Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Зыков Юрий Иванович

Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья
<
Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зыков Юрий Иванович. Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.02, 06.03.04 : Волгоград, 2003 145 c. РГБ ОД, 61:04-6/45-4

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние исследований по изучению мелиоративный роли защитных лесі 1ых насаждений в нижнем поволжье 6-27

2. Природные условия нижнего поволжья 28-43

2 1 .Географическое положение и агролесомелиоративное районирование 28

2.2.Климат 28-32

2.3. Рельеф, геологическое строение, гидрологические условия 32-34

2.4 .Почвы 34-38

2.5.Лесопригодность почв 38-41

2.6.Растительность 41-43

3. Программа работ, объекты и методика исследований 44-53

3.1 .Программа работ 44

3.2. Объекты исследований 44-56

3.3. Методика исследований 51-53

4. Мелиоративная роль кустар гиковых кулис ... 54-86

4.1. Рости состояние кустарников в кулисах 54-61

4.2. Мелиоративная роль кустарников на солонцовых землях 61-71

4.3. Ветровой режим и дефляционные процессы в системе кустарниковых кулис 72-86

5. Биоэкологические особенности роста плодовых пород в защитных лесных насаждениях нижнего поволжья 87-108

6. Эколого-экономическая оценка мелиоративных насаждений 109-116

Выводы и предложения производству 117-119

Библиографический список

Использованной литературы 120-133

Приложения 134-148

Введение к работе

Диссертационная работа посвящена изучению возможности повышения мелиоративной роли защитных лесных насаждений (ЗЛН) в Нижнем Поволжье. Несмотря на многовековой опыт защитного лесоразведения в степных регионах России, странах Западной Европы, Средиземноморья, Северной Америки, многие вопросы выращивания лесных насаждений в азональных для древесных видов регионах остались окончательно невыясненными. Уже первые попытки выращивания леса в засушливых условиях степи показали, что принятые в лесном хозяйстве агротехника и технология здесь малопригодны [42].

Известно, что мелиоративная эффективность ЗЛН зависит от их состояния. А состояние, в свою очередь, зависит от условий среды и уровня примененной агротехники.

Многие исследователи отмечают, что одним из важнейших факторов среды, определяющих рост древесных видов, являются засоление и солонце-ватость почвы [32,35,45,50,51,60]. В рассматриваемом регионе солонцовые почвы являются типичными, доля солонцовых пятен составляет от 10 до 50 и более процентов.

Установлено, что лесные насаждения могут влиять на солонцовые почвы за счет обогащения их органикой, снижения доли натрия и калия в поглощающем комплексе [61,66,72,81,82]. Однако и этот процесс изучен недостаточно. 11е выявлен механизм рассолонцевания, его темпы, роль, отдельных древесных видов.

Ветрозащитной и противодефляционной роли ЗЛН посвящены исследования многих ученых [22,52]. Известно влияние конструкции и высоты лесополос, расположения их относительно направления ветра, межполосных расстояний и других параметров на изменения скорости ветра, его дефли-рующей способности [53,55,93]. Роль кустарниковых кулис изучена значительно слабее.

Во все времена ученые и практики стремились повысить эффективность лесополос, стремясь сделать их многофункциональными. Одним из путей достижения этого является усиление их рекреационной роли - повышение эстетической и утилитарной ценности. Она может достигаться усилением биоразнообразия, вводом в ЗЛН плодовых видов. И, несмотря на большой опыт использования плодовых их биоэкологические и мелиоративные характеристики изучены слабо. Результатом этого стало сверхограниченное использование плодовых в производственных посадках последних десятилетий. И лишь смородина золотая вводится сейчас в ЗЛН.

Целью наших исследований было изучить возможность повышения мелиоративной роли ЗЛН Нижнего Поволжья. Для её достижения решались задачи:

усовершенствовать агротехнику и технологию выращивания ЗЛН на солонцовых почвах;

изучить влияние ЗЛН на почву;

изучить влияние ЗЛН на ветровой режим;

выявить биоэкологические особенности плодовых видов в ЗЛІ1;

дать эколого-экономическую оценку ЗЛН.

Основные исследования выполнены в стационарном опыте (Котельни-ковский район Волгоградской области - XIX агролесомелиоративный район), при обследовании защитных лесных насаждений Нижнего Поволжья и в лабораторных условиях (почвенные исследования и в аэродинамической трубе).

Площадь опытного объекта - 684,0 га, обследовано около 1,2 тыс. га ЗЛН, заложено пробных площадей 12 шт., выполнено почвенных анализов -120 шт., изучено 6 вариантов ЗЛН в аэродинамической трубе.

Автор участвовал в закладке опытного объекта, замерах хода роста древесных пород, взятии почвенных образцов, самостоятельно выполнил обследование ЗЛН, закладку пробных площадей и работу на них, другие работы выполнены совместно с научным руководителем. В процессе исследова-

ний получены результаты, имеющие теоретическое и практическое значение. Установлены параметры влияния на солонцовые почвы некоторых древесных видов, включая плодовые, определена дальность мелиоративного влияния систем кустарниковых кулис, уточнены биоэкологические характеристики плодовых видов. Прикладное значение имеют рекомендуемые параметры систем кустарниковых кулис, их видовой состав и агротехника выращивания; предложения по ассортименту рекомендуемых в ЗЛН плодовых видов. На защиту выносятся:

  1. оценка мелиоративной роли кустарниковых кулис

  2. биоэкологические характеристики плодовых видов для ЗЛН.

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, оценки природных условий региона, программы и методики исследований, характеристики объектов, двух глав экспериментального материала, эколого-экономической оценки ЗЛН, заключения, библиографического списка использованной литературы, приложения.

Автор выражает глубокую признательность научным руководителям

профессору [А.А. Вакулину] и доценту Е.А. Литвинову, академику М.С. Гри-горову, докторам с.-х. наук Ю.И. Васильеву, A.M. Степанову, В.М. Кретини-ну за помощь в выполнении полевых и камеральных исследований, моральную поддержку.

Состояние исследований по изучению мелиоративный роли защитных лесі 1ых насаждений в нижнем поволжье

Уровень сельскохозяйственного производства России остается неустойчивым. Колебания по годам продукции земледелия в среднем составляют 30-35 %, а в засушливых регионах ещё больше. Неутешителен и долгосрочный прогноз изменения климата. Уже в ближайшее 50-летие ожидается повышение средней температуры на 0,7-1,0 С. Оно будет сопровождаться в Нижнем Поволжье сокращением суммы осадков, усилением деградации почв, загрязнением окружающей среды, снижением качества сельскохозяйственной продукции. Всё это потребует проведения мелиорации и не только для повышения продуктивности почв, но и сохранения экологической стабильности, рационального использования природных ресурсов. Ученые считают, что для стабильного функционирования сельского хозяйства России необходимо иметь 30-35 млн. га мелиорированных земель [99, 123].

Изменившиеся социально-экономические условия в стране и в сельском хозяйстве, в частности, привели к значительному сокращению площади орошаемых земель [44,45,98]. Поэтому специалисты в степной зоне всё больше внимание стали уделять «сухим» и биологическим улучшениям, особенно лесным мелиорациям [98].

Средозащитная, средопреобразующая роль защитных лесных насаждений известна давно. Трудами В.В. Докучаева [51], Г.Н. Высоцкого [32,33,34,35], Е.С. Павловского [115,115,117] и многих других ученых раскрыт механизм мелиоративного влияния ЗЛН на ветровой, тепловой, водный, газовый и другие режимы приземного и почвенного слоя. Сочетание сельскохозяйственных угодий с лесными повышает биоразнообразие ландшафтов, их биопродуктивность и устойчивость [8,18,19]. К настоящему времени изучены и предложены инженерно-биологические системы водосбора, основой которых являются системы ЗЛН [66].

Качественная характеристика сельскохозяйственных угодий России показывает объемы необходимых мелиоративных работ. Из 132,2 млн. га сельскохозяйственных угодий подвержено эрозии и дефляции 124, в т.ч. пашни 82,5, засолено и осолонцовано - 40, техногенно загрязнено - 62, за-кислено — 73, заболочено - 26, закустарено — 13, опустынено - 9, загрязнено радионуклидами - 5, промышленные отвалы, карьеры и др. — 2,3 млн. га [98,123].

Сельскохозяйственные угодья Нижнего Поволжья, и особенно в XIX агролесомелиоративном районе, особенно нуждаются в защите от дефляции почвы. Регулируя ветровой поток можно существенно сократить потери снега с полей (на снегоперенос и сублимацию), регулировать промерзание почвы и её водопроницаемость, весенние влагозапасы в почве, микробиологическую активность почвы, её рассоление и рассолонцевание [1,4,7,10,14,54,70,75].

Аэродинамическая эффективность лесных полос зависит от их конструкции, ветропроницаемости, скорости ветра, угла подхода ветра к лесополосе, высоты насаждения, системности и многих других факторов. В обобщенном виде изменение скоростей ветровых потоков и отложение снега под влиянием лесных полос различных конструкций приведено на рис. 1 [142,153]. Дальность влияния лесополос — это расстояние, где скорость ветра снижается не менее, чем на 10%, обычно выражается в высотах лесополосы -Н [141,156,158].

В рассматриваемом регионе преобладают плотные по конструкции лесополосы, имеющие площадь просветов между стволами и в кронах 0-10 %, а ветропроницаемость - менее 30 %. Плотные лесные полосы действуют по типу непроницаемых экранов. Воздушный поток начинает снижать свою скорость на расстоянии 7-1 ОН от лесной полосы, переваливает через лесополосу и затем быстро восстанавливает скорость. Общая защищаемая полоса имеет протяженность не более 20-25Н, а среднее снижение скорости ветра составляет 30-35 % [142]. Наиболее активной формой проявления ветровой эрозии, причиняющей большой ущерб сельскохозяйственному производству являются пыльные бури. К районам, наиболее опасным в ветроэрозионном отношении относятся Северный Кавказ, Нижнее Поволжье, Западная Сибирь, Украина и некоторые другие регионы [13,15,26,37,79,103,111].

В последнее время сильные пыльные бури имели место в I960, 1963, 1968, 1972, 1974, 1984 и 1990 годах, значительно снизившие плодородие почв. По данным И.С. Гришина при содержании гумуса в почве 8-10 % и выдувании слоя 0,5-5 см (максимум до 10 см), потери гумуса составили 4-50 т/га [26], И.В. Серов отмечает, что во время пыльных бурь в 1970 году в к-зе им. Ленина Новокубанского района Краснодарского края выдувание почвы достигало5-9 см, при этом потери гумуса составили 43 т/га (7,3 % от общего его запаса), валового азота - 2,2 т/га, фосфора - 1,8 т/га, калия - 1,7 т/га [134].

В настоящее время на значительных площадях применяется почвозащитная технология обработки почвы, которая в комплексе с полезащитными лесными полосами снижает потери почвы в 5-6 раз и уменьшает ее деградацию. Снижая скорость ветра, лесные полосы ослабляют или не дают возможности развиваться процессам дефляции почвы на защищаемых полях, способствуют лучшей сохранности посевов [119,151,154], Во время пыльных бурь в 1984 году в колхозе им. Ленина Котел ьни-ковского района по данным Ю.И. Васильева, И.К. Вербицкого и Е.И. Крючкова при обследовании состояния полей выявлено, что на участках, где защищенность пашни была 45 % (исходя из протяженности и высоты лесных полос, 30-кратной дальности мелиоративного влияния), повреждение озимых и зяби составило в среднем 22 %. На участках, где защищенность пашни 17-22 % эти показатели оказались равными 60-78 % [28,29].

Рельеф, геологическое строение, гидрологические условия

Территория региона, в основном, равнинная с невысокими грядами и возвышенностями имеет общий наклон на юго-восток к Каспийскому морю. В северную часть заходят Донская гряда и Приволжская возвышенность. Приволжская возвышенность на всём протяжении резко асимметрична. Линия наибольших высот сдвинута к востоку, и высокие расчленённые обрывы, совпадающие с крупным тектоническим швом Русской равнины - Волжской флексурой, отделяют эту возвышенность от долины р. Волги.

Приволжская возвышенность сменяется невысокой (180 - 220 м), треугольной в плане, молодой, аккумулятивной плоской и тоже асимметричной возвышенностью Ергеней. Наибольшие высоты её сдвинуты к востоку и увеличиваются в южном направлении. С трёх сторон она ограничена долинами и низменными территориями: на западе - участком долины р. Дона и долинами, затопленными Цимлянским водохранилищем, на юге - Манычской ложбиной, на востоке - Прикаспийской низменностью.

Прикаспийская низменность - почти идеальная равнина со слабым уклоном к Каспийскому морю. Она представляет собой одну из наиболее опущенных бессточных внутри континентальных впадин мира. Над плоской поверхностью низменности здесь на берегах крупнейших солёных озёр Эльтон и Баскунчак поднимаются высокие для этих мест соляно-купольные «горы» Улаган (абс. высота 67 м) и Большой и Малый Богдо (абс. высоты 152 и 34 м). Волго-Ахтубинская долина протяжённостью более 400 км состоит из широкой развитой поймы и морских террас. Она имеет густую гидрологическую сеть из множества рукавов, притоков, ериков, соединённых с основным руслом Волги. Озёра и старицы становятся проточными только в половодье.

В геологическом отношении север региона прямо с поверхности сложен комплексом относительно молодых мезо-кайнозойских отложений, начиная от меловых и палеогеновых до неоген-четвертичных. Более древние (юрские, девонские, карбоновые) пласты осадочного покрова обычно не выходят на поверхность. В районах относительно неглубокого залегания они обнажаются в обрывах речных долин.

Мел-палеогеновые поверхности водоразделов (сложенные мергелями, мелом, песками, песчаниками, опоками, сланцами и др.) покрыты тонким разорванным плащом молодого песчано-глинистого делювия и выветренного щебнистого материала. Юг территории выделяется широким площадочным развитием на поверхности молодых песчано-глинистых отложений - морских четвертичных (Прикаспийская низменность), континентальных неоген-четвертичных (Ергени, южная часть Сыртового Заволжья) и голо ценовых (Волго-Ахтубинская долина и дельта Волги) [56].

Характерной особенностью гидрологической сети региона является её густое ветвление в степных районах. В полупустыне реки с постоянным стоком встречаются редко. Не менее характерной чертой всех рек является неравномерное распределение стока по сезонам года. Основное питание реки получают за счёт снеговых вод весеннего половодья (60 - 80 %), а многие реки засушливых степей имеют сток только в этот период.

Наиболее крупные реки Волга и Дон. Они принадлежат к бассейнам Азовского и Каспийского морей. Направление их течения с севера на юг. Неустойчивое и недостаточное положение в сочетании с большими величинами приходной части радиационного баланса предопределяет черты водного режима рек, которые дают основание относить их к степному типу. Озёр в регионе мало. Большая их часть расположена в северной части территории. В основном это озёра пойменных и надпойменных террас.

Подземные воды, принимающие участие в формировании речного стока большей частью расположены в четвертичных отложениях. Вследствие большого испарения с поверхности почвы и транспирации влаги растительностью, запасы грунтовых вод в летнее время невелики в дренируемых реками горизонтах. Наиболее затруднён водообмен поверхностных вод на юге Прикаспийской низменности [48].

Исследования проводились в следующих почвенных зонах. Зона типичных, обыкновенных, карбонатных и южных чернозёмов, к юго-востоку они сменяются каштановыми почвами, которые на крайнем юго-востоке переходят в зону с бурыми почвами, солонцами, солончаками и песками. Почвы чернозёмной степи. В исследуемом районе встречаются следующие подтипы чернозёмов: чернозёмы южные глинистые, тяжело суглинистые мощные и маломощные, чернозёмы южные песчаные и супесчаные маломощные, чернозёмы южные легкосупесчаные среднемощные, чернозёмы южные глинистые и тяжелосуглинистые средне- и слабосмытые, чернозёмы южные разной степени солонцеватые глинистые и тяжелосуглинистые, луго-во-чернозёмные почвы глинистые, тяжелосуглинистые, средне- и маломощные. Чернозёмы отличаются мощным гумусовым профилем, который достигает 1,0 - 1,5 м. Глубокая гумусированность при высоком содержании гумуса в верхних горизонтах и его постепенном снижении с глубиной объясняется особенностями распространения корней травянистых растений.

Мелиоративная роль кустарников на солонцовых землях

Положительное влияние защитных лесных насаждений на почвы общеизвестно. Вместе с тем, мелиоративная роль кустарников в насаждениях раскрыта недостаточно и нуждается в более углубленном познании, особенно на засоленных землях. До настоящего времени в степном лесоразведении в аридной зоне предпочтение отводится чистым древесным насаждениям, противопоставляется и ставится под сомнение целесообразность введения кустарников в полезащитные лесные полосы из-за конкуренции деревьев и кустарников за влагу.

Положительная роль кустарников проявляется в дополнительном задержании твердых осадков. В малорядных полезащитных полосах на черноземах Западной Сибири оказались эффективными малорослые местные кустарники (вишня степная и др.). Эффективно и введение смородины золотой в наветренном ряду полезащитных лесных полос на каштановых почвах ОПХ «Качалинское». Здесь подтвердились предположения П.Ф.Богуна о том, что опушечные кустарники не служат «барьерами» в распространении корневых систем главных пород.

Отсутствие кустарников в разреженных робиниевых и гледичиевых насаждениях на солонцовых темно-каштановых почвах Зимовниковского опорного пункта ВНИАЛМИ привело к задернению поверхности почвы сорной и степной растительностью и распаду насаждений.

В Калмыкии рекомендуется создавать малорядные полезащитные полосы из вяза приземистого на зональных светло-каштановых почвах и вместе с тем положительно оценивается создание полезащитных кустарниковых кулис на солонцовых комплексах. Определена солеустойчивость терескена, тамарикса и саксаула в мелиоративно-кормовых насаждениях на засоленных почвах Черных земель. Доказано, что аморфа, лох, карагана на светло-каштановых солонцеватых почвах понижают глубину вскипания карбонатов, повышают водопрочность структуры, порозность, водопроницаемость почвы. Предложено использовать кустарники для биологической мелиорации засоленных почв полупустынной зоны.

Цель настоящей работы, проведенной в 1999 г., состояла в осмыслении дополнительных материалов лабораторных и полевых исследований мелиоративной роли кустарников на солонцовых землях. В лаборатории изучали содержание золы и химических элементов в листьях и корнях кустарников, влияние органических остатков на свойства солонцового горизонта почвы; в полевых исследованиях - биоаккумулятивное и рассоляющее влияние полезащитных кустарниковых кулис на почву. Объекты расположены в районе аэропорта г. Элисты (совхоз «Элистинский») и в колхозе им. Ленина Котель-никовского района Волгоградской области. Почвенный покров на первом объекте представлен светло-каштановой суглинистой переходной к тяжелосуглинистой почвой в комплексе с солонцами степными среднестолбчатыми до 40 % и на втором объекте - каштановой суглинистой почвой. В лабораторном опыте принята методика Е.П. Лагуновой, согласно которой ускорение рассолонцевания почвы достигается повышением доз мелиоранта при сокращении срока взаимодействия. Использован гор. Ві целинного солонца степного мелкостолбчатого. К 250 г почвы, пропущенной через сито с отверстиями 1 мм, добавляли 25 г тонко размолотой фитомассы, тщательно перемешивали и компостировали один год при температуре 28 и влажности 60 % от ПВ. Фитомасса состояла из свежего опада листьев (с черешком) или корней диаметром меньше 3 мм. В полевом опыте использовали сравнительно-географический метод исследования. Почвенные площадки закладывали на солонцах и светло- каштановых почвах в кулисах, на расстоянии 5-7 м от них и в середине межполосного поля. Почвенные образцы отбирали послойно на глубину 125-200 см. Смешанный образец составляли из 3-5 проб. Анализы почв проводили по общепринятой методике.

Однорядные кулисы из смородины золотой, тамарикса ветвистого, караганы, жимолости татарской и скумпии кожевенной создавались по зяблевой плантажной обработке почвы на глубину 40-50 см. Расстояние между растениями в ряду 1 м, между кулисами 50-100 м в полупустыне и 100 м в сухой степи. На закрайках кулис проводилась весенняя и осенняя культивация почвы.

На период обследования в 21-летних насаждениях высота тамарикса на светло-каштановых почвах была равна 3,5 м, лоха - 3,0 м, смородины золотой - 1,5 м, а на солонцах соответственно 2,0, 1,5 и 1,2 м. Общее состояние тамарикса хорошее, лоха - удовлетворительное. В 10-летних насаждениях на каштановых почвах высота жимолости равнялась 1,3 и скумпии 1,8 м и общее их состояние вполне удовлетворительное. Химический состав опада листьев и мелких корней кустарников разли-чен, что определило неодинаковое их мелиоративное влияние (табл. 21). Листья по сравнению с корнями богаче кальцием, магнием, калием. Высокая зольность наблюдалась у листьев тамарикса. Повышенное содержание азота в листьях аморфы, караганы, жимолости, смородины; фосфора - в листьях скумпии, караганы, тамарикса; кальция - в листьях караганы, тамарикса, аморфы; калия - в листьях караганы; натрия и магния - в листьях тамарикса. Мелкие корни богаты азотом у караганы, смородины, фосфором -у смородины, караганы, калием - у караганы, смородины, аморфы. Повышенное содержание магния в корнях тамарикса, аморфы, калия - в корнях караганы, смородины, аморфы, натрия - в корнях тамарикса. Таким образом, отмечая особенности в содержании основных химических элементов в опаде листьев и корнях растений, предположительно можно отнести к наиболее почвоулучшающим аморфу, карагану, смородину, а к почвоухудшающим -тамарикс.

Ветровой режим и дефляционные процессы в системе кустарниковых кулис

Производство зерна и других продуктов растениеводства в нашей стране размещено в основном в степной зоне, где часто проявляются суховеи и пыльные бури, существенно влияющие как на продуктивность растениеводства, так и на состояние почвенного покрова, поскольку при пыльных бурях происходит выдувание и перемещение почвенного мелкозема. Как показала практика, ущерб от суховеев, и от пыльных бурь огромный, а самым эффективным средством борьбы с этими неблагоприятными явлениями является лесомелиорация. Причем, последняя дает наибольший эффект, когда при ее применении учитываются все главнейшие факторы, определяющие ветро- и почвозащитные свойства лесонасаждений.

Существующие нормативные документы в РФ, регламентирующие размещение лесных полос на лесомелиорируемой территории, основаны главным образом, на учете двух важнейших факторов - лесорастительных условий и размера эффективных ветрозащитных зон с наветренной и заветренной сторон лесных полос. Первый из этих факторов определяет проектную высоту лесных полос, а второй обусловливает нормативную величину межполосного пространства, равную 30 проектным высотам лесонасаждения. Вместе с тем, надо отметить, что в ряде случаев, когда лесорастительные условия существенно усложнены, из-за комплексности почв, низкого их плодородного потенциала и жесткости климата, вырастить долговечные, устойчивые и аэродинамически эффективные лесонасаждения из древесных пород бывает или крайне сложно, или вообще невозможно. В таких случаях более надежными и эффективными могут оказаться кустарниковые кулисные насаждения. Однако, как показал анализ литературного материала, сведений о работе таких лесомелиоративных структур вообще, и в частности об их ветро- и почвозащитной эффективности практически не имеется. Пет и методологии проектирования адаптированных систем кулисных кустарниковых насаждений с учетом всех главнейших почвенно-климатических факторов дефляции, растительных условий и пород кустарников. Все это и обусловило, с одной стороны, задачи исследований, а с другой, метод их проведения. Исследования проводились методом физического моделирования в аэродинамической трубе. Изучались следующие варианты: 1) кулисы без лесных полос; 2) кулисы в комплексе с лесными полосами. В варианте размещения отдельно кулис в пространстве межкулисные расстояния принимались равными 30,50 и 15НК (Нк - проектная высота кулис). Моделирование осуществлялось из расчета высоты кулис, равной 2 м при масштабе 1:50.

В том случае, когда кулисы использовались в комплексе с лесными полосами величина межполосных пространств бралась 120-140 {Нл - проектная высота лесных полос). Масштаб моделирования лесных полос был также 1:50, а проектная высота бралась равной 5-6 м. Режим скоростей воздушного потока изучался при перпендикулярной ориентации кулис и лесных полос к его направлению. Исходная скорость воздушного потока на высоте 10 см составляла 8,5 м/с. Измерения проводились на уровне 0,2 Н в каждом межкулисном пространстве на расстоянии 1,5, 10, 15, 25 и 40 Нк с заветренной стороны ветроударной кулисы, в центре межкулисного пространства, 5 и 2 Нк с наветренной стороны кулисы. Изменение нормированных скоростей воздушного потока в функции расстояния в межкулисных пространствах представлено на рис. 3. Как видим, в варианте одних только кулис (при отсутствии лесополос) нормированные скорости воздушного потока в целом несколько выше, чем в варианте кулис под защитой лесных полос. Эта дифференциация более значительная в зоне до 40-50 Нм т.е. на участке влияния лесных полос. За пределами указанной области режим скоростей в межкулисных пространствах в обоих вариантах практически не различается, и наблюдающиеся отклонения находятся на уровне ошибки опыта. Если говорить о влиянии рядности кулис на отмеченную дифференциацию, то следует указать, что в системах двухрядных кулис она несколько выше, чем в системах однорядных. Характеризуя характер изменения скоростей воздушного потока в функции от расстояния можно отметить, что с удалением от кулис они сначала уменьшаются, достигая минимума на расстоянии в среднем 7-10 Нк (вариация от 5-до 15 11к), а затем возрастают с умень- шающимся градиентом, достигая определенного максимума, зависящего от размеров межкулисных расстояний. В варианте однорядных кулис при отсутствии лесных полос нормированный максимум скорости воздушного потока составляет: 60 % при межкулисных расстояниях 30 Ик, 71 % - при величине их 50 Нк и 86 % - при 75 Нк. В случае двухрядных кулис этот показатель соответственно равен 59,70 и 84 %, В варианте однорядных кулис при наличии лесных полос нормированный максимум воздушного потока снижается: до 55% - при межкулисных расстояниях 30 Нк, до 69 % - при величине их 50 Нк, до 76 % - при 75 Нк, В том случае, когда кулисы были двухрядными под за-щитои лесных полос, значения нормированного максимума скорости воздушного потока составляли соответственно 52,69 и 78 % (рис. 3). Учитывая нелинейный характер изменения скоростей воздушного потока с удалением от кулис и принимая во внимание, что дефляционные процессы в межкулисных пространствах являются функцией этой характеристики, предполагается увязывать выдувание мелкозема с динамикой скоростного режима в области от пункта максимального торможения воздушного потока до пункта, где скорости его максимальны YJL. Необходимо также выяснение закономерностей связи расстояния между указанными пунктами (LmA с ши- риной межкулисного пространства

Похожие диссертации на Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья