Агролесомелиоративные мероприятия

Агролесомелиоративные мероприятия

1. Основные понятия и закономерности раскрывающие необходимость проведения агролесомелиоративных мероприятий

Агролесомелиорацией называется защитное лесоразведение на сельскохозяйственных землях.

Это наука (научная дисциплина) и отрасль сельскохозяйственного производства, использующая разнообразные свойства лесной (древесной, кустарниковой и полукустарниковой) растительности для защиты сельскохозяйственных земель и других агропроизводственных объектов от неблагоприятных природных условий, улучшения их функционирования, создания комфортной среды жизни и труда сельскохозяйственного производителя.

Основной элемент агролесомелиорации — лесные защитные полосы.

Защитное лесное насаждение — это естественное или искусственное лесное насаждение для защиты природных, сельскохозяйственных, промышленных, коммунальных и транспортных объектов от неблагоприятного воздействия природных и антропогенных факторов.

Огромна роль защитных лесонасаждений в изменении микроклимата полей и повышении урожайности сельскохозяйственных растений, в борьбе с засухой и эрозией почвы. Они имеют санитарно-гигиеническое, эстетическое, рекреационное и другие значения социально-экономического характера. Защитные насаждения на сельскохозяйственных землях существенно изменяют процессы почвообразования, экологическую и биологическую емкость территории (численность и состав живых организмов, предохраняют атмосферу от загрязнения пылью, вредными газообразными продуктами и от радиации, обогащают окружающую среду кислородом, улучшают качество вод и санитарное состояние сельскохозяйственных угодий). Положительное воздействие систем лесонасаждений тем больше, чем большие территории они охватывают, и чем более тесно они связываются друг с другом и иными природоохранными и мелиоративными мероприятиями.

1.1 Системы защитных лесных полос

Защитное лесное насаждение — это естественное или искусственное лесное насаждение для защиты природных, сельскохозяйственных, промышленных, коммунальных и транспортных объектов от неблагоприятного воздействия природных и антропогенных факторов.

Под системой защитных лесных насаждений понимается комплекс различного вида защитных насаждений определенной конструкции, взаимодействующих между собой и создающих мелиоративный эффект на определенной территории, который обеспечивает защиту сельскохозяйственных культур от неблагоприятных природных влияний и способствует получению высоких и устойчивых урожаев.

Основная задача системы лесных полос — снижение уровней максимальных скоростей ветра, что вызывает уменьшение энерго-, массои теплообмена на межполосном угодье. В противоэрозионной системе размещение всех видов защитных насаждений направлено на регулирование снегоотложения и поверхностного стока с целью не допустить возникновения водной эрозии.

Конструкция характеризуется формой и внутренним строением лесных полос, от которых зависит характер и степень их ветропроницаемости, т. е. аэродинамические свойства.

Ажурность лесной полосы — это отношение площади просветов в продольном (фронтальном) профиле лесной полосы в облиственном состоянии к ее общей площади.

Ветропроницаемость лесных полос зависит от их ажурности и определяется отношением скорости ветра на заветренной стороне лесной полосы на расстоянии ее высоты к скорости ветра на открытом поле.

Различают три основные конструкции лесных полос: плотную, продуваемую и ажурную (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика конструкций лесных полос.

Полосы плотной конструкции — это сложные многоярусные насаждения с подлеском, которые в облиственном состоянии в пределах всего вертикального профиля (сверху донизу) почти не имеют просветов. Ветропроницаемость плотных полос в кронах и между стволами не превышает 25−30%.

Продуваемые лесные полосы в облиственном состоянии характеризуются плотным строением в верхней части вертикального профиля (в кронах) и наличием крупных просветов между стволами в приземной части до 3−3,5 м высотой. По форме это простые одно -, двухъярусные насаждения без кустарника или с кустарником высотой не более 0,5 м, у которых ветропроницаемость в кронах не превышает 25−30%, а между стволами составляет больше 70−75%. Наличие крупных просветов в виде окон между кроной низких кустарников и деревьев обеспечивает хорошую ветропроницаемость и снегораспределение (рис. 1).

Рис. 1. Участок с продуваемой конструкцией в лесной полосе Ажурные лесные полосы — это сложные двух-, трехъярусные насаждения с подлеском, которые в облиственном состоянии в пределах всего вертикального профиля имеют более или менее равномерно расположенные просветы (рис. 2).

Рис. 2. Лесная полоса ажурной конструкции Степень ажурности, а следовательно, и степень ветропроницаемости ажурных лесных полос может колебаться от 25−30 до 70−75%. В отличие от плотных лесных полос ажурные имеют меньшую ширину или меньшую густоту посадки. Разная степень ажурности достигается также введением в лесополосы древесных пород с ажурной кроной, рубками ухода и обрезкой сучьев.

1.2 Влияние лесных полос на микроклимат полей

Ветровой поток. Аэродинамическая эффективность лесных полос зависит от их конструкции, степени ветропроницаемости, скорости ветра, угла подхода ветрового потока к лесной полосе, высоты насаждения, густоты размещения лесных полос на территории и их расположения по элементам рельефа. Эффективность лесных полос измеряется дальностью влияния и степенью снижения скорости ветра. Дальность влияния измеряется в высотах насаждения (Н).

Плотные лесные полосы действуют по типу непроницаемых экранов. Воздушный поток начинает снижать свою скорость на расстоянии 7−10 Н от лесной полосы, затем благодаря образовавшейся воздушной подушке переваливает через полосу и в результате возникшего за полосой разреженного пространства быстро восстанавливает скорость.

Эффективными являются ажурные лесные полосы, которые действуют на ветровой поток по типу решетчатых экранов. Общая дальность их влияния составляет 35−40 Н (5−7 Н с наветренной стороны и 30−35 Н за полосой). В этой зоне скорость ветра снижается на 35−40%. Самый высокий эффект дают полосы с ветропроницаемостью 40−50%.

Ажурно-продуваемые лесные полосы по влиянию на ветровой поток наименее эффективны. Дальность их влияния не превышает 12−15 Н, причем в этой зоне скорость ветра в среднем снижается на 20−25%. В конкретных условиях перечисленные показатели могут быть различными, так как ветроломный эффект зависит от многих факторов.

Влияние единично расположенных полос считается неэффективным. Известно, что ветровой поток при своем движении почти копирует контуры рельефа, но несмотря на это наиболее эффективны лесные полосы, расположенные на водоразделах и ветроударных склонах.

Эффективность влияния лесных полос в разных агроклиматических зонах неодинакова. Ветроломный эффект зависит от состояния опушечных рядов полосы, размера просветов и характера размещения их по вертикальному профилю полос и т. п.

Положительное воздействие на ветровой режим оказывают не только лесные полосы, но и массивные насаждения, эффективность которых соответствует влиянию лесных полос плотной конструкции.

Узкие полезащитные лесные полосы шириной 10−15 м обладают оптимальной ветроломной эффективностью при средней ветропроницаемости по вертикальному профилю в облиственном состоянии 30−40%. Они хорошо работают и в безлистном состоянии при средней ветропроницаемости 65−75% и средней ажурности 30−40%. При уменьшении скорости ветра эффективность лесных полос оптимальной конструкции снижается [4,5].

Таблица 2. Изменение силы ветра в лесополосах и прилегающих территориях

В таблице 2 приведены изменение силы ветра в лесозащитных полосах и прилегающих территориях.

Снегораспределение. Системы лесных полос всех конструкций в целом оказывают положительное влияние на снегораспреде-ление, так как в открытой местности снег сдувается в микропонижения и гидрографическую сеть, перемещаясь на расстояние до 2−3 км от места выпадения. При наличии системы лесных полос весь снег остается в границах полей севооборота и лесных полосах.

Одним погонным метром по длине лесной полосы задерживается дополнительно к объему снега открытой степи от 50 до 80 м снега, что имеет большое значение для защиты сельскохозяйственных культур от вымерзания и для увлажнения почвы на межполосных участках.

Лесные полосы разных конструкций оказывают различное влияние на снегораспределение. Наиболее эффективными являются ажурно-продуваемые лесные полосы, которые в отличие от полос других конструкций меньше задерживают снега внутри полосы и более равномерно распределяют его на межполосных участках.

Температура и влажность приземного слоя воздуха. Названные метеорологические показатели изменяются главным образом в связи с изменением ветрового режима и турбулентного обмена. Днем в теплый период года в системе лесных полос температура воздуха бывает выше на 1−2°С, чем в открытой степи. По мере увеличения плотности лесных полос температурные различия возрастают и на заветренной опушке плотных полос в жаркую погоду достигают 5−6 °С, что может вызывать запал растений в приопушечной зоне.

Таблица 3. Средняя температура в исследуемых лесополосах и на открытом пространстве

В таблице 3 показана средняя температура в исследуемых лесополосах и на открытом пространстве, судя по которой, можно сказать, что тип лесополосы существенно влияет на разницу температуры лесополосы и открытого пространства.

В ночные часы около плотных лесных полос температура понижается и возможно формирование местных заморозков. В системе ажурно-продуваемых и продуваемых лесных полос эти отрицательные явления исключаются. На влажность приземного слоя воздуха лесные полосы всех конструкций и массивные насаждения оказывают положительное влияние.

Отепляющее влияние полос проявляется сильнее, чем охлаждающее. Это благоприятно сказывается на теплолюбивых культурах и позволяет продвижение их в более северные районы Нечерноземной зоны страны. Отепляющее действие лесных полос имеет положительное значение в весенний и осенний периоды для ускорения прорастания семян и дружного появления всходов культур, а для теплолюбивых и жаростойких пород, особенно в северных районах их произрастания, в течение всего вегетационного периода.

Испаряемость. В системе лесных полос незначительное повышение температуры воздуха не может сказаться на увеличении испаряемости. Испаряемость здесь всегда бывает меньше, чем в открытой степи, что связано с уменьшением скорости ветра, повышенной влажностью воздуха и пониженным турбулентным обменом. Эффективность влияния лесных полос разной конструкции на испаряемость соответствует эффективности их влияния на скорость ветра [4,5].

Промерзание и оттаивание почв. Увеличение мощности снежного покрова и ослабление скорости холодных ветров в системе лесных полос способствуют меньшему промерзанию почвы. В различных условиях и в разные годы глубина промерзания почвы в межполосных пространствах и открытом поле неодинакова. Она зависит от ряда факторов: мощности снежного покрова, продолжительности действия холодных ветров, степени промерзания почвы до образования устойчивого покрова, экспозиции склонов, густоты размещения лесных полос и др.

В лесных полосах почва не промерзает или промерзает незначительно и быстро оттаивает, что обеспечивает интенсивное поглощение стока в период снеготаяния. При благоприятном сочетании погодных условий и мощном снежном покрове полное размерзание почвы на межполосных участках наступает раньше, чем заканчивается снеготаяние. Обычно оттаивание почвы начинается снизу, но после появления проталин быстро размерзается верхний горизонт, способный поглощать талые воды.

Продолжительность снеготаяния на межполосных участках на 7−10 дней больше, чем в открытой степи. Это положительно сказывается на водопоглошении талой воды.

Поверхностный сток. Более благоприятные условия водопроницаемости на полях, защищенных лесными полосами, значительно сокращают весенний поверхностный сток. Но решающую роль в сокращении весеннего и ливневого стока играют сами лесные насаждения, расположенные на пути поверхностного стока.

В лесных полосах даже в неблагоприятные зимы почва в состоянии обеспечить водопоглощение интенсивностью до 1 мм/ мин. Лесные полосы, как и массивные насаждения, оказывают положительное влияние на структуру почв, дренируют ее корневыми системами. Лесной опад (подстилка) и надземные части лесной растительности создают на пути стока шероховатую поверхность. В летний период лесные полосы выполняют большую стокорегулирующую роль.

Чем шире и плотнее лесные полосы, тем больше в них интенсивность водопоглощения и меньше поверхностный сток с прилегающих угодий. Однако создание широких лесных полос связано с отчуждением из сельхозугодий ценной пашни, что экономически невыгодно. Более целесообразно узкие лесные полосы сочетать с почвозащитной системой земледелия или устраивать в них водозадерживающие канавы.

Влажность почв. Благодаря большой мощности снежного покрова, уменьшению поверхностного стока и потерь влаги на испарение почва на полях в системе лесных полос поглощает на 10−30% влаги больше, чем на безлесных участках.

Наибольшие запасы влаги в почве отмечаются в системе продуваемых и ажурно — продуваемых лесных полос. Плотные лесные полосы задерживают большое количество снега в себе и не обеспечивают равномерного его распределения на прилегающих полях. В результате этого увлажнение почвы на полях, защищенных плотными полосами, происходит неравномерно. Запасы почвенной влаги здесь меньше, чем на полях с продуваемыми лесными полосами. Плотные полосы в первую очередь «кормят» себя.

В результате сокращения потерь влаги на испарение и поверхностный сток на полях с лесными полосами влажность почвы бывает выше, чем на открытых участках, даже в конце лета.

Свойства почвы. В результате повышенного увлажнения на облесенных полях происходит выщелачивание почвы. Для северных районов этот процесс является нежелательным, для южных он необходим. Легкорастворимые неорганические соли (хлориды, сода) и труднорастворимые соли серной кислоты (сульфаты) вымываются в нижние горизонты почв. В результате биологической мелиорации происходит рассоление почв, особенно под лесополосами и в приопушечной зоне. Наряду с рассолением наблюдаются вымывание карбонатов и понижение уровня вскипания почвы от 10% раствора соляной кислоты. Под лесными насаждениями происходит накопление гумуса, улучшение физико-химических и водных свойств почв, улучшение почвообразовательного процесса в целом.

Противоэрозионная роль лесонасаждений. Велико значение лесных насаждений в защите почв от ветровой и водной эрозии. Лесные полосы, резко снижая скорость ветра, препятствуют выдуванию почвы, семян и неокрепших всходов.

Наиболее эффективны в защите почв от ветровой эрозии и пыльных бурь законченные системы ажурных лесных полос. Такие взаимодействующие полосы в системе снижают скорость ветра на 40−50% и защищают почву от ветровой эрозии.

Лесные полосы изменяют ветровой режим и регулируют снегоотложение на склонах, препятствуя его сдуванию в овражно-балочную сеть. Повышение мощности снегоотложения способствует лучшей защите почв от глубокого промерзания и более раннему их оттаиванию. На полях в системе лесных полос оттаявшая почва хорошо поглощает талые воды, сокращая сток и связанный с ним смыв почвы. Именно в переводе напочвенного стока во внутрипочвенный и состоит наиболее важная противоэрозионная роль лесных насаждений.

Стокорегулирующая роль лесных насаждений зависит от зонального типа почв, объема стока, вида угодий и почвозащитной агротехники. В среднем установлено, что в лесополосах просачивается на серых лесных почвах до 400 мм, на черноземах до 500 мм и на светло-каштановых почвах до 430 мм талых вод. Оптимальное регулирование стока достигается в комплексе с применением специальной водозадерживающей агротехники на полях и противоэрозионных гидротехнических сооружений типа водозадерживающих валов, канав и пр.

Защитные лесные насаждения оказывают мелиоративное воздействие не только на занимаемую ими площадь, но и на окружающую их территорию. Дальность мелиоративного влияния тесных полос зависит от многих факторов. Среди последних можно выделить высоту, ширину, конструкцию полосы, крутизну склонов, берегов гидрографической сети, объем стока, степень эродированности почв и характер использования земель. С учетом перечисленного и определяются основные параметры лесных насаждений с целью создания такой их системы, которая обеспечила бы мелиоративный эффект на значительной территории.

2. Размещение лесных полос различного назначения

При решении вопроса о применении полезащитной лесной полосы той или иной конструкции или другого защитного насаждения надо исходить из знания мелиоративного влияния их, оценки природных условий хозяйства и назначения насаждения. В качестве общих рекомендаций нужно придерживаться следующих положений.

В лесостепной зоне и в северных районах степи, где суховеи не так опасны, как в засушливой степи, количество зимних осадков больше, а рельеф местности расчленен глубже, вследствие чего сдувание снега с возвышенных мест в балки и овраги более сильное. Следует проектировать и создавать полезащитные лесные полосы продуваемой конструкции.

В степной зоне, где на первое место выступает опасность суховеев, и особенно в районах действия пыльных (черных) бурь надо проектировать полезащитные лесные полосы ажурной конструкции, наиболее благоприятно действующие на снижение скорости ветра и удовлетворительно на снегозадержание и снегораспределение. Степень ажурности у этих полос может быть различной, что надо учитывать при их создании. Приовражные и прибалочные лесополосы, защитные лесные насаждения возле населенных пунктов, прифермские лесополосы и скотоубежища должны быть плотной конструкции.

Стокорегулирующие лесные полосы, зачастую выполняющие и вторую важную функцию — служить полезащитными, лучше проектировать ажурной конструкции.

2.1 Агролесомелиоративное обследование при землеустройстве

Правильное и эффективное использование земли возможно только на основе хорошего знания ее свойств. Для изучения этих свойств при проведении землеустройства необходимы соответствующие съемки и разного рода обследования и изыскания, в том числе и агролесомелиоративные.

Основная цель агролесомелиоративных обследований — сбор материалов для обоснования и правильного проектирования (в комплексе с другими мерами) предупредительных и активных (прямых) агролесомелиоративных мероприятий.

Объектами обследования являются расположенные на территории хозяйства естественные и искусственные защитные лесные насаждения; эрозионные образования; участки, подверженные, ветровой эрозии; песчаные площади, водоисточники; участки, намечаемые под защитные лесонасаждения и сады.

Объекты обследования предварительно намечают на плане, а затем уточняют в натуре. Каждому объекту присваивают свой номер, под которым ведут затем его описание в полевом журнале. Характеристика отдельных объектов, в том числе и эрозионных образований, дается с той степенью подробности, которая практически необходима для проектирования соответствующих мероприятий. Большое значение при этом имеют материалы аэрофотосъемки, которые надо использовать в первую очередь.

Методика обследования отдельных объектов различна. При обследовании естественных защитных лесных насаждений корректируются (при наличии имеющихся материалов) или указываются (при отсутствии последних) рельеф, крутизна и экспозиция склона, почва, состав, происхождение, средний возраст, полнота, средняя высота, средний диаметр насаждения, его общее состояние, хозяйственное, защитное и водоохранное значение.

При обследовании искусственных лесных защитных насаждений отмечают:

* вид и назначение (полезащитная полоса, приовражная полоса и т. п.),

* местоположение (для лесных полезащитных полос — и направление),

* рельеф (экспозиция и крутизна склона),

* год закладки,

* ширину, число рядов, ширину междурядий,

* расстояние между растениями в рядах,

* схему смешения пород, сохранность, наличие и степень смыкания в рядах и междурядьях,

* среднюю высоту,

* характер повреждения (снеголом, порубка, потрава),

* общее состояние насаждений;

* указывается степень и характер засоренности сорняками.

При обследовании полезащитных лесных полос обязательно определяют их конструкцию и по возможности собирают данные о влиянии их на урожай сельскохозяйственных культур. Эти сведения помогают определить экономическое значение полезащитного лесоразведения в хозяйстве.

2.2 Полезащитные (ветроломные) лесополосы

Создание систем защитных лесных насаждений в разных регионах страны имеет свою специфику, обусловленную особенностями агролесомелиоративного фонда: рельефом, почвенно-эрозионным состоянием сельскохозяйственных угодий, лесорас-тительными условиями, системой земледелия, структурой посевных площадей, развитием животноводства и пр.

Важным признаком системности размещения защитных лесных насаждений является расстояние между ними с учетом дальности ветровой тени, стокорегулирующего эффекта и других мелиоративных воздействий насаждений на защищаемые объекты в ландшафтах.

В этом заключаются взаимосвязанность и взаимодействие насаждений в системе в комплексе с другими группами мелиоративных мероприятий — агрономическими, агротехническими, гидротехническими.

Рис. 3. Схема ветроломного действия плотной (а) и продуваемой (б) лесных полос Из 6,7 млн га сельскохозяйственных угодий Республики Башкортостан (РБ) 5,6 млн га являются эрозионно-опасными. Мощность гумусового горизонта пахотных почв в среднем по республике за последние 20 лет сократилось на 5 см, ежегодно содержание гумуса уменьшается на 0,5−1,8 т/га.

Полезащитные лесные полосы выращиваются для защиты пашни и сельскохозяйственных культур от воздействия неблагоприятных природных и антропогенных факторов. Они ослабляют или предотвращают отрицательное воздействие засух, суховеев, холодных и метелевых ветров, ветровой эрозии и улучшают микроклимат с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Размещают их на пахотных землях крутизной до 1,5°, а при интенсивной водной эрозии — до 1 °. Основные лесные полосы по длинным границам полей севооборотов располагают поперек направления вредоносных ветров. В лесостепной зоне наибольший вред приносят метелевые и холодные ветры. В южных и юго-восточных районах основные полосы следует размещать перпендикулярно ветрам, вызывающим пыльные бури, и суховеям.

Районы орошаемого земледелия характеризуются засушливым климатом, частой повторяемостью пыльных бурь, засоленностью почв. Мировым опытом доказано, что эффективность орошаемого земледелия возрастает при внедрении защитного лесоразведения. Орошение устраняет лишь почвенную засуху и не полностью защищает сельскохозяйственные культуры от атмосферной засухи и пыльных бурь. Защитные лесные насаждения улучшают микроклимат, гидрологический и солевой режим, предотвращают биологическим дренажом подтопление и вторичное засоление, защищают гидросооружения от заносов продуктами дефляции. Они сокращают потери воды из оросительной сети и с поверхности почвы на испарение, что позволяет на 25−30% сократить нормы полива сельскохозяйственных культур. Во взаимодействующей системе лесных полос ветровая эрозия практически не проявляется, каналы не заносятся мелкоземом. Повышение урожайности в системе лесных насаждений отмечается во всех зонах и у всех культур (на 10−40%).

Полезащитные лесные полосы на орошаемых землях размещают по границам полей и внутри их, вдоль каналов оросительной и сбросной сети, вдоль дорог, вокруг и внутри садов, на неудобных землях, у поселков, полевых станов, насосных станций. Расстояние между лесными полосами определяют исходя из расчетной высоты древесных пород, дальности их эффективного влияния (до 30 Н), способов и техники полива защищаемых полей.

2.3 Стокорегулирующие (водорегулирующие) лесные полосы

На склонах при крутизне более 1,5−2°, а в районах сильного проявления водной эрозии на склонах крутизной более 1° длинные стороны полей должны располагаться поперек склона и вдоль них размещаются стокорегулирующие полосы. Последние создаются с целью задержания и регулирования поверхностного стока, равномерного снегораспределения, уменьшения смыва и размыва почвы, улучшения микроклимата на полях, благодаря чему увеличивается урожай сельскохозяйственных культур.

Наиболее полно стокорегулирующее и противоэрозионное влияние лесных полос проявляется при их расположении перпендикулярно линиям стока, когда вода входит в них рассеянно.

На склонах с односторонним падением полосы проектируют поперек склона прямолинейно, на водосборах с разносторонним падением склонов (водосборы рассеивающего типа) — в направлении горизонталей, контурно, со спрямлением на ложбинах. Такое расположение лесных полос создает благоприятные условия для снегоотложения и увлажнения почвы, так как полосы препятствуют сдуванию снега и обеспечивают возможность более рассеянного поступления талой воды вниз по склону. Установленная ширина стокорегулирующих полос (до 15 м) способствует лишь достаточно эффективному снегораспределению.

Расстояние между стокорегулирующими полосами не должно превышать: на серых лесных почвах и оподзоленных черноземах — 350 м, на выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных черноземах — 400 м, на каштановых почвах — 300 м. На склонах круче 4° расстояние между полосами уменьшают до 100−200 м. Эти расстояния обоснованы исследованиями водо-поглощающего действия лесных полос и расчетами, предусматривающими создание законченной системы полос в комплексе с простейшими гидротехническими устройствами, которые должны уменьшать поверхностный сток на 50 мм.

Поперечные полосы приурочиваются к естественным рубежам (балки, овраги, дороги и пр.). Для устранения размывов вдоль поперечной полосы устраивают распылители стока, а внутри междурядий — перемычки.

Для усиления гидрологической роли лесных полос на склонах с ложбинами предложено полосы сопрягать с земляными гидротехническими сооружениями — валами и валами-канавами по ложбинам. Гидросооружения формируют прудки или лиманы и повышают рабочую площадь лесополосы, время и скорость впитывания задержанной воды. Это позволяет принять ширину стокорегулирующих лесных полос не более 15 м. В отличие от ветроломных полезащитных стокорегулирующие лесные полосы защищают поля на склонах от ветра и водного смыва. Поэтому стокорегулирующие полосы создают повышенной плотности, ажурной конструкции, а ветроломного назначения — ажурными и продуваемыми. По ложбинам стока участки полосы должны иметь конструкцию от ажурной до плотной.

2.4 Прибалочные лесные полосы

Для защиты берегов балок от размыва, для поглощения и распыления поверхностного стока, который невозможно зарегулировать на склоне, создаются вдоль бровок, лощин, балок и долин прибалочные лесные полосы. Они предотвращают сдувание снега с полей в балки и овраги, улучшают микроклимат на прилегающих полях, способствуют дополнительному увлажнению и затенению берегов балок, их самозарастанию травянистой и лесной растительностью, способствуют рациональному использованию малопродуктивных земель.

В центральной лесостепи сдувается с не защищенных лесными полосами полей в нижние звенья гидрографической сети около 35% снега, в районах Нижнего Поволжья — около 50%. При снеготаянии стекает со склонов до 50−90% выпавших осадков, а при ливнях — 10−15%. Аналогичная картина наблюдается и в других зонах страны. Поэтому прибалочным полосам отводится важная роль, связанная с задержанием поверхностного стока, не зарегулированного на склоне, и переводом его во внутрипочвенный.

Прибалочные лесные полосы создаются у бровок эродируемых балок, не допуская увеличения продольного уклона до образования размывающих скоростей вод.

С целью предупреждения или прекращения роста донных оврагов и предотвращения заиления русел рек и водоемов создаются вершинные балочные насаждения длиной 150−200 м в пределах водоподводящей ложбины. Вершинные балочные насаждения по ширине соответствуют двойной ширине прибыточных полос, а их опушки являются продолжением верхних опушек при-балочных полос.

Прибалочные полосы размещаются поперек склона контурными или контурно-прямолинейными отрезками со спрямлением на ложбинах. Сопряжение прямолинейных отрезков лучше производить под тупым углом, что обеспечит более эффективное использование средств механизации. При резком изменении направления полос в них необходимо оставлять разрывы, используемые для разворота агрегатов.

2.5 Приовражные лесные полосы

Создают с целью предотвращения роста действующих оврагов, защиты их откосов от размыва, регулирования поверхностного стока, улучшения микроклимата на прилегающей территории, отенения откосов, улучшения их гидрологического режима, интенсификации естественного заращивания и рационального использования разрушенных эрозией земель.

Приовражные полосы размещают вдоль обоих откосов крупных оврагов на расстоянии ожидаемого осыпания откоса, не ближе 3−5 м от бровки оврага. Если присетевая зона сильно изрезана промоинами, лесную полосу располагают выше краевых размывов, а по ее нижней опушке устраивают водозадерживаю-щий или водоотводящий вал (канаву с валом). Промоины и мелкие овраги (глубиной до 5−6 м) целесообразно засыпать и выполаживать.

При облесении отвершков оврагов приовражные полосы создаются вокруг каждого из них в том случае, если расстояние между ними превышает 100 м. При расстоянии между ответвлениями менее 100 м предусматривается одна общая полоса выше отвершков, а площадь между ними подлежит залужению или сплошному облесению. Верхняя полоса создается по линии, соединяющей вершины отвершков, а нижняя (прибровочная) состоит из отдельных изогнутых в плане отрезков, ограничивающих участки залужения с трех сторон.

При сенокосном использовании берегов балок крутизной до 20° приовражные полосы нужно создавать вдоль бровок всех крупных береговых оврагов, не подлежащих засыпке. При ширине оврага до 15 м они проектируются с одной его стороны (для отенения инсолируемого откоса), а при большей его ширине — с двух сторон. При длинных пологих берегах северной экспозиции вблизи донного размыва проектируется узкая полоса. На пастбищах приовражные полосы обычно совмещают с границами загонов.

Приовражные полосы не закладывают при засыпке оврагов и вовлечении их площади в сельскохозяйственное использование или под облесение. Выше вершины оврага приовражные полосы продляют вдоль водоподводящей ложбины длиной до 30−50 м. Приовражные полосы всегда создаются плотной конструкции. Ширина их установлена 12,5−21 м. Вдоль вершины оврагов, в которые поступает основной объём стекающих вод, приовражные полосы создают максимальной ширины — до 21 м.

2.6 Овражно-балочные насаждения

Насаждения на овражно-балочных системах создают для скрепления грунта, предотвращения размыва почв, регулирования снеготаяния, поглощения поверхностного стока и загрязняющих веществ, кольматажа твердого стока, затенения оврагов, стабилизации их естественного заращивания и вовлечения в хозяйственный оборот неиспользуемых земель. Их создают на участках, где берега балок и речных долин сильно смыты, размыты и практически не используются в сельскохозяйственном производстве. Менее разрушенные эрозией берега и склоны выделяют под залужение, плантации плодово-ягодных, технических и лекарственных культур или пастбищные угодья.

В зависимости от интенсивности эрозионного разрушения берегов выделяют 5 степеней пораженности балок оврагами (по Н.П. Калиниченко): очень слабую, слабую, среднюю, сильную и очень сильную. Исходя из этого определяют соотношение леса, луга и пастбищ.

Облесение откосов оврагов. На незаросших откосах оврагов посадку сеянцев и посев семян производят в площадки, микротерраски, кармашки, ямки и т. д., приготовляемые в процессе посадки (Рис. 4). На сильно размытых откосах оврагов и при близком залегании плотных пород (мел, мергели, песчаники) подготовку почвы целесообразно производить взрывным методом. От взрыва образуется воронка с глубиной рыхления 1,5−2 м; на I га требуется от 150 до 300 таких воронок. Взрывным способом производят выполаживание крутых откосов оврагов для последующего их облесения.

Первоочередными объектами для облесения должны быть нижние части откосов в оврагах третьей и четвертой стадий развития, уже прекративших рост в глубину.

Рис. 4. Схема расположения лесополос и земляных валов перед оврагом. На чертеже показаны: ложбина -1, вершина оврага — 2, верхний земляной вал — 3, защитные лесополосы — 4, боковые земляные валы — 5

Ускорить процесс самозарастания оврагов можно путем по-1 садки семенных групп из облепихи, терна, робинии и других пород, дающих обильные корневые отпрыски. В нижней части откосов и берегов балок большой эффект дают ветла, ольха, различные виды и сорта тополей, кустарниковые ивы. Эти же породы используются для облесения конусов выноса и создания донных насаждений.

Донные насаждения необходимы для предупреждения размывов и подмывов в русловой части оврагов и балок, максимального задержания твердого стока пестицидов, химикатов, а также хозяйственного использования малопродуктивных площадей. Днища оврагов, кроме водотока, полностью подлежат облесению.

Мелиоративные работы в овражно-балочных системах следует проводить с большой осторожностью. Действующие вершины и откосы оврагов закрепляют гидротехническими сооружениями типа запруд, водозадерживающих валов, водоотводящих канав. Облесение осуществляется по окончании гидротехнических работ или одновременно с ними. При создании лесных насаждений на крутых склонах и берегах балок при необходимости применяют отвод и распыление стока и другие меры, препятствующие его концентрации. В последние годы широко ведутся работы по включению овражно-балочных земель в интенсивное сельскохозяйственное пользование после выполаживания.

Овражно-балочные насаждения, поглощая поверхностный сток воды с вышерасположенных склонов, уменьшают процессы смыва и размыва почвы. Под пологом лесонасаждения происходит смягчение микроклимата, что выражается в понижении температуры воздуха на 0.5 — 1 градус и повышении влажности воздуха на 2 -3%.

Республика Башкортостан — один из наиболее опасных в эрозионном отношении регионов Российской Федерации. Интенсивному развитию процессов эрозии в республике способствуют рельеф местности, большая распаханность территории, ливневый характер выпадения осадков, высокий удельный вес чистых паров и пропашных культур в структуре посевных площадей. Распаханность земель по зонам республики колеблется от 56 до 74 процентов. Примерно 70% пашни расположено на склонах. В целом по республике эродированные почвы составляют примерно 2,3 млн. га, около 30% территории представляют эрозионно-опасные земли.

Существенный ущерб земледелию приносит овражная эрозия. По расчетам ученых только за счет овражной эрозии ежегодно выбывает из хозяйственного оборота более 200 га пашни. Согласно данным Башкирского филиала института «Волгогипрозем» на территории Башкортостана насчитывается 2300 действующих оврагов и 24 000 промоин, причем большинство из них приходится на Предуралье республики.

В последние десятилетия для хозяйств республики были разработаны научно-обоснованные системы земледелия, предусматривающие внедрение организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий, направленных на защиту земель от эрозии.

При разработке комплекса противоэрозионных мероприятий важное значение уделяется созданию полезащитных, водорегулирующих и овражно-балочных лесных полос.

Активизация эрозионных процессов в республике вызывает ежегодные потери 35−50 тонн почвы с каждого гектара пашни, с этой массой теряется порядка 3−5 тонн гумуса, 200−250 кг азота, 75−100 кг фосфора (Р2О5), и существенное количество других питательных элементов. Другими словами, со смытой почвой необратимо утрачивается в два раза больше питательных веществ, чем поступает в почву вместе с органическими и минеральными удобрениями. Потеря плодородного слоя чернозема мощностью только 1 мм приводит к утрате 45 кг азота, 18 кг фосфора и 180 кг калия с 1 гектара.

Общая площадь эродированных и потенциально опасных почв в Республике Башкортостан составляет более 4,8 млн. га.

Характерной чертой территории Башкортостана является сложность и большая рассеченность рельефа (Мукатанов, 1986, 1999). Там, где поддерживаются естественные фитоценозы, лесные и степные почвы сохраняются. Но с удалением лесов и с распашкой степей, при отсутствии необходимых мероприятий, начинается разрушение почвы. Согласно данным Д. В. Богомолова (1954), на карбонатных черноземах Башкортостана при вспашке зяби вдоль склона крутизной 1,5−2° смыв почвы с 1 га составил 388 тонн, а при вспашке поперек склона сократился до 13,3 тонн.

Вследствие истребления лесов во многих местах лесостепи, на площадях с крутыми и покатыми склонами, развились бурные эрозионные процессы, приведшие к образованию в различной степени смытых почв, обладающих низкой степенью плодородия. Местами произошло обнажение коренных пород. Восстановление лесов на этих площадях, не пригодных для сельского хозяйства, является первоочередной задачей.

Эрозионные процессы приводят к значительному уменьшению содержания гумуса в почве, что, в свою очередь, вызывает снижение водопроницаемости почвы и усилению бесполезного испарения из нее влаги. С разрушением почвы и уменьшением содержания в ней гумуса сократились водоудерживающие возможности почвы.

2.7 Пастбищезащитные насаждения

Для повышения продуктивности пастбищных угодий и защиты животных от неблагоприятных климатических условий создают специальные виды защитных насаждений: пастбищезащитные лесные полосы, древесные зонты, затишковые насаждения, прифермские, прикошарные и мелиоративно-кормовые насаждения. Пастбищезащитные лесные полосы улучшают микроклимат и обеспечивают более равномерное распределение снега, в результате чего повышается продуктивность кормовых угодий. Лесные полосы защищают животных от сильных ветров и пыльных бурь, создают благоприятные условия для внедрения пастбищеоборотов, содействуют лучшей организации выпаса. В многоснежные суровые зимы в пустынях лесные полосы могут служить дополнительной кормовой базой для скота.

Продольные лесные полосы размещают на расстоянии не более 30 Н поперек вредных ветров, а поперечные — перпендикулярно к ним, по границам выпасных участков. Расстояние между полосами принимается с учетом почвенно-климатических условий.

Древесные (зеленые) зонты предназначены для защиты животных от сильных ветров, солнечной радиации и вредных насекомых. Они создаются на необлесенных пастбищах вблизи водоемов, ферм и в местах дневного отдыха скота.

Затишковые насаждения служат для защиты животных от сильных ветров и пыльных бурь; создаются на постоянных и сезонных пастбищах, где не предусмотрено выращивание пастби-щезащитных лесных полос. Затишки имеют плотную конструкцию, выращиваются в виде двух или трех взаимно пересекающихся полос.

Прифермские и прикошарные насаждения. Они служат для защиты животноводческих помещений и скота от заноса снегом, песком и пылью. Создаются со стороны вредоносных ветров в виде полос, состоящих из 2−4 лесных кулис с разрывами между кулисами 15−20 м.

Пастбищные мелиоративные насаждения создаются с целью повышения продуктивности низкоурожайных пастбищ в пустынях и полупустынях путем превращения их в травянисто-кустарниковые пастбища. Кустарники на таких пастбищах улучшают условия для выпаса скота, защищают почву от ветровой эрозии и служат дополнительным источником корма.

Заключение

В комплексе мер, направленных на борьбу с водной и ветровой эрозией почв, важное место принадлежит агролесомелиоративным мероприятиям из-за ее дешевизны и экологической безвредности. Поэтому из всех мероприятий по улучшению свойств почв в зависимости от ее назначения, агролесомелиорация является наиболее выгодной как в экономическом, так и в экологическом плане. Мероприятие такого рода позволяет защитить почвенный слой от ее эрозии и дефляции одновременно.

Основной элемент агролесомелиорации — лесные полосы (насаждения).

В ходе написания реферата, мною были сделаны выводы и описаны лишь положительные стороны влияния лесных насаждений на свойства почв. Лесные насаждения позволяют:

— равномерно распределить снежный покров по сельскохозяйственному полю;

— уменьшить глубину промерзания почвы;

— урегулировать сток поступающий в период ее резкого поступления (половодье, паводок) и увеличить шероховатость поверхности;

— уменьшить засоление почвы;

— закрепить овраги и балки и прекратить ее дальнейший рост;

— увеличить влажность поверхностного слоя почвы и уменьшить транспирацию растений;

— увеличить сопротивление ветра и др.

В целом, все эти факторы позволяют увеличить сельскохозяйственную урожайность и плодородие почвы, тем самым объясняя эффективность мероприятий.

1. ГОСТ 26 462–85. Агролесомелиорация. Термины и определения. — М.: Изд-во стандартов, 1985. — 7 с.

2. Агролесомелиорация и плодородие почв. / Под ред. Е. С. Павловского, — М.: Агропромиздат, 1991. — 288 с.

3. Агролесомелиорация./ Под общей ред. академика ВАСХНИЛ В. Н. Виноградова, М. 1979. — 195 с.

4. Дьяченко А. Е. и др. Агролесомелиорация: Учебное пособие. — М.: Колос, 1979. — 205 с.

5. Защитное лесоразведение в СССР/ Под ред. Е. С. Павловского. — М.: Агропромиздат, 1986. — 263 с.

6. Ивонин В. М. Агролесомелиорация водосборов. — Новочеркасск, 1993. — 200 с.

7. Колесниченко М. В. Лесомелиорация с основами лесоводства: Учебник. — М.: Кол ос, 1981. — 334 с.

8. Павловский Е. С. Экологические и социальные проблемы агролесомелиорации. — М.: Агропромиздат. 1988. — 182 с.

9. Руководство по лесовосстановлению и лесоразведению в лесостепной, степной, сухостепной и полупустынной зонах европейской части Российской Федерации. — М. 1994. — 182 с.

10. Степанов А. М. Агролесомелиорация орошаемых земель. — М.: Агропромиздат, 1987. -208 с.

11. Черемисинов А. Ю, Спахова А. С.: Агролесомелиорация Текст.: учеб. пособие / Воронеж: ВГАУ; 2004. — 176 с.

12. Шаталов В. Г. Лесные мелиорации: Учебник. — Воронеж: Квадрат, 1997. — 218 с.

13. Сайт Электронной библиотеки [Электронный ресурс]. — URL: http://text-books.ru/agrarian/343.html

14. Экологический портал [Электронный ресурс]. — URL: http://ru-ecology.info/post/103 269 903 330 044/

15. Сайт Электронной библиотеки [Электронный ресурс]. — URL: http://books.google.ru/books/about/Дефляция_почв_и_агрол.html? id=xBtDAAAAIAAJ&redir_esc=y

16. Сайт охраны лесов России [Электронный ресурс]. — URL: http://lesa-rossii.ru/lesopolosi/razmeschenie-lesopolosi

17. Сайт научных работ [Электронный ресурс]. — URL: http://do.gendocs.ru/docs/index-10 674.html? page=5

18. Сайт Ставропольского НИИ сельского хозяйства [Электронный ресурс]. — URL: http://www.sniish.ru/nauchnye issledovaniya /rezultaty/otdel-agrolandshaftnogo-zemledeliya/agrolesomelioratsiya-dlya-lokalnykh-ptk-na-primere-poligona-agrolandshaft.html

19. Сайт экологического портала [Электронный ресурс]. — URL: http://eko-forest.ru/category/agrolesomelioraciya

агролесомелиоративный защитный землеустройство насаждение