Шпаргалка по "Инженерному обустройству"

1. Семенное и вегетативное возобновление  леса, их сравн. оценка. Восстановление основного компонента леса — древесной растительности, вслед за которой появляются и другие, характерные для него компоненты - напочвенный покров, подлесок, грибная и бактериальная флора и т.д. В практике возобновление леса оценивается по наличию и характеру молодого поколения древесных растений (всходы, налёт, самосев, сеянцы, подрост, саженцы, поросль), их количеству, размещению, распределению по породам, состоянию и т д. Возобновление леса бывает семенным и вегетативным, естественным, искусственным и комбинированным. Многие древесные и кустарниковые породы имеют свойство возобновлять сявегетативным путем - из спящих и придаточных почек. Лесоводственное значение имеют следующие виды вегетативного возобновления: порослевое, корневыми отпрысками, отводками. Пневую поросль дает большинство лиственных пород. Эта поросль получается обычно из спящих почек; лишь отдельные лиственные породы (вяз, граб, осокорь) дают поросль из придаточных почек. Хвойные породы, за редким исключением, порослью невозобновляются. Поросль, образуемая на стволе растущего дерева из спящих почек, называется водяными побегами. Спящими считаются почки, которые закладываются одновременно с формированием годичного кольца, способные долгое время существовать, не давая нормальных побегов. Придаточными называются почки,возникшие в разных частях растений между лубом и корой в результате повреждения побега или корня. Порослевая способность древесных пород зависит от их биологических особенностей, возраста, условий среды и других причин. Например, дуб дает достаточное возобновление до 50 лет, береза - до 30-40, осина - до 20 лет. Имеются указания о том, что порослевая способность сохраняется дольше при более трудных условиях произрастания одной и той же породы. Так, например, в одновозрастном насаждении деревья, отстающие в росте, дольше, сохраняют порослевую способность, чем деревья лучшего роста. Приодновременной рубке деревьев одинакового возраста в одних и тех же почвенных условиях, но с различным текущим приростом поросль начинает раньше развиваться у деревьев с меньшимприростом.

Особенно  сильно выраженной и долго сохраняющейся  порослевой способностью отличаются липа и каштан; сильно выраженной способностью - дуб, ясень, клены, ильмовые, ольха, граб; слабо выраженной способностью бук, береза; очень слабой осина.Помимо поросли, образующейся на боковой поверхности пня, некоторые породы дают ее и на торце пня (вяз; граб, древовидные ивы и др.).Порослевую способность пород нередко используют при возобновлении березовых, дубовых, ольховых насаждений. Для этого при рубке леса оставляют невысокие пни. Более обильная поросль образуется при зимней рубке леса.Многие древесные и кустарниковые породы обладают способностью давать побеги от корней из придаточных почек. Эти побеги, называемые корневыми отпрысками, появляются преимущественно после рубки дерева. Иногда они образуются и при жизни дерева, особенно если у него ослаблен рост или было поранение корней. Корневые отпрыски после рубки древостоя могут появляться на протяжении ряда лет. Растут корневые отпрыски в первые годы жизни очень быстро. Имеется пример, когда осиновые отпрыски в центрально-черноземном районе на темно-серых суглинках в первый же год роста достигли высоты 2 м.Для предотвращения появления корневых отпрысков на лесосеке рекомендуется окольцовывать деревья (снимать кольцо коры до древесины), но оно имеет смысл, если проводится на всех деревьях в густом древостое за несколько лет до рубки.Довольно обильные корневые отпрыски при жизни и после рубки дают осина, серая ольха, белая акация, серый и белый тополь, рябина, терн, бересклет.После рубки сравнительно небольшие отпрыски дают береза, ильм, орех, груша. Редко дают отпрыски дуб, граб, ясень.Размножение отводками наблюдается в естественных условиях у сравнительно немногих пород. Ими размножаются липа, пихта, ель и ряд кустарников (клен татарский, лещина, слива, терн и др.). Сравнительная оценка семенного и вегетативного возобновления леса показывает, что вегетативным способом размножения целесообразно пользоваться в лесоводстве при периоде выращивания древостоев до 40- 60 лет. При некоторых положительных сторонах вегетативного возобновления (быстрый рост в молодости, более надежная передача наследственных свойств) и определенных отрицательных сторонах (искривленность, сильная сбежистость стволов, более низкие технические качества древесины) техника вегетативного возобновления и размножения многих древесных и кустарниковых пород проще техники семенного размножения. Она сводится практически лишь к регулированию способов и техники рубки материнского древостоя.Семенное возобновление связано прежде всего с урожайностью семян, которая бывает далеко не ежегодно. В первые годы жизни многие древесные породы развиваются крайне медленно, что вызывает необходимость ухода за ними. Тем не менее семенное размножение остается основным способом лесовозобновления, лесовосстановления и лесоразведения.

2. Рост и развитие древостоев, возраст,  этапы и чистые и смешанные  древостой леса характеризуется увеличением высоты, диаметра, объема и веса деревьев, кустарников и напочвенных  растений,   которые   составляют  лес.   Ежегодное  увеличение   количества древесины называется приростом. Если имеется в виду прирост за какой-либо один год, то прирост называют текущим. Прирост за несколько  лет - текущим периодическим приростом. Среднеарифметический прирост за   всю    жизнь дерева называют средним приростом. По степени роста деревья делят на быстрорастущие и медленнорастущие. По степени быстроты роста в первые годы жизни деревья семенного происхождения можно распределить так: лиственница, осина, ольха, береза, ильм, сосна, клен, ясень, дуб. Деревья порослевого происхождения растут быстрее деревьев, выросших из семян. Развитие - качественное изменение, происходящее в процессе роста и формирования леса. Развитие отличается от роста тем, что оно при одинаковом росте может быть различными определяется по внешним морфологическим, таксационным и физиологическим признакам. Один из наиболее наглядных признаков изменения качества в процессе роста леса — плодоношение. У деревьев одинакового роста   и    возраста   плодоношение    может   наступить    в   разное    время    их    жизни. Продуктивность леса     - это накопление древесной массы за определенный период времени в виде запаса (в м³). Темпы накопления запаса древесины зависят от древесных пород и условий среды. Рост и развитие древесных пород взаимосвязаны со временем и условиями среды. В состоянии самосева   молодые   деревца   имеют   малоразвитую   корневую   систему   и   небольшую листовую   поверхность.   По   мере   разрастания   корней   и   увеличения   числа   листьев ассимилирующая способность крон возрастает, увеличивается прирост древесины. Так продолжается до появления в кроне плодов или шишек. С наступлением плодоношения деревьев рост их в высоту замедляется и по мере старения почти прекращается. Для характеристики   отдельных   периодов   в   жизни   леса  выделяют   возрастные   этапы; молодняк,    жердняк,    средневозрастный,    приспевающий,    спелый    и    перестойный. Молодняк -- I класса возраста, т. е. хвойные и твердолиственные семенные древостой в возрасте до 20 лет; мягколиственные и твердолиственные порослевые в возрасте до 10 лет. Жердняк - период интенсивного роста, когда стволы имеют   размеры   жердей   (II   класс   возраста,   т.   е.   от   21   до   40   лет   хвойные   и твердолиственные семенные и от 11 до 20 лет мягколиственные и твердолиственные порослевые). Средневозрастный-интенсивно  растущий  древостой,  находящийся  в возрастном   отношении   примерно   посередине   между   периодами   возникновения   и спелости. Это хвойных и твердолиственных семенных от 41 до 60 лет, а мягко лиственных и твердолиственных порослевых от 21 до 30 лет. Приспевающий - древостой, замедливший свой рост, но не достигший спелости. Это хвойные и твердолиственные семенные породы 61—80 лет, мягколиственные и твердолиственные порослевые —от 31 до 40 лет. Спелый - древостой, замедливший рост по высоте, но еще способный увеличивать прирост древесины по диаметру. Это хвойные и твердолиственные семенные породы от 81 До 100 лет или 101 —140 лет, а мягколиственные и твердолиственные порослевые от 41 до 50 или от 51 до 60 лет. Перестойный — древостой, почти прекративший рост по высоте, разрушающийся от старости и болезней (более 140 лет). Это хвойные и твердолиственные семенные породы от 61 года и выше, мягколиственные и твердолиственные порослевые. Другие качественные изменения в процессе роста деревьев, зависящие от климатических факторов, изменений в водном режиме и почвенном питании, деятельности человека и др. В смешанных культурах обычно более полно используются производительные силы условий местопроизрастания - плодородие почвы, свет, тепло, влага. Как правило, смешанные культуры имеют большую продуктивность, сложную структуру. В таких древостоях стволы хорошо очищаются от сучьев, более полнодревесны. Смешанные культуры более устойчивы против вредителей и болезней, пожаров и неблагоприятных атмосферных влияний. В них биологический круговорот веществ более интенсивный, чем в чистых древостоях. Значительно больше и положительное воздействие их на почву. Смешанные культуры обладают и более высокими водоохранными, почвозащитными и декоративными свойствами. Создавать смешанные лесные культуры и ухаживать за ними труднее и сложнее, они требуют и больших затрат труда и средств. В экстремальных условиях, на очень бедных и сухих или, напротив, на избыточно увлажненных богатых почвах предпочтительнее создавать чистые лесные культуры. В этих условиях они и более продуктивны, и более устойчивы, а часто и единственно возможны. Это насаждения сосны в борах и суборях, особенно в очень сухих и сухих типах, насаждения черной ольхи на ольховых трясинах, дуб и вяз на засоленных почвах юга и юго-востока нашей страны. Самые высокопродуктивные плантационные культуры, предназначенные для ускоренного выращивания древесины, тоже создаются чистыми.

3. Типы леса. Смена состава леса. Рубки ухода за лесом. Разнородные условия произрастания леса обусловливают формирование и существование древостоев, крайне различных по своим биологическим и лесоводственным признакам. В то же время определенные участки леса имеют ряд общих характеристик и объединяются понятием «тип леса».Тип леса - совокупность участков леса, однородных по лесорастительным условиям, составу древесных пород, по другим ярусам растительности и фауны, нуждающихся   в    проведении    аналогичных лесохозяйственных мероприятий    при одинаковых   экономических   условиях. Лесорастительные   условия   -   это комплекс климатических, гидрологических и почвенных факторов, определяющих условие роста леса. Стройное учение о типах леса впервые было создано в России-выдающимся "ученым-лесоводом Г. Ф. Морозовым. определил тип леса как совокупность насаждений одной и той же породы, объединенных в одну обширную группу  общностью  условий  местопроизрастания. По типологии акад. В. Н. Сукачева тип леса устанавливается по главной породе и основному представителю напочвенного покрова, например ельник-кисличник, сосняк-брусничник. В основу типологии акад. П. С. Погребняка положено отличие участков леса по плодородию почвы и степени их влажности.  По плодородию почвы определены следующие разновидности типов леса:  А -  боры, В  - субори,  С  -сложные субори (судубравы, сурамени), Д - дубравы, а по влажности почвы: О - очень сухие, 1-сухие, 2 -свежие, 3 - влажные, 4 - сырые, 5 - болота . По этим двум показателям устанавливается тип леса. Например, чистые сосняки на глубоких песчаных почвах с преобладанием в напочвенном покрове брусники и зеленых мхов, характеризующих достаточную свежесть почвы, получают название свежий бор(А2). Название тому или другому типу леса дается по основной древесной породе и наиболее характерному   представителю   напочвенного   покрова   (ельник-кисличник),   подлеска (сосняк липовый), или по типичным условиям лесообитания (ельник-лог). Ежегодный  размер  рубок  ухода  определяется  делением  всей  площади  древостоев, нуждающихся в соответствующем виде рубок ухода, на средний срок повторяемости каждого   из   этих   видов   рубок   в   пределах   каждого   хозяйства   (елового,   дубового, мягколиственного и др.). Организация производства рубок ухода за лесом включает в себя выбор и отвод площадей в рубку, закладку постоянных пробных площадей, отбор деревьев в рубку, спиливание деревьев, обрубку сучьев, разделку и трелевку хлыстов, вывозку лесопродукции и очистку мест рубок. Размер участков для рубок ухода в молодняках обычно определяется величиной таксационного выдела.Размер участка при проведении прореживаний и проходных рубок механизированной бригадой определяется обычно оптимальным расстоянием трелевки (300 м).

Интенсивность рубок ухода за лесом зависит  от состава пород, их возраста, класса бонитета, состояния насаждения и целевой установки ухода. Различают такие уровни интенсивности: слабый - когда выбирается до 15% от запаса насаждения до рубки; умеренный- до 25; сильный - до 35; очень сильный - свыше 35%. При установлении уровня интенсивности необходимо придерживаться следующих требований Наставления по рубкам ухода за лесом. В молодняках применяются более интенсивные рубки, чем в средневозрастных и приспевающих насаждениях. Выше она в смешанных насаждениях по сравнению с чистыми. В насаждениях из быстрорастущих, светолюбивых пород интенсивность более высокая, чем в медленнорастущих и теневыносливых; в насаждениях высших бонитетов более сильная, чем в низкобонитетных. Чаще проводятся рубки в смешанных и сложных насаждениях, реже в чистых. Осветления и прочистки проводят в течение всего вегетационного периода, когда деревья находятся в облиственном состоянии. Между тем время проведения каждого из этих видов рубок зависит от состава молодняков, и его целесообразно увязывать с временем проведения других лесохозяйственных работ. В молодняках с преобладанием лиственных пород эти рубки должны быть закончены в летний период, а в молодых насаждениях с преобладанием хвойных допускается их проведение до поздней осени. Прореживания можно проводить до выпадения глубокого снега, а проходные рубки - в течение всего года. Время начала и окончания рубок ухода в каждом конкретном случае устанавливается с учетом лесорастительных зон, условий местопроизрастания, биологических особенностей древесных пород и экономики района. В смешанных насаждениях с участием хозяйственно ценных пород уход должен начинаться, как только обнаружится неблагоприятное влияние второстепенных пород на гланые. На свежих почвах, супесчаных, суглинистых, а также на сырых проточных и заболоченных почвах, в зоне тайги и смешанных лесов на больших площадях вырубок или гарей часто происходит смена сосны березой и осиной. Одновременное появление на вырубках и гарях поколения сосны с березой и осиной обычно приводит к гибели сосны и лишь при благоприятных условиях - к образованию смешанного одноярусного древостоя. Под пологом лиственных пород светолюбивая сосна тем более развиваться не может. При небольшом количестве березы и осины в составе древостоя сосна вновь захватывает площади, постепенно вытесняя осину и березу.

В засушливых условиях бедные пески не пригодны для роста березы и осины, а следовательно, на них не может произойти рассматриваемой смены пород. Процесс смены пород можно регулировать, осуществляя его в нужном для лесного хозяйства направлении. Путем проведения различных лесохозяйственных мероприятий обеспечивается формирование нужного состава древостоев, сохранение главной породы, улучшение качества древесины и повышение в целом продуктивности древостоев.Для сохранения главной породы на занятой ею площади стремятся воспитать благонадежный подрост в достаточном количестве еще под материнским пологом и максимально сохранить его при рубке древостоя. С этой целью производят своевременное-изреживание древостоев, добиваясь обильного плодоношения лучших деревьев.

Для восстановления главной породы на вырубках следует оставлять еще во время  рубки отдельные группы деревьев этой породы (семенные деревья), проводить меры содействия естественному возобновлению (сдирание подстилки, рыхление почвы под пологом древостоя и т. д.) с целью создания благоприятных условий для появления всходов. Важно также проводить борьбу с сорняками для лучшего произрастания самосева и подроста главных пород, а в последующем - систему рубок ухода за лесом.

12. Водная эрозия, образование оврагов, абразия, ирригационная зрозия. Водную эрозию почвы подразделяют на смыв почв (плоскостная эрозия) и овражную (линейную). Микрорельеф почвы не бывает идеально ровным. В связи с этим поверхностный сток атмосферных вод осуществляется струйками и ручейками различной величины. Концентрированные потоки талой, ливневой и дождевой воды создают промоины и водоройны, чаще небольших размеров. За год поле теряет из верхнего горизонта 6-12 т/га материала, а в отдельных случаях, при сильных ливнях, с гектара смывается до 200 т наиболее плодородной почвы. При этом почвы на поле, покрытом растительностью, смываются в меньшей степени, чем обнаженном. Таким образом, с распаханных площадей, расположенных на склонах, вследствие неурегулированного поверхностного стока наблюдается удаление плодородного слоя почвы. Этот малозаметный, но наиболее опасный и вредный процесс носит название смыв почв (плоскостная эрозия). На крутых и длинных склонах сток может привести к образованию крупных струйчатых и ручейковых размывов, с которыми уже нельзя бороться обычной обработкой почвы. Это так называемый струйчатый смыв почв. В этом случае образовавшиеся размывы необходимо специально заравнивать. Овраги - узкие, крутосклонные, довольно короткие, молодые отрицательные линейные формы рельефа. В естественных условиях они возникают во время дождей или таяния снегов из промоин по высоким берегам рек, на крутых склонах при уничтожении растительности, при увлажнении климата. Оврагообразование происходит наиболее интенсивно на территориях с континентальным климатом. В развитии оврага выделяют три стадии: Возникает мелкая рытвина. Водяные потоки ее постепенно углубляют. На этой стадии оврагообразование идет очень быстро. В степях России годовой прирост оврагов в длину составляет десятки и сотни метров, а во влажных субтропиках овраги удлиняются до 1000 и более метров за год. При углублении в начале (на вершине) оврага образуется уступ. Во время таяния снега и выпадения дождей вода падает с него водопадом, подмывая основание уступа. Вскоре он обваливается, и овраг медленно растет от вершины, образуя ответвления. Рост его может продолжаться до тех пор, пока вершина оврага не достигнет водораздела. Постепенно овраг собирает со склона всю воду. Его рост в длину и глубин} прекращается, склоны становятся пологими, исчезает перепад в устье. Склоны оврага начинают зарастать. На дне накапливаются рыхлые отложения, которые вода уже не может вынести. Зарастание оврагов характерно для влажного климата, в засушливом же климате овраги долго сохраняются в «свежем» состоянии.