1. Изучение экологических факторов среды лесоаграрных ландшафтов

Материалы по экологическим факторам среды формируются на основании данных агроклиматических справочников соответствующих областей и материалов лесоустроительных документов лесохозяйственных предприятий в соответствии с вариантом задания (приложение 1).

Выбранные климатические показатели (по данным например метеостанции г. Мценска) заносятся в таблицу 1. По ним выполняется построение графика среднемесячных температур воздуха, относительной влажности, количества осадков.

Для примера ниже приводится методика построения климатограммы - графического изображения климатических данных конкретной территории (рис.1) для условий Орловской области (станция Мценск) и ее анализ.

Таблица 1 Многолетние данные метеорологической станции Мценск

Орловской обл.

Клима-тичес-кие по-казатели	Месяцы												Го-до-вые
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Темпера-тура,0С	-9,8	-9,4	-4,4	4,6	12,7	16,0	18,3	16,9	11,2	5,2	-1,2	-7,0	4,4
Относи-тельная влаж-ность, %	85	84	83	76	64	66	70	73	77	82	86	88	78
Осадки, мм	32	31	30	34	53	62	77	64	44	44	38	37	546

Построение климатограммы

При ее построении на отдельном листе рисуется система координат (рис. 1), по оси абсцисс размещают месяцы, по оси ординат – климатические показатели (масштаб - в 1 см 1 месяц). Для температуры воздуха целесообразно взять масштаб - в 1 см - 2°. Значение температуры воздуха откладывается по каждому

Рис. 1. Климатограмма по данным Мценской метеостанции Орловской области:

- температура...............................1 : 2

- относительная влажность........1 : 4

- осадки........................................1 : 6

месяцу в середине соответствующего месячного отрезка, поскольку метеостанции приводят среднемесячные данные. Полученные на графике точки последовательно соединяют прямыми линиями. Температура обозначается красным цветом.

График относительной влажности строится аналогично графику температуры. В нашем примере целесообразно применить масштаб 1 : 4, то есть 1 см будет соответствовать 4 % влажности. Точки, полученные на графике, соединяются прямыми линиями зеленого цвета.

Диаграмму количества осадков строят по каждому месяцу. Максимум осадков составляет 77, минимум - 30 мм, разница между показателями равна 47 мм. Для удобства построения оптимальным масштабом является 1 : 6 (в 1 см - 6 мм осадков). Столбики по каждому месяцу заштриховываются линиями синего цвета.

Ниже графика приводятся условные обозначения с указанием масштаба, а также указывается его название.

Анализ таблицы 1 и климатограммы показывают, что климат данного региона является умеренно-континентальным, температура воздуха колеблется от -9,8 °С (январь) до +18,3 °С (июль). Температура повышается с января до июля и понижается от июля до декабря. Перепад среднемесячных температур равен 28,1°С. Относительная влажность воздуха колеблется от 64 до 88 %. Уменьшение этого показателя наблюдается с апреля и достигает минимума в мае, затем влажность равномерно повышается. Наибольшее количество осадков выпадает в летний период (июль), наименьшее - в зимне-весенний.

Построение розы ветров

Для правильного размещения лесомелиоративного комплекса в агроландшафте учитывается направление ветров. При этом строится диаграмма - роза ветров.

Данные для построения розы ветров берутся в соответствующих разделах вышеприведенных справочников. В нашем варианте для метеостанции г. Мценска такие данные отсутствуют, они выби­раются по данным ближайшей метеостанции (Орловская опытная стан­ция).

На основании данных таблицы 2 строится роза ветров: годовая, зимняя, весенняя, летняя и осенняя, они вычерчиваются на плане черной тушью (рис. 2).

Таблица 2 Направление ветра по данным Орловской опытной станции, %

Месяцы	Румбы направлений
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I	10	6	8	14	20	16	15	11
II	11	6	9	14	19	17	13	10
III	9	7	8	15	20	16	16	9
Продолжение таблицы 2
1	2	3	4	5	6	7	8	9
VI	10	9	9	17	22	13	11	9
V	13	13	10	13	18	13	10	10
VI	12	9	7	10	16	14	15	17
VII	13	9	7	9	14	15	17	16
VIII	13	9	8	12	12	14	17	15
IX	9	4	5	11	18	18	20	15
X	7	5	6	14	21	19	17	11
XI	8	4	5	15	26	20	14	8
XII	8	7	5	14	25	18	14	9
Год	11	7	7	13	19	16	15	12

При ее построении проводим основные восемь румбов горизонта (направлений) - С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, 3 и СЗ. На этих линиях откладываем отрезки, соответствующие их повторяемости (рис. 2).

Проценты повторяемости ветра по направлениям для годовой розы ветров приводятся в последней строке таблицы 2. Масштаб: в 1 см – 2 %. Затем вычерчиваем круг радиусом, который был бы не больше меньшей величины процента направления ветра. В нашем примере эта величина принимается равной 2 см. Отложенные на румбах точки сое­диняются с точкой на середине круга между румбами. В полученных направлениях половина каждой части затушевывается.

Построение розы ветров по сезонам года осуществляется аналогично. При этом масштаб увеличивается в 2…4 раза. Процент направления ветра находится как средняя величина трех месяцев соответствующего сезона, года и румба. Так, для зимнего периода (декабрь, январь, февраль) процент повторяемости северного направления равен , для восточного - 7 и т.д. В тексте необходимо указать на решающее значение преобладавших ветров для той или иной местности, поскольку с этим связано размещение полезащитных лесных полос перпендикулярно этим направлениям. В различное время года режим ветра для местности, где расположена Орловская опытная станция, является неодинаковым. В весенний период господствующими являются ветры южного, юго-западного и юго-восточного направлений, что указывает на необходимость проведения весенних лесокультурных работ в сжатые сроки. В летний период преобладают ветры северо-западного, западного и юго-западного направлений, что приводит к увеличению осадков и создает более благоприятные условия для роста сельскохозяйственных культур. В сентябре - октябре - ноябре господствуют ветры юго-за­падного и южного направлений. В зимний период, когда лесные полосы выполняют снегозадерживающую и снегораспределительную роль, преобладают ветры юго-западного, южного и юго-восточного направлений. Следовательно, в этом регионе полезащитные лесные полосы необходимо размещать с юго-запада на северо-восток.

а) весенняя

б) летняя

в) осенняя

г) зимняя

Годовая

Рис. 2. Роза ветров по данным метеостанции Орловской опытной станции

Определение сроков лесомелиоративных работ

Особенности климата следует учитывать при создании лесомелиоративных насаждений. Поэтому для определения сроков работ следует установить периоды, необходимые для развития древесных пород и кустар­ников. С этой целью нужно найти даты перехода среднесуточных температур через 0°, +5°, +10 °С весной и осенью, которые по­казывают:

1) начало бурного снеготаяния определяется переходом средне­суточных температур через 0 °С весной;

2) начало периода большого цикла вегетации и начало весенних лесокультурных работ соответствует дате перехода среднесуточных температур через +5 °С;

3) начало периода вегетации и конец весенних лесокультурных работ определяется датой перехода среднесуточных температур че­рез +10 °С;

4) дата перехода среднесуточных температур через +10 °С осе­нью фиксирует конец периода активной вегетации и начала осенних лесопосадочных работ;

5) переход среднесуточных температур через +5 °С осенью означает конец периода большого цикла вегетации и окончание осенних лесопосадочных работ;

6) дата перехода среднесуточных температур через 0 ⁰С осенью означает начало устойчивых отрицательных температур.

Названные даты берутся из соответствующих таблиц в климатических справочниках для указанных районов и заносятся в таблицу 3.

Таблица 3 - Время изменения среднесуточных температур воздуха в течение

года

Дата перехода среднесуточных температур (0С) через	Время года
	весна	осень
0	1 апреля	9 ноября
5	16 апреля	16 октября
10	2 мая	26 сентября

Из данных таблицы 3 определяем, что период весенних посадочных работ ограничен промежутком времени между датами перехода средне­суточных температур через +5° и +10 °С. Для нашего региона этот период равен 17 дням ( с 16 апреля по 2 мая).

Период осенних лесопосадочных работ определяется с 26 сентя­бря по 16 октября и составляет 21 день.

Время между датами перехода весной и осенью через 10° составляет период активной вегетации, который длится со 2 мая по 26 сентября и равен 148 дням.

Большой цикл вегетации соответствует промежутку времени между датами перехода весной и осенью через +5 ⁰С. В данном слу­чае он начинается 16 апреля и заканчивается 16 октября, то есть равен 184 дням.

Таким образом, в районе расположения Орловской опытной станции продолжительность лесопосадочных работ весной равна 17 дням, осенью - 21 дню, что создает благоприятные условия для их проведения. Длительность периода активной вегетации и большого цикла вегетации оптимальны для успешного развития древесных и сельскохозяйственных растений, выращиваемых в этом районе.

Определение влагообеспеченности территории

Характеристика влагообеспеченности территории определяется:

- за теплый период времени года гидротермическим коэффициентом (ГТК) по Г.Т. Селянинову;

- для полного года - коэффициентом водного баланса (К) по В.Н.Сукачеву.

Гидротермический коэффициент по Г.Т. Селянинову

, (1)

Для определения этой величины все данные берутся из таблицы 1.

.

В зависимости от численного значения коэффициента район от­носится к одной из зон:

- зона избыточного увлажнения - ГТК = 1,5 и более;

- зона обеспеченного увлажнения - ГТК = 1,0...1,5;

- зона с недостатком влаги - ГТК = 0,7...1,0;

- зона сухого земледелия - ГТК = 0,5...0,7;

- зона пустыни и полупустыни - ГТК = меньше 0,5.

Следовательно Орловская опытная станция находится в зоне обеспеченного увлажнения.

Коэффициент водного баланса по В.Н. Сукачеву:

, (2)

.

Зона определяется по численному значению коэффициента:

- зона лесов, болот - К = больше 6,0;

- зона лесостепи (земледелие возможно без орошения) - К= 5,0...6,0;

- зона черноземной степи (земледелие возможно без ороше­ния) - К = 4,0...5,0;

- зона сухой степи (земледелие возможно без орошения, но вы­сокий уровень зависит от применения комплекса агротехнических мероприятий) - К = 3,0...4,0;

- зона полупустыни (земледелие без орошения, дает низкие ре­зультаты) - К = 1,5...3,0;

- зона пустыни (земледелие без орошения невозможно) - К = 0...1,5.

В нашем примере это зона лесов и болот.

В заключении студент делает общий вывод о экологических условиях лесоаграрного ландшафта и связи с особенностями проектирования лесомелиоративных систем.