Влияние полезащитных лесных полос на распределение снега при экстремально сильных ветрах и снегопадах в условиях степного Крыма

Влияние полезащитных лесных полос на распределение снега при экстремально сильных ветрах и снегопадах в условиях степного Крыма [Электронный ресурс] / А. А. Неонета, В. И. Роговой, Л. А. Селиванова, А. А. Грицай // Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2016. – № 2. – С. 42–48. URL:

О дним из главных принципов сельскохозяйственного использования пахотных земель является научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества. Экологизация сельскохозяйственного производства предполагает рациональное использование земель с учетом законов природы, потенциальных возможностей природных ресурсов, необходимости воспроизводства почвенного плодородия. Защитные лесные насаждения являются одним из наиболее важных факторов экологической оптимизации агроландшафта. Они обеспечивают экологическое и биологическое равновесие на прилегающих территориях, что повышает производительность и качество сельскохозяйственной продукции [1–5].

Большое значение для защиты растительности от вымерзания и увеличения объемов продуктивной влаги почвы имеет снежный покров и условия его формирования. Значительное влияние на накопление и распределение снега оказывают защитные лесные насаждения. Наилучшему снегозадержанию способствует наличие естественного возобновления и густой живой напочвенный покров. Кроме этого, в зоне влияния лесных насаждений на 1–2 нед. увеличивается период таяния снега [6, 7].

Защитные лесные насаждения в лесоаграрном ландшафте являются своеобразными биологическими рубежами и границами растительности сельскохозяйственных территорий. Оценка экологической ситуации позволит разработать пути решения по оптимизации лесомелиоративных комплексов с учетом уже имеющихся экспериментальных и теоретических положений. При этом в основе всех изменений микроклимата ландшафтов лежат принципы и закономерности кинематики и динамики воздушного потока, который проходит через защитные насаждения и обтекает их [8].

В зимний период лесные полосы (ЛП) в лесоаграрных ландшафтах перераспределяют снежный покров. При этом особенности перераспределения зависят от конструктивных особенностей защитных насаждений.

Цель исследований – изучение влияния лесных полос на распределение снежного покро- ва в условиях степного Крыма при экстремально сильных ветрах и снегопадах, которые были зафиксированы в 2012 г.

Методика исследований. В ходе исследований при помощи рулетки и мерной линейки осуществлены замеры высоты (толщины) снежного покрова или зафиксировано его отсутствие на разном расстоянии от одиночных лесных полос различной конструкции и от системы лесных полос, а также на полях, которые не находятся под влиянием защитных насаждений. Определено среднее количество содержания почвы в 1 м³ снежных заносов путем взятия образцов снега объемом 0,1 м³. Проведена фотосъемка данных объектов и последствий сильных ветров на не защищенных и находящихся под защитой территориях.

Результаты и обсуждение. В 2012 г. в Крыму наблюдалась холодная и снежная зима с экстремально сильными ветрами. Наблюдения показали, что с полей, не защищенных лесными полосами, ветром был снесен не только снег, но и плодородный слой почвы (рис. 1). Были взяты образцы снега (по 0,1 м³) в защищенном лесной полосой месте с заветренной стороны и в открытом поле (рис. 2).

В образцах, взятых в открытом поле, было зафиксировано максимальное количество плодородного слоя почвы в массе снега – до 135,12 г/0,1 м3. Кроме того, в некоторых местах открытого поля наблюдалось полное отсутствие

Рис. 1. Общий вид снесенной с поля почвы снежного покрова (рис. 3). На полях, где защитные насаждения встречаются одиночно или находятся в поврежденном состоянии, эти показатели несколько лучше, но также крайне неудовлетворительны. В то же время в полях, защищенных системой лесных полос, снежный покров

Рис. 2. Общий вид разреза снесенной с поля массы снега и почвы

Рис. 3. Отсутствие снежного покрова в поле, которое не находится под защитой лесной полосы сохранился, и в нем содержится минимальное количество почвы (рис. 4).

Замеры высоты снежного покрова с целью определения эффективности влияния лесных полос на распределение снега после сильного снегопада и экстремально мощных ветров были сделаны на разном расстоянии от одиночных лесных полос различной конструкции и от систем лесных полос:

• ✓    вариант 1 - 3-рядная лесная полоса гледичии трехколючковой ( Gleditsia triacanthos L.), продуваемой конструкции, с шириной междурядий 3 м, средней высотой 10 м, 50–55 лет, которая примыкает к 5-рядной лесной полосе гледичии трехколючковой, ажурной конструкции, с шириной междурядий 3,0 м, средней высотой 11 м, 50–55 лет (рис. 5а);

• ✓    вариант 2 - 3-рядная лесная полоса гледичии трехколючковой, ажурно-продуваемой конструкции, с шириной междурядий 3 м, средней высотой 12 м, 55–60 лет (рис. 5б);

• ✓    вариант 3 - 3-рядная лесная полоса гледичии трехколючковой, ажурно-продуваемой конструкции, с шириной междурядий 3 м, средней высотой 10 м, 50 лет, которая примыкает к 4рядной лесной полосе гледичии трехколючко-вой, ажурной конструкции, с шириной междурядий 4 м, средней высотой 12 м, 55–60 лет (рис. 5в);

Рис. 4. Общий вид снежного покрова с заветренной стороны

(фото сделано с угла примыкания двух лесных полос)

• ✓    вариант 4 - 4-рядная лесная полоса сосны крымской ( Pinus pallasiana ), ажурно-проду-ваемой конструкции, с шириной междурядий 3 м, средней высотой 19 м (рис. 5г).

Результаты исследований и пример эффективного влияния защитных лесных насаждений на распределение снега представлены на рис. 5.

Как показывают результаты исследований, наиболее эффективное влияние на снегораспре-деление в условиях сильных снегопадов и экстремально сильных ветров оказывают системы лес- ных полос (см. рис. 5а и 5в). На полях, находящихся в зоне влияния системы лесных полос, снежный покров сохранился на расстоянии до 18Н (Н – средняя высота полосы), а местами и до 22Н. Если взять замеры по диагонали от угла примыкания лесных полос, то эффективное влияние наблюдается до 40Н, а снег местами сохранился на расстоянии до 70Н.

Максимальное влияние одиночно расположенных лесных полос наблюдается на расстоянии до 10Н (см. рис. 5б и 5г), эффективное действие

а

tiW

^44Ж^Ж-™=-|=::^ 444^^^^^"::^zZ::::^, 444^^^^^9|:"™™Ъ.

4 ^Ж®Н111в1й"1

4 44

4444 44444444444444444444444444444 44444444044444444444444444444444 4 0^0^ 0^ 44444444444444444444444 444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444

- зона максимального влияния ЛП (снежное покрытие 10-16 см)

- зона эффективного влияния ЛП (снежное покрытие 4-10 см)

- зона минимального влияния ЛП (снежное покрытие 0-4 см), местами оголение почвы до 50%

Рис. 5. Эффективность влияния защитных лесных насаждений на распределение снежного покрова: а – вариант 1; б – вариант 2; в – вариант 3; г – вариант 4

лесной полосы из сосны крымской – до 16Н и лесной полосы из гледичии трехколючковой – до 14Н. Снежный покров местами сохранился на расстоянии до 20Н. В то же время в полях, не защищенных лесными полосами, не только отсутствует снежный покров, но и снесен ветром плодородный слой почвы.

Выводы. Исследования показали, что при экстремально сильных ветрах в зимний период не защищенные лесными полосами поля подвергаются негативному воздействию. На этих площадях не только отсутствует снежный покров, который очень положительно сказывается на урожайности и качестве выращиваемых культур, но и выдувается плодородный слой почвы, что недопустимо при ведении сельского хозяйства в степном Крыму. Наибольший положительный эффект наблюдается на полях, которые защищены системой лесных полос.

Таким образом, необходимо создавать или восстанавливать систему лесных полос с учетом всех факторов, влияющих на микроклимат, плодородие почв и, соответственно, на урожайность и качество сельскохозяйственной продукции. Современное состояние защитных насаждений и их надлежащее формирование на полуострове – актуальный вопрос, требующий дальнейшего комплексного исследования.