Теоретичні відомості
Полезахисні лісосмуги, регулюючи швидкість і напрям повітряних потоків, формують специфічний мікроклімат приземної зони, внаслідок чого сприяють росту виробництва продукції тваринництва і рослинництва. Зменшуючи швидкість вітру, вони попереджують вітрову ерозію. За рахунок сповільнення руху повітряних потоків поліпшується водний режим ґрунту. Безвітряний стан на полях сприяє, як відомо, утворенню роси.
Найкращого ефекту захисту від вітру вдається досягти у випадку такого розподілу дерев і чагарників, які утворюють захисне насадження, за їх розмірами: дерева першої величини – 10–20%, дерева другої величини – 30–40%, чагарники – 40–60%. Таким чином забезпечується максимальна висота, достатня розрідженість і водночас оптимальна щільність насаджень.
Визначальним фактором у вітрозахисній дії лісової смуги є її висота (Н). За даними Я.А. Смалька, вітрова тінь, що утворюється поблизу лісових смуг, досягає 1–5 Н, по горизонту в навітряний бік – 5–15 і в завітряний – 30–60 Н. Коливання довжини вітрової тіні залежить від погоди, пори року, висоти, конструкції та ширини лісової смуги.
Наприклад, протяжність по обидва боки лісової смуги для продувної конструкції становить 50–60 Н, для ажурної – 45–50, для щільної – 35–40, для ажурно-продувної – 50–55 Н. Проте зоною ефективного впливу лісових смуг вважають простір, де швидкість вітру зменшується на 10–20% порівняно з відкритим місцем. Горизонтальна протяжність зони ефективного впливу в навітряний бік дорівнює 5–10 Н і в завітряний – 20–25 Н.
Порядок виконання роботи
Виконання лабораторної роботи полягає у визначенні ефективності захисту полів від впливу вітру полезахисними лісовими смугами.
Робота складається з декількох етапів.
Перша етап – визначення конструкції лісової смуги.
Другий етап – визначення висоти лісової смуги.
Третій етап – визначення довжини і ширини лісової смуги.
Четвертий етап – визначення довжини і ширини поля.
П’ятий етап – визначення загальної площі орних земель та лісових смуг.
Шостий етап – визначення захищеності полів лісовими смугами.
Сьомий етап – визначення полезахисної лісистості.
Визначення конструкції лісової смуги. Конструкція лісової смуги визначається будовою повздовжнього профілю і характеризується ажурністю або відсотком відношення просвітів до загальної площі профілю в стані обліснення.
Лісові смуги за їх конструкцією розподіляють на: щільні; ажурні; продувні.
Лісовими смугами з щільною конструкцією називають такі, в яких наскрізні просвіти не перевищують 10% загальної площі повздовжнього профілю. Це здебільшого багаторядні насадження, створені із густокронних деревних порід і високого густого підліску, здатних формувати щільне узлісся. Вітер крізь такі смуги практично не проникає, а з завітряного боку тут панує затишок.
Лісові смуги з ажурною конструкцією – це такі, в яких наскрізні просвіти повздовжнього профілю займають 15–45% усієї його площі і рівномірно продуваються вітром, не змінюючи його напрямку. Із завітряного боку губиться відчуття штилю, але швидкість вітру все ж різко падає.
Лісові смуги з продувною конструкцією характеризуються досить щільним наметом, в якому до 10% наскрізних просвітів та ажурного(понад 60%) піднаметового простору, створених стовбурами дерев і невисокими кущами (рис. 1).
Продувну конструкцію вважають найефективнішою. Така смуга виконує подвійну роль: по-перше, вона стримує вітер своєю нижньою частиною (стовбурами і кущами) та примушує його пересуватися над своїм наметом, внаслідок чого вітер втрачає частину енергії, при цьому у лісовій смузі та на її узліссі (навіть у завітряному) швидкість вітру буває вищою, ніж у полі; по-друге, латеральні повітряні потоки стримує ажурна конструкція крон. Найменшою ефективністю володіють щільні конструкції смуг, які гальмують верхівками крон лише перетікаючі вітрові потоки.
Рис. 1. Конструкція лісових захисних смуг: а – продувна; б – напівпродувна; в – непродувна.
Визначення висоти лісової смуги. Висоту лісової смуги визначаємо за допомогою цифрового лазерного далекоміра Bosch DLE 70 Professional.
Визначення довжини і ширини лісової смуги. Довжину і ширину лісової смуги визначаємо за допомогою цифрового лазерного далекоміра Bosch DLE 70 Professional. Потім визначаємо площу лісової смуги.
Визначення довжини і ширини поля. Довжину і ширину поля визначаємо за допомогою цифрового лазерного далекоміра Bosch DLE 70 Professional. Потім визначаємо площу поля.
Визначення загальної площі орних полів та лісових смуг. Загальна площа орних земель та лісових смуг визначається за формулою:
Визначення захищеності полів лісовими смугами. Користуючись формулою В.І. Коптєва, визначаємо захищеність полів (Z, %) лісовими смугами – існуючими або ж тими, що проектуються:
,
де D – діяльність ефективного впливу лісових смуг, що виражається у висотах (Н) смуг ( ≈ 7) ; L – загальна протяжність (довжина смуг), м; К — середньозважений коефіцієнт конструкції смуг (щільна – 1,0; ажурна – 0,9; продувна – 0,8); S – загальна площа орних земель та лісових смуг, м2.
Визначення полезахисної лісистості. Полезахисна лісистість – Lліс. (відсоткове відношення площі полезахисних смуг і захищеної площі) зі заданою захищеністю полів (Z, %), шириною (Ш, м), висотою (Н, м) та конструкцією лісової смуги. У цьому випадку полезахисна лісистість розраховується за наступною формулою:
.
Знаючи розраховану за цією формулою полезахисну лісистість, можна легко визначити потрібну площу полезахисних смуг для будь-якої території (господарства, району, області чи регіону).