Проектирование защитных лесных насаждений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Уральский Государственный Лесотехнический Университет

Кафедра «Лесных культур и мелиораций»

Курсовой проект

по лесным мелиорациям

Екатеринбург 2005г.

Глава 1 Анализ естественных исторических условий района проектирования

По материалам задания на курсовое проектирование, мелиорируемым объектом является совхоз «Заря», находящийся в Красноуфимском районе Свердловской области. Район расположен в лесостепной зоне. Климат района континентальный, характеризуется разными колебаниями температуры, как суточный, так и годовой. Годовое количество осадков 520мм в год. Большинство осадков выпадает в летний период до 455мм в год. Среднегодовая температура региона в целом составляет +2,2^_С, причём средняя температура июля +18,2^_С, а средняя температура января -26,3^_С.

Преобладающими являются ветра южных направлений. Летом дуют преимущественно южные и юго-западные ветра. В течении летнего сезона 15 20 раз за лето наблюдаются суховеи, приносящие сухие воздушные массы с юга. Через каждые 8 - 10 лет происходят засухи. В зимний период года отрицательное влияние оказывают метелевые ветра южного и юго-западного направления. По этим причинам в I земельном фонде необходимо создание системы ветроломно-снегораспределительных полос перпендикулярных вредным ветрам южного направления.

В данном районе преобладают оподзоленные чернозёмы, подстилаемые суглинками. Из-за холодной суровой зимы и малого количества осадков происходит промерзание почвы до 110см, что увеличивает количество воды на полях. Основная часть осадков стекает по поверхности почвы вызывая её эрозию. Коэффициент поверхностного стока 0,7. Поэтому для ликвидации поверхностного стока во II земельном фонде необходимо создание системы водорегулирующих полос перпендикулярно направлению стока.

Годичный линейный прирост береговых размывов составляет 2,8м. Следовательно, при проектировании полосы в III земельном фонде необходимо продлить приовражную полосу выше вершины оврага на 30 - 40м с оставлением между полосами задернованного дна водопроводящего тальвега шириной 3 - 5м. По данным хозяйственно-экономических условий известно, что в районе слабо развито плодоводство. Поэтому необходимо в полосы садить ценные плодовые и ягодные, древесные и кустарниковые породы: яблоню, облепиху, смородину, вишню и другие.

Глава 2 Противоэрозионная организация территории

Противоэрозионная организация территории заключается в разделении земли на эрозионные зоны (земельные фонды) на плане конкретного земельного участка.

Предварительно на плане отмечаются и оцениваются наличие водотоков, дорог, оврагов и т. п. объектов, сказывающих влияние на проектирование. Для последующей работы на плане отмечаются красным цветом водораздельные линии - линии, расположенные на стыке смежных склонов противоположной экспозиции. Начиная от водоразделов до прилегающей бровки гидрографической сети через каждые 300-500 метров проводят “линии стока”, как линии, перпендикулярные горизонталям (на плане обозначаются тонкими синими линиями со стрелками, указывающими направление стока). Проанализировав рельеф участка и расположение линии стока - выделяют и наносят “линии концентрации стока” - водотоки, в которые концентрируется поверхностный сток с определённого участка местности - и обозначают их на плане утолщёнными линиями синего цвета.

В зависимости от характера и интенсивности процессов эрозии выделяют: приводораздельный (I), присетевой (II) и гидрографический (III) земельные фонды. При работе над курсовым проектом основным критерием для выделения земельных фондов служит уклон местности.

В приводораздельный фонд включают часть водосборной площади, прилегающей к водораздельной линии и представляющую собой водораздельное плато и верхние части пологих склонов крутизной до 2^_. Здесь отсутствуют резко выраженные процессы водной эрозии и мелиоративные мероприятия должны быть направлены на борьбу с ветровой эрозией, засухой, суховеями, холодными метелевыми ветрами и задержание талых вод. Земли этой зоны являются главным объектом хозяйственного использования и составляют обычно 50 - 60% водосборной площади. Они, как правило, отводятся под полевой севооборот.

В присетевой (II) фонд включаются участки землепользования с очевидными процессами плоскостной эрозии (смыв почв). Это верхние и средние части склонов с уклоном от 2^_ до 10^_. Мелиоративные мероприятия здесь направлены на борьбу со смывом почв. В присетевом фонде выделяют два подфонда: IIа - с крутизной склонов 2^_ - 4^_, где преимущественно развивается плоскостная эрозия (смыв) почв; IIб - с крутизной склонов 4^_- 10^_, где плоскостную эрозию накладывается линейная (размыв почвы). Присетевой фонд чаще всего отводится под кормовой и почвозащитный севообороты.

К гидрографическому (III) фонду относятся гидрографическая сеть (лощины, овраги, балки, речные долины) и её защитные зоны (ширина защитной зоны для оврага принимается равной 100м) и нижние части склонов, имеющие уклон более 10^_. Для этой зоны характерны процессы линейной эрозии, на борьбу с которыми, в первую очередь, должны быть направлены проектируемые мелиоративные мероприятия.

При выделении земельных фондов используют план землепользования с горизонталями. Для этого вычисляют уклон (i) местности по формуле

i = (2.1)

где: h - разница в высотах между двумя точками;

l - расстояние между этими точками.

При работе над проектом уклоны следует вычислить для всех “линий стока”, но это слишком трудоёмко, поэтому удобнее заменить этот метод на метод определения длинны “базовых линий” перехода одного земельного фонда в другой. В формуле 2.1 из трёх величин фигурирующих в ней, при известных величинах уклона местности (0,035; 0,07 и 0,17) - пограничные значения между фондами и подфондами - неизвестной остаётся одна длинна горизонтального проложения между горизонталями. Она находится по формуле 2.2.

l = (2.2)

Рассчитав по этой формуле длину горизонтального проложения получаем, что границы между I и IIа фондами в натуре составляет 290м (на плане 2,9см), между IIа и IIб фондами - 140м (на плане 1,4см), между IIб и III фондами 60м (на плане 0,6см), III выделяется также, если расстояние между горизонталями составляет менее 6,0 м (на плане < 0,6 см).

Эти данные представлены для наглядности в таблице 2.1. Границы фондов проводятся на плане тонкой чёрной пунктирной линией параллельно или перпендикулярно горизонталям.

Таблица 2.1 Основные показатели выделения земельных фондов

Номер фонда	Уклон местности	Горизонтальное проложение
	в градусах	в тысячных	в натуре, м	на плане, см
I IIа IIб III	<2_ 2_ - 4_ 4_ - 10_ >10	0,035 0,035 - 0,07 0,07 - 0,17 >0,17	290 290 - 140 140 - 60 <60	>2,9 2,9 - 1,4 1,4 - 0,6 <0,6

После этого определяется площадь выделенных земельных фондов путём суммирования площадей отдельных участков. Определение площадей отдельных участков производится с помощью палетки.

Глава 3 Проектирование лесомелиоративных мероприятий

После выделения земельных фондов, переходим к проектированию лесомелиоративных мероприятий для приведённого в задании участка землепользования.

3.1 Лесомелиоративные мероприятия в I земельном фонде

На водораздельных плато и склонах крутизной до2^_ при отсутствии интенсивной водной эрозии основными отрицательными факторами, влияющими на урожайность сельхозкультур, остаются ветровая эрозия, суховеи и холодные метелевые ветра. Поэтому здесь создаётся система основных (продольных) и вспомогательных (поперечных) ветроломно-снегораспределительных лесных полос.

Основные полосы размещаются параллельно друг другу и перпендикулярно направлению наиболее вредоносных ветров. В данном случае наиболее вредными ветрами являются суховеи и метелевые ветра, т.к. их направление практически совпадают, то основные лесные полосы будут бороться с ними одновременно. Учитывая, что суховеи дуют, с Ю а метелевые ветра дуют с Ю и ЮЗ, то основные полосы будем располагать перпендикулярно ветрам Ю направления. Основные полосы разместим в направление с В на З. Расстояние между полосами примем в зависимости от типа почв и высоты полос по таблице 2.2 “Методических указаний по курсовому проектированию для студентов ЛХФ ” А.В. Капралов, 1999г. (стр.9). Таким образом, расстояние между продольными ветроломными полезащитными полосами принимаем равным 600м, так как оподзоленный чернозём мало подвержен развеванию сильными ветрами это расстояние, уменьшать на 100м не требуется. Высота полос равна 22м. Перпендикулярно к основным проектируются поперечные (вспомогательные) ветроломно-снегораспределительные полезащитные полосы. С целью обеспечения благоприятных условий для работы механизмов и агрегатов расстояние между поперечными полосами принимается равным в первом земельном фонде 1500-2000 метров. Желательно, чтобы площадь клеток, образованных основными и вспомогательными защитными полосами, была близка к 100га.

В местах пересечения или примыкания полос проектируют разрывы для проезда техники шириной 22м (рис. 1).

Рис. 1 Схема разрывов в местах пересечения и примыкания полос

3.2 Лесомелиоративные мероприятия во II земельном фонде

На склонах крутизной более 2^_, где основным отрицательным фактором для сельскохозяйственного производства становится водная эрозия, обычной системы основных и вспомогательных лесных полос не создают. В этих условиях проектируют систему водорегулирующих (основных) и ветроломно-снегораспределительных (вспомогательных) полос. Первая водорегулирующая полоса устраивается на границе с приводораздельной зоной, следующая ниже по склону через 350м, так как оподзоленный чернозём.

На склонах крутизной более 4^_ расстояние между водорегулирующими полосами не должно превышать 200м. Желательно их размещать вдоль горизонталей. Если это невозможно, то допускается уклон вдоль полосы не более 1 - 1,5^_.

Водорегулирующие полосы одновременно выполняют и роль ветроломно-снегораспределительных полос. Во избежание переноса снега вдоль водорегулирующих полос перпендикулярно им (и горизонталям) проектируется система поперечных ветроломно-снегораспределительных полос. Расстояние между ними в условиях II фонда принимается равным 500-1000м.

Во II земельном фонде также создают простейшие гидрологические сооружения, к которым относятся валы-канавы. Они выполняют водозадерживающую функцию и этим усиливают водорегулирующие свойства защитных лесных полос. Канава способны переводить снег в воду и накапливать её, когда верхний слой снега ещё не растаял.

Рис 2 Вал-канава

Рис 3 Схема расчета установившейся бровки оврага.

L - расстояние до установившейся бровки оврага

H - глубина оврага

б - естественный угол откоса = 45^_для суглинков

L = , tg45^_ = 1, тогда L = H

Для устройства валов канав будем использовать плуг - канавокопатель ППУ - 50А

3.3 Лесомелиоративные мероприятия в III земельном фонде

На землях III фонда проектируются следующие мелиоративные мероприятия:

1. Сплошное облесение на участках с уклоном более 10^_;

2. Приовражные и прибалочные защитные полосы;

3. Массивные насаждения на откосах оврага, по его дну, на конусах выноса и в межотвершковых пространствах;

4. Кольматирующие насаждения по дну оврага;

5. Залужение части территории овражно-балочных систем.

Для защиты берегов балок и откосов оврагов, а также прилегающих к ним склонов от размывов, для распыления и поглощения поверхностного стока, который невозможно зарегулировать на склоне лишь водорегулирующими полосами, вдоль балок, лощин и откосов оврагов создают прибалочные и приовражные полосы. Они предотвращают сдувание снега с полей в балки и овраги, улучшают микроклимат на прилегающих полях, способствуют дополнительному увлажнению и затенению откосов оврагов и берегов балок, их самозаростанию травянистой и лесной растительностью, способствуют рациональному использованию малопродуктивных земель. Кроме того, древесные и кустарниковые породы своими корневыми системами механически скрепляют частицы почвы, увеличивают её водопроницаемость, а опадом - влагоёмкость.

Приовражные полосы проектируются по обеим сторонам оврага и выше его вершины. Первый ряд приовражной полосы размещают не ближе 1 2м при крутизне откоса до 15^_, 3 - 4м при крутизне до 30^_ и 5 - 6м при крутизне откоса свыше 30^_ от расчётной бровки оврага. Выше вершины оврага полосы продляют на 30 - 40м с оставлением между ними задернованного дна водопроводящего тальвега шириной 3 м.

При создание полос у разветвлённых оврагов их следует проектировать вдоль каждого отвершка, т.к. расстояние между ними 100м. Площадь между от вершками и полосами вокруг них отводится под залужение.

Овраг в своём развитие проходит 4 стадии:

1) Образование промоины глубиной до 1м;

2) Висячая - когда в вершине оврага образуется перепад, а устье его ещё не достигло до местного базиса эрозии;

3) Выработка профиля равновесия;

4) Затухание оврага

Обычно крупные овраги могут проходить сразу несколько стадий. По условиям курсового проекта считаем, что откосы нижней трети оврагов уже достигли углы естественного равновесия и здесь необходимо проектирование насаждений на откосах. В верхней трети оврага для предотвращения выноса почвенных частиц проектируем кольматирующие насаждения - это полосы шириной 5 - 15м из древесных или кустарниковых ив или тополей, которые чередуются с заложением через 250 - 400м. С их помощью снижается скорость водного потока и происходит оседание почвенных частиц.

3.4 Нарезка полей севооборота

После выделения противоэрозионных фондов и определение их площади, после предварительного проектирования мелиоративных мероприятий во всех земельных фондах можно перейти к землеустроительной части проекта - нарезка полей севооборота. Для этого надо рассчитать площадь сельхозпользования для конкретного участка местности. Она вычисляется по формуле:

S_схп = S_I + S_II (3.1)

где: S_схп - площадь сельхозпользования, га;

S_I - площадь земель первого фонда, га;

S_II - площадь земель второго фонда, га.

S_схп = 1745 + 381 = 2126 га

После этого вычисляется площадь землепользования в целом:

S_злп = S_схп + S_III (3.2)

где: S_злп - площадь землепользования, га;

S_III - площадь земель третьего фонда, га.

S_злп = 2126 + 19 = 2126

Средняя расчётная площадь одного поля севооборота определяется делением площади сельскохозяйственного пользования на количество полей в принятом севообороте:

S_ср = (3.3)

где: S_ср - средняя расчётная площадь одного поля, га;

N - количество полей в принятом севообороте, шт.

S_ср = = 425,2

Количество полей севооборота указано в задание. Нарезка полей производится, по возможности, в каждом земельном фонде отдельно (т.к. в разных земельных фондах применяется различная агротехника возделывания сельхозкультур), поэтому надо определить число полей, которое может, нарезано в каждом фонде по формуле:

n_(I,II) = (3.4)

где: n_(I,II) - количество полей в I или II земельных фондах, шт;

S_(I,II) - площадь I или II фондов, га.

n_(I) = = 4

n_(II) = = 1

После того, как рассчитана средняя площадь одного поля необходимо приступить к их нарезке - размещению их на плане земельного участка. При нарезке полей севооборота необходимо учитывать ряд требований мелиоративного и землеустроительного порядка.

1. В первом земельном фонде основные полосы располагаются вдоль длинных сторон полей севооборота и должны размещаться перпендикулярно (или с отклонением до 30^_) к господствующим в данной местности вредным ветрам; во втором фонде основные полосы располагаются только поперёк склона;

2. Нарезка полей севооборота должна обеспечить допустимую длину гона в первом фонде - 1000-2000м, во втором фонде - 500-1000м;

3. Фактическая площадь поля не должна отклоняться от расчётной более чем на 10%;

4. Одно из полей севооборота может быть при сложном рельефе нарезано из отдельных, территориально разобщённых участков, число которых не должно превышать трёх;

5. В конфигурации полей не должны встречаться острые углы и резкие повороты, затрудняющие использование механизмов, а между полей - мелкие земельные участки, узкие ленты, клинья;

6. Желательное соотношение длиной и короткой сторон полей севооборота Ѕ

После нарезки составляется сводная ведомость полей севооборота в таблице № 3.1

Таблица № 3.1 Ведомость полей севооборота

№ поля	Земельные фонды	Площадь поля, га	Отклонение от расчётной площади
			га	%
1 2 3 4 5	I I I, IIа, IIб. I I	457,2 457,0 433,4 389,1 389,3	+32,0 +31,8 +8,2 -36,1 -35,9	+7,53 +7,48 +1,93 -8,5 -8,44
		2126	0	0

Границы выделенных полей севооборота обводятся тушью сплошной утолщённой черной линией.

Глава 4 Проектирование структуры защитных лесных насаждений

4.1 Выбор и обоснование конструкций защитных лесных полос

После обоснования запроектированных мероприятий и размещения полезащитных полос на плане местности переходят к выбору конструкции (т.е. строения) насаждений, характеризующейся степенью ветропроницаемости, так как она в значительной степени определяет влияние леснойполосы на микроклимат и гидрологический режим территории, защиту сельскохозяйственных культур от неблагоприятных факторов и на повышение их урожайности.

Различают три основных конструкции полос: плотную (непродуваемую) ажурную и продуваемую; иногда выделяют промежуточную форму - ажурно-продуваемую (табл. 4.1).

Таблица 4.1 Конструкция и полезащитная эффективность лесных полос

Конструкция	Характеристики
	Площади просветов, %	Ветропроницаемость, %	Мелиоративное влияние высоты полосы
	между стволами	в кронах	между стволами	в кронах
Непродуваемая	0 - 10	0 - 5	25 - 30	5 - 10	20
Ажурная	15 - 35	15 - 35	50 - 75	50 - 75	25
Продуваемая	60 и >	0 - 10	70 - 75	25 - 30	35

Лесные полосы плотной конструкции представляют собой густые насаждения без просветов сверху до низу; ветровой поток сквозь них почти не проникает, внутри взрослой полосы такого строения и с подветренной стороны вблизи неё, как правило, за зиму накапливаются сугробы снега высотой 2м и более, тогда как в середине межполосного пространства его бывает немногим больше, чем в открытой степи. Весной эти же сугробы задерживают сельскохозяйственные работы. Поэтому полосы плотной конструкции в полезащитном лесоразведении применяются лишь в качестве прибалочных и приовражных полос.

На землях I земельного фонда, в зависимости от природных условий, применяют ажурные, продуваемые и ажурно-продуваемые полосы.

Ажурные полосы значительно снижают скорость ветрового потока на прилегающей территории, эффективны против ветровой эрозии, но в худшей степени, чем продуваемые, регулируют снегораспределение. Их создают, главным образом, на территории степной, полупустынной и юго-восточной части лесостепной зоны, особенно в районах, где наблюдается пыльные бури.

Продуваемые полосы наиболее целесообразны в районах с холодной снежной зимой, где первостепенное значение имеет правильное снегораспределение - в лесостепной и южной части лесной зоны.

Ажурно-продуваемые полосы обеспечивают хорошее распределение снега на полях, поэтому они рекомендуются в районах с холодной зимой, частыми метелями и большими заносами снега.

В качестве водорегулирующих полос на землях второго фонда применяют обычно полосы ажурной конструкции. Такие полосы хорошо переводят поверхностный сток во внутрипочвенный и, в то же время, выполняют ветроломно-снегораспределительную роль.

Вспомогательные полосы, как в первом, так и во втором земельных фондах, выполняют только ветроломно-снегораспределительные функции и их создают обычно продуваемой конструкции.

1. Основные полосы в первом земельном фонде - ажурной конструкции, вспомогательные - продуваемой.

2. Основные полосы во втором земельном фонде - ажурной конструкции, вспомогательные - продуваемой.

3. Приовражные и прибалочные лесные полосы в третьем земельном фонде - плотной конструкции.

лесомелиоративный лесное насаждение полоса

4.2 Выбор и обоснование ассортимента древесных и кустарниковых пород для создания лесных полос

Важнейшим условием успешного создания долговечных и устойчивых полезащитных лесных полос является правильный выбор древесно-кустарниковых пород для конкретных почвенно-климатических условий.

Древесные породы (и главные, и сопутствующие) в данных конкретных условиях должны отличаться быстрым ростом, устойчивостью к болезням и вредителям, долговечностью, не должны быть промежуточными хозяевами для болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. При подборе их необходимо учитывать также плотность кроны (чтобы получить полосу требуемой конструкции), ценность древесины, возможность получения дополнительной продукции в виде орехов, ягод, плодов.

Сопутствующие породы должны дополнять главные, способствовать выполнению главными породами основной мелиоративной функции и лучшему, с биологической точки зрения, формированию древостоя. Они заполняют просветы верхнего яруса. Такое уплотнение вертикального профиля насаждения способствует лучшему росту главных пород.

Кустарники в защитных насаждениях выполняют в основном почвозащитную роль, заключающуюся в отенении почвы, скреплении корневой системой почвенных частиц.

При выборе главных, сопутствующих пород и кустарников необходимо учитывать и характер взаимоотношений между ними при совместном произрастании. В составе полосы должны быть деревья и кустарники с мощной корневой системой и дающие большое количество рыхлой подстилки с высокой влагоёмкостью.

Для защитных лесных полос ажурной конструкции примем лиственницу сибирскую и облепиху обыкновенную. Лиственница сибирская в среднем живёт до 350 - 400 лет, отличается быстрым ростом, в возрасте 50 лет достигает высоты 20 - 25м, а в100 летнем возрасте 30 - 35м, морозостойкая и не страдает от весенних и осенних заморозков, значительно лучше других хвойных переносит дым, газы, пыль.

Облепиха обыкновенная растёт до 6м высотой, имеет колючки в ажурной кроне. К почве нетребовательна, устойчива к пыли и дыму, если семена районированы, то она достаточно морозоустойчива. Плоды употребляются в пищу и как лекарственное сырьё.

Лесные полосы продуваемой конструкции запроектируем из сосны обыкновенной. Она быстро растёт, к 80 годам достигает до 30м в высоту, доживает до 300 лет и иногда более, зимостойкая и засухоустойчива, к почве не прихотлива, может расти на бедных и довольно сухих почвах, ветроустойчива, так как имеет глубокую корневую систему. Также используем клён остролистный для создания полос продуваемой конструкции. Клён остролистный - дерево первой величины, достигающее высоты 30м. Морозостоек, теневынослив, в молодом возрасте растёт быстро. Крона густая, высокоподнятая. Корневая система состоит из нескольких боковых корней, глубоко уходящих в почву и хорошо разветвляющиеся.

Защитные лесные полосы плотной конструкции запроектируем из липы мелколистной, клёна ясенелистного, боярышника сибирского и смородины золотой. Клён ясенелистный достигает 25м в высоту, имеет плотную крону, растёт очень быстро и плодоносит ежегодно в обильном количестве, светолюбив, нетребователен к почве, довольно хорошо переносит сухость воздуха, быстро восстанавливает повреждённые части, отличается значительной зимостойкостью. Липа мелколистная - дерево первой величины, высотой до 30 - 32 метров. Морозостоика. Имеет густую крону и мощную корневую систему. Медонос. Размножается семенами и порослью от пня. Боярышник сибирский - кустарник, высотой 4 - 6м. Морозо- и засухоустойчив. Произрастает на чернозёмах и каштановых почвах. Размножается семенами и порослью от пня. Медонос. Ветви покрыты толстыми прямыми колючками, к 12 годам достигает 5м в высоту. Имеет крупные съедобные плоды, обладая достаточно высокой урожайностью. Плоды боярышника используются и как лекарственное сырьё. Смородина золотая - кустарник, высотой 1 - 1,5м. Морозо- и засухоустойчив. Произрастает на чернозёмах и каштановых почвах. Размножается семенами и порослью от пня. Имеет крупные съедобные плоды, обладая достаточно высокой урожайностью. Нетребователен к почве, сильно устойчив к засолению. Скорость роста средняя.

Кольматирующие полосы запроектируем из тополя бальзамического и ивы кустарниковой. Тополь бальзамический - дерево первой величины 30 - 35 метров. Среднеморозоустойчив, неустойчив к засухе. Размножается семенами и порослью от пня. Требователен к почве слабо устойчив к засолению. Растёт очень быстро. Ива кустарниковая - кустарник высотой 2 - 3 метра. Очень слаба к морозам и засухам. Размножается семенами и порослью от пня. Нетребователен к почве. Растёт очень быстро.

4.3 Разработка схем создания защитных лесных полос

Задачей данного раздела проекта является детальная разработка схем всех типов запроектированных лесных полос, которые должны включать в себе следующие показатели:

- выбор древесных и кустарниковых пород для конкретных полос;

- тип и способ смешения древесных и кустарниковых пород;

- количество рядов в полосе и расстояние между ними;

- ширина лесной полосы;

- шаг посадки или посева.

В зависимости от требуемой конструкции полезащитные полосы создают по древесно-теневому, древесно-кустарникову или однопородному типам смешения.

Для создания полос продуваемой конструкции будем использовать древесно-теневой тип с рядовым смешением.

Для создания полос ажурной конструкции используем древесно-кустарниковый тип смешения с большим количеством рядов.

С целью обеспечения комплексной механизации работ ширину междурядий берём в зависимости от почвенно-климатических условий т.к. у нас лесостепная зона, а почвы оподзоленные чернозёмы то ширина междурядий равна 2,5 - 3,0м.

Расстояние между строчками при строчном посеве семян принимают 15 - 20см, при строчно-луночном посеве расстояние между лунками 0,8 - 1,5м. Ширина лесной полосы - это расстояние между крайними её рядами плюс ширина двух закраек, шириной равной половине ширины междурядий. Для полузащитных полос она принимается равной 7,5 - 1,5м. Наименьшая - для условий лесостепи и наибольшая - в районах, подверженных ветровой эрозии. Расстояние между растениями в рядах при посадке сеянцев и неокоренных черенков принимается 1,0 - 1,5м, саженцев и окорённых черенков 1,5 - 3,0м.

Исходя из вышеизложенного и нормативных данных примем производство защитных лесных полос посадкой 3-х летних сеянцев всех пород рядовым способом. Количество рядов и расстояние между ними определим исходя из конструкции полос и используемых пород.

В I земельном фонде в основных полосах ажурной конструкции примем ширину междурядий - 3м, ширина закраек - 1,5м, размещение пород крайние ряды - облепиха, а в середине два ряда - лиственница (схема представлена на рисунке №4)

Рис 4 Схема размещения пород

Общая ширина лесной полосы в I земельном фонде ажурной конструкции получается равной 12,0м. Шаг посадки растений примем 1,0м - для кустарников и 1,5м для деревьев.

Согласно инструктивным указаниям (1979г.), ширина водорегулирующих полос должна быть не более 15м. Для придания полосам большей плотности и формирования в них рыхлой подстилки ширину междурядий - 3м, ширина закраек - 1,5м, размещение пород - крайние ряды клён, а в середине два ряда сосны (рис 5)

Рис 5 Схема размещения пород

Общая ширина лесной полосы в I земельном фонде продуваемой конструкции получается равной 12,0м. Шаг посадки для обоих пород - 1,5м.

Во II земельном фонде в основных полосах ажурной конструкции ширина междурядий будет равна 3,0м, закрайки - 1,5м, размещение пород - крайние ряды облепиха, три ряда лиственница (рис 6).

Рис 6 Схема размещения пород

Общая ширина полосы равна 15м. Шаг посадки для кустарников - 1м, для деревьев - 1,5м. Во II земельном фонде во вспомогательных полосах продуваемой конструкции ширина междурядий равна 3м, закраек 1,5м, а размещение пород такое же, как и в соответствующих полосах Iфонда (рис 7)

Рис 7 Схема размещения пород

Общая ширина полосы равна 12,0м. Шаг посадки, как и в I фонде для обоих пород - 1,5м. Инструктивными указаниями ширина прибалочных и приовражных полос установлена от 12,5 до 21м. Она зависит от лесорастительной зоны, формы склонов, длины линии стока, характера использования и состояния присетевой части склона.

Минимальная ширина (12,5 - 15м) приовражных полос рекомендуется вдоль склонов оврагов. Ширина междурядий принимается от 1,5 до 2,5м (в лесной зоне, лесостепи) до 3 - 4м (в сухостепных районах). Кустарники, как правило высаживают в опушечные ряды, а в отдельных случаях в одном или двух средних рядах.

В III земельном фонде в полосах плотной конструкции используем посадку липы мелколистной, клёна ясенелистного, боярышника сибирского и смородины золотой. Породы высаживают в 7 рядов. Ширина междурядий - 2,5м, ширина закраек 1,25м. Размещение пород: Крайние ряды боярышник и смородина, ближе к середине полосы клёна, а в центре - 3 ряда липы



Рис 8 Схема размещения пород

Общая ширина полосы равна 17,5м. Шаг посадки для кустарников - 1,0м, для деревьев 1,5м. В иллофильтрах высаживают по 10 - 15 рядов кустарников в чередование с 2 - 3 рядами кустарниковых ив и тополей. Кустарники высаживают черенками с размещением 0,5x0,5м, кустарниковые ивы - кольями, а тополя саженцами с размещением 3x3м. Ряды размещают поперёк дна, в русле посадка не проводится. Расстояние между иллофильтрами - 200м (схема размещения пород в иллофильтрах представлена на рис.9).

Рис 9 Схема размещения пород

4.4 Обоснавание породного состава и разработка структуры нелинейных защитных насаждений

К нелинейным насаждениям относятся сплошное облесение крутосклонов, межотвестных пространств и откосов овражно-балочных систем.

К ассортименту древесно-кустарниковых пород при создание приовражных и прибалочных полос предъевляются следующие требования:

- малая требовательность к плодородию почвы;

- мощная, глубокая корневая система;

- большое количиство рыхлого опада;

- способность давать большое количество семенного потомства или размно- жаться вегетативным путём.

Способы обработки почвы под лесные насаждения зависят от крутизны склонов. На участках с крутизной склонов 10 - 15^_ проводится напашное терасирование (Лисенков А.Ф. “Лесные мелиорации” 1971г.)

При производстве залужения для лесостепной зоны можно проектировать использование эспарцета, люцерны синей и желтой, костра безостого, тимофеевки луговой, овсяницы луговой, пырея безкорневищного и райграса высокого. Травосмесь может быть двух- трёх- или четырёхчленная.

4.5 Расчёт потребности посадочного материала

В соответствии с разработанными схемами защитных лесных насаждений и запроектированными объёмами работ по их созданию делается расчёт потребного количества посадочного материала. Результаты расчёта сводятся в ведомости (таблица 4.2) При расчёте учитывается и потребность сеянцев для дополнения (10% от общего количества)

Таблица 4.2 Расчёт потребности посадочного материала

Вид насаждения	Протяженность, м	Площадь га	Потребность, тыс. шт.
			Главной	Сопутствующей	Кустарника
Основные полосы ажурной конструкции в I фонде	44190	53,03	64,81	-	97,21
Основные полосы ажурной конструкции в II фонде	19550	29,33	43,01	-	43,01
Вспомогательные полосы продуваемой конструкции в I и II фонде	8010	9,61	11,75	11,75	-
Приовражные полосы плотной конструкции в III фонде	1450	2,54	3,19	2,12	3,19
Кольматирующие полосы	150	0,22	0,11	-	3,96

Глава 5 Агротехника создания защитных лесных насаждений

5.1 Подготовка почвы

Подготовка почвы должна быть направлена на обеспечение максимального накопления и сохранения влаги в почве, подавление сорной растительности, поглощение поверхностного стока. Перед вспашкой засыпают и выполаживают промоины. При необходимости устраивают водозадерживающие и водоотводящие валы.

Почву под полезащитные полосы в лесостепных районах готовят по системе однолетнего чёрного пара с основной вспашкой на глубину не менее 27 - 30см плугом общего назначения ПЛН-4-35 в агрегате с трактором ДТ-75 с одновременным боронованием на глубину 20см бороной БДТ-2,5А. Затем, летом проводится трёхкратная культивация с одновременным боронованием орудиями КПС-4 и БЗСС-1 в агрегате с трактором ДТ-75. Осенняя перепашка плугом ПЛН-4-35 на глубину до 40см. Предпосадочная культивация почвы с одновременным боронованием орудиями КПС-4 и БЗСС-1 в агрегате с трактором ДТ-75.

Защитные лесонасаждения не закладывают на сухой свежеподготовленной или мелковспаханной почве, а также на почве, засорённой сорняками, так как после посадки борьба с ними сложна и трудоёмка.

5.2 Посадка

Основным способом закладки полезащитных полос является рядовая посадка сеянцев. Посадку полезащитных полос в основном проводят ранней весной, реже осенью. Весеннюю посадку начинают как можно раньше и продолжают 5 - 7 дней в южных районах и 7 - 10 дней в северных.

Начало осенней посадки должно совпадать с массовым пожелтением листьев, а наконец - с наступлением устойчивых заморозков.

Посадку производим с применением лесопосадочных машин ССН-1 в агрегате с трактором МТЗ-82. Посадочный материал - трёх летние сеянцы. Закладку кольматирующих насаждений будем проводить вручную с применением меча Колесова. В качестве посадочного материала будем использовать черенки и колья. Схемы посадки полезащитных насаждений с применением механизмов указанные ниже.

5.3 Агротехнические уходы

Своевременный качественный уход за создаваемые культурами - надёжная гарантия успешного выращивания устойчивых и высокоэффективных мелиоративных насаждений.

Уходы в рядах проводим в течении четырёх лет культиватором КБЛ в агрегате с трактором МТЗ-82.

Уходы в междурядьях проводим также в течении четырёх лет культиватором КЛ-2,6 в агрегате с трактором МТЗ-82 при ширине междурядий 2,5м.

Количество уходов в рядах и междурядьях распределяется так: 1 год - 4 ухода; 2 год - 3 ухода; 2 год - 3 ухода; 3 год - 2 ухода; 4 год - 1 уход. Схемы агротехнических уходов в различных защитных полосах с указанием используемых механизмов представлены ниже.

Рубки ухода: в продуваемых конструкциях лесных полос проводим рубки ухода для предотвращения их превращения в ажурную конструкцию, а так же для создания благоприятных условий для роста главных пород и улучшения санитарного состояния насаждений.

Схема 1

Размещения древесно-кустарниковых пород и агрегатирование механизмов для создания 4-рядных ветроломно-снегораспределительных полос (основных полос в I земельном фонде)

Основные показатели схемы:

Ширина междурядий 3м, расстояние между растениями в рядах: кустарников 1м, деревьев 1,5м. Потребности посадочного материала на 1 га:

Лиственница сибирская - 555

Облепиха обыкновенная - 833

Состав агрегата: посадка сеянцев за 4 прохода лесопосадочными машинами ССН-1; культивация в рядах культиватором КБЛ в агрегате с МТЗ-82 ; культивация междурядий и закраек культиватором КЛ-2,6 в агрегате с МТЗ-82.

Схема 2 Размещения древесно-кустарниковых пород и агрегатирование механизмов для создания 5-рядных водорегулирующих полос (основных полос во II земельном фонде)

Основные показатели схемы:

Ширина междурядий 3м, расстояние между растениями в рядах: кустарников 1м, деревьев 1,5м. Потребность посадочного материала на 1 га:

Лиственница сибирская - 444

Облепиха обыкновенная - 666

Состав агрегата: посадка сеянцев за 5 проходов лесопосадочными машинами ССН-1 в агрегате с МТЗ-82; культивируя в рядах культиватором КБЛ в агрегате с трактором МТЗ-82; культивация междурядий и закраек культиватором КЛ-2,6 в агрегате с МТЗ-82

Схема 3 Размещение древесных пород и агрегатирование механизмов для создания 4 рядных ветроломно-распределительных вспомогательных полос в I и II земельных фондах

Основные показатели схемы:

Ширина междурядий 3м, расстояние между растениями в рядах 1,5м, потребность посадочного материала на 1 га:

Клён остролистный - 555

Сосна обыкновенная - 555

Состав агрегата: посадка сеянцев за 4 прохода лесопасадочными машинами ССН - 1 в агрегате с трактором МТЗ-82; культивация в рядах культиватором КБЛ в агрегате с МТЗ-82; культивация междурядий культиватором КЛ-2,6 в агрегате с трактором МТЗ-82

Схема 4 Размещение древесно-кустарниковых пород и агрегатирование механизмов для создания 7 рядных приовражных лесных полос

Основные показатели схемы:

Ширина междурядий 2,5м, расстояние между растениями в рядах: кустарников 1м, деревьев 1,5м. Потребность посадочного материала на 1 га:

липа мелколистная - 381

клён ясенелистный - 760

боярышник сибирский - 571

смородина золотая - 571

Состав агрегата: посадка сеянцев за 7 проходов лесопасадочной машиной ССН-1 в агрегате с МТЗ-82; культивация в рядах культиватором КБЛ в агрегате с МТЗ-82; культивация в междурядиях культиватором КРВН-2,5 в агрегате с МТЗ-82.

Глава 6 Расчёт срока окупаемости полезащитных лесных полос

Экономический эффект от использования мелиоративных лесных насаждений складывается из нескольких статей:

1. Доходы от прибавки урожая по защитой лесных полос;

2. Предотвращение смыва и размыва почв (определяется в размере затрат на восстановление плодородия);

3. Реализация древесины от рубок ухода;

4. Доходы, получаемые от побочного пользования в защитных насаждениях (сбор ягод, грибов, лекарственного сырья и т.д.)

В настоящем курсовом проекте при расчёте экономической эффективности мы преднамеренно идём на ряд упрощений:

1. Расчёт производим только для основных ветроломно-снегораспределительных полос в I земельном фонде;

2. Ограничиваем расчёт лишь длиной полосы, оказывающей мелиоративное влияние на площадь в 100 га;

3. Ограничиваем расчёт сроком окупаемости лесных полос;

4. Расчёт производим только для одной сельскохозяйственной культуры, а именно, для пшеницы;

5. Расчёт ведём в ценах, установленных в 80-е годы

Для определения срока окупаемости полезащитных насаждений необходимо определить следующие показатели:

1. Ежегодные расходы на создание и уход за лесополосами и потери, связанные с недобором урожая с площади, занятой лесными культурами;

2. Доходы от прибавки урожая под защитой лесных полос;

3. Сумму доходов и расходов нарастающим итогом.

Тот год, когда сумма доходов начнёт превышать сумму расходов, будет считаться сроком окупаемости полос, начиная от года посадки.

Все вычисления сведены в таблице 6.1. Длину полосы, которая во взрослом состояние будет оказывать мелиоративное влияние на 100 га площади сельхозпользования найдём по формуле:

L =

где: l - принятое в проекте расстояние между полосами в I земельном

фонде, м

L = = 1667

Площадь, подвергаемая эффективному мелиоративному влиянию лесных полос определяется по формуле:

S_эф = 30*H*L

где: H - высота полос, м

Высоту полос определяем по графику хода роста главной породы (лиственницы сибирской), который строим по таблицам хода роста естественных насаждений для данной местности (рис. 1).

Доходы от прибавки урожая (Д) определяем по формуле:

Д=М₁*S_эф*(А-Х)

где: М₁ - средняя прибавка урожая в центнерах с 1га;

А - цена реализации сельхозпродукции руб. за 1ц;

X - издержки производства на получение дополнительного урожая

М₁ - для Свердловской области принимаем из таблицы “Сведений об урожайности в ценах на пшеницу” - 2,5 - 3 ц/га

А - равен 8,2 руб/ц

Издержки производства на получение дополнительного урожая (х), принимаем равным 25 % от себестоимости урожая в открытом поле:

Х=е*0,25=4,8*0,25=1,2 руб/ц

Потери от недополучения урожая (Р₁) рассчитываются по формуле:

Р₁ = М*S_пол*(А-е),

где: М - средний урожай на полях без лесных полос, ц/га;

А - цены реализации сельхозпродукции, руб/га;

е - себестоимость производства 1 ц сельхозкультуры;

S_пол - площадь полос

Площадь лесных полос в этом случае определяется как произведение длины полос на их ширину:

S_пол =1667*12 = 2 га

Р₁ = 11,3*2 (8,2 - 4,8) = 76,84 руб.

Для Свердловской области себестоимость создания лесных полос в 1га равна 190 рублей, а для 2га полезащитных полос себестоимость составляет 380 рублей.

В зависимости от объёмов выполняемых работ эти затраты распределяются по годам примерно так:

1 год - 65 % - 247

2 год - 15 % - 57

3 год - 10 % - 38

4 год - 5 % - 19

5 год - 5 % - 19

Возраст полосы, лет	Высота полосы, м	Площадь эффективного влияния полосы	Доходы от прибыли урожая, руб	Потери, связанные с созданием лесных полос, руб.	Превышение до- хода над расхода- ми по нараста -ющим итогом
			За год	Нарастающим итогом	От недополучения урожая с площади, занятой полосами	Затраты на создание лесополос	Итого потерь
					За год	Нарастающим итогом	За год	Нарастающим итогом	За год	Нарастающим итогом
1(3)	0,9	4,5	94,5	94,5	76,84	153,68	247	247	323,84	323,84	-229,34
2(4)	1,2	6,0	126	220,5	76,84	230,52	57	304	133,84	457,68	-237,18
3(5)	1,5	7,5	157,5	378	76,84	307,36	38	342	114,84	572,52	-194,52
4(6)	1,8	9,0	189	567	76,84	384,2	19	361	95,84	668,36	-101,36
5(7)	2,1	10,5	220,5	787,5	76,84	461,04	19	380	95,84	765,2	22,3

Таблица 6.1

Расчёт срока окупаемости полезащитных полос

На пятый год с момента создания полос доходы превысили расходы, это значит, что срок окупаемости полезащитных полос в I фонде - 5 лет.

Список используемой литературы

1. А.В. Капралов “Лесные мелиорации” методические указания к курсовому проектированию, 1999 г.

2. И.В. Трещеввский, В.Г. Шаталов “Лесные мелиорации и зональные системы противоэрозионных мероприятий”, 1982 г.

3. Г.Л. Маттис “Справочник агролесомелиоратора”, 1984 г.

4. И.И. Галантионов, В.А. Осин “Декоративная дендрология”, 1967 г.

5. А.Р. Родин “Лесные культуры и лесомелиорация”, 1987 г.

Размещено на Allbest.ru