Глава 3 Разработка структуры защитных лесных насаждений

3.1. Выбор и обоснование конструкций защитных лесных полос

Конструкция защитной лесной полосы определяет ее влияние на микроклимат окружающей территории. Основными показателями защит­ного влияния лесных полос являются:

Конструкция лесной полосы - строение продольного профиля лесной полосы в облиственном состоянии, определяющее ее аэродинами­ческие свойства.

Продольный профиль лесной полосы - фронтальный вид лесной полосы.

Ажурность лесной полосы - отношение площади просветов в про­дольном профиле лесной полосы в облиственном состоянии к ее общей площади.

Ветровая тень - расстояние от лесного насаждения с наветренной и заветренной сторон, в пределах которого наблюдается снижение скоро­сти ветра.

Ветропроницаемость лесных полос - отношение скорости ветра на заветренной стороне лесной полосы на расстоянии ее высоты к скоро­сти ветра открытом поле.

Защитная высота лесной полосы - высота лесной полосы, опре­деляемая по средней высоте верхнего яруса крон лесного насаждения.

Дальность эффективной защиты лесного насаждения - расстоя­ние с наветренной и заветренной сторон, в пределах которого снижается воздействие неблагоприятных природных факторов.

Зона эффективного влияния ленного насаждения - территория, находящаяся между лесным насаждением и линией дальности его эффек­тивной защиты.

Наветренная сторона лесной полосы - сторона лесной полосы, обращенная к ветровому потоку.

Заветренная сторона лесной полосы - сторона лесной полосы, противоположная наветренной.

Различают три основные конструкции лесных полос: плотная (не-продуваемая), ажурная и продуваемая (табл. 6). От них может быть полу­чено шесть производных конструкций лесных полос, основной из кото­рых является - ажурно-продуваемая.

Лесные полосы плотной конструкции представляют собой сложные многоярусные насаждения с подлеском, которые в облиственном состоя­нии в пределах всего вертикально профиля почти не имеют просветов.

Продуваемые лесные полосы - это одно-, двухъярусные насаждения без кустарника или с кустарником высотой не более 0,5 м. В облиствен­ном состоянии характеризуются плотным строение в верхней части вер-

тикального профиля (в кронах) и наличием крупных просветов между стволами в приземной части от 2 до 3-3,5 м высотой.

Таблица 6. Конструкция и полезащитная эффективность лесных полос

Конструкция	Характеристики
	Площади просветов, °А		Ветропроницаемость, %		Мелиоративное влияние высоты полосы
	между стволами	в кронах	между стволами	в кронах
Непродуваемая	0-10	0-5	25-30	5-10	20
Ажурная	15-35	15-35	50-75	50-75	25
Продуваемая	60 и более	0-10	70-75	25-30	35

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. Степень ажурности может колебаться от 25-305 до 70-75%. В отличие от непродуваемых лесных полос ажурные имеют меньшую ширину, или меньшую густоту посадки. Ажурно-продуваемые полосы -являются ажурными в кронах и редкими в стволах.

Аэродинамическая эффективность лесных полос зависит от их кон­струкции, степени ветропроницаемости, скорости ветра и т.д. Эффектив­ность лесных полос измеряется дальностью влияния и степенью сниже­ния скорости ветра, дальность при этом измеряется в высотах насаждения (рис.10).

Непродуваемые 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 ней разряженного пространства быстро восстанавливает скорость. Если счи­тать эффективным влияние со снижением скорости ветра на 10%, то дальность влияния непродуваемых лесных полос на заветренной стороне составляет 15-20 Н, а общая - не превышает 25Н. В этой зоне суммарная скорость ветра в среднем снижается на 30-35%.

Продуваемые лесные полосы действуют по типу аэродинамических диффузоров, разделяющих ветровой поток надвое: один поток, направ­ляемый кронами, переваливает через полосу, другой - проходит между стволами в приземной части полосы. В результате встречи двух потоков за полосой, минимальная скорость ветра наблюдается на расстоянии 5-7Н от полосы и нарастание скорости происходит постепенно. Дальность эф­фективного влияния составляет 35-40Н, при снижении скорости ветра на 35-40%.

Рис. 10 Влияние лесных полос разной конструкции на скорость ветра

(по Трещевскому, Шаталову, 1982)

1 - ажурно-продуваемая полоса, 2 - ажурная полоса, 3 - непродуваемая полоса, 4 - продуваемая полоса

Лесные полосы ажурной конструкции действуют на ветровой поток по типу решетчатых экранов. Общая дальность их влияния составляет 35-40 Н, при снижении скорости ветра на 35-40%.

Ажурно-продуваемые полосы по влиянию на ветровой поток наи­менее эффективны. Дальность их влияния не превышает 12-15 Н, причем в этой зоне скорость ветра снижается в среднем на 20-25 %.

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 располагают его на межполосных участках. Длина снежного шлейфа на заветренной стороне достигает 12-15Н (Рис. 11).

В непродуваемых лесных полосах образуются сугробы высотой до 3-4 м и более с короткими в сторону поля, не более 5-6 Н. За шлейфами здесь образуются бесснежные пространства или малоснежные зоны выду­вания.

Ажурные полосы по своему влиянию на снегораспеделение при­ближаются к плотным, а продуваемые к ажурно-продуваемым.

Рис.11 Снегоотложение (h) на полях, защищенных лесными полосами разной

конструкции (по Трещевскому, Шаталову, 1982)

1 - непродуваемая полоса, 2 - ажурная полоса,- 3 - продуваемая полоса, 4 - ажурно-продуваемая полоса

На землях I земельного фонда, в зависимости от природных условий района, применяют ажурные, продуваемые и ажурно-продуваемые поло­сы (рис. 12)

Наиболее эффективны в защите почв от ветровой эрозии и пыльных бурь системы ажурных лесных полос. Их создают главным образом на территории степной, полупустынной и юго-восточной части лесостепной зоны, особенно в районах, где наблюдаются пыльные бури. Они значи­тельно снижают скорость ветра и уменьшают опасность возникновения ветровой эрозии.

Продуваемые полосы наиболее целесообразны в районах с холод­ной снежной зимой, где первостепенное значение имеет правильное снегораспределение - в лесостепной и южной части лесной зоны.

Ажурно-продуваемые полосы обеспечивают хорошее распределе­ние снега на полях, поэтому они рекомендуются в районах с холодной зимой, частыми метелями и большими заносами снега (Алтайский край, Казахстан и Западная Сибирь).

В качестве водорегулирующих полос на землях II фонда применяют, обычно, полосы ажурной или продуваемой конструкции.

Для Уральского района Нечерноземной зоны (Свердловская, Перм­ская области, Удмуртия) рекомендуется полезащитные полосы создавать продуваемой или ажурно-продуваемой конструкции и шириной до 15 м. Водорегулирующие полосы рекомендуется создавать ажурной конструк­ции.

Для Поволжского района (Татарстан, Башкоркостан и др.) в качестве полезащитных лесных полос следует использовать ажурные полосы, а во­дорегулирующие полосы - продуваемой конструкции.

Для Западно-Сибирского района (Омская, Томская, Тюменская об­ласти и др.) рекомендуется полезащитных и водорегулирующих полос применять 3-5-рядные полосы продуваемой и ажурно-продуваемой кон­струкции

Рис. 12 Схемы размещения древесных у кустарниковых пород

в защитных лесных полос a, b - в полезащитных лесных полосах; с - водорегулирующая лесная полоса

Приовражные и прибалочные насаждения во всех районах создаются непродуваемой конструкции (рис. 13). Кольматирующие насаждения (на-саждения-илофильтры) размещаются полосами различной ширины в че­редовании с полосами залужения; кустарниковые ивы 10-15 рядов в чере­довании с двумя-тремя рядами древовидных ив, тополей или ольхи.

Рис. 13 Схемы размещения древесных у кустарниковых пород в защитных лесных полос

а - прибалочная лесная полоса; Ь- водорегулирующая лесная полоса; с - при­овражная лесная полоса.