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 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-, массо- и 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 [1].

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 [5].

КонструкцияПлощадь просветов, %Ветропроницаемость, %между стволамив кронахмежду стволамив кронахПлотная0-100-10Меньше 30Меньше 30ПродуваемаяСвыше 600-10Больше 70Меньше 30Ажурная15-3515-3530-7030-70Ажурно-продуваемаяСвыше 6015-35Больше 7030-70

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 [5].


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) [4].

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 [3].

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

Тип лесополосСосноваяБерезоваяТополинаяСила ветра (м/сек.)30 м.До лесополосы2,32,22,320 м.1,92,02,110 м.1,61,72,00 м.В лесополосе1,01,21,610 м.За лесополосой1,11,31,820 м.1,31,42,030 м.1,41,52,1

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 [5].

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 [4].


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

Место замераt(°C)Открытое пространство26 °CСосновая лесополоса20 °CБерезовая лесополоса22 °CТополиная лесополоса23 °CВ 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 [3].

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 [5].

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 [2].

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 [3].

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 [2].

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 [5].


2.


Агролесомелиоративные мероприятия 1. Основные понятия и закономерности раскрывающие необходимость проведения агролесомелиоративных мероприятий

Больше работ по теме:

Предмет: Сельское хозяйство

Тип работы: Курсовая работа (т)

Новости образования

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: MAIL@SKACHAT-REFERATY.RU

Скачать реферат © 2018 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ