Файл: Холупяк К.Л. Устройство противоэрозионных лесных насаждений.pdf

Суммарный показатель устроенное™ границ всего насажде- ' ния К определяется по формуле

где ЪВ — общая протяженность всех стокосбросных участков, м; 2L — суммарная длина стокоударных границ, м.

Например, для Великоанадольского лесного массива SL = = 10759 м, а 25 = 30 м, откуда К = 0,3%. Следовательно, у полосы и лесного массива противоэрозионная устроениость весьма низкая. Вместе с тем чем меньше К, тем больше гидрологическая стоко­ сбросная нагрузка, тем меньше почвозащитная эффективность лес­ ных насаждений.

При угловом размещении границ АДБ сток собирается в при­ рубежные потоки вдоль наклонных границ АД и БД и сбрасы­ вается через угловой стокосбросной участок В (см. рис. 2,е, 2,ж). В этом случае

В

К = ADB = 4 - < і .

Обычно длина углового, как и донного стокосбросного, участка по отношению к протяженности наклонных водопроводящих ложбин небольшая, а поэтому К здесь значительно меньше единицы. В тех случаях, когда сток с водосбора отводится наклонными сто­ коударными границами и поэтому в лер не поступает (т. е. стоко­ сбросные участки отсутствуют), К=0 (см. рис. 2, и).

Следует помнить, что при отсутствии резких углов поворота границ и ложбин, но наличии значительных водосборов и накопле­ нии снега в опушках, сток собирается в эродирующие потоки вдоль наклонных границ даже при уклоне их менее 1°.

ЗАВИСИМОСТЬ ЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ОТ ИХ ПРОТИВОЭРОЗИОННОЙ УСТРОЕННОСТИ

В результате многолетних исследований установлено, что поч­ возащитная эффективность фитомелиофонда зависит не столько от его общей площади, сколько от той части облесенного или залу­ женного склона, на которую поступает полевой сток. Такие пло­ щади названы нами р а б о ч и м и у ч а с т к а м и .

На рабочие участки леса сток с полей поступает через стоко­ сбросные участии, которые служат для них верхней границей. Раз­ меры и конфигурация их зависят от многих условий: формы поверхности облесенного склона, его крутизны, микрорельефа, противоэрозионного устройства границ, величины и структуры пото­ ков, количества транспортируемых продуктов эрозии, породного состава, строения и возраста насаждения, характера мертвого и живого покрова и др. Границы рабочих участков потока легко

степени и равномерности зарастания травой и т. п. Даже при гори­ зонтальном размещении границ поток подходит к лесу не тонким слоем, а отдельными ручейками. Это обусловлено также неодина­ ковой мощностью отложений смытой почвы, снега и неравномер­ ным его таянием.

Часто незаметные микропонижения на стокосбросных участках в течение ряда лет расчленяют потоки, поступающие в лес. Напри­

членения на потоки (рис. 12, в). Таким образом, в последнем случае К ~ 1, а в двух предыдущих К< 1. Отсюда следует, что противоэрозионную устроенность и рабочие участки можно опре­ делять после весенних паводков и ливней достаточно высокой обеспеченности.

Во время ливня 21 августа 1950 г. часть стока и смытой почвы было вынесено за границы облесенной части учетной площадки. Это было обусловлено не только большим расходом вЪды, по также заилением части площадки во время предыдущих ливней. Таким образом, частый сброс значительного количества ила не только ухудшает мелиорирующую лесную среду, но и затрудняет ее восстановление. Вместе с тем заиление небольших ложбин спо­ собствует более равномерному растеканию потока в лесу. После­ дующие наблюдения показали, что при меньших расходах поток

снова расчленяется па три рукава. В дальнейшем, по мере отло­ жения смытой почвы, их конфигурация и местоположение будут меняться. Следует отметить, что такое перемещение является од­ ним из условий, благоприятствующих восстановлению подстилки и других элементов лесной среды. Смена контуров рабочих уча­ стков имеет как поперечное, так и продольное направление. Таким образом, эти изменения происходят как во времени, так и в про­ странстве. Они являются следствием не только влияния внешних факторов (интенсивность ливня, количество осадков, скорость таяния снега), но также тех количественных и качественных изме­ нений, которые происходят на рабочих участках во время прохож­ дения потоков (снос и деформация подстилки, заиливание, обра­ зование нового микрорельефа, уменьшение фильтрации, а также различная скорость восстановления мелиорирующей среды в меж­ сточные периоды). Максимальную площадь рабочих участков мно­ голетней давности можно установить по следам потоков, если они не уничтожены во время пастьбы скота.

При сбросе в лес потоков значительной мощности происходит снос и отложение подстилки на новом месте. Наименьшую устой­ чивость по отношению к смыву имеет верхний слой подстилки, об­ разовавшийся во время последнего листопада. Потоки со скоро­ стью 2—3 м/сек могут не только уносить мертвый покров, но также создавать ложбины, промоины и даже овраги.

После удаления подстилки мелиорирующая способность леса почти полностью теряется (рис. 13). Поток, проходящий по такому руслу, сохраняет свою эродирующую энергию. При встрече на своем пути препятствий в виде кустарника, стволов деревьев по­ ток откладывает на рабочем участке смытую подстилку, пожнив­ ные и растительные остатки, мелкий хворост. Такие нагромождения, перемешанные со смытой почвой, играют роль полупроницаемых запруд. В условиях подпора и растекания потока его транс­ портирующая энергия резко падает, а вода, очищенная в резуль­ тате подпора, растекается в стороны и фильтруется подстилкой. Фильтрующая поверхность при этом также увеличивается.

Задержанию смытой подстилки и образованию большого коли­ чества прудков глубиной до 0,3—0,4 м также способствует густой подлесок из кустарника, самосев древесных пород, а также опав­ шие ветки. Равномерное распределение таких преград обеспечи­

реженных насаждений или на безлесных прогалинах), в зависи­ мости от уклонов, расхода воды, характера растительности, коли­ чества и механического состава, смытая почва транспортируется вниз по склону и откладывается по мере уменьшения скорости потока. В условиях недостаточной защиты покровом не только

процеживается сквозь густую щетку из растений и теряет скорость, вследствие чего и происходит отложение почвы. Этому способст­ вует также уменьшение местных уклонов.

В связи с уменьшением скорости по периферии потока откла­ дывается смытая почва и лесная подстилка, вынесенная из вышерасположенного лесного насаждения. Такие «берега» формируют русло даже на ровном склоне. При увеличении глубины потока (более 5—7 см) травяной покров прижимается к поверхности земли, создавая хорошую защиту от эрозии. Если покров из трав

Рис. 13. Удаление подстилки потоком в сосновом лесу резко умень­ шает его стокорегулнрующую и почвозащитную эффективность

ие равномерный, то поток растекается в направлении наиболее слаборазвитой или изреженной его части. Под влиянием сужения потока, увеличения глубины и скорости обычно возникает размыв. Даже небольшие ручейки (с расходом 0,5 л/сек), имеющие ско­ рость 1 м/сек, могут вызывать эрозию между кустиками травы,

особенно на почвах пылеватого состава.

Ниже приводится перечень основных внешних признаков, по которым можно установить контуры рабочих участков лесных на­ саждений и- склонов, покрытых травянистой растительностью.

Л е с н ы е р а б о ч и е у ч а с т к и : а) следы потока отсут­ ствуют; б) подстилка ие деформирована, видны следы отложив­ шихся растительных остатков и намытой почвы; в) на подстилку отложилась смытая почва мощностью более 3—5 см\ г) смыт слой вновь отложившейся подстилки; д) подстилка сильно дефор­ мирована, местами снесена и отложена вместе с растительными

остатками и смытой почвой в виде нагромождений различной формы и величины; е) подстилка полностью смыта, почва оголена; ж) имеют место смыв и размыв почвы.

Р а б о ч и е у ч а с т к и на з а л у ж е н н ы х с к л о н а х а) под покровом травы видны следы отложения смытой почвы; б) траво­ стой в той или иной степени заилен; в) травостой прижат ко дну русла, по сторонам отложен ил и растительные остатки; г) под растительным покровом имеет место мелкоструйчатый размыв;

Рис. 14. Густоіі подлесок способствует расчленению потока, задер­ жанию стока и уменьшению его эродирующей способности

д) травостой в различной степени уничтожен струйчатым размы­ вом; е) .травостой полностью уничтожен, происходит русловая эрозия.

В связи с тем, что глубина, скорость, структура и направление потока изменчивы, при установлении контуров рабочих участков необходимо учитывать отдельно следы старых и новых потоков (промоины, нагромождения подстилки, ее строение и др.). Пере­ численные признаки могут иметь место на одном и том же рабо­ чем участке.

Наилучшим временем для установления контуров и площади рабочих участков является ближайшее время после прохождениястока талой или ливневой воды, пока свежие следы не покрылись травой или опавшими листьями зимнего дуба, не уничтожены скотом.