Реферат: Лесное, сельское хозяйство и ж/д транспорт (фрагменты)

ВВЕДЕНИЕ

О развитии линии железныхдорог, перед железнодорож-никами встает вопрос защиты железнодорожных линий отнебла-гоприятных метеоусловий.

Лесные насаждения,расположенные вдоль линий железных дорог, представляют собой основное средствозащиты пути от многих неблагоприятных природных явлений. Придорожные защитныенасаждения выполняют функции инженерных сооружений, применяемых в системемероприятий по обеспечению безопасного и бесперебойного движения поездов; повышениюпропускной способности дорог. Они способствуют снижению себестоимостиперевозок. Также велико их природоохранное, санитарно-гигиеническое,оздоровительное, эстетическое и общее мелиоративное значение. Под защитойпридорожных насаждений существенно улучшаются условия труда железнодорожников,особенно при проведении работ на перегонах. Придорожные защитные насаждениянаряду, с выполнением тех выше перечисленных функций играют немаловажную роль вобеспечении населения дровами и деловым лесоматериалом, полученным от рубокухода, также дикими лесными ягодами.

Защитная эффективность ижизнеспособность этих насаждений в процессе их возрастных изменений, а такжепод воздействием различных факторов внешней среды со временем снижаются.Поддержание у насаждений необходимость защитных качеств

II. Специальная часть.

2.1.Состояние вопроса

В зимнее время дляобеспечения бесперебойного и четкого движения поездов железные дороги должныбыть надежно защищены от снежных заносов. Основным средством защиты являютсялесные полосы, которые уже сейчас ограждают от снежной стихии более половинывсех заносимых участков пути.

Методы выращивания иформирования снегосборных лесных посадок для ограждения железнодорожной колеиотличаются от методов, принятых в лесном хозяйстве и при полезащитномлесоразведении.

Для обеспечения постояннойснегозащитной насаждений, ограждающих железнодорожную колею, необходимыспециальные мероприятия по уходу за ними и их эксплуатации. [1]

2.1.1.История защитного лесоразведения в России

При Иване Грозном в Москвесчиталось добрым делом озеленять городские улицы и разводить приусадебные сады.При Петре I по “проспектам” новой столицы (Санкт –Петербурга), в Гатчине, Павловске, Петергофе создавались аллеи и искусственныелеса. В столицу завозились благородные породы – кедр, каштан, дуб, липа. Петр I требовал “чтоб всякий обыватель при доме своем имел рощицу,а на улице перед окнами деревья служили украшением”.

В 1719 г. в Петербургеучреждается “садовая контора”, в обязанности которой входило приобретение ираспространение семян и саженцев для парков и других целей.

К активным зачинателямзащитного лесоразведения в России по праву относятся отец и сын Шатиловы. За 70лет (1821 – 1891 г.г.) в своем имении Нохове Тульской губернии они вырастилисвыше 400 га лесных насаждений. От создания парков и массивов постепенноперешли к посадке леса вначале на неудобных для сельского хозяйства землях(овраги, балки, обочины дорог), а затем и на полях.

Началом планомерного решениявопросов степного защитного лесоразведения, видимо, можно считать серединупрошлого века (1843 г.), т.е. со времени учреждения Велико – Аназольского иБердянского лесничеств.

Качественно новый этап втеории и практике защитного лесоразведения (мы его называли докучаевским)начинается с конца прошлого столетия, когда по распоряжению Министрагосударственных имуществ М.Н. Островского 22 мая 1892 г. была образована Особаяэкспедиция под руководством В.В. Докучаева. Главным итогом деятельности В.В.Докучаева и других членов Особой экспедиции стало создание в жесткихклиматических условиях Каменной степи рукотворных уникальныхагролесоландшафтов.

Новый этап защитноголесоразведения начался сразу после окончания Отечественной войны с выходапостановления Совета Министров СССР и ЦК ВКП(б) от 20 октября 1948 г. “О планеполезащитных лесонасаждений, внедрения травопольных севооборотов, строительствапрудов и водоемов для обеспечения высоких и устойчивых урожаев в степных илесостепных районах европейской части СССР.”

По всей стране развернулисьнебывалая по размаху широкомасштабная работа по защитному лесоразведению,строительству прудов и водоемов, созданию защитных лесов вдоль автомобильных ижелезных дорог, полезащитных полос и т.д.

Таким образом, в течение двухстолетий (со времени создания Лесного департамента) ведутся работы по улучшениюкачественного состояния уже созданных полос, а также проектирование новых.

2.1.2.Условия роста и развития лесных снегозащитных насаждений

Лесные полосы задерживаютвесь приносимый метелями к железнодорожному полотну снег, поэтому к концу зимыв насаждениях скапливаются огромные снежные валы объемом до 300 – 500, а иногдаи до 1200 м³ на 1м длины посадок. Такое большое скопление снега оказываетсущественное влияние на развитие и состояние насаждений.

Снежный покров предохраняетрастения от низких зимних температур и их резкого колебания, а также отизлишнего зимнего испарения. Под снегом почва меньше промерзает, лучшеувлажняется весной при таянии, а это способствует росту и развитию растений.

При навале снега толстымслоем деревья могут подвергаться деформации и поломкам. Разрушающее действиеснежного покрова очень сильно проявляется в снегозащитных лесных полосах, еслив них своевременно не проводятся мероприятия, обеспечивающие более равномерноеотложение снежных наносов по всей ширине насаждения [2].

2.1.3.Влияние полос на различные факторы среды

                    2.1.3.1. Влияние полос на снегораспределение

Системы лесных полос всехконструкций в целом оказывают положительное влияние на снегораспределение, таккак в открытой местности снег сдувается в микропонижения и гидрографическуюсеть, перемещаясь на расстояние до 2-3 км от места выпадения. При системелесных полос большая часть снега остается в границах за насаждениями и в лесныхполосах; 1м лесной полосы задерживает дополнительно к объему снега до 100м³ и более, что имеет большое значение для защиты сельскохозяйственныхкультур на полях и увлажнения почвы на межполосных участках.

Лесные полосы разныхконструкций оказывают разное влияние на снегораспределение. Наиболее эффективныажурно – продуваемые полосы, которые в отличие от полос других конструкцийменьше задерживают снега внутри полосы и более равномерно распределяют его намежполосных участках. Даже в районах с сильными метелями и большими снегопадами(Заволжье, Западная Сибирь, Северный Казахстан) высота в этих полосах обычно непревышает 1-1,2 м. Длина снежного шлейфа на заветренной стороне достигает 12-15Н.

В непродуваемых лесныхполосах образуются сугробы высотой до 3-4 м и более с короткими шлейфами в сторонуполя (не более 5-6 Н). За шлейфами здесь возникают бесснежные или малоснежныезоны выдувания. Снегозадерживающее влияние непродуваемых лесных полос можетбыть использовано для тех видов насаждений, которые предназначены для защитыопределенных объектов от снежных заносов [13].

2.1.3.2.Влияние лесных полос на промерзание и оттаивание почвы

Увеличение мощности снежногопокрова и ослабление скорости холодных ветров в системе лесных полосспособствует промерзанию почвы. В различных условиях в разные годы глубинапромерзания почвы в межполосных пространствах и в открытом поле неодинакова.Это зависит от целого ряда факторов: мощности снежного покрова,продолжительности действия холодных ветров, экспозиции склонов, густотыразмещения лесных полос и др. в условиях Среднерусской возвышенности набезлесных участках при мощности снегового покрова 30см глубина промерзанияпочвы колеблется от 80 до 150см, а на разном расстоянии от полос, где мощностьснега изменялась от 25 до 130 см – от 135 до 10 см [14].

В лесных полосах почва непромерзает или промерзает на небольшую глубину, что обеспечивает интенсивноепоглощение стока в период снеготаяния. При благоприятном сочетании погодныхусловий и мощном снеговом покрове полное размерзание почвы на межполосных участкахнаступает раньше, чем закончится снеготаяние. Обычно оттаивание почвыначинается снизу, но после появления проталин быстро размерзает верхнийгоризонт, способный поглощать талые воды. Продолжительность снеготаяния намежполосных участках на 7-10 дней больше, чем на открытой местности. Этоположительно сказывается на поглощении талой воды [18].

2.1.4.Конструкции лесных полос

Лесные полосы по-разномувлияют на микроклимат. Это, прежде всего зависит от конструкции лесных полос,т.е. строения продольного профиля лесной полосы в облиствленном состоянии,определяющем ее аэродинамические свойства. Продольным профилем лесной полосыназывают фронтальный вид вдоль лесной полосы. По конструкции полосы бываютплотные, ажурные, продуваемые и ажурно – продуваемые [14].

2.1.4.Непродуваемая (плотная) конструкция

Не имеет просветов по всемупродольному профилю. Они, как правило, состоят из главной, сопутствующей икустарниковых пород [4].

Насаждение многоярусное, номожет быть и простым. Основная масса потоков ветра и снега обтекает полосусверху, через нее проходит не более 10 % снега и ветрового потока [7].

2.1.4.2.Ажурная конструкция

Имеет равномернорасположенные просветы площадью 15-30 % по всему продольному профилю [4].

Ширина таких полос 15-20 м;насаждения сложные. Основная часть потока снега и воздуха проходит через такуюажурную схему, а остальная обтекает ее сверху [7].

2.1.4.3.Продуваемая конструкция

Полосы в нижней частипродольного профиля имеют просветы между стволами и площадью более 60 % и приотсутствии их в верхней части полосы, т.е. в области крон [4].

Площадь просветов междустволами более 60 % в кронах – 15 %. Ширина таких лесных полос 15-20 м;насаждение двухярусное, без подлеска или с низким кустарником.

Основная часть потока воздухапроходит через нижнюю часть такой полосы, а остальная обтекает ее сверху [7].

2.1.4.3.Ажурно – продуваемая конструкция

Имеют просветы площадью 60 %в нижней части продольного профиля и площадью 15-30 % равномерно расположенныев верхней части крон [4].

2.1.5.Степень снегозаносимости

На железнодорожном транспортек снегозаносимым участкам пути относят: выемки глубиной до 8,5 м, а в районахсильной степени снегозаносимости – любой глубины; нулевые места; насыпи высотойдо 0,7 м в равнинных условиях и до 1м на косогорах и сильнозаносимых участках;стационарные территории. Другие категории путей считаются неснегозаносимыми.

Степень снегозаносимостихарактеризуется объемом снега, приносимого в максимально снежную и метелевуюзиму на 1 м данного участка пути. В соответствии с действующей классификациейучастки железных дорог по степени снегозаносимости разделяют на четыре группы:слабоснегозаносимые, с количеством приносимого снега до 100 м³/м пути,среднеснегозаносимые – 101-250 м³/м, сильноснегозаносимые – 251-400м³/м, особо сильноснегозаносимые – 401 м³/м и более.

Категории заносимости путейопределяют очередность проведения работ по снегозащите. Так, на наиболееподверженных заносу снегом путях, расположенных в выемке глубиной до 8,5 м,работы по снегозащите проводят в первую очередь. Во вторую очередь работыпроводятся на участках железных дорог с нулевыми местами, в третью – вдольнасыпей. Степень снегозаносимости определяет ширину и конструкцию лесных полос [5].

2.1.6.Плотность и осадка снежных наносов в посадках

Формирование снежного вала влесных посадках происходит в разную погоду. Снег, то свободно падает, топриносится ветром с большой силой, то подвергается воздействию морозов и прямыхлучей солнца, то видоизменяется при оттепелях и т.д. Все это обуславливаетслоистое строение снежного вала. Внешне слои либо резко отличаются один отдругого (например, по цвету, структуре, плотности), либо переход между нимипостепенный, почти незаметный.

Плотность снега являетсяодним из важнейших показателей, характеризующих физико-механические свойстваснегового покрова. В течение зимы снег постепенно уплотняется и к веснепоказатели плотности достигают наибольшей величины по всей толщине снежногопокрова [2].

Различие в плотностиотдельных слоев снежного вала при таянии снега постепенно сглаживаются. Повнешнему виду снег из мелкозернистого превращается в крупнозернистый иприобретает более рыхлое сложение, хотя плотность его увеличивается. Сильнееуплотняются слои с меньшей плотностью. Повышение плотности происходит восновном вследствие осадки и насыщения снега водой при таянии с поверхности [13].

2.1.6.1.Поломка посадок при навале снега, задержанного посадками

Причиной, вызывающей снеголомв насаждениях является осадка снега. Занесенные в снежном сугробе части растенийпри его осадке принимают на себя всю тяжесть вышележащих слоев снега,изгибаются, а иногда ломаются. При этом размеры и характер повреждений зависитот величины осадки снега. Сильная осадка вызывает большие повреждениянасаждения, при незначительной осадке – поломок не наблюдается. Величина осадкиснега зависит от высоты снежного покрова и от его плотности, изменяющихся попрофилю снежного вала. Поэтому повреждаемость растений снеголомом также зависитот того, в какой части вала находятся осадки. Наиболее сильные поврежденияпроисходят на подветренном склоне и у гребня, т.е. там, где вал достигаетнаибольшей высоты, где плотность снега наименьшая, а следовательно осадка болеесильная [14].

2.1.7.Методы эксплуатации молодых снегозащитных насаждений

Методы эксплуатацииснегозащитных лесных насаждений предусматривают систему мероприятий,направленных на содержание насаждений в таком состоянии, которое обеспечило быих биологическую устойчивость и необходимую снегозадерживающую способность.

В молодых, еще не работающихсамостоятельно насаждениях эксплуатационные мероприятия должны быть направленына быстрейший ввод посадок в самостоятельную работу по снегозащите, а также навозможно более полное использование снегоемкости подрастающих насаждений [19].

Ввиду того, что влияниеснежных наносов на состояние насаждений и снегоемкость самих лесных полос свозрастом изменяется, следовательно насаждения целесообразно разделить на двегруппы: а) молодые посадки, высотой до1м (возраст 1-2 года); б) посадки выше 1м (2-3 года и старше).

Лесные полосы в 2-3 летнемвозрасте при нормальном их развитии даже в районах с недостаточным увлажнением,могут достичь высоты 1,2-2,0 м. Такие лесные полосы уже могут задержатьзначительную часть метелево – поземкового снега. Если же они засыпаны снегом,отложившимся у переносных щитов или у постоянных заборов, то сильноповреждаются снеголомом.

2.1.7.1.Формирование штамба у древесных саженцев в лесных полосах

Посадки старше трех лет, еслиих не заносит снегом, все же подвергаются повреждениям от навала снега,накопленного самими лесными полосами, когда высота вала превышает 1,5-2,0 м.Повреждениям обычно не подвергаются саженцы с высоким, прямым штамбом, поэтому,для того, чтобы избавиться от снеголома в насаждениях, в которых высотаработающей части проектируется 1,5-2,0 м,, необходимо обрезать лишние боковыеветви. Кроме того, умеренная обрезка нижних веток способствует быстрому ростумолодых посадок в самостоятельную работу по снегозащите. Обрезать нижниебоковые ветви лучше всего осенью с двухлетнего возраста посадок. Высоту штамбаследует увеличивать ежегодно по мере роста саженцев, пока штамб не достигаетразмеров работающей части насаждений. При закладке штамба в двулетних посадкахудалять со ствола боковые ветви надо не выше границы прироста последнего года.В последующие годы штамб можно повышать в пределах 1/3 или 1/2 годичногоприроста, сохраняя наиболее активную часть кроны насаждений.(18)

2.1.8.Соответствие древесных растений друг другу в сложившихся

лесныхнасаждениях

Древесные породы по своимвзаимоотношениям должны соответствовать друг другу в определенных сочетаниях.Под сочетанием понимается не только конкретный набор видов, но и количественноесоотношение между ними, иначе говоря, пропорция их смешения в лесном насаждении.(7)

При создании аналоговестественных типов леса необходимо руководствоваться не только видовым составомлесных насаждений, но и теми пропорциями смешения между видами, которыесложились в природных условиях.

Для снегозадерживающихнасаждений в первую очередь следует использовать породы наиболее устойчивые кснеголому: ель, дуб, ильшовые, ясень, березу, лиственницу, белую акацию, кленостролистный, акацию желтую, жимолость татарскую.(3)При этом необходимо учитывать взаимоотношение пород друг с другом.

В настоящее времяруководствуются различными принципами выбора тех или иных сочетаний древесныхпород при выращивании лесных насаждений.

2.1.8.1.Эмпирический принцип

Предусматривает опытнуюпроверку успеха роста произвольных (случайных) сочетаний древесных пород вразных условиях среды.

2.1.8.2.Типологический принцип

Смешение пород по этомупринципу возникло в результате подражания “примерам природы” (Г.Н. Высоцкий).

2.1.8.3.Биофизический принцип

Смешение древесных пород поэтому принципу основано на учете биофизической формы их взаимовлияния.Способность растений изменить физическую среду местопроизрастания зависит от ихбиологических и морфологических особенностей: быстроты роста, размеров кроны,ствола, корней и т.д.

Смешение древесных пород поэтому принципу производится с учетом быстроты роста в высоту, требовательностик свету, плотности крон и т.д. Стремятся так составить схему смешения, чтобы небыло опасности заглушения главной древесной породы.

2.1.8.4.Биотрофный принцип

Смешение пород по этомупринципу основано на учете биотрофной формы влияния растений, то есть ихспособности изменить питательный режим почвы.

2.1.8.4.Аллелопатический принцип

Смешение древесных пород поэтому принципу основано на учете аллелопатии, то есть биохимических влияний.

По характеру влияния наглавную породу древесные породы можно подразделить на активаторы, которыесвоими фитонцидами стимулируют жизненные процессы, и ингибиторы, подавляющиеэти процессы. Для каждой породы нужно иметь соответствующие рекомендации.(7)

Таблица

Делениедревесных пород на аллелопатические группы.

Главная порода Ангиваторы ингибиторы 1 2 3 Дуб летний Жимолость, клен остролистный, лещина обыкновенная, липа мелкая… Акация белая, береза повислая, вяз обыкновенный, клен ясенелистный, сосна обыкновенная… Сосна обыкновенная Лиственница сибирская Акация желтая, береза повислая, дуб черешчатый, жимолость татарская Лиственница сибирская Вяз обыкновенный, дуб черешчатый, клен остролистный, сосна обык-новенная, ясень обыкновенный Береза повислая, клен ясенелистный Вяз мелколиственный Ясень пушистый Лох узколистный, смородина золотистая, тополь канадский Тополь канадский Акация белая, акация желтая, жимолость татарская, клен татарский Береза повислая, вяз перистовидный и т.д.

В подразделе 3.1 описановлияние друг на друга лиственницы сибирской и ясеня обыкновенного.

2.1.9.Ослабление разрушающего действия смежных отложений

влесных полосах

В лесных полосах, вследствиенедостаточного проведения рубок ухода, на некоторых дорогах применялись разныеспособы, направленные на снижение ущерба от снеголома в том числе:

а) зачернение поверхностиснега сажей, шлаковой пылью и песком с целью повышения интенсивности таянияснега и уменьшения снеголома;

б) разрыхление поверхностиснежного вала почвообрабатывающими орудиями;

в) устройство прорезей вснежном валу, между рядами наиболее ценных пород;

г) обрезка наиболее крупныхветвей, затянутых снегом и сгибающих ствол ( у дуба и других главных и наиболееценных древесных пород).

На участках с зачерненнойповерхностью, особенно при нанесении сажи в виде клеток и узкими полосами,таяние снега сначала происходит быстрее, чем на незачерненных площадях.

Разницы в количестве истепени повреждений саженцев при зачернении и без зачернения поверхности снежноговала не наблюдалось.(13)

При попытках разрыхлитьповерхность снежного вала в посадках почвообрабатывающими орудиями оказалось,что культиваторы и плуги в морозные дни  скользят по поверхности снега ирыхления не проводят. В периоды с температурой около 00, когда снегболее мягкий, проехать по валуне представлялось возможным, так как тракторыпроваливались.

Рытье прорезей в снежном валумежду рядами древесных пород достаточно эффективно, однако ввиду высокойстоимости работ, этот способ не получил применения.

Обрезка крупных ветвей,затянутых своими концами в снег и пригибающих стволы вниз, предохраняет деревьяот излома и не требует больших затрат труда. Рубки ухода во взрослыхснегозащитных насаждениях являются ответственным и наиболее сложным мероприятиемэксплуатации защитных лесных полос, требующих специальных знаний ипроизводственного опыта, а поэтому они должны проводиться под непосредственнымруководством опытных инженеров дистанции защитных лесонасаждений.(2)

2.2Программа и методика работ

В процессе сбора материаладля дипломного проекта за основу взят способ учетных рядов.

При этом способе дляпроведения учетов и измерений берутся учетные ряды культур, например, каждыйпятый, десятый, двадцатый. В данном случае брались все ряды, которые являлись,своего рода, отдельной пробной площадью. Учитывая небольшой участок защитногонасаждения, производилась оценка 100 деревьев главной породы в каждом ряду. Приэтом замерялась длина расположения этих ста деревьев. Цель данного дипломногопроекта является следующая: Дать рекомендации по реконструкции  участкажелезной дороги Кизнер – Янаул 1119-1120 км.

Исходя из цели вытекаемойзадачи:

1.   Определитьсостояния и сохранность полосы.

2.   Датьполный анализ состояния культур.

3.   Распределитьздоровые, сухостойные, снеголомные породы по ступеням толщины.

4.   В фазесмыкания крон определить взаимовлияние пород друг на друга.

Дляопределения состояния защитного насаждения, при данном методе, замерялсядиаметр ствола и высота.

Измерение диаметра стволапроизводился при помощи мерной вилки. Ступеньтолщины при измерении диаметра принималась около 10% от общей величины среднегодиаметра. Измерение диаметра производилось на высоте 1,3 м (высота груди). Еслиже средняя высота дерева главной породы составляла 3 метра, то высотазамерялась на высоте 20 см от поверхности земли. В данном случае, учитываявозраст насаждения и среднюю высоту, Таких измерений не производилось.

Измерение высот делаласьглазомерно.

Снегозащитные насаждения длянадежного ограждения железных дорог от снежных заносов расчитываются назадержание всего метелево-поземкового снега, приносимого с прилегающихплощадей. Поэтому к концу зимы в насаждениях обычно скапливаются большиеснежные сугробы. При неправильном содержании посадок снег может отложиться вузкой полосе высоким валом и вызвать сильное повреждение деревьев икустарников. Таким образом, проводились снегомерные наблюдения, которые имелисвою цель: установить постоянный контроль за работой посадок по снегозащите, ав задачу их входит сбор данных о строении снежных отложений в посадках. Данныеэти необходимы для определения мероприятий по эксплуатации насаждений,обеспечивающих правильное формирование и долголетнюю непрерывную работу посадокпо защите железнодорожного полотна от снежных заносов.

Наиболее распространенным нажелезных дорогах способом съемки профилей снежных отложений в защитныхнасаждениях является промер глубины снега металлическим щупом.

Щуп представляет собоюстальной стержень длиной 2,5-3,0 мм, диаметром 8-10 мм. Один конец стержнязаострен на конус, другой загнут кольцом. На стержне нанесены нарезные делениядля определения расстояний от заостренного конца его. Нарезкой  в виде однойкольцевой линии обозначаются десятые доли метра, двумя такими параллельнымилиниями с интервалом между ними 1-2 мм – целые метры, а крестообразной насечкой– каждые полметра.

Для измерения высоты снежногопокрова щуп отвесно погружается в снег до земли и по делениям щупа определяетсявысота отложений снега. Расстояние между точками промера определяетсядвухметровой рейкой. Для этого один из концов рейки помещается в точке с ужеизмеренной высотой, затем рейка направляется по ходу снегомерной линии,приводится в горизонтальное положение и у переднего конца ее в снегзаглубляется щуп. После замера глубины снега на место щупа устанавливаетсязадний конец рейки и вся операция повторяется.

О тех случаях, когда высотаснега оказывается более длины щупа, съемка профиля по снегомерной линиипроизводится методом ветерпасовки.

В процессе ветерпасовки определяютсяне высоты, а превышения одной точки поверхности над другой, поэтому длянахождения высоты нивелируемых точек необходимо суммировать высоту начальнойточки ветерпасовки с превышением последующих точек.

При измерении глубины снега,метод ветерпасовки не был использован. Брались жерди длиной 4-5 метра, накоторых были нанесены сантиметровые деления. Жерди устанавливались в началезимы и по мере накопления снега записывались в полевой журнал. Исходя из летнихполевых наблюдений, жерди устанавливались в наиболее снегозаносимых участкахлесной полосы.

Учитывая вид насаждения –снегозадерживающая, местами установки жердей были те участки защитногонасаждения не соответствовала конструкции полосы – сплошная, и в местахнаиболее занесенных снегом, то есть между полосами. насаждения.

При организации снегомерныхнаблюдений был использован разовый снегомерный метод.

После сильно метелевых зим,когда объем отложившегося снега в насаждениях достигает величины, близкой красчетной снегозаносимости, а иногда и превышает ее, определение высотыснежного вала и объема снежных отложений на 1 пог.м. пути проводится во всехлесных полосах. Такие разовые наблюдения позволяют установить соответствиерасчетной снегоемкости лесных полос степени заносимости, особенности в обложенииснега в посадках и выяснить влияние снежных обложений на состояние и развитиенасаждений для каждой лесной полосы. Эти данные необходимы для разработки икорректировки планов эксплуатационных мероприятий и ремонтно-восстановительныхработ в насаждениях.

Снегомерные наблюденияпроводились на протяжении семи месяцев: ноябрь, декабрь, январь, февраль, март,апрель, май.

Причинами выбора объектаполучили рекомендации начальника дистанции защитных лесонасаждений.

Защитное лесонасаждениенаходится на участке железной дороги Кизнер – Янаул, 1119-1920 км.

Базовыми причинамиреконструкции насаждения послужили следующие моменты: во-первых, полосаблизлежащая к железнодорожному полотну по составу состояла из насаждения чистойели. По биологическим свойствам эта порода ветровальна. Возникала угрозападения дерева на линии электропередач и на железнодорожное полотно, чтопрепятствует прохождению по железнодорожной сетке поездов. Второй причинойпослужило крушение поезда на этом участке. Следствием стала сплошная рубкаданной лесной полосы.

Защитные насаждения: привязкак пути от 1118 км+870 м до 1119 км+700 м; сторона правая состоит их трех полос.Данные приведены в карточке полевого обследования насаждения. (таблица).

По данным обследованиянасаждения полосы посадки 1961 года и 1934 года состоят из 4 рядов каждая.Поэтому при исследовании объекта сумма всех “пробных площадей” составила 8.

2.3.Характеристика объектов исследования

В основу описания участковзащитных насаждений вдоль железнодорожного транспорта по линии Кизнер – Янаул972 км+150 м по 1225 км взят рабочий проект в основу которых положенырезультаты полевых изысканий, которые проводились в летний период 1992 года ипоследующая камеральная обработка полевых материалов с составлениемучетно-технических карточек на каждый таксационный выдел.

Руководящими материалами пополевым изысканиям и камеральным работам являлись:

1.  – протокол технического совещания работников Ижевской дистанции защитныхлесонасаждений. Горьковской железной дороги и сектора защитных лесонасажденийинститута “Желдорпроект Поволжья МПС РФ” от 29 июля 1990 г.;

2.  – “Указания по разработке проекта организации и ведения хозяйства взащитных лесонасаждениях вдоль линии железных дорог” – издательство “Транспорт” – 1966 г.;

3.  – “Указания по изысканию и проектированию защитных лесонасаждений вдольлинии железных дорог СССР” – издательство “Транспорт” – 1974 г.;

4.  – Наставление по рубкам ухода и возобновления в защитных лесонасажденияхжелезных дорог СССР, утвержденными МПС 12.12.83 г., а также данные Ижевскойдистанции защитных лесонасаждений и данные метеорологических станций.

Полевое описание насаждения указано в таблице.

Таблица

Карточкаполевого обследования насаждения

Наименование Описание и значение 1 2 1. Дорога Горьковская 2. Участок Кизнер – Янаул 3. Привязка к пути От 1118 км+870 м до 1119 км+700 м 4. Сторона пути Правая 5. Длина насаждения, м 830 м 6. Ширина насаждения, м 48 7. Общая площадь выдела, га; 4,0 8. в т.ч. лесной полосы, га 3,7 9. Площадь разрывов, га 0,3 10. Вид насаждения Снегозадерживающая 11. Конструкция Сплошная

12. Год посадки:

а,

б, г.

1961

1934

Продолжение таблицы 1 2

13. Площадь полос, га

а,

б,

г.

1,5

1,5

0,7

14. Структура полос непродуваемая

15. Тип древостоя:

а,

б,

г.

Вязовник — дубовый

Вязовник — дубово-кленовый

еловник

16. Год вступления в самостоятельную работу, год 1938 17. Состояние насаждения удовлетворительное

18. Полнота

а,

б,

г,

кустарник.

0,9

0,7

0,6-0,8

0,6

19. Задернение отсутствует

Таблица

Полоса Состав Происхождение Высота Диаметр Бонитет Запас на 1 га Запас полосы 1 2 3 4 5 6 7 8

а,

кустарник.

6В

4Д

+Ив.+Чер.

5 Кл. т.

5 а.ж.

С

С

С

n

5

10

11

0,5

6

18

20

8

II

90

18

135

27

Итого 162 В т.ч. древесных 135

б,

кустарник

6В

3Д

1Кл.

10 а.ж.

С

С

С

n

15

16

14

0,3

28

26

26

II

112

3

168

5

Итого 173 В т.ч. древесных 168 г 10Е С 16 24 II 144 101 Итого 101 В т.ч. древесных 101

Поданным таблиц видно, что состояние на летний период 1992 года по данным полевыхизысканий лесоустроительных работ,удовлетворительное. Полоса (Б) по всем значениям превышает полосу (А), годпосадки ее  как и у полосы (Г) 1934 г. в отличии от полосы (Б), которая былапосажена в 1961 году. Это доказывает, что запас соответственно должен бытьвыше. При одинаковой ширине полос (А) и (Б) запас полосы (Б) выше, чем у полосы(А).

Участокжелезной дороги Кизнер – Янаул указан в приложении.

Схемапосадки насаждений была утеряна.

Защитноелесонасаждение по климатическим, физико-географическим характеристикам подходитк описанию Сарапульского лесхоза, так как сам участок проходит по еготерритории. Все данные о климатических, почвенных, физико-географическихусловиях представлены в подразделе 1…

Прираспределении здоровых, сухостойных, снеголомных пород по ступеням толщинысоставлялись ведомости перечета деревьев, представленные в приложении…

Напериод обследования участка защитного насаждения, а именно полосы (А), в целом,состояние удовлетворительное. Рассматривая каждый ряд как отдельную “пробную площадь”, можно по соотношению здоровых, сухостойных,усыхающих и снеломных деревьев определить степень защитной эффективностиполосы.

Приперечете таких деревьев, по методике учетных рядов, в (А) полосе из четырехстадеревьев главной породы здоровых 384, поврежденных 16 деревьев, состав полосы6В+4Д.

Длинапри перечете 100 деревьев главной породы: в первом ряду составила 128 метров;во втором ряду 172 метра; в третьем 136 метров; в четвертом 200 метров. Всреднем длина 100 деревьев главной породы по 4 рядам составила 159 метров, этосоставляет в процентном соотношении  от длины всего насаждения 19%.

Впроцессе обследования участка полосы (А), в целом, состоянии кустарника сопушечной стороны — хорошее. За время произрастания полосы в ее составе появились: волчье лыко и клен Гиналла. Напочвенный покров представлен хвощем и крапивой.В третьем и четвертом ряду обнаружен  подрост дуба и вяза. На один квадратныйметр количество подроста составило от 3 до 5 штук. Средняя высота главных породсоставила: дуб – 24 см, вяз – 20-22 см. Полнота данной полосы 0,9.

Вполосе (А) при перечете деревьев были обнаружены такие породы как кленостролистный, черемуха, ясень обыкновенный. При проектировании данной полосы вкачестве сопутствующей породы на этом участке была посажена черемуха.

Полоса(Б) представляет собой насаждение состав которой 6В3Д1Кл. Год посадки 1934 год.

 Прииспользовании этой же методики были получены данные, представленные вприложении…

Длинапри перечете 100 деревьев составила: в первом 300 м, во втором 458 м, в третьем558 м, в четвертом 529 м. Средняя длина 462 м, что в процентном соотношении отдлины самой полосы 60%.

Приобследовании полосы было обнаружено много сухостойных деревьев всех пород.Санитарное состояние – плохое, почва – плотная, травяной покров – густой сбольшим количеством растений. Естественного возобновления обнаружено не было.

Основнаямасса деревьев главных пород ( более 15%), находящаяся под пологом менее ценныхдеревьев, имеет начальную стадию суховершинности. Началось отмирание у деревьевих нижних ветвей. Из четырехста обследованных пород 308 деревьев были либосухостойными, либо поваленными, либо имели очень плохое состояние.

Учитываявозраст данной полосы в отличии от полосы (А) полоса (Б) имеет большую высоту исоставляет от 26 до 30 см.

Вводимыйпри посадке кустарник (акация желтая) не был обнаружен.

Взятыеобразцы с данной полосы показали наличие в древесине призматической гнили и налистьях дуба дубовой орехотворки.

Средняяполнота полосы (Б) составила 0,3-0,4.

Наданный момент состояние полосы неудовлетворительное. При обследовании последнейполосы, которая в отличии от полос (А) и (Б) имеет в своем составе 10Енаходится в четырех метрах от двух других полос. Но в силу обстоятельств,указанных в подразделе 2.2 данного проекта полосы не существует.

Всетри полосы по виду насаждения являются снегозадерживающими. Для того, чтобыснегозадерживающие насаждения нормально развивались и эффективно работали поснегозащите, эксплуатация их должна осуществляться на основании систематическихнаблюдений за отложением снега в посадках.

Наблюденияза отложением снега проводились по створам, расположенным под прямым углом кпути. Створы эти принято называть снегомерными  линиями иликонтрольно-снегомерными пунктами. Каждая снегомерная линия начинается от бровкинасыпи основной площадки земляного полотна и заканчивается в поле на расстоянии10-15 м от крайнего полевого ряда посадок. Точное местоположение снегомернойлинии определялось привязкой к километражу по протяжении пути.

Пометодике разовых снегомерных линий пробы закладывались, начиная с ноябрямесяца и заканчивая серединой мая, когда накопление снега в насаждениях ужепрекращалось, но обязательно до начала таяния снега.

Ходпрямым углом к железнодорожному полотну от пути к полю, через каждые 2 мгоризонталного проложения, делались промеры снежных отложений. По ходуснегомерной линии делались заметки о пересечении ее с лесными полосами иразрывами между ними. Все данные записывались в журнал снегомерных наблюденийуказанных в таблице.

Таблица

Журналснегомерных наблюдений

Расстояние пути до точек промеров, м

Высота снежного покрова, см, по срокам наблюдений.

Ноябрь 27.12    4.01     3.02      19.03  11.04   08.05

Примечание 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 снега не было 80 75 80 22 10 снега не было 4 80 75 80 22 10 6 85 74 86 23 10 8 95 74 90 24 10 10 95 74 96 23 10 12 95 73 96 23 9 14 94 72 96 22 9 16 94 72 100 22 9 Конец полосы (Г) 18 95 72 100 21 9 20 95 72 100 21 9 22 96 72 110 21 10 24 96 73 110 21 10 Начало по- 26 94 73 110 21 10 лосы (Г) 28 94 74 120 21 10 Конец по- 30 94 74 120 20 9 лосы (Б) 32 98 74 120 20 9 34 99 74 130 20 9 36 100 74 130 19 9 38 100 74 130 19 10 40 100 74 140 19 10 42 99 74 150 19 10 44 99 74 150 19 10 46 100 74 150 19 10 48 100 74 160 21 10 Начало по- 50 100 74 160 21 11 лосы (Б) 52 110 76 180 21 12 Конец по- 54 110 76 180 22 12 лосы (А) 56 110 75 180 24 13 58 110 75 180 24 13 60 100 35 170 24 13 62 100 74 170 24 13 64 100 73 170 24 13 66 100 73 170 24 13 68 110 73 170 26 14 Начало по-лосы (А) 70 110 73 180 26 14 72 110 73 180 26 14 74 110 77 180 27 14 76 120 75 190 27 15 78 120 75 210 29 16 80 130 79 240 29 16 82 130 80 270 30 17 84 130 80 270 31 17 Сумма высот снежного покрова в точках промеров

4287

102

6384

152

3039

72

961

22, 8

481

11, 4

Средняя высота снежного покрова, см

Объем снежных наносов на 1 пог.м. пути, м3

110 151 63 21 11, 5

По данным таблицы видно, чтовысота снежного покрова по срокам наблюдений больше всего в феврале месяце.Сумма высот по этому месяцу составила 6384 см. Это связано с тем, что поотношению с другими годами количество осадков в виде снега превысила нормы.Наибольшая высота составила в полевой опушке 270 см. Это говорит о том, чтополоса (А) выполняет свои функции как снегозадерживающая полоса, т.к. скоплениеснега в самой полосе незначительное по отношению со значениями в полевойопушке.

В полосах (Г) и (Б) глубина снегапрактически одинаковая и составила в среднем 74 см. Это связано с тем, что снегнадуло с юго-запада, где по рельефу располагается овраг и нет другой защитнойполосы. По “указанию по изысканию и проектировании защитных лесонасажденийвдоль железных дорог” это значение должно быть меньшим, чем в полосе находящейсясо стороны опушки. В нашем случае такие требования не были выдержаны.Максимальный объем снежных наносов по всем месяцам составил 151. Все данные оснегомерных наблюдениях говорят о том, что по действующей классификации этотучасток по степени заносимости относится к среднезаносимым участкам, данныепредставлены в подразделе 2.1.

2.4.Обсуждение и анализ результатов исследований

Потребность насаждения врубках ухода устанавливают на основе проведения натуральных изысканий,выполненных в процессе лесомелиоративного устройства., обследования состоянияэтих насаждений, а также снегомерных наблюдений.

Такие работы были проведены,поэтому данную потребность для исследуемых насаждений можно определить.

Потребность для любогонасаждения определяют по двум основным показателям – защитной эффективности ижизнеспособности.

Защитная эффективностьискусственных насаждений — это степень надежности выполнения ими защитныхфункций. Функция данных полос является задерживать снег (снегозадерживающая).Она в основном зависит от состояния насаждения.

Насаждение вдоль железныхдорог по степени защитной эффективности разделяют на следующие четырекатегории: первая – защитная эффективность высокая, оцениваемая высоким баллом– 1; вторая – пониженная, оцениваемая баллом – 3; четвертая – очень низкая,оцениваемая баллом – 4.

При оценке защитнойэффективности снегозадерживающих полос, с целью определения необходимых видоврубок ухода, следует руководствоваться следующими категориями: к первой(высшей) категории защитной эффективности необходимо относить насаждения,которые аккумулируют годовое количество снега и распределяют его по всей ширинеили сравнительно равномерно, или откладывают основную массу приносимого снега вмежполосный интервал, не вызывая снеголома, существенно отражающегося насостоянии деревьев и кустарников; ко второй (пониженной защитной эффективности)– насаждения, которые также полностью аккумулируют расчетное годовое количествометелевого снега, но характер его распределения и динамика его обложенийтаковы, что вызывают в отдельных частях насаждения в многоснежные и метелевыезимы сильный снеголом, приводящий к ослаблению защитных свойств; к третьей(низкой защитной эффективности) – насаждения, из которых снег, даже припереносе в пределах до годового рсчетного количества, а в отдельные зимывыносится в сторону пути; к четвертой категории (очень низкая защитнаяэффективность) – насаждения, случаи выноса снега не единичны.

По данным снегомерныхнаблюдений о защитной эффективности изучаемых полос, можно с уверенностьюсказать, что эти полосы относятся к третьей категории защитной эффективности,то есть низкой. Рассмотрев журнал снегомерных наблюдений можно сказать, чтополоса (Б) по отношению к полосе (А) находится в худшем состоянии, так какглубина снега на этом участке является очень большой даже в самой полосе.

Зная динамику распределенияснега в нормальных снегозащитных насаждениях, где снежный вал долженформироваться равномерно, а максимальная глубина должна быть между полосами ина границе полевой опушки, можно сделать вывод, что полоса (Б) и (Г) невыполняют свою защитную эффективность как снегозадерживающая.

Про оценку снегозадерживающейполосы (А), а также о защитной эффективности можно сказать, что данная полосавыполняет все требования. Средняя глубина в самый заснеженный месяц, то есть вфеврале составила 152 см.

Высота снежного вала вполевой опушке при измерениях увеличивалась сравнительно медленно, а склоныформировались пологими и длинными, примерно с одинаковыми уклонами, этосвидетельствует о том, что данное насаждение (для поддержания нужных защитныхсвойств) не нуждается в снегорегулирующих рубках ухода в отличии от полосы (Б).

Вторым доказательством онормальной работе по задержанию и аккумуляции метелевого снега является то, чтогребень снежного вала начинает формироваться не ближе 8м от крайнего полевогоряда насаждения полосы (А).

Жизнеспособность древеснойпороды или насаждения в целом – это биологическое их свойство, заключающееся вспособности сохранять свои жизненные функции, приспосабливаясь и противостоянеблагоприятным факторам внешней природной среды, а также даватьудовлетворяющее практику семенное или вегетативное лесовозобновление.

Уровень жизнеспособностисовокупности растений, относящихся к одному виду, следует определить по внешнимпризнакам деревьев этого вида, представленным в приложении…

По категории жизнеспособностиполоса (А) относится к высокой категории. Средние данные деревьев главных породпо четырем рядам составила в среднем 160 м (по методике).

Массового снеголома послеметелевых зим, а такой была зима 2001 года, нет. Количество снеголомныхдеревьев по методике было обнаружено 16. Для такого насаждения длиной 840 м ишириной 18 м, такое количество деревьев можно считать незначительным.Поврежденными оказывались из этих 16 деревьев чаще всего дуб.

Уровень жизнеспособностинасаждения в целом и по отдельным его участкам (в данном случае)устанавливается по общему виду и особенностей роста лесных пород, находящихся вверхнем ярусе, признак усыхания,, санитарному состоянию, характеру травяногопокрова и степень уплотненности почвы. Показатели оценки уровняжизнеспособности приведены в приложении…

По категории жизнеспособностиполоса (А) относится к высокой категории. Внешние признаки насаждения хорошие,поэтому класс жизнеспособности 1.

Внешнее состояние верхнегояруса насаждения представлены в подразделе 2.2.

При перечете деревьев главнойпороды учитывались также другие деревья и по этим данным состав на данныймомент 3В Д      +Чер., что не сильноизменилось от былого состава 6В4Д.

Учитывая все обследования иснегомерные наблюдения можно сделать вывод, что данная полоса не нуждается врубках ухода или в других каких-либо мероприятиях.

Полоса (Б), посаженная в 1934году имела состав 6В3Д1Кл. На сегодняшний день состав по данным обследованияследующий: 7Кл2ВЧер.

По уровню жизнеспособностикаждой древесной породы полоса (Б) в целом имеет четвертый классжизнеспособности (очень низкий). Это связано с тем, что основная масса деревьев(более 75%) представлена сухостойными и суховершинными, данные представлены вприложении…

Категория интенсивностиповреждения после снеготаяния при обследовании сильное. Число деревьев сизломом стволов достигает 50%.

Показатели интенсивности повреждениядеревьев представлена в приложении…

По категории жизнеспособностивсего насаждения состояние очень низкое: почва плотная, травяной покров густойс большим количеством корневищных растений.

При перечете 100 деревьевглавной породы средняя длина составила 462 м, что от всей длины полосы 60%.Учитывая эти показатели при перечете на длину всей полосы, среднее расстояниемежду деревьями составит 4,6 м. Полоса в этом случае уже не является плотной ине сможет выполнять снегозадерживающую функцию. Этот факт доказывает, чтоглубина снежного покрова при измерении должна быть большая, она и составила всреднем 350 см в наиболее снегозаносимый месяц, что на порядок выше, чем вполосе (А).

Учитывая все недостаткиполосы (Б) наиболее эффективным премомо улучшения всего участка Кизнер – Янаул(1119-1120 км), а также сохранение в хорошем состоянии полосы (А) являетсярасширение полевого межполосного интервала до 10 м за счет вырубки и полногоуничтожения деревьев полосы (Б). Вторым приемом в этом случае будет являтьсяобъединение полосы (Б), межполосного пространства (4 метра) и несуществующейуже на данный момент полосы (Г).

Третий прием заключается впосадке запроектированных лесных пород, определенной схемой с учетомбиофизических и аллелопатических свойств деревьев, представленные в подразделе2.1.

При проектировании новойполосы, она будет находиться на одной границе с посаженной в 1934 году полосы(Г), то есть в 20 метрах от железнодорожного полотна, что соответствует ГОСТу19843. Длина полосы составит 830 м, ширина 20 м, общая площадь 17 га.

Подробное описаниепроектировки новой полосы представлено в разделе 3.