ПОЛЕЗАЩИТНЫЕ ЛЕСНЫЕ ПОЛОСЫ

Значение полезащитных лесных полос. Полезащитное лесоразведение проводят в целях улучшения микроклиматических и почвенных условий для выращивания сельскохозяйственных культур, а также защиты почв от ветровой и водной эрозии. Основным фактором влияния полезащитных полос на микроклимат, плодородие почв, урожайность культур является их конструкция, то есть строение по вертикальному продольному профилю. Характеризуется конструкция ажурностью (процентным отношением площади просветов в вертикальном продольном профиле к общей площади этого профиля). Ажурность определяется, как правило, в облиственном состоянии. Но для некоторых целей (определение влияния полосы на снегораспределение, воздействие на ветро-пылевой поток зимой и ранней весной) полезно определять ажурность и в безлистном состоянии. По степени ажурности и характеру распределения просветов по продольному вертикальному профилю лесные полосы делятся на три основные конструкции.

Плотная (непродуваемая) конструкция – в продольном вертикальном профиле лесной полосы совсем нет сквозных просветов или количество их при равномерном распределении по площади не превышает 5 –10% от общей площади профиля. Это обычно многорядные насаждения, состоящие из плотнокронных пород с высоким кустарником, особенно в опушечных рядах. Могут быть и 3 –5-рядные полосы такого же строения с большим количеством высокого кустарника, или молодые еще лесные полосы, не подвергавшиеся лесоводственному уходу.Через такие насаждения ветер практически не проникает и на заветренных опушках зачастую бывает полный штиль.

Ажурная конструкция – сквозные просветы распространены равномерно и имеют площадь больше 10% от общей площади профиля. Это, как правило, узкие, не более 5 – 7 рядов, лесные полосы, состояние из рыхло-кронных пород или плотнокронных, но при изреженном размещении. Подлесок изреженный или его вовсе нет, а кроны деревьев опущены до земли (особенно в опушечных рядах), кустарниковая опушка отсутствует.Через такие полосы ветер проходит не меняя направления, а только снижая скорость. Меньшая часть ветрового потока обтекает полосу сверху. На заветренной опушке скорость ветра снижается, но полного штиля, не бывает. Соотношение проникающей и обтекающей частей ветрового потока зависит от степени ажурности лесной полосы. Вертикальное перемешивание воздушных струй в полосе и за полосой резко снижается.

Продуваемая конструкция – верхняя и средняя части продольного вертикального профиля сквозных просветов не имеют или их количество не превышает 10% от площади этой части профиля. В нижней, приземной части профиля находится просвет с ажурностью 50 –60% и больше. Продуваемая часть профиля составляет 1/4 –1/5 высоты полосы. Это в большинстве узкие (5 –7 рядов) лесные полосы из средне или плотнокронных древесных пород без кустарникового подлеска или с низким подлеском, не доходящий до нижней части крон деревьев. Ветровой поток, подходя к такой полосе, раздваивается. Нижняя его часть сжимается и с увеличенной скоростью проходит сквозь продуваемую часть, а верхняя огибает полосу сверху. При этом в самой лесной полосе и у обеих опушек в приземном слое скорость ветра бывает выше, чем в открытом поле.

Кроме основных конструкций лесных полос существует целая гамма переходных. Наиболее распространенными из них являются: ажурно-продуваемые, в которых верхняя часть полога ажурна (ажурность более 10%), а нижняя – продуваема; ажурно-плотные – в верхней части ажурные, а нижней – плотные. Первые из них наиболее эффективны, вторые мало эффективны.

Полезащитная лесистость (процент площади лесных полос к общей площади пашни) зависит от густоты размещения лесных полос на территории и их ширины. При достаточно густой сети лесных полос и достаточной высоте они способны полностью защитить почву межполосных полей от выдувания. При размещении полос на расстояниях 700 –1300 м защитное действие плотных полос распространялось на расстояние 12 –13Н в заветренную и 2 –ЗН в наветренную стороны. У ажурных полос – соответственно 16 –23Н и I –5Н. При этом в зоне защитного действия в обоих случаях наблюдались наносы мелкозема высотой 0,3 –1,5 м, а вне зоны влияния – выдувание почвы, увеличивающееся с удалением от лесополосы. Зоны защитного влияния на зяби и на ветроударных склонах укорачивались, а на озимой пшенице и заветренных склонах удлинялись. Между обеими зонами, как правило, находилась полоса, где почва не подвергалась выдуванию и засыпанию мелкоземом.

При пыльных бурях 1969 г. посевы озимой пшеницы были защищены при размещении лесных полос через 250 м на 22Н, через 300 м – на 22Н, через 1400 м – на 13Н. Это значит, что для полной защиты от ветровой эрозии расстояние между лесными полосами должно быть таким, чтобы зоны влияния их соприкасались или разрыв между ними был минимальный и не превышал 120 –200 м.

Снижая скорость ветра, лесные полосы очищают воздушно-пылевой поток от пыли, прерывают его. За полосой он постепенно набирает скорость, которая на определенном расстоянии доходит до критической. Однако разрушительное действие воздушного потока проявляется при определенном насыщении его частицами почвы. Для такого насыщения необходима длина пылесбора в 40 –120 м для почв легкого механического со става, 300 и более метров – для почв тяжелого механического, со става. Это позволяет сделать вывод о том, что при расположении лесных полос через 400 – 500 м дальность защитного влияния каждой из них при пыльной буре достигает 45 –50Н за плотными и 80 – 100Н за ажурными и продуваемыми полосами.

При одиночно расположенных полосах это влияние сокращается соответственно до 10 –12 и 40 –50Н. Если же есть система лесных полос, сугробы мелкозема образуются в основном только в первых двух наветренных полосах, а почва выдувается только с первых двух полей.

На площадь защищаемой зоны влияют длина основных лесных полос, наличие поперечных полос, расположение разрывов между лесополосами. Максимальная зона защиты образуется, если отношение длины полосы к ее высоте превышает 11,5. Отсутствие поперечных лесных полос в системе опасно тем, что при направлении ветра под некоторым углом к основным полосам повреждаются .посевы на части защищаемого поля. Разрывы в лесных полосах и на стыках основных и поперечных полос должны располагаться так, чтобы не образовалось прямых «ветровых коридоров», в которых ветер усиливает свою скорость и может произвести сильные разрушения почвы.

Размещение полезащитных лесных полос. Проект размещения полезащитных полос разрабатывается с учетом типов лесорастительных условий района, организации сельскохозяйственного производства, размещения севооборотов, типов почв, направления господствующих ветров, рельефа местности и т. п. Лесополосы размещают, как правило, в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Основные (продольные) полосы располагают поперек господствующих в данном районе ветров с отклонениями в обе стороны до 30°, поперечные – поперек основным лесополосам. Так образуются межполосные клетки. Оптимальным соотношением сторон меж полосной клетки является 1:2,5. При этом обеспечивается максимальная ветрозащита, снижается испарение влаги межполосным полем. При сужении и расширении указанного соотношения сторон эффективность лесополос уменьшается.

Тип лесорастительных условий и, в частности, тип почвы определяют возможности роста древесных по род в высоту, что сказывается на дальности влияния лесных полос. На средне- и малогумусных суглинистых и легкоглинистых чернозёмах, а также на черноземах щебневатых, на продук-тах выветривания твердых некарбонатных пород основные полосы размещают на расстоянии 450 –500 м одна от другой, поперечные – «а расстоянии 1,5 –2 км. На склонах от 3 до 8° расстояние между основными полосами сокращается до 350 м. На карбонатных черноземах расстояние между основными полосами должно быть сокращено до 300 – 400 м из-за большой податливости этих почв ветровой эрозии. То же относится к супесчаным почвам речных долин.

Названные расстояния между основными лесными полосами рассчитываются с учетом защитной высоты насаждений, во взрослом состоянии они должны охватывать своим защитным действием в обе стороны все межполосное поле. Лесополосы должны накладываться одна на другую, при этом обеспечивается полная защита почв и посевов от пыльных бурь и суховеев. Однако, располагать лесные полосы можно только при защитной высоте их в 20 м и более. Это достигается при создании лесных полос из тополей в увлажненных -условиях. При использовании дуба, ясеня, белой акации и других пород, высота которых во взрослом состояния равна 12 –16 м, создается система лесополос, где зоны эффективного защитного влияния не перекрываются. Ширина незащищенного пространства равняется 50 – 90 м. Основные полезащитные лесные полосы размещают, как правило, по границам полей севооборота. Однако, если ширина поля превышает 500 –600 м, они создаются и в середине полей – выдерживается необходимое расстояние между лесополосами. Поперечные полосы создают по границам полей. В условиях пересеченного рельефа с развитыми процессами водной эрозии основные полосы располагают поперек склонов; отклонение от направления господствующих ветров не должно превышать 20–30°. При этом поперечные полосы вдоль склона или под углом к нему лучше не создавать вовсе или при создании их устраивать простейшие гидротехнические сооружения, способствующие распылению и задержанию стока.

Таким образом, полезащитные лесные полосы на территории должны составлять цельную систему, под которой понимается такое их расположение, когда зоны эффективного защитного влияния полос в обе стороны частично перекрывают друг друга, соприкасаются между собой или отстоят на- расстоянии, меньшем, чем длина насыщения ветрового потока частицами почвы. Разрыв системы приводит к сокращению дальности влияния каждой отдельной лесной полосы, резкому снижению ее эффективности, а во время пыльных бурь часто и к усилению эрозионных процессов. При создании системы лесных полос следует стремиться к тому, чтобы площадь пахотных земель, отводимая под лесополосы, была минимальной. Прибавки урожая на защищенных полосами полях должны перекрывать дополнительный урожай, который мог бы быть получен с площади, занимаемой лесными полосами. В этом состоит агрономическая эффективность полезащитных насаждений.

Создание полезащитных лесных полос. Полезащитные лесные полосы должны быть высокорослыми, устойчивыми и долговечными. Это достигается определенным подбором древесных и кустарниковых пород и схемами их смешения в соответствии с почвенно-климатическими условиями и биологическими свойствами самих пород. В качестве главных пород, образующих основной полог в насаждении и определяющих защитные свойства полос могут быть дуб черешчатый, орехи грецкий и черный, белая акация, тополя и др. На легких по механическому составу почвах, а также на почвах, подстилаемых меловыми, известняковыми породами, в .качестве сопутствующих пород для дуба применяются: груша лесная, клены остролистный и полевой, липа мелколистная, че ремуха позднецветная. Сопутствующими для белой акации могут быть груша лесная, клены серебристый и татарский; для орехов – абрикос, алыча. Тополиные, полосы создаются однопородными. Из кустарников для продуваемых полос могут применяться айва японская, магония падуболистная; на карбонатных и мелких почвах – скумпия. Для ажурных полос на склонах более 2°-т-бересклеты бородав чатый и европейский, бирючина обыкновенная, калина обыкновенная, смородина золотистая. Смешение древесных и кустарниковых пород производится обычно чистыми рядами, но так, чтобы главная порода занимала не менее 50 –60% от общего числа посадочных мест; кустарники – не более 12 –15%.

Для успешного выращивания полезащитных лесных полос необходима правильная система обработки почвы, способствующая накоплению и сбережению почвенной влаги. Это достигается путем применения одногодичного парования площади, отводимой под лесные полосы, после глубокой основной обработки (25 –30 см) с доуглублением до 40 –45 см. Посадка лесных полос производится одно-двухлетними сеянцами древесных и кустарниковых пород. Дуб и орехи можно высевать семенами на постоянное место по 3 –5 желудей (3 ореха) в лунку. Тополя высаживаются, как правило, укорененными черенками. Посадка производится лесопосадочными машинами или вручную под лопату или специальный меч Колесова. Расстояния между рядами 2,5 –3м,для тополиных полос – 3 –4 м. Расстояния между посадочными местами – 0,75–1 м, а для тополя –-1 –1,5 м. В особо жестких условиях (близкое залегание карбонатных пород и пр.) расстояния в ряду следует увеличивать для всех по род до 1 –.1_;5 м.

Уход за почвой в лесных полосах начинается сразу же после посадки: боронуются и культивируются междурядья, уничтожаются сорняки в рядах. В первый год жизни полосы проводят 4 –5 междурядных обработок и 2 –3 ухода в рядах. В последующие годы количество уходов постепенно снижается (до 1 –2):на четвертый-пятый годы – в дубовых и ореховых полосах, на третий – в белоакациевых. Уход за почвой продолжают до полного смыкания крон деревьев не только в рядах, но и в междурядьях. Ежегодно осенью перепахивают междурядья плугом со снятыми отвалами или плоскорезом на глубину 20 см.

Лесоводственный уход в полезащитных полосах из белой акации, тополей и орехов начинают на третий год жизни лесополосы. Он заключается в выборке сильно отставших в росте деревьев, подчистке крой на высоту 1/4 –1/5 общей высоты, посадке на пень кустарника, уборке двойчаток и усохших экземпляров. В дубовых полосах такой уход начинается с 5 –7-летнего возраста. Последующие уходы, проводимые через 3 –4 года после предыдущего, заключаются в дальнейшем поднятии крон деревьев, уборке образовавшейся поросли древесных и кустарниковых пород и некотором изреживании древостоя с таким расчетом, чтобы к 10-летнему возрасту на гектаре оставалось 3,5 –4 тыс. экземпляров главной породы, к 20-летнему –около 3 тыс. Когда лесные полосы достигают возраста естественной спелости и появляется суховершинность у основной массы деревьев, осуществляют лесовосстановительную рубку (кроме сосновых полос), которая заключается в сплошной вырубке всего древостоя. При этом рубку проводят зимой или ранней весной на низком срезе. Высота пней – не более 10 –15- см. Обдирать кору нельзя в целях получения хорошей поросли. Весной культивируют междурядья, затем проводят такой же уход за почвой, как после посадки молодой лесной полосы. В этом случае древесные породы растут быстрее. Лесная полоса любого породного состава через 3 –-4года возобновляет защитное действие, а долговечность порослевого поколения не намного меньше, чем семенного. Рубки ухода в порослевых полосах сводятся к изреживанию поросли до 1 –3 порослевин от пня в первые два-три года, затем с возраста 3 –6 лет полосе придают оптимальную конструкцию в зависимости от породного состава.