаряемость, мм/сут;
D – дефицит влажности воздуха, мм;
V – скорость ветра, м/с.
Таблица 21. – Изменение количества осадков в зависимости от лесистости Новосибирской области.
Показатель | Лесистость, % | |||||
0-10 | 11-20 | 21-30 | 31-40 | 41-50 | 51-60 | |
Число метеостанций | 6 | 5 | 6 | 5 | 3 | 2 |
Годовая сумма осадков, мм | ||||||
Сумма осадков тёплого периода (lV-1X) мм | ||||||
Сумма осадков холодного периода, мм(Х-111) |
Показать динамику распределения осадков в зависимости от лесистости в годовом разрезе и по периодам – теплый – холодный.
Корреляционная связь, которая существует между случайными величинами, разной природы, не обязательно является следствием прямой зависимости одной величины от другой – функциональная зависимость.
Прямая корреляция Обратная корреляция Отсутствие корреляции
Если коэффициент ® корреляции:
· r 0, 95- отлично коррелирующие функции:
· r – от 0, 95 …0, 9 – хорошо коррелирующие функции;
· r от 0, 85…0, 8 – допустимо коррелирующие функции;
· r 0, 8 – слабо коррелирующие функции
Данные по урожайности за ряд лет приведены в табл., приложение…..
Коэффициент увлажнения исследуемых зон рассчитываем по уравнению Костякова Н.А. (1953)
К увл= , (33 )
где ϴ - осадки за период, мм;
Ео – испаряемость за этот период, мм
По коэффициентам увлажнения определяем в какой природной зоне проводятся технологии по возделыванию сельскохозяйственных культур.
Порядок выполнения работы
Дать определение процессам обмена воздуха в лесной полосе при прохождении холодных и теневых масс воздуха при циклональном характере погоды (рис. прил. )
Таблица 22.- Коэффициент корреляции между лесистостью и урожайностью полевых культур
№ п.п | Z | Y | Z- | Y - | (Z - ) (Y - | (Z- )2 | (Y - 2 |
1 | |||||||
2 | |||||||
3 | |||||||
4 | |||||||
5 | |||||||
6 |
Желательно использовать вычислительную технику при проведении корреляционного анализа (Microsoff Office Excel 2000/XP/2003/.
Сделать выводы о влиянии лесистости на урожайность зерновых и зернобобовых культур в конкретной природно- климатической зоне.
6.3.3.Рассчитать испаряемость в открытом ландшафте и на полях с ветрозащитными лесными полосами агроландшафта (табл.23)
Таблица 23.- Эффективность ветрозащитных лесных полос и открытого ландшафта. Лесостепь Приобья
Месяц | D, мм | Открытый ландшафт (Кв=1, 0) | D, мм | Защищённый ландшафт (Кз=0, 46) | Разница, мм Ео = Е′ о, -Е″ о
| ||||||
V, м/с | T, дни | К | Е′ о, (D*Т*К) | V, м/с | T, дни | К | Е″ о, (D*Т*К) | ||||
Май | 3, 9 | 31 | 0, 857 | 1, 79 | 31 | 0, 583 | |||||
Июнь | 3, 3 | 30 | 0, 779 | 1, 518 | 30 | 0, 547 | |||||
Июль | 2, 5 | 31 | 0, 675 | 1, 15 | 31 | 0, 500 | |||||
Август | 2, 7 | 31 | 0, 701 | 1, 242 | 31 | 0, 511 | |||||
Сентябрь | 3, 1 | 30 | 0, 753 | 1, 426 | 30 | 0, 535 | |||||
Сумма | Х | 153 | х | х | х | 153 | х | ||||
Среднее | 3, 1 | х | х | х | 1, 425 | х | х |
Для зерновых и зернобобовых культур системное влияние полезащитных лесных полос можно проследить по урожайности ФГУП «Элитное» за две пятилетки. Прибавка урожайности зерновых культур составила соответственно 5, 86ц/га и 6, 54ц/га (прилож. ) Согласно расчетам (прилож ) влагосбережение в межполосном пространстве составила 92, 02 мм (за VI-VIII месяцы). Приняв среднюю прибавку урожайности 6, 2ц/га и величину влагосбережения, получим коэффициент водопотребления равный 14, 87 мм/ц, что соответствует данным многолетних исследований НИУ региона.
6.3. Задание на самостоятельную работу
1. Провести анализ в конкретной природно-климатической зоне влияние полезащитных полос, фактическую прибавку урожайности сельскохозяйственных культур.
Краткий терминологический словарь
Абиотические факторы: (греч. А- отрицание частица и biotikos–жизненный, живой) – не жизненные факторы – совокупность условий неорганической среды, влияющих на живые организмы.
А.Ф. – делят на химические ( состав атм., морские и пресные воды, почвы и т.д.) и физические или климатические с атм. Давление, перемещение воздушных масс, морские течения, радиация, t°C, f%. O- осадки атм. и т.д.). Рельеф и климатические особенности земли создают многообразие А.Ф., играющих значительную роль в формировании сообществ живых организмов.
В лесах из А.Ф., большое значение имеет газовый, водный и ветровой режимы, состав почвы, уровень солнечной радиации и др.
Антропогенное воздействие на А, Ф, влияет на продуктивность живых организмов и их адаптацию.
2. Агробиоценоз (лесной) – следует рассматривать питомник – начальные стадии формирования искусственных насаждений (культурный фитоценоз).
3. Агролесомелиоративное районирование – деление территории, зоны, районы – сравнительно однородные по общему уровню лесорастительных условий.
В основу деления положены почвенно–климатические, гидрологические, а также специализация сельского хозяйства.
А.р. используют при планировании АЛМР (агролесомелиоративных работ) и проектировании ЗЛН, подборе ассортимента древесных пород и кустарников, технологии выращивания насаждений.
Агролесомелиорация- система лесоводственных мероприятий по борьбе с засухой, суховеями, эрозией почвы и др. - создание защитных лесных насаждений, облесение песков, агротехнические, гидротехнические, организационно- хозяйственные и др. мероприятия.
АГЛМ- раздел мелиоративной науки, разрабатывающий теоретические основы агролесомелиоративных работ.
Лесомелиорация земель – комплекс мелиоративных мероприятий, обеспечивающих коренное улучшение земель за счет свойств защитных лесных насаждений.
Агролесомелиоративная система – совокупность защитных лесных насаждений, обеспечивающее улучшения условий выращивания полевых культур в пределах мелиорируемой территории.
Защитная лесистость – это выраженное (в %) отношение площади защитных лесных насаждений к общей площади территории, на которой они размещены. Устойчивая характеристика ландшафта: высокая- 50%, средняя – от 49 до 15%; слабая – менее 15%.
Защищенность территории лесными насаждениями – это выраженное (в %) отношение суммарной площади зон мелиоративного влияния лесных насаждений к общей площади территории, на которой они расположены: полная -100%, достаточно полная -99-80%; не достаточно полная -79-50%, неполная – при 49-20%; отсутствующая - < 20%.
Лесной массив – экосистема, включающая совокупность подсистем – различных насаждений, полян, вырубок.
Насаждение - это фитоценоз на целостном земельном участке с древесным пологом, характеризующимся сомкнутостью и полнотой.
Древостой – совокупность деревьев, образующих более и менее однородный лесной участок.
ГОСТ 18486-73 – лес –«элемент географического ландшафта…»
Воспроизводство защитных лесных насаждений – комплекс компенсационных мероприятий, направленных на воссоздание с аналогичными или улучшенными защитными и лесоводственными свойствами.
Восстановление защитных лесонасаждений – проведение рубок ухода или посадка новых деревьев и кустарников составляющих защитные лесонасаждения в границах исходного земельного участка.
Защитные лесные насаждения (ЗЛН) – насаждения из деревьев и кустарников не входящих в лесной фонд, предназначенных для защиты земель от воздействия неблагоприятных явлений природного и техногенного происхождения, созданных в порядке лесоразведения при проведении агромелиорации земель.
Инвентаризация ЗЛН – приведение в известность наличия и составления защитных лесонасаждений на основании результатов технического обследования в соответствии с требованием технических указаний и инструкций.
Мелиоративное лесоразведение – создание искусственным путём новых ЗЛН на землях, ранее не занятых лесонасаждениями (лесом).
Полезащитное лесоразведение – это система лесных полос, оказывающая лесомелиоративное влияние на агроландшафт через снегозадержание, микроклимат, плодородия почв, водностность, продуктивность агроценозов.
Реконструкция ЗЛН –коренное изменение (состава, числа рядов, схем посадки, конструкции и т.д.) характеристик малоценных лесонасаждений в целях улучшения их роста, состояния и повышения эффективности действия.
Рубки обновления – поэтапное обновление существующих ЗЛН, приведение в состояние, соответствующему их функциональному назначению.
Создание ЗЛН – комплекс мероприятий по почвенно-мелиоративным изысканиям, проектированию, подготовке почвы и посеву семян или посадке саженцев деревьев и кустарников для выращивания ЗЛН в первые два – три года после посева (посадки) до смыкания крон в междурядье.
Сокращение
ПВ – полная влагоемкость, %, мм, м3/га;
НВ – наименьшая (капиллярная) влагоёмкость, %, мм, м3/га;
t - температура воздуха, °C;
f –относительная влажность воздуха, %;
O – осадки, мм, м3/га (мм 10);
dv – плотность почвы (объемная), г/см3;
d –плотность твердой фазы почвы, г/см3;
h –активный слой почвы, м;
D. d –дефицит влажности воздуха, мб; гПа; мм;
Е o - испаряемость (возможное испарение) мм/ сутки.
, S - площадь поля, м2, га.
Const – постоянная величина
Приложение 1
Роза ветров
ЮВ Юго-восточный - 7, 5%
Ю Южный - 27, 5%
ЮЗ Юго-западный - 20%
3 Западный ______ - 12, 5%
67, 5%
СЗ Северо-западный - 5%
С Северный - 9%
СВ Северо-восточный - 10%
В Восточный ______ - 5%
29%
Роза ветров
ЮВ | Юго-восточный | 7, 5% | 67, 5% |
Ю | Южный | 27, 5% | |
ЮЗ | Юго-западный | 20% | |
3 | Западный | 12, 5% | |
СЗ | Северо-западный | 5% | 29% |
С | Северный | 9% | |
СВ | Северо-восточный | 10% | |
В | Восточный | 5% | |
Штиль | 3, 5% | 3, 5 % |
!
Приложение 2
Лесопитомники
1. Посевное – | Для выращивания сеянцев 1-2 лет |
2. Школьное отделение. Д.ш. | Сеянцы выращиваемые 2 года и более (озеленение, ….ремонт) |
3. Плантация | |
4. Плодово-ягодное отделение | |
5. Маточный сад | |
6. Дендрологический отдел. Экзотов | Новые цен.. |
7.Хозяйственный блок | Теплицы, склады, гаражи и пр. |
Приложение3
А. Полезащитные
1. В лесостепной зоне
а) 3 –рядная
0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 |
б) 4-рядная из главной и сопутствующих
пород
□ | 0 | 0 | □ |
□ | 0 | 0 | □ |
□ | 0 | 0 | □ |
□ | 0 | 0 | □ |
|
2. В степной зоне
а) 4-рядная
□ | 0 | 0 | □ |
▲ | 0 | 0 | ▲ |
□ | 0 | 0 | □ |
▲ | 0 | 0 | ▲ |
б) 5-рядная
□ | 0 | 0 | 0 | □ |
▲ | 0 | 0 | 0 | □ |
□ | 0 | 0 | 0 | □ |
▲ | 0 | 0 | 0 | ▲ |
|
Б. Водорегулирующие
а) 6-рядная при двух главных породах
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
□ | 0 | 0 | 0 | □ | □ | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
□ | 0 | 0 | 0 | □ | □ |
В. Приовражные
а) 8-рядная
▲ | ▲ | 0 | 0 | ▲ | 0 | □ | □ |
□ ▲ | ▲ | 0 | 0 | ▲ | 0 | □ | ▲ |
▲ | ▲ | 0 | 0 | ▲ | 0 | □ | □ |
□ | ▲ | 0 | 0 | ▲ | 0 | □ | ▲ |
|
б) 6-рядная с главной породой быстрого роста (сопутствующая порода может заменяться кустарниками)
□ | 0 | 0 | 0 | □ | 0 |
□ | 0 | 0 | 0 | □ | 0 |
□ | 0 | 0 | 0 | □ | 0 |
□ | 0 | 0 | 0 | □ | 0 |
Условные обозначения:
О – главная
□ – сопутствующая порода
▲ - кустарник
Приложение 5
Потребность в защитных насаждениях по Сибирскому Федеральному
Округу
(СФО) до 2020 года, тыс. га
№ п/п | ЗЛН | Требуется ЗЛН | Их них имеется | Необходимо создать |
1 | Полезащитные лесные полосы | 475 | 188, 2 | 286, 8 |
2 | Противоэрозийные | 88, 6 | 5, 4 | 83, 2 |
3 | ЗЛН на песках | 53, 9 | 26, 9 | 27, 0 |
4 | ЗЛН на аридных пастбищах | 7, 8 | 0, 5 | 7, 3404, 3 |
1-4 | Итого | 625, 3 | 221 | |
• | Кроме того: облесение коренных берегов | 24, 1 | 0, 3 | 23, 8 |
• | посёлков и полевых станов | 44, 0 | 13, 0 | 31, 0 |
Всего всех видов ЗЛН | 693, 4 | 234, 3 | 459, 1 |
Приложение 6
По пшенице- 94, 37 руб.
По кукурузе- 12, 27 руб.
По травам - 69, 91 руб.
Накладные расходы на 1 ц:
По зерновым 20 руб.
По кукурузе 12, 5 руб.
По травам 2, 5 руб.
Средняя стоимость закладки и выращивания 1 га лесополос принимается 200000 руб.
Амортизационные отчисления 3, 5% от стоимости лесополос (ежегодно).
В получаемую прибыль не включена стоимость побочной продукции (соломы, ботвы, идущей на силос и др.).
Коэффициент перевода в кормовые единицы:
Для зерна - 1, 18
Кукурузы на силос -0, 24
сено многолетних трав – 0, 45-0, 50
реализационная цена продукции за 1 ц (руб.):
Зерно – 850 руб.
кукуруза (зеленая масса) – 240 руб.
Тангенсы ( tqa )
Уклон | tqa | Уклон | tqa |
0, 1 | 0, 00175 | 11 | 0, 194 |
0, 2 | 0, 0035 | 12 | 0, 213 |
0, 3 | 0, 0052 | 13 | 0, 231 |
0, 4 | 0, 007 | 14 | 0, 249 |
0, 5 | 0, 0087 | 15 | 0, 268 |
0, 6 | 0, 010 | 16 | 0, 287 |
0, 7 | 0, 012 | 17 | 0, 306 |
0, 8 | 0, 014 | 18 | 0, 325 |
0, 9 | 0, 016 | 19 | 0, 344 |
1, 0 | 0, 0175 | 20 | 0, 364 |
2, 0 | 0, 0349 | 25 | 0, 466 |
3, 0 | 0, 524 | 30 | 0, 577 |
4, 0 | 0, 699 | 35 | 0, 700 |
5, 0 | 0, 0875 | 40 | 0, 839 |
6, 0 | 0, 1051 | 45 | 1, 00 |
7, 0 | 0, 1208 | ||
8, 0 | 0, 1405 | ||
9, 0 | 0, 1584 | ||
10 | 0, 1763 |
Косинусы (cos
Угол отклонения, град. | Cos |
0 | 1, 000 |
5 | 0, 966 |
10 | 0, 985 |
15 | 0, 966 |
20 | 0, 940 |
25 | 0, 906 |
30 | 0, 866 |
35 | 0, 819 |
40 | 0, 766 |
45 | 0, 707 |
60 | 0, 500 |
90 | 0, 00 |
Приложение 9
Таблица 7.- Расстояние между водорегулирующими лесополосами
Типы почв | Крутизна склона в градусах (°) | |||
1, 5-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | |
Серые лесные | 220 | 180 | 160 | 140 |
Черноземы оподзоленные и выщелоченные | 320 | 260 | 230 | 200 |
Чернозёмы обыкновенные | 290 | 240 | 210 | 190 |
Чернозёмы южные | 230 | 190 | 170 | 150 |
Каштановые и темно-каштановые | 180 | 150 | 130 | 120 |
Приложение 10
Таблица 8.- Водопроницаемость, поверхностный сток и смыв почвы на различных угодьях (по А.М. Буркину)
Угодья | Водопрони- цаемость почвы (в мм/мин) | При искусственном дождевании с интенсивностью 2, 5 мм/мин в течение часа | |
сток (%) | смыв (в кг с 1 га) | ||
Лес, мало нарушенный рубками, с лесной подстилкой, полнота 0, 5….. Заросли кустарников с единичными деревьями…………………………… Свежевспаханная почва……………. Старая пашня уплотненная………… | 5, 52 1, 43 2, 29 0, 08 | 0, 0 16, 3 17, 1 82, 4 | 0, 0 0, 0 81, 1 31, 49 |
Министерство сельского хозяйства РФ
Новосибирский государственный аграрный университет
Агрономический факультет
Проектирование, создание защитных лесных насаждений
в лесоаграрных ландшафтах и землях сельскохозяйственного назначения.
Методические указания
по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Лесомелиорация ландшафтов»
Новосибирск 2018
УДК: 630.232.33(07)
ББК 40.67 Я7
Т 91.
Составители: канд. с.-хоз. наук, доцент Лях А.А.,
канд. техн. наук, доцент С.М. Тулиглович
Методические указания проектирования лесомелиоративных мероприятий в степных и лесостепных ландшафтах по дисциплине «Лесомелиорация ландшафтов / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Агрономический факультет;
Авторы: Лях А.А., Тулиглович С.М.
Методические указания предназначены для студентов агрономического факультета всех форм обучения, обучающихся по специальности 35.03.01. «Лесное дело»
Утверждена и рекомендована к изданию учебно-методическим Советом агрономического факультета ( протокол № от 2018 года).
Рассматриваются вопросы проектирования защитных лесных насаждений на землях сельскохозяйственного назначения по борьбе с эрозией почвы, снижению испаряемости с водной поверхности и транспирации растений, увеличение продуктивности полевых культур с учетом рельефа агроландшафта, за счёт агротехнических, гидротехнических и лесомелиоративных мероприятий.
Рецензент - канд. с.-хоз. наук, доцент Лейболт Е.Л.
Новосибирский государственный аграрный университет (НГАУ 2018)
Введение
Россия является родиной полезащитного лесоразведения. За более чем
155-летнюю его историю в стране создана теоретическая и методологическая основа лесной мелиорации, реализованная в форме локальных лесоаграрных ландшафтов на территории всех ее сельскохозяйственных регионов. Однако современные темпы и качество лесомелиоративных и лесохозяйственных работ в защитном лесоразведении низкие, они часто носят не комплексный, фрагментарный характер. На большой поверхности лесные полосы находятся в запущенном состоянии, повреждаются, отмирают, необходимы неотложные меры по оздоровлению и обеспечению качественной смены поколений древостоя и системное замещения лесов. Весь комплекс мер по защитному лесоразведению должен осуществляться под знаком экологического императива и общегосударственных интересов.
Лесомелиорации ландшафтов рассматривают как науку и отрасль производства, которые используют лесные насаждения для защиты и преобразования, восстановления ландшафтов, а также увеличения их функционирования. По устойчивости и приспособленности к изменениям внешних условий лесные насаждения превосходят все другие экосистемы.
В соответствии с ГОСТ 17.8.1.01-86 Ландшафтом называют территориальную систему состоящую из взаимодействующих природных, или природных и антропогенных компонентов [1].
Агролесокомплексы, которые будут созданы в соответствии с предлагаемой стратегией, повысят лесистость лесомелиоративного фонда земель РФ с 1, 7 до 3, 8%, а пашни с 1, 23 до 2, 5%. По мере увеличения лесистости пашни, получение дополнительной растениеводческой продукции будет постепенно возрастать и по прогнозам составит 30 млн. тонн «зерновых единиц». Себестоимость возделываемых культур снизится на 7-15%, капитальные вложения в лесную мелиорацию пашни окупятся на 7-10-й год, а коэффициент эффективности использования основных производственных фондов ЗЛН составит 0, 33-0, 55(Стратегия..2012).
Неизмеримо выше экологическое и социальное значение защитных лесных насаждений на природную среду и здоровье человека.
На осуществление программы потребуется около 83 млрд. руб. Ожидаемый экономический эффект от реализации дополнительной растениеводческой продукции и деловой древесины составит 240 млрд. руб.
Стратегия развития защитного лесоразведения в Российской Федерации на период до 2020 года определяет природоохранную концепцию мероприятий, долгосрочные цели, задачи и основные пути их решения. Её осуществление позволит достичь экологического оздоровления агросферы страны, повысить уровень продовольственной безопасности, устойчивости сельского хозяйства и обеспечить рост производства сельскохозяйственной продукции, нормализовать качество окружающей среды и преодолеть демографическую напряженность на территории засушливых регионов. Проведение практических работ по лесомелиорации ландшафтов позволит сформировать проект с пояснительной запиской и расчетами потребности в посадочном материале, составить технические задание для выращивания необходимых лесных культур в лесном орошаемом питомнике, провести необходимые расчеты влияния лесных насаждений на возделываемые культуры в системе агроландшафта.
В своей практической деятельности инженеру лесоведения придется соприкасаться с рациональным использованием леса, его богатств и исключительных водоохранных, защитных и рекреационных свойств, осуществлять организацию лесного хозяйства, создавать новые лесные насаждения и оздоровительные зоны, сады, парки, заповедники и др.
Исходные данные для проектирования защитных лесных насаждений:
· Ландшафтная карта с горизонталями в масштабе 1: 10000-20000;
· Лесные культуры для: полезащитных насаждений;
Государственных лесных полос на водоразделах; противоэрозионных лесных и лесо-садовых насаждений; прибалочных и противоовражных лесных полос; сплошных насаждений на склонах оврагов и балок; лесных полос на орошаемых землях; ветрозащитных лесных полос вдоль железных и шоссейных дорог.
· Погодные данные за ряд лет по метеорологическим станциям юга Западной Сибири.
· Агрофизические свойства почв Новосибирской, Томской, Кемеровской областей, республики Алтай и Алтайского края.
· Роза ветров по румбам (среднее по периодам);
· Перечень лесных культур (главных, сопутствующих культур и кустарников для ЗС региона)
· Условные обозначения.
Содержание практических работ Лабораторные занятия рассчитаны на 28 часов учебного времени и приведены к единому плану, включающему следующие пункты:
· темы лабораторных работы;
· цели и задачи;
· обеспечивающие материалы;
· задания;
· методические указания по выполнению лабораторных работ;
· форма отчетности;
· контрольные вопросы;
· библиографический список.
В данной работе студенты руководствуются «Правилами проектирования, создания и ухода за защитными лесными насаждениями на землях сельскохозяйственного назначения», разработанными ФГБНУ «Рос.НИИПМ» в соответствии с ФЗ РФ от 10.01 1996г
*№4-ФЗ «О мелиорации земель [];
*земельным кодексом РФ [];
*лесным кодексом РФ [];
Постановлением Правительства Российской Федерации от 12.06. 2008 г.№450 « О министерстве сельского хозяйства Российской Федерации».
В некоторых случаях содержание – лабораторных работ дополнено краткой теоретической частью, формулами, а в конце работ приведены таблицы и справочные материалы.
Подготовка к лабораторным работам и их выполнение позволит студентам не только усвоить методику выполнения заданий, но и приобрести навыки работы со справочным материалом, дополнительной литературой. При анализе и выборе конструкций лесных полос, подбора лесных культур, способа их размещения, выбора агротехнических мероприятий по подготовке почвы и уходами за посадками, проведения необходимых инженерных расчетов.
Общие положения проектирования ЗЛН
2.1. Создание и содержание ЗЛН осуществляется собственником земельного участка, на котором они расположены, либо лицом, уполномоченным собственником земельного участка;
2.2. При создании ЗЛН производится:
· почвенно-мелиоративные изыскания территории, подлежащей облесению;
· разрабатывается проект создания защитных лесных насаждений;
· согласовывается проект с уполномоченными исполнителями органами субъекта РФ;
· производится закладка ЗЛН;
· производится уход за насаждениями до смыкания крон в междурядьях;
При создании защитных лесных насаждений осуществляются следующие мероприятия:
· обследование защитных насаждений;
· рубка ухода;
· восстановление защитных лесонасаждений;
· реконструкция лесонасаждений.
Разработка проектов лесомелиоративных насаждений осуществляется на основании ландшафтов, полученных при проведении изыскательских работ. Последовательность организационно-технологических элементов проектирования лесомелиоративных насаждений и их взаимосвязь:
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 3472; Нарушение авторского права страницы