Определение понятий, встречающихся при проектировании защитных насаждений

Разнообразие типов местности создается за счет сочетаний типов рельефа, климата, почв, растительности и природных процессов, как протекающих в них самих, так и межкомпонентных. При составлении проекта весьма важно правильно назвать и охарактеризовать каждую деталь местности и каждое явление природы, которое должно быть учтено при проектировании сети лесонасаждений.

Поскольку же единая терминология в этой области не установлена, то во избежание недоразумений ниже даются определения важнейших терминов в том понимании, которое принято в настоящих методических основах.

Неблагоприятные природные процессы, с которыми можно бороться средствами лесомелиорации. К таким процессам относятся вредные метелевые и суховейные ветры, выдувание почв, поверхностный сток и оползневые процессы.

Суховеи — движение сухих и теплых воздушных масс, приводящее к усиленному испарению воды растительностью и иссушению почвы, а после исчерпания запасов влаги - к увяданию растений. Суховеи проявляются в форме сильного, но кратковременного жаркого и сухого ветра или в форме ветра более слабого, но длительного. Однако, засухи могут протекать и при безветренной погоде. Таким засухам защитные лесонасаждения могут противостоять лишь косвенно — путем задержания снега в течение зимы и накопления в почве теплых вод.

Метелевыми ветрами называются ветры, дующие во время снегопада и способствующие сносу снега в овраги и балки, а также ветры, дующие после снегопада, но до уплотнения снежного покрова, сносящие с полей уже выпавший снег.

Выдувание почвы - это отрыв ветром частиц и комочков (агрегатов) почвы от остальной ее массы. Выдувание сопровождается ветровым переносом частиц почвы (путем их взмучивания или перекатывания) и отложением (ветровой аккумуляцией) их в зонах затишья. Ветровой перенос частиц почвы, сопровождающийся значительным помутнением атмосферы, называется пыльной бурей.

Поверхностный сток - совокупность текучих вод, образующихся на земной поверхности в результате выпадения дождей или таяния снега. По форме потоков поверхностный сток разделяется на склоновый, состоящий из мелких струй, покрывающих значительную часть поверхности склонов и постоянно перемещающихся под влиянием самоизлияния и обработки полей, и русловой, сосредоточенный в определенных, сохраняющихся из года в год руслах.

Русловой сток делится на временный, связанный с определенными сезонами или отдельными случаями выпадения осадков и продолжающийся от нескольких минут до нескольких месяцев, и постоянный, длящийся в течение всего года. Склоновый сток снега всегда бывает временным.

При достижении размывающих скоростей поверхностный сток вызывает эрозию — отрыв текучими водами от почвы или от горных пород частиц или комочков. Эрозия вызывает движение наносов (твердый сток или стоковый перенос) и отложение их (водной аккумуляцией) в местах замедленного течения.

Эрозия протекает в форме смыва или размыва. Смыв происходит под влиянием склонового стока и заключается в более или менее равномерном сносе поверхностного слоя почвы. Размыв протекает под воздействием стока и приводит к углублению и расширению русел временными или постоянными потоками. Углубление русел называется глубинной эрозией, а расширение — боковой.

Оползневый процесс заключается в отрыве от склонов больших масс горных пород без нарушения (в начале процесса) их строения и медленном сползании их по поверхностям скольжения. В отличие от эрозии оползневые процессы вызываются не поверхностным, а грунтовым стоком.

Формы рельефа, на которых Могут размещаться защитные насаждения.При проектировании сети защитных насаждений первостепенное значение имеет деление территории на водосборы. Каждый водосбор состоит из разветвляющейся сети долин, балок и более мелких эрозионных форм, называемых в совокупности гидрографической сетью, и разделяющих их плоских, волнистых или холмистых площадей — водораздельных пространств.

Разделящие балки пространства называются межбалочными массивами. Каждое водораздельное пространство состоит из нескольких склонов, сбегающих к отдельным элементам гидрографической сети. Граница противоположных склонов (не всегда ясно выраженная в рельефе) называется водоразделом. Водораздельные пространства иногда незаметно переходят в склоны гидрографической сети, но чаще отделяются от них четкими бровками.

Склон разделяется на подбровочную и надбровочную части. Последняя в свою очередь делится (без-резкой границы) на присетевую и приводораздельную. Подбровочный склон в зависимости от эрозионной формы, часть которой он составляет, называется долинным, балочным.

Линейные углубления, вмещающие меженные воды, называются руслами. Последние могут быть действующими или сухими, временно лишенными текучих вод или окончательно ими покинутыми. Склоны русел (но отнюдь не долин или балок) называются берегами.

Плоское пространство между противоположными подбровочными склонами в эрозионных формах, созданных временными водотоками, называется днищем, в долинах постоянных рек и ручьев - поймой. Иногда выделяются низкая пойма, затопляемая ежегодно, и высокая пойма, затопляемая при исключительно высоких паводках.

Линия, проходящая через низшие точки всех поперечных профилей эрозионной формы, называется ее тальвегом. Если в эрозионной форме есть действующее русло, тальвег совпадает с линией его наибольших глубин. Линии наибольшего уклона от водораздела до тальвега, по которым проходит сток, — это линии стока (но отнюдь не ’’тока”, как иногда говорят). Линии склонового стока с обеих сторон сходятся к тальвегу.

По форме поперечного профиля склоны разделяются на выпуклые, вогнутые и террасированные (ступенчатые). Прямые склоны (точнее, прямые участки склонов) представляют переходную форму между выпуклыми и вогнутыми.

Большая часть элементов рельефа повторяется на склонах любой формы. Однако между ними в этом отношении есть и отличия. На вогнутых склонах единственными выраженными бровками обычно бывают бровки берегов рек.

Зато часто ясно видны вогнутые перегибы склонов. Водоразделы вогнутых склонов увенчаны водораздельными грядами или холмами. Террасированные склоны, как видно из названия, характеризуются естественными террасами. Счет террас ведется снизу. Крутой участок склона выше поймы или террасы именуется уступом.

Кроме элементов рельефа, выделяющихся на профиле, важно различать формы отдельных частей водосборов в плане. Таких характерных форм может быть три: рассеивающая, при которой горизонтали повернуты выпуклостью вниз по склону, а линии стока в этом же направлении расходятся (лбища склонов); собирающая, при которой горизонтали повернуты вниз по склону вогнутостью, а линии стока в этом же направлении сходятся (котловины, широкие ложбины); нейтральная, при которой горизонтали идут прямо, а линии стока параллельны друг другу.

Рассеивающие водосборы в свою очередь делятся на веерные, в которых линии стока расходятся из одного центра и не разделяются четко выраженным водоразделом, и перистые, в которых отчетливо различается понижающийся водораздел, а линии стока отходят от него в обе стороны. Точно так же на веерные, или перистые, делятся и собирающие водосборы.

Для правильного проектирования защитных- лесонасаждений, расположенных в пределах гидрографической сети и вдоль ее бровок, важно различать эрозионные формы разного типа.

Выделяются четыре основные формы, создаваемые нормальной эрозией: ложбины, лощины, балки и долины.

Ложбины - пологие эрозионные формы с нечетко выраженными бровками и склонами, плавно переходящие в днище. Крутизна их склонов обычно не превышает 3-8°. Ложбины являются частью водораздельных пространств.

Лощины - эрозионные формы с четко выраженными бровками, корытообразным или желобообразным поперечным сечением, слабовогнутыми или плоскими днищами. Крутизна склонов достигает 15-30°.

Балки - крупные эрозионные формы с четко выраженными бровками и днищем, часто с сухим руслом или отдельными бочагами. Противоположные склоны обычно имеют разную крутизу, встречаются подмывы. Нередко на склонах развиты террасы. Крутизна склонов в подмытых местах — до 35°, средняя - около 13°.

Долины — формы, сходные с балками, но отличающиеся наличием постоянного или длительно действующего водотока и связанных с ним форм рельефа: поймами стариц, притеррасовыми впадинами, прирусловыми валами и др.

Основные формы, создаваемые ускоренной эрозией на надбровочных и подбровочных склонах, также многочисленны.

Струйчатые размывы - мелкие канавки, обычно прямоугольного сечения, образующиеся в результат размыва почвы струями склонового стока. Максимальные ширина и глубина их 0,5 м. Они легко заравниваются земледельческими орудиями и поэтому постоянно меняют место.

Промоины — более глубокие эрозионные формы, обычно прорезающие почву и углубляющиеся в почвообразующую породу. Они имеют продольный профиль, приблизительно параллельный поверхности склона. Распространенные размеры: ширина - 0,5—8 м, глубина — 0,5—3 м. Промоины непроходимы для тракторных агрегатов.

Овраги — эрозионные формы, врезающиеся в почвообразующие породы и вырабатывающие продольный профиль (вогнутый или ступенчатый), не совпадающий с поперечным профилем склонов или продольным профилем балок, в которые они врезаются. Овраги расширяются при пересечении бровок. Глубина наиболее крупных оврагов на Русской равнине достигает 30 м, а ширина — 50 м и больше.

В днищах ложбин и балок образуется несколько форм ускоренной эрозии. Вымоины — замкнутые ямы, или котлы, вымываемые в днищах ложбин, лощин, балок и в поймах рек временными паводковыми водотоками.

Лонные промоины и овраги — формы, аналогичные соответствующим склоновым формам. Ниже принимается, что донная промоина переходит в донный овраг, когда она полностью разрушает днище лощины или балки и начинает захватывать их склоны.

Размоины - особая эрозионная форма, возникающая только на пашнях. Это крупные струйчатые размывы, которые не были своевременно выровнены: в поперечном сечении они похожи на малые ложбины. Обычная ширина размоин - 1 —20 м, глубина - до 1 м.

Все формы, вырабатываемые ускоренной эрозией, в совокупности называются размывами. Между разными формами нет резких граней, они постепенно переходят одна в другую. То же относится к формам нормальной эрозии.

В зависимости от расположения на материнских формах размывы бывают донными, вершинными и склоновыми. Вершинные и склоновые размывы могут быть подбровочными и надбровочными. Если надбровочный размыв приближается в водоразделу, то это приводораздельный размыв. Пересекающие террасы размывы называются террасовыми, пересекающие уступы террас - надтеррасовыми. По степени активности эрозионного процесса размывы делятся на активные, полузакрепленные и закрепленные. Склоны крупных размывов (оврагов и промоин) могут быть обвальными, оползневыми, осыпными и закрепленными.

Особы - поверхностные оползни, захватывающие только дерновину и почву.

Почвенные условия. Генетические типы почв являются достаточно установившимися и общепринятыми, во всяком случае в пределах точности, необходимой для проектирования сети защитных насаждений. Для выбора размеров сети особое значение имеют два свойства почв: их водопроницаемость и степень смытости. Ниже дается принятая классификация по количественным ступеням этих свойств.

Водопроницаемость почв зависит в основном от их механического состава и степени оструктуренности (агрегатного состава). Наилучшей структурой обладают тучные и обыкновенные черноземы. Почвы, развитые в более северных и более южных зонах, имеют по сравнению с ними худшую и менее устойчивую структуру. Все сочетания механического состава и генетического типа почв могут быть расположены в ряд по водопроницаемости. Такой ряд (классификация) приведен в табл.

Классы всех почв по водопроницаемости, обозначенные римскими цифрами, вписаны в клетки, расположенные на пересечениях граф, соответствующих генетическим типам, и строк, соответствующих разному механическом составу.

Классификаций почв по степени смытости существует несколько. Мы приняли (в несколько упрощенном виде) классификацию, предложенную Г.П. Сурмачем. Согласно этой классификации, почвы, потерявшие до 25% гумусового горизонта, считаются слабосмытыми, от 25 до 50 — среднесмытыми, от 50 до 75 — сильносмытыми и от 70 до 100% — весьма сильно смытыми.

Гумусовые горизонты в черноземах включают горизонты А + В₁, а в серых лесных и каштановых почвах — горизонт А. Процент смытости определяется путем сравнения мощности смытых почв с мощностью почв на ближайших заведомо не смытых участках, а именно на целинных склонах примерно такой же крутизны или на распаханных плоских водоразделах.

Со смытыми почвами не следует смешивать недоразвитые почвы на каменистых коренных породах и песках. Они могут быть столь же малоплодородны, как и смытые, но присутствие их на склоне не свидетельствует о развитии процессов эрозии.