Файл: Холупяк К.Л. Устройство противоэрозионных лесных насаждений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
Таким образом, 72-летнне донные насаждения, созданные в системе с полеза щитными полосами, полностью зарегулировали сток с пахотных угодий пло щадью до 100 га. Стокорегулирующая способность донного насаждения увеличи- -валась по мере формирования лесной среды. Способствовали этому периоды ■с меньшими паводками. Длина рабочих участков а уже к 1947 г. уменьшилась от первоначальной почти в 4 раза. Это говорит о возможности создавать вна чале насаждения более широкими, с последующим их уменьшением за счет нижней части, где отсутствуют рабочие участки, для использования площади под сенокосы и для других целей.
. Опыт защитного лесоразведения показывает, что при правиль ном сочетании донных насаждений с другими видами насаждений на водосборе они обладают высокой почвозащитной эффектив ностью. При наличии хорошо сформировавшейся аккумулятивионапашной террасы, играющей роль бровки балки, и отсутствии береговых размывов верхнюю границу насаждения следует разме щать ниже ее залуженного откоса. Это предохранит ее от опас ного в эрозионном отношении разрушения при подготовке почвы. Типичным примером такого устройства может служить насажде ние в отвертке D. Длина стокоударной границы вдоль левой •бровки здесь равна 1287 м, продольный уклон 1—4%. Она явля ется нижней границей поля XV с площадью 32,5 га. Средняя ее водосборная нагрузка Wc—252 м2/м. Сток на облесенные берега поступает через наклонные и угловые стокосбросиые участки, а также по дну слабо выраженных ложбин. Угловые сбросы воз никают под влиянием местных малозаметных изменений в направ лении пахоты. Основная часть стока отводится вниз и сбрасыва- •ется в насаждение на плавном закруглении пахоты, расположен ном в развилке отвершков D и С.
Приведем еще два типичных примера сочетания полезащитных полос и донных насаждений, взятых из широко известной прак тики защитного лесоразведения в Каменной Степи (В. В. Полтараус, 1956).
В первом случае (рис. 39,6) лесные полосы 26 и 82 располо жены под углом, совпадающим с. ложбиной. Ниже двух концевых сбросов прирубежных потоков создано донное насаждение в виде полосы 66 и 63. При таком донноугловом размещении насаждений недостатки прямолинейного углового размещения полезащитных полос устранены и размыв не возник.
Менее удачно доннопоперечное размещение полос 124—125 (рис. 39, а) . Разрыв полос 124—125 на дне ложбины и отсутствие' донных насаждений ниже доннопоперечного стокосбросного уча стка способствовали донному размыву.
Водопоглотительная и кольматирующая способность насажде ния и задернелых участков в весенний период, когда потоки часто проходят поверх подстилки, покрытой льдом, или по снегу, совсем иная, чем летом. Она в значительной степени определяется глу биной промерзания почвы, запасом воды в снеге и характером весны. Этот вопрос изучен пока недостаточно. Дальнейшие иссле дования в этом направлении несомненно будут представлять боль шой научный и практический интерес. Однако общие выводы, сде-
данные нами на основании полученных данных, не могут суще ственно измениться, так как суммарная стокорегулирующая эффективность насаждений создавалась в течение более полувека. За это время выпало много больших ливней и были разные по величине весенние паводки, т. е. процент обеспеченности эффек тивности рассмотренных насаждений весьма высокий.
Более сложным и пока не выясненным остается вопрос, когда искусственное насаждение того или иного состава достигает своей
максимальной стокорегулирующей эффективности и какова дина мика накопления этих свойств в условиях постоянного воздействия потоков.
ИСКУССТВЕННЫЕ ЛЕСНЫЕ МАССИВЫ
Наряду с полезащитными и прибровочными полосами в степ ных и лесостепных районах создавались лесные массивы пло щадью от нескольких десятков до нескольких тысяч гектаров. К таким лесам относятся Великоанадольский, Черный, Шатиловский, Деркульский, Владимировский и др. Все эти насаждения (исключая Владимировское) размещены на пересеченной мест ности. Чтобы выполнять защитную роль, эти леса должны обла
дать способностью принимать сток с полей |
и быть устроенными |
в противоэрозионном отношении. Однако |
созданные массивы |
искусственных лесов не во всех своих частях отвечают этим тре бованиям. Это объясняется тем, что при размещении насаждений
на местности не учитывались конкретные условия подхода стока
кграницам и его сброса под полог леса.
Вкачестве примера рассмотрим противоэрозионную устроенность широко известного Великоанадольского леса, расположен ного в 80 км (на север) от Азовского моря на пологом северо-за падном склоне Приазовской возвышенности, в Волновахском
районе |
Донецкой |
области (К. Л. Холупяк, |
Н. Ю. Дахновская, |
||
A. А. Чернышев, 1950). Площадь массива 2800 га. Работы по соз |
|||||
данию |
насаждений начаты |
в 1843 г. |
известными лесоводами |
||
B. Е. Граффом и Ф. К. Арнольдом и продолжались на протяжении |
|||||
почти |
столетия. С |
юго-востока на северо-запад лесной массив |
|||
пересекает балка |
Кашлагач, |
бассейна |
рек |
Волчья — Самара — |
Днепр. Северную границу массива пересекает отвершек балки Кашлагачик.
Почвы преимущественно обыкновенные тяжелосуглинистые черноземы. В связи с относительно высокой водопроницаемостью черноземов, обладающих хорошей структурой, но подстилаемых плотной глиной, весной и после продолжительных дождей образу ются верховодки, которые в прогибах местности выклиниваются на поверхность. В балках, где сооружено ряд прудов, один из них (верхний) с облесенным водосбором — безводный.
Летние дожди имеют ливневый характер. Средняя высота сне гового покрова 6,3 см. Под влиянием сильных ветров в опушках леса в отдельные годы образуются сугробы высотой 3—5 м.
Значительная часть прямолинейных границ леса имеет про дольные уклоны, что способствует концентрации стока в прирубеж ные потоки. Общая длина границ лесного массива 26,5 км, в том числе нестокоударных 10,1 км и стокоударных 10,8 км (40,7%). Водораздельные участки границ составляют 5,6 км. Таким обра зом, общий показатель стокоударной устроенное™ границ 0 = = 10,8 : 26,5= 0,4, т. е. довольно высокий.
Особенностью условий поступления потока в лес является на личие пограничных канав и валов, которые обычно сооружали для защиты от потрав скотом. Вдоль канав расположены полевые дороги. Все это образует сложное препятствие на пути стока в лес, включающее напашной гребень или отпашную эрозионную лож бину, образовавшуюся вдоль верхней задернелой обочины дороги,
дорогу с ложбиновидным |
поперечным профилем |
и колеями, ка |
||
наву и вал. Углубление |
дороги под |
влиянием |
эрозии |
достигло |
0,9 м при ширине проезжей ее части 3,5—7,5 м. |
Глубина |
канавы |
||
вместе с высотой вала |
достигает |
151 см. На |
слабонаклонных |
участках, где скорость воды незначительная, канавы заилены до уровня гребня вала. На их месте образовался террасовидиый уступ. Заиление сооружений имеет место также на угловых и дон ных стокосбросных участках, однако здесь часто происходит кон центрированный сброс больших масс воды, что приводит к разру шению валов.
Система препятствий, имеющих разную высоту и глубину, а также величину продольных уклонов, создает сложные условия
формирования прирубежных потоков и сброса их вниз склона. Каждое из этих препятствий оказывает свое влияние на перерас пределение стока. Однако наибольшее влияние на размещение участков сброса стока в лес оказывают канавы и валы. От них в конечном итоге зависит противоэрозионная устроенность стокоударных границ лесного массива. Несмотря на отрицательное значение пограничных канав, их, к сожалению, продолжали соз давать вдоль наклонных стокоударных границ защитных насажде ний (К- Л. Холупяк, 1954) и сейчас допускают возможность соору
жения канав |
и валов, |
имеющих |
|
|
|
|
|
||||
продольный уклон (Г. П. Сурмач, |
|
|
|
|
|
||||||
1970). |
|
продольный |
уклон |
|
|
|
|
|
|||
Средний |
|
|
|
|
|
||||||
границ от 1 до 2%, т. е. незначи |
|
|
|
|
|
||||||
тельный (табл. 18). Несмотря на |
|
|
|
|
|
||||||
это, вдоль их происходит форми |
|
|
|
|
|
||||||
рование |
больших |
пограничных |
|
|
|
|
|
||||
потоков, |
чему способствуют так |
|
|
|
|
|
|||||
же сугробы |
снега, |
значительная |
|
|
|
|
|
||||
длина границ с одинаково на |
|
|
|
|
|
||||||
правленным |
уклоном |
и большая |
Рис. 40. Продольный профиль север |
||||||||
площадь водосборов. Для харак |
ной |
границы |
Великоанадольского |
||||||||
теристики границ леса на рис. 40 |
|
|
|
леса |
|
||||||
приведен один из ее участков. |
|
|
|
(до 2,8 кж) |
и не |
||||||
Полевые водосборы имеют значительную длину |
|||||||||||
большие |
(1—2%) уклоны |
(см. табл. 18). В этих условиях средний |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 18 |
|
|
|
Размеры водосборов и водосборные нагрузки |
|
||||||||
|
|
стокоударных границ Великоанадольского леса |
|
||||||||
|
|
|
Водосборы |
|
|
|
Стокоударные |
Средняя |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
границы |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
водосбор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
продоль |
ная на |
|
|
|
|
площадь, |
наиболь |
средний |
длина |
грузка |
|||
|
обозначения |
|
ный |
||||||||
|
|
га |
|
шая |
уклон |
L, м |
уклон |
VFC, -к5 |
|||
|
|
|
|
|
|
длина, м |
I, |
% |
|
Іи % |
|
|
F |
|
|
97,0 |
1700 |
1,3 |
1 893 |
1,1 |
512 |
||
Часть |
|
|
191,9 |
2800 |
1,4 |
1 125 |
1,4 |
1705 |
|||
F, |
|
|
85,9 |
2200 |
2,0 |
866 |
1,8 |
991 |
|||
|
F» ' |
|
|
84,9 |
1950 |
1.3 |
736 |
1,4 |
1153 |
||
|
F3 |
|
|
67,9 |
1750 |
1,5 |
360 |
1,5 |
1886 |
||
|
Fi |
|
|
150,4 |
2320 |
1,4 |
1 028 |
1,4 |
1462 |
||
Часть F 5 |
|
|
9,7 |
2650 |
1,3 |
300 |
1,3 |
323 |
|||
|
F 7 |
|
|
247,3 |
2300 |
1 ,0 |
1 358 |
1,0 |
1821 |
||
Часть |
Fg |
|
|
65,5 |
1350 |
1,1 |
558 |
1,1 |
1173 |
||
F9 |
водо |
36,4 |
2495 |
1,1 |
610 |
1,0 |
590 |
||||
Остальные |
62,1 |
2500 |
1—2 • |
1 925 |
1—2 |
322 |
|||||
сборы |
насажде |
1099,0 |
2800 |
|
|
10 759 |
|
1021 |
|||
По всему |
|
|
|
||||||||
нию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уклон границ не превышает 2%. Средняя водосборно-стокосброс ная нагрузка Нс на 1 пог. м колеблется в пределах 322— 1886 м2. Общая площадь водосбора, с которого сток направлен в сторону леса, равна 1099 га. Однако, вследствие низкой противоэрозионной устроенности границ, сток поступает в лес с площади 368,7 га, что составляет только 33,6% всей площади водосбора. Остальная часть стока отводится и сбрасывается вне леса — на заболоченные днища балок, в пруд.
Стокосбросные участки имеют длину от 2 до 14 м. Общая их протяженность всего 30 м (табл. 19). Если учесть, что общая
длина стокоударной |
границы равна |
10 759 м, то противоэрозион- |
ная устроенное™ границ весьма низкая (0,3%). |
||
Каждый рубеж |
(дорога, граница |
поля, канава) имеет свою |
протнвоэрозионную устроенное™ Кс-Допустим, что сток поступает
Т а б л и ц а 19
Общие показатели противоэрозионной устроенности Великоанадольского леса
Водосборы
обозначения
< |
1 |
площадь, га |
|
а.
L,S стокоудДлинаграницпых м
|
1А |
|
|
XЬ |
|
|
sSi? |
|
|
e s . |
|
|
с. fij |
и |
- |
<Поѵ |
|
ОВ h ^ |
||
SgS |
ь |
s |
X о |
||
5 а. и |
äg 5 |
|
S 'ss |
G Ë t |
А
Водосборио-ст
. s накосбросная га}., Игрузка
И
5 <з о1 і
рабПлощадь Sff,участков
ЯU О-
р
я се Примечания
а.ы
О СП s >>«
s e - л £ § ч
F - h F |
|
288,9 |
3 018 |
14 |
0,5 |
20,6 |
|
— |
Донный |
по |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ток |
сбрасыва |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ется |
непосред |
|||
Часть Ft |
85,9 |
866 |
|
0 |
|
|
|
ственно |
в пруд |
||||
|
|
|
|
Сток |
посту |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пает |
в |
балку |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ниже |
|
лесного |
||
|
Fs |
84,9 |
736 |
3 |
0,4 |
28,3 |
0,14 |
606 |
массива |
|
|
||
|
|
|
.—. |
|
|||||||||
|
F3 |
87,9 |
360 |
2 |
0,5 |
34,0 |
0,33 |
206 |
|
|
— |
|
|
Часть |
F 4 |
150,4 |
1 028 |
3 |
0,3 |
50,1 |
0,24 |
627 |
|
|
— |
|
|
F5 |
9,7 |
300 |
|
0 |
|
|
|
Сток |
посту |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пает |
на задер- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нелое |
дно |
бал |
||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
ки, минуя лес |
||||
|
Fc . |
247,3 |
1358 |
0,2 |
|
|
|
Сток |
посту |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пает на дно бал |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ки |
заболочен |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ной, минуя лес |
||||
|
Fs |
65,5 |
558 |
6 |
1,1 |
10,8 |
0,67 |
98 |
|
|
— |
|
|
Часть Fg |
36,4 |
610 |
— |
0 |
---. |
— |
— |
|
|
— |
отво |
||
Остальная |
62,1 |
1925 |
|
0 |
|
|
|
Сток |
за |
||||
часть водосбо |
|
|
|
|
|
|
|
дится |
|
пре |
|||
ров |
всего |
1099,0 |
10759 |
30 |
0,3 |
12,2 |
1,38 |
267 |
делы леса |
|
|||
Для |
са |
Под полог ле |
|||||||||||
леса |
|
|
|
|
|
|
|
|
сток |
посту |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пает с водосбо |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ра |
368,7 га |