Влияние лесных полос различной конструкции на гидротермический режим приземного воздуха, снегоотложение на полях, влажность и свойства почв

Цель работы: изучить влияние конструкций лесных полос на абиотические факторы на полях и самих полосах.

Гидротермический режим приземного воздуха. Влияя на скорость ветра, лесополосы влияют на температуру и влажность воздуха. В дневные часы температура сильно нагретых приземных слоев воздуха с заветренной стороны на 1,5-2 °С выше, чем в открытой степи. Ночью температура воздуха в приземных слоях ниже, чем в открытой степи. Влияние лесополос на температуру приземного слоя воздуха проявляется в среднем на расстоянии 2H с наветренной стороны и (4-5)Н — с заветренной.

Утепляющее действие лесных полос способствует более раннему началу вегетации и более позднему окончанию ее, что существенно сказывается на произрастании сельскохозяйственных культур. Лесные полосы смягчают действие заморозков. При ветреной погоде во время заморозков температура на защищенном поле на 0,6-1 °C выше, чем в открытой степи. Это объясняется снижением скорости поступления холодных масс воздуха. В ясную тихую погоду при заморозках температура на защищенном поле может быть ниже, чем в открытой степи. Снижение температуры в этом случае достигает 3-4 °C возле непродуваемых полос и 1-1,5 °С возле продуваемых. На открытом поле дней с заморозками бывает на 25-30 % больше, чем на поле, защищенном лесополосами.

При устройстве лесополос влажность воздуха увеличивается. Возле лесополос она на 2-4% выше, чем на участках, удаленных от них. В суховейные дни испаряемость на защищенном поле на 40-50 % меньше, чем с открытых участков. В лесостепной и степной зонах на полях, защищенных лесополосами, благодаря уменьшению испарения с поверхности почв экономится от 20 до 60 мм почвенной влаги. Под защитой лесных полос заметно снижается непроизводительный расход влаги сельскохозяйственными растениями, идущий на понижение температуры листовой поверхности, и возрастает продуктивность транспирации.

Накопление снега на полях. Лесные полосы оказывают значительное влияние на накопление и распределение снега и за счет этого увеличение запасов влаги в почве в пределах 20-47 мм (1 мм выпавших осадков равен 10 т воды на 1 га). Лесополосы изменяют распределение снега по угодьям. Снег, сдуваемый с открытых участков, лесополосы задерживают внутри себя и на расстоянии H с наветренной стороны, и до 3H — с заветренной. В районах с сильными метелями у плотной лесополосы снег накапливается сугробами высотой до 3 м, с удалением от лесополосы мощность снегового покрова резко снижается. Ажурная лесополоса накапливает снег на большем расстоянии и более равномерно его распределяет по полю. Наилучшими распределителями снега по полю считаются продуваемые полосы, действие которых отмечается на расстоянии 25H и более (рисунок 10).

Рисунок 10 – Отложение снега у лесополос разной конструкции

1- плотной; 2 – ажурной; 3 – продуваемой;

h – высота снежного покрова; L – расстояние от лесополос

Большие сугробы снега, образованные вблизи полосы, могут оказать отрицательное воздействие на поле. На месте сугробов запаздывает весеннее снеготаяние, почва переувлажняется, сельскохозяйственные работы задерживаются. Поэтому в районах с метельными ветрами и большим запасом снега наиболее целесообразны продуваемые и ажурно-продуваемые лесополосы. Особенно они важны для Заволжья, Западной Сибири и Северного Казахстана, отличающихся сильными ветрами.

Выравнивание распределения снега лесополосами оказывает благоприятное влияние на урожай сельскохозяйственных растений. Накопление снега на полях улучшает температурные условия перезимовки озимых культур, увеличивает весеннюю влагозарядку почв, уменьшает сток талых вод. Без лесополос поля теряют до 50% снега, сносимого в овраги и балки. При наличии лесополос мощность снегового покрова на полях возрастает в среднем на 20-40 %. Урожайность пшеницы благодаря снегозадержанию лесополосами возрастает не менее чем на 0,2-0,25 т/га.

Влажность почвы. Влияние лесополос на гидротермический режим воздуха, перераспределение снега и уменьшение поверхностного стока приводит к увеличению влажности почвы. Больше всего почвы увлажняются вблизи полос, особенно сильно благотворное влияние лесополос на влажность почвы проявляется в засушливые годы. Наибольшее влияние на растения накопленная лесополосами влага оказывает в весенний и раннелетний период, пока растения не израсходовали ее запас. За это время на полях, защищенных лесополосами, растения успевают сформировать хорошо развитую корневую систему и лучше переносят недостаток влаги в почве во второй половине вегетации.
Грунтовые воды. Накапливая избыток снега и увлажняя почвы, лесополосы создают условия для инфильтрации возле полос избытка атмосферных осадков и пополнения грунтовых вод. Например, в Каменной степи за 4 года существования лесных полос на светло-каштановых почвах уровень грунтовых вод вблизи лесополос поднялся на 5,5 м по сравнению с межполосным пространством. Подъем грунтовых вод весной в открытой степи составил 0,56 м, на поле с лесополосами — 0,89, в лесополосе — 1,39, а на опушке лесополосы — 1,41 м. Наибольший подъем грунтовых вод наблюдается под плотными лесополосами. Под полосами продуваемой конструкции уровень грунтовых вод изменяется меньше.

Свойства почв. Оказывая разностороннее влияние на перечисленные природные условия, лесополосы влияют на свойства почв как непосредственно развивающихся под ними, так и почв межполосных пространств. Наиболее существенное и благотворное влияние лесных полос на свойства почв заключается в том, что они препятствуют проявлению дефляции почв, а это способствует сохранению гумусового горизонта и всего профиля почвы. Под пологом лесополос заметно изменяются химические и физикохимические свойства почв. Увеличивается степень гумусированности и мощность гумусового горизонта, улучшается почвенная структура, несколько понижается глубина залегания карбонатного горизонта из-за более глубокого промачивания почвы. Улучшаются водно-физические свойства почв. Из-за активизации жизнедеятельности и возрастания численности беспозвоночных животных, особенно дождевых червей, увеличиваются порозность, фильтрационная способность, воздухопроницаемость почв, уменьшаются их объемный вес, плотность. Лесополосы способствуют рассолению и рассолонцеванию почв. Te же положительные изменения свойства почв, но в ослабленной форме наблюдаются и между лесополосами. Естественно, что воздействие лесных полос затухает по мере удаления от них.

Состав фауны. Введение лесных полос способствует обогащению фауны местности. Резко возрастает численность птиц, среди которых появляются представители лесной зоны. Лесополосы служат прибежищем для зайцев, лис и других зверей. Резко возрастает численность почвенных животных, особенно беспозвоночных.

Благоприятно влияя на гидротермический режим приземного слоя воздуха и почвы и всю экологическую обстановку, лесополосы способствуют повышению урожайности растений, которая на полях с лесополосами возрастает не менее чем на 20 %.

Поиск по сайту: