Растительность

Растительность оказывает существенное влияние на микроклимат. Именно размещение и использование растений (лес, роща, ветролом, кусты и вьющиеся растения) является тем фактором, который главным образом формирует микроклимат на участке.

Растительность может влиять на температуру на конкретном участке за счёт следующих факторов:

• испарение влаги;

• конвективная теплопередача;

• тень;

• защита от ветра;

• теплоизоляция;

Испарение влаги

Растения в своих листьях преобразуют воду в испарения, которые затем отдают окружающему воздуху. Этот процесс требует определённого количества энергии, что вызывает охлаждение воздуха вокруг растения (точно так же, как при выделении пота у животных).

Одновременно с падением температуры увеличивается влажность. Для того чтобы этот процесс протекал должным образом, необходимо наличие достаточного количества влаги. Многие народы, которые живут в засушливых регионах, выработали собственные способы, для того чтобы сделать воздух на небольшой площади возле дома более прохладным.

О стровитяне на Канарах используют большие глиняные кувшины, наполненные водой и покрытые дерюгой, которые устанавливаются в густо засаженных растительностью дворах для того, чтобы понизить температуру в прилегающем пространстве (рис. 2.11).

Рисунок 2. 11 Испарение влаги растениями способствует понижению температуры окружающего воздуха в жарком климате.

Конвективная теплопередача

В течение дня растения поглощают солнечную энергию. В лесу большое количество такой энергии поглощается сравнению с окружающим воздухом (рис. 2.12).

Тень

Б локируемый солнечный свет оказывает существенное влияние на микроклимат. Участок голой почвы может потерять до 20%своей первоначальной температуры, после того как окажется в тени. Листья имеют в 3-6 раз (в зависимости от густоты листвы) большую площадь, поглощающую энергию, нежели полотняный тент.

Деревья с густой листвой задерживают до 75-90% солнечной энергии, тогда как редкая листва позволяет проникать сквозь себя большей части света. Деревья с пушистой листвой и те, у которых она окрашена в тёмный цвет, поглощают свет, а, следовательно, и тепло.

Блестящая, светлоокрашенная листва, наоборот, отражает солнечный свет.

Те, кто занимается дизайном, могут использовать вышеприведенную информацию для того, чтобы размещать соответствующие растения в нужном месте. К примеру, в тех регионах, где послеполуденное солнце является проблемой, густое растительное ограждение, посаженное с западной стороны от дома, не только обеспечивает тень, но также защищает от западного ветра в зимнее время.

В противоположность этому, деревья с редким лиственным покровом, посаженные на восточной или солнечной стороне, защищают от солнечных лучей летом, но пропускают их зимой. Деревья, которые сбрасывают листву, функционируют по тому же принципу, но только в зимнее время.

Форма лиственного купола взрослых деревьев также должна приниматься в расчёт, будь она круглой, овальной, пирамидальной или колонообразной, так как тень, которая отбрасывается при этом, будет также иметь определённую форму (рис. 2.13).

Рисунок 2.12 Днём в лесу значительно прохладнее, чем за его пределами, а ночью наоборот — теплее.

Для того чтобы воспользоваться преимуществом, которое даёт отражённый лиственным покровом, при этом окружающий воздух нагревается и поднимается вверх. Холодный воздух затягивается в лес, который остается прохладным в течение всего дня.

Ночью этот процесс протекает в обратном направлении, когда воздух более тёплый, чем температура внешнего пространства, вытекает из леса. Лес изолирован густым шатром из листьев, и поэтому поток воздуха перемещается по краям.

Если пойти ночью в лес, то можно заметить разницу в температуре по от листвы свет, вокруг дома дугой можно высадить деревья со светлыми листьями, вроде серебристого тополя.

Если такая дуга обращена к солнцу, то отраженное от блестящих листьев тепло будет концентрироваться внутри неё, делая эту область более тёплой по сравнению с другими (рис. 2. 14). Подобные ловушки для солнечного света можно также применять на склонах, где растительный барьер будет задерживать тепло, поднимающееся вверх.

Дугообразная форма позволит холодному воздуху, спускающемуся вниз, огибать препятствия и таким образом свести к минимуму ущерб, приносимый заморозками. Дополнительно такие посадки, в зависимости от направления ветра, помогают отклонять холодные потоки воздуха в сторону от дома или поля.

Р исунок 2. 13 Листопадные деревья обеспечивают тень в зависимости от времени года (А). Разные виды деревьев отбрасывают различную по форме тень (Б).

Ветер

Ветроломы традиционно использовались для того, чтобы защищать дома, домашний скот и урожай от ветра, и они являются одним из наиболее эффективных способов контроля за микроклиматом. Среди преимуществ ветроломов можно отметить, что:

• Ветроломы помогают снизить скорость ветра и эрозию почвы.

• Защищают чувствительные к ветру растения, такие, как киви.

• У меньшают потери урожая, происходящие за счёт стряхивания ветром на землю зёрен и семян.

• Влияют на температуру воздуха и почвы (в защищённом месте температура почвы может быть на несколько градусов выше).

• Увеличивают количество влаги, благодаря образованию росы на листве.

• Уменьшают смертность животных во время холодов.

• Улучшают самочувствие животных в жаркое время.

• Уменьшают потребности домашних животных в корме, если они могут есть листву тех деревьев, из которых устроен ветролом.

• Обеспечивают ферму древесным материалом (старые ветроломы).

• Расширяют жизненное пространство для насекомоядных птиц.

• Улучшают условия для жизни и работы вокруг дома и на ферме.

• Являются источником нектара для пчёл и улучшают условия для опыления урожая (меньше ветра, затрудняющего перемещение пчёл).

Форма ветролома зависит в значительной степени от самого участка, от культур, присутствующих на нём, а также от климатических условий. Рисунок 2.15 показывает некоторые возможные типы ветроломов.

Плотные и проницаемые ветроломы используются для различных целей. Плотный ветролом обеспечивает наибольшую защиту на расстоянии 2-5 высот деревьев, образующих его (рис. 2.15в).

Тем не менее, степень этой защиты быстро уменьшается с удалением от линии деревьев, вследствие образования зоны отрицательного давления, которое тянет воздух назад.

Такая разница в давлении также оказывает отрицательное влияние на почву, высушивая её. С другой стороны, проницаемый ветролом (рис. 2.15г) позволяет ветру проходить сквозь себя, и хотя начальная защита не столь велика, как у плотного ветролома, всё же она простирается на большее расстояние (25-30 высот деревьев, образующих ветролом).

Рисунок 2.14 Применение различных форм солнечных ловушек для поля и жилых построек. 65

Рисунок 2.15 Формы ветроломов. Универсального типа не существует, в каждом конкретном случае необходим подбор соответствующего ветролома в зависимости от ландшафта, климатических условий и вида выращиваемой культуры.

A. для мест, расположенных на возвышенностях;

Б. Для высоких вьющихся культур;

В. побережье;

Г. поле;

Д1. пустыня;

Д2. сад в умеренном климате.

Рисунки 2.16, 7-9 показывают эффективные типы ветроломов для интенсивного культивирования, а рисунки 2.16, 1-6 иллюстрируют неудачные варианты.

Рисунок 2.16

Неэффективные типы ветроломов:

1) чрезмерная ширина;

2) нижние ветви засохли, срезаны или обгладываются животными — ветер проникает снизу;

3) скорость ветра увеличивается при прохождении через брешь (эффект Вентури);

4) недостаточная протяжённость;

5) ветролом не расположен перпендикулярно к направлению ветра;

6) имеется всего один ряд деревьев

Эффективные типы ветроломов:

7) многоярусная полупроницаемая для ветра система посадки, обеспечивающая наилучшую динамику движения воздушных масс;

8) объединение ветроломов и живых изгородей в одну систему для наиболее полной защиты от ветра там, где это необходимо (морские побережья, пустыни). Применение подобного типа нежелательно если есть возможность возникновения заморозков, и в ветроломе должны иметься бреши для высвобождения холодного воздуха;

9) Т-образная форма ветролома, обеспечивающая нормальную циркуляцию воздуха и защиту от ветра.

Ввиду того, что ветроломы могут исполнять и другие важные функции, необходимо проанализировать характеристики присущие составляющим их деревьям.

Практически любое дерево может обеспечивать защиту от ветра (если, конечно, оно само по себе не является чувствительным к ветру), укрытие для домашних животных и уединение для людей. Что ещё можно извлечь из этого?

Некоторые виды (ольха, бобовые) повышают уровень содержания азота в почве, могут быть использованы как горючий материал (ива, эвкалипт), годятся в корм домашним животным (копрозма, левкена, ива), дают нектар (эвкалипт), дают плоды, которые могут быть использованы в качестве пищи для животных и людей (дуб, каштан), сдерживают распространение огня (копрозма, австралийская акация), а также могут быть полезными для контроля над эрозией почвы (деревья с развитой корневой системой, такие, как ива и тополь).

Нужно также принимать во внимание и отрицательные аспекты использования деревьев для блокирования ветра. Некоторые виды деревьев, с мощной корневой системой, могут соперничать с другими культурами за воду и питательные вещества.

Мы можем либо смириться с таким положением вещей, принимая во внимание приносимую этими деревьями пользу, либо же ежегодно подрезать их корни, не давая им развиваться чрезмерно. Устройство ветроломов можно начать, высаживая быстрорастущие кустарники и деревья вперемежку с медленнорастущими (но долгоживущими) видами.

В то время как эти деревья (обычно твёрдых пород) растут медленно, быстрорастущие виды обеспечивают нектаром пчёл, кормом — животных, дают мульчу для огорода, а впоследствии могут использоваться как источник горючего и строительного материала.

Надо отметить, что деревья, используемые для ветроломов, не будут давать большое количество плодов (так как ветер стряхнёт их на землю) и п оэтому на них нельзя полагаться как на надёжный производитель какого-либо продукта.

При устройстве ветроломов на побережье возникают определённые трудности. Со стороны моря или океана ветер приходит, перемещаясь с огромной скоростью, неся с собой частицы соли и песка. Для того чтобы обеспечить защиту от таких ветров, нужно выбирать растительность со следующими характеристиками:

• жёсткая кора, как у пальмы (способная противостоять ветру, несущему песок);

• твёрдый, иглообразный лиственный покров, которым обладают сосны, растущие на побережье (Araucaria), тамарикс, казуарина (чтобы противостоять высушиванию);

• мясистая листва, такая, как у копрозмы, агавы и Euphorbias, которая накапливает влагу.

Рисунок 2. 17 Примерная последовательность береговых посадок.

Л учшей стратегией при выборе подходящей растительности для ветролома является тщательное наблюдение за тем, какие виды успешно выживают в данной местности.

Рисунок 2.17 показывает возможную последовательность размещения растений на побережье.

Изоляция

Кустарники и вьющиеся растения, размещённые рядом с домом, защищают его от ветра, а также создают дополнительное изолированное пространство между домом и посадками, уменьшая потери тепла.

Снег — это тоже хороший изолирующий материал, если некоторое количество его находится на крыше или вплотную к теневой стене дома. Кусты и

деревья могут оказаться очень полезными для того, чтобы улавливать снег в необходимых для этого местах.

Снег под ветроломом очень хорошо изолирует почву, играя роль температурного буфера (выполняя примерно такую же функцию, как и мульча). Снег медленно тает в солнечные дни, позволяя почве медленно и постепенно прогреваться.

Надо сказать, что тут может иметь место как положительный, так и отрицательный эффект, в зависимости от того, какая растительность находится возле ветрозащитного пояса. Весенние побеги, к примеру, будут появляться в таких местах позже, чем там, где снег сходит быстрее.

Особенности размещения растительности

Для формирования специального микроклимата эффективно использовать вьющиеся виды, наземные покровные культуры и кустарники.

Вьющиеся виды и шпалеры*

В ветреных местах растения страдают больше всего от недостатка укрытия. Чтобы исправить положение, лучше всего заняться устройством шпалер под прямым углом к стенам дома. Шпалеры служат многим целям.

Они разделяют жилое пространство и места, предназначенные для отдыха и работы; препятствуют перемещению холодного воздуха вдоль стен (и выступают в качестве солнцеулавливателей), а также сами по себе являются базой для размещения на них вьющихся растений.

Такие шпалеры могут отходить от углов дома или же просто разделять фасад на несколько частей, обеспечивая дополнительное пространство для скамеек, лужаек и огородов.

Очень часто пространства между большими зданиями и дороги превращаются в тоннели, по которым с большой скоростью движется ветер.

Валуны, деревья, кусты или шпалерные системы могут эффективно устранить этот недостаток, блокируя пыль, шум, потоки холодного воздуха, которые являются следствием непродуманной организации.

Подобный подход может быть применим ко всем видам дорог.

Кроме того, что вьющиеся растения могут быть использованы для защиты от ветра, надо также принять во внимание их потенциал как быстрорастущих видов (4, 5-6 метров в год, в тёплых и влажных условиях).

Это преимущество может быть применено для того, чтобы вьющиеся растения создавали необходимую тень на первых порах, пока не подросли более крупные деревья. Надо иметь в виду, что вьющиеся виды очень быстро разрастаются, что впоследствии затрудняет контроль за их распространением.

Поэтому периодически такие растения нужно подрезать. Некоторые виды вьющихся растений врастают в извёстку, оконные рамы, кровлю, сточные трубы и разрушают их.

Поэтому, прежде чем планировать размещение таких растений в каком-нибудь определённом месте, надо изучить все особенности присущие, конкретному виду.

Вьющиеся растения обладают неплохими теплоизолирующими свойствами, если их размещать на крыше и стенах зданий. Такое густое покрытие может уменьшить поглощение тепла на 70% и отдачу тепла на 30%.

В регионах с умеренным климатом плющ использовался для этой цели на протяжении столетий. В жарком и засушливом климате вьющиеся растения с опадающими на зиму листьями, такие, как виноград, глициния и т. д., можно размещать на солнечной стороне дома или огорода, для того чтобы создавать тень.

Наземный покров и мульча

Голая земля нагревается или охлаждается (в зависимости от сезона) намного сильнее, чем за

щищённая почва. Лучше всего держать землю открытой в весеннее время, когда ростки находятся ещё под землёй и почва нуждается в прогревании.

В остальное время лучше, чтобы на земле находился какой-нибудь органический покров в виде низкорастущих видов или же мульчи. Естественные покрытия (трава, ползучие растения) и мульча обладают следующими свойствами:

• уменьшают нагрев почвы, испаряя влагу и создавая тень;

• не излучают тепло впоследствии (так, как это делает пластик или камень);

• защищают почву от эрозии;

• не отражают свет;

• сохраняют почву тёплой или прохладной, в зависимости от погоды;

• выступают в качестве барьера против сорняков (хотя иногда прополка все же необходима).

Под деревьями высаживается растительный покров (не из злаков, так как в этом случае молодые фруктовые деревья плохо развиваются). В зависимости от климата, в роли подобного покрытия может выступать Dolichos, дихондра, люпин или же густые посадки ноготков.

Если такое покрытие устроено из вьющихся видов, то его нужно время от времени подрезать. Местные виды бобовых в этом случае подходят лучше всего, так как они повышают содержание азота в почве.

Кустарники

Кустарники обеспечивают концентрацию влаги вокруг дерева, а также защищают от холода в местах с неблагоприятным микроклиматом. Мариам и Джим Тайлер в Новой Зеландии высаживают ракитник порослевой на расстоянии 0,6-0,9 метров от авокадо, для того чтобы защитить молодые деревья от заморозков.

Ракитник подрезается 2-3 раза в течение лета, в результате чего образуется некоторое количество топлива и мульчи, и в конце концов он срезается полностью.

Кустарники можно использовать для разделения участков на огороде, а также для защиты от ветра, особенно в прибрежных регионах. Всегда надо подбирать подходящий для данных условий вид, чтобы избежать в дальнейшем дополнительной работы.

Кустарники или даже уже растущие «вредные» сорняки можно использовать в качестве растений-нянек, обеспечивая мульчу, тень, защиту от ветра, заморозков и животных. Одновременно с этим такие растения могут позитивно влиять на содержание азота в почве.

На северном побережье Новой Зеландии Ян Робертсон высаживает тамарилло в тех местах, где предварительно срезаны и разбросаны по земле кустарники. Дик Никколс использует механизмы естественной смены видов, для того чтобы возродить аборигенный лес в тех местах, где всё пространство занято колючим дроком.

В обоих случаях используются положительные качества уже присутствующего растения (мульча, защита от ветра и холода).

Кустарник срезается и приминается вокруг дерева, которое в конце будет давать слишком много тени для того, чтобы кустарник мог развиваться. Такой способ может найти применение на участках, где, к примеру, растёт большое количество ежевики.