Меню

Для чего нужны деревья по берегам рек

Лесной барьер: как лес защищает реки и озера

О невероятно красивой природе Сахалина можно говорить часами. Но лучше всего увидеть ее собственными глазами. Команде портала «Научная Россия» повезло оказаться на острове в октябре, когда природа наполнена яркими осенними красками. Кстати, леса Сахалина занимают 2/3 его территории. Сахалинская тайга — самая богатая в России. Здесь произрастает множество видов деревьев, кустарников и представителей сахалинского высокотравья. О значимости и роли леса говорили еще в древние времена. Современные исследования показывают, что лес защищает местные водоемы от загрязнения, что сказывается и на качестве воды в реках, и на качестве грунта. Подробнее о защитной функции леса и сохранении богатства сахалинской флоры в нашей беседе с научным сотрудником Института морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН Александром Кордюковым.

Название изображения

Александр Кордюков — кандидат биологических наук, научный сотрудник, учёный секретарь Института морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН.

— Как вы стали изучать леса? Почему выбрали именно это направление?

— Интерес к растениям появился в университете. Там у нас сложился дружный коллектив из нескольких студентов. Мы задумали издать книгу — «Атлас сосудистых растений окрестностей Южно-Сахалинска». Фактически, это книга с фотографиями растений, наиболее часто встречающихся в окрестностях города, и описанием: морфология, где обитает, в каких сообществах его можно встретить, каковы особенности растения, фенология и так далее. В рамках этой работы появился живой интерес к растениям и к лесу как к растительному сообществу, где детерминантом выступают деревья. Будучи студентом, я начал ездить в экспедиции. Так и появилась любовь к лесу, а именно темнохвойному, сложенному елями и пихтами лесу. темному, густому, с высокой сомкнутостью крон.

Александр Кордюков на острове Кунашир около ели Глена. Фото из личного архива

Александр Кордюков на острове Кунашир около ели Глена. Фото из личного архива

Вместе с научным руководителем Валерием Николаевичем Ефановым, доктором биологических наук, мы пришли к вопросу о влиянии леса на реки. Следует отметить, что Валерий Николаевич в первую очередь ихтиолог. Он кандидат биологических наук по специальности ихтиология и доктор биологических наук по специальности экология. Ему ближе реки и ихтиофауна. А мой интерес был сосредоточен на лесных сообществах. Мы объединились и стали заниматься изучением влияния леса на реки, а именно на состав речных грунтов.

На Сахалине реки гравийно-галечные. Раньше в них в большом количестве обитал тихоокеанский лосось, в первую очередь горбуша. Сахалинский вылов горбуши составлял около 75 % от общероссийского. Дело в том, что горбуша нерестится в чистых пресных реках. За миллионы лет эволюции она адаптировалась к чистым речным грунтам. Грунт реки, вокруг которой растет лес, содержит мало мелких частиц (меньше одного миллиметра). Такие частицы активно попадают в реку в результате нарушения лесного покрова. В результате хозяйственной деятельности количество леса на водосборах сокращается, его качество ухудшается, что увеличивает интенсивность эрозионных процессов.

C поверхности почвы и при разрушении берегов в русло попадают мелкие илистые фракции. Все частички меньше одного миллиметра, как было установлено ихтиологами и гидрологами, не просто перемещаются и стекают из речки в океан, а фильтруются в речном грунте. Гравийно-галечный речной грунт, состоящий из относительно крупных камушков, выступает в качестве сита для этих частиц, и они осаждаются в грунте. Также установлено, что мелкие частицы негативно влияют на водообмен внутри грунта. Если грунт чистый, циркуляция воды происходит естественным образом. Когда грунт заилен, циркуляция воды в грунте существенно ухудшается.

Тихоокеанские лососи нерестятся в реках и откладывают икру в нерестовых буграх. А нерестовые бугры, если они сложены чистым грунтом, имеют хороший водообмен. Икре в таких буграх комфортно, она получает необходимое количество кислорода, продукты жизнедеятельности икринок быстро выносятся, поэтому выживаемость икры остается высокой. Когда грунт заилен, водообмен ухудшается, и икре не хватает кислорода, а продукты жизнедеятельности выносятся хуже. Выживаемость существенно падает.

В рамках научной работы мы не изучали влияние грунта на лосось, поскольку этот вопрос достаточно интересный, но уже проработанный. Наше внимание было сосредоточено на влиянии состава, количества и качества леса в водосборах на характеристики грунта.

— Каковы результаты этого исследования?

— Каждое лесное сообщество — многоярусное. В его составе деревья первого и второго ярусов, кустарниковая растительность, мохово-лишайниковый ярус и травяно-кустарничковый ярус. Ярусы образовываются и изменяются на протяжении нескольких сотен лет. Если говорить о естественных лесах, то там формируется качественная лесная подстилка.

Антропогенное влияние и ухудшение характеристик леса нарушает гидрологический режим и негативно влияет на гидрологические характеристики. Мутность воды и заиленность грунтов увеличивается при ухудшении качественных и количественных характеристик лесов — уменьшении облесенности в целом, а также уменьшении участия хвойных пород, нарушении структуры, деградации подстилки, нарушении почв и так далее. Вследствие этих процессов изменяются особенности трансформации осадков, усиливается склоновая и русловая эрозия.

Название изображения

Бурение ствола клёна возрастным буравом Пресслера на о. Кунашир. Фото из личного архива

— Вы упомянули антропогенный фактор. Речь идет о вырубке?

— В первую очередь. Раньше Сахалин считался достаточно лесным регионом. В книгах японских авторов начала ХХ века, а до сентября 1945-го года южная часть Сахалина была оккупирована японцами, можно встретить информацию о том, что Южный Сахалин покрыт густыми, девственными хвойными лесами. Сейчас от хвойных густых девственных лесов осталось буквально несколько процентов в наиболее труднодоступных местах.

Как мы знаем, лесные ресурсы не всегда используются оптимальным и рациональным методом. За вырубками часто следовали пожары. На вырубленных участках оставались порубочные остатки, которые обильно освещались солнцем. Обстоятельства складывались так (в том числе по вине человека), что остатки леса загорались, приводя к пожарам на остальных, не вырубленных, участках. При этом, на восстановление, например, темнохвойного леса требуется до трехсот лет.

— Как развивалось направление, посвященное лесам, в Институте морской геологии и геофизики РАН?

— Название Институт морской геологии и геофизики не должно вводить в заблуждение. Изначально в этом здании был японский научно-исследовательский институт, который занимался проблемами сельского и лесного хозяйства. И первое десятилетие институт, называвшийся тогда Сахалинским комплексным НИИ, имел в основном биологическую направленность. Затем по мере развития народного хозяйства и оценки углеводородного потенциала стали наиболее востребованы направления наук о Земле, и превалирующими науками в институте постепенно стали как раз геология и геофизика. Только в 1984 году институт получил известное сегодня название — Институт морской геологии и геофизики. Однако традиционно биологическое направление на протяжении всей жизни института сохранялось, и сейчас остается одной из пяти тем научно-исследовательских работ. Сегодня биологическое направление связано с экологией, влиянием антропогенных факторов, влиянием факторов окружающей среды.

Это мощное наследие. В Институте сформирована прекрасная школа биологов, которые и сегодня продолжают значимые исследования. Конечно, в настоящее время биологическая направленность отнюдь не превалирующая. Тем не менее, замечательные специалисты занимаются изучением леса, экологией растений, структурной ботаникой, исследуют лишайники, мхи, флору сосудистых растений.

— В Институте создан уникальный питомник растений. Расскажите подробнее об этом проекте.

Название изображения

Кустарники на контейнерной площадке в питомнике Магнолия Парк. Фото из личного архива

Название изображения

Александр Кордюков с выращенными гортензиями на посадках. Фото из личного архива

— Насколько питомник уникальный, мне сложно оценить. Между тем, экспериментальные поля для сельскохозяйственных исследований стали деградировать, после того, как это направление утратило силу в институте.

В то же время по острову активно распространялся борщевик Сосновского, который сейчас активно расселяется по югу Сахалина. В 2014 году возникла идея создать на территории института питомник декоративных деревьев и кустарников. Администрация нас поддержала, хотя проект был достаточно сложным. Вообще сельское хозяйство и растениеводство — это труд, который не даёт быстрого «выхлопа». Растению, прежде чем вырасти из сеянца до чего-либо более-менее презентабельного, требуются годы: от 4 до 7 и более лет. При этом саженцы нуждаются в постоянном уходе.

Питомник начал деятельность на территории института в 2016 году. При этом мы занимаемся как выращиванием деревьев, кустарников из семян, так и черенкованием и доращиванием. У коллег из питомников, расположенных в центральной части России, покупаем посадочный материал с открытой корневой системой, привозим его в Южно-Сахалинск, рассаживаем в контейнеры для дальнейшего доращивания. Мы ухаживаем за растениями, обрезаем, поливаем, полем, удобряем, пока не вырастет хороший саженец, который можно будет использовать в озеленении города, частных территорий, дворов, парков и так далее.

— Какова основная функция леса? Почему следует его оберегать и использовать лесные ресурсы рационально?

— О пользе леса знали еще в древние времена. В своде законов Хаммурапи, например, уделялось внимание охране рек — указывалось, что в бассейнах рек необходимо сохранять лесные массивы в водоохранных целях. В противном случае, при вырубке леса будут деградировать реки.

Постепенно это проникало в умы всех, кто занимался лесом и реками, поскольку эта связь была очевидной: когда вырубаешь лес, изменяются гидрологический режим реки, качественный состав воды и другие значимые показатели.

По выражению замечательного русского ботаника, лесоведа, почвоведа Георгия Николаевича Высоцкого, леса определяют деревья-лесообразователи, влияние человека на лес, влияние окружающей среды на лес и влияние леса на окружающую среду. Последнее выражается в нескольких аспектах: это и гидрологическая водоохранная роль леса, и санитарно-гигиеническая роль леса, и защитная роль леса, которая включает в себя почвозащиту, берегозащиту, ряд других аспектов.

Кстати, в 1948 году был принят так называемый Великий план преобразования природы. Этот план, в частности, предполагал создание защитных лесополос вдоль рек, дорог и сельхозугодий на засушливых территориях Советского Союза.

План, к сожалению, полностью не был реализован, однако его экономические последствия были колоссальными. По наблюдениям исследователей, один гектар высаженного леса позволял улучшать гидрологический режим, состояние почв, ветровой режим на двадцати гектарах прилегающих территорий. Защитные лесные полосы очень полезны при ведении сельского хозяйства, хотя сейчас этот факт игнорируют, потому как выращивание лесных защитных полос требует времени. Это долгосрочная инвестиция, которая отобьется только через 10-20 лет. Быстрого «выхлопа» не дает, при этом требует постоянного ухода.

Водоохранная роль леса тоже очень велика, особенно в бассейнах малых и горных рек. Если река малая, с общей длиной русла до пятидесяти километров, то водоохранная зона должна составлять не менее пятидесяти метров. Для более крупных рек — не менее ста метров и больше. Это участки, которые в большей степени ответственны за качественный состав стока, его регуляцию и режим. Но в целом динамика зависит от состояния лесов на всём бассейне.

—- Какие методы используют современные специалисты, изучая лесные экосистемы?

— Из современных методов широко применяется дистанционное зондирование, которое было известно и раньше, но сейчас стало доступнее. Высококачественные спутниковые снимки, детальные, подробные, позволяют анализировать состояние лесного покрова в целом, породный состав. Отражаемый свет, который видим мы, который считывают спутники, можно анализировать, в том числе с использованием методов машинного обучения. Нейросети, например, позволяют составлять достаточно подробные карты лесного покрова.

Однако нельзя забывать, что для обучения нейросетей нужны исходные материалы, то есть геоботанические описания в каждом конкретном месте. Чем больше точек будет описано стандартными, классическими ботаническими методами, тем больше будет материалов для анализа данных.

Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования и Российской академии наук.

Источник

Для чего нужны деревья по берегам рек

Стать рекам чище здорово помогают прибрежные деревья. Ива и ольха корнями извлекают из воды нитраты и другие соли. Даже самая лучшая очистная установка не может очистить реку от вредных примесей, как это делают корни деревьев, тростника, рогоза и камыша.

Но прибрежные растения полезны еще и другим: они обогащают слой воздуха над водной поверхностью кислородом, который так необходим реке. Вода, обтекая корни ольхи и ивы, бурлит, и в ней происходят процессы окисления. Тенистые кроны деревьев спасают речку от жаркого солнца, уменьшают испарение воды. Деревья не дают берегам обваливаться, предотвращают русла рек от заиления, задерживают стоки с различными удобрениями и ядохимикатами с окружающих полей. Деревья помогают речке. Значит, для того, чтобы вылечить речку, нужно помочь деревьям.

Наиболее подходящие породы для облесения берегов рек — ива и тополь, так как они прорастают из кольев и черенков. Есть два способа посадки кольев и черенков вдоль рек. Один из них годится для высоких берегов, не затапливаемых паводками. В этом случае длина черенков — 25—35 сантиметров, 0,8—1,5 сантиметра. Длина кольев ив и тополей — 1—2 метра.

Нарезают черенки и колья до начала сокодвижения. Черенки сажают на глубину до 30 сантиметров в лунки, подготовленные железным прутом соответствующего диаметра. Колья из тополей и ив вставляют в ямы, сделанные ломом на глубину до 60 сантиметров. Забивать колья в землю нельзя, можно повредить кору. Посадка черенков, саженцев и кольев — лишь пол-дела. Первые 2—3 года нужно ухаживать за посадками, оберегать от скота, пропалывать от сорняков, рыхлить и, по возможности, поливать почву.

Однако, обсадка берегов деревьями не всегда достигает цели, потому что весенняя вода или лед в половодье подмывают берега, ломают саженцы, и все это падает в речку. Специалисты заметили, что колья тополя или ивы могут укореняться и давать ветки не только, когда посажены в землю вертикально или прикопаны горизонтально, но будут расти, когда прикопаны под наклоном. Второй способ обсадки берегов и состоит в том, что колья тополя и ивы длиной 5—6 метров кладут на прибрежную землю так, чтобы одни их концы были наравне с водой или сразу над уровнем воды, а другие доходили до верха берегового склона. Когда эти будущие деревья связаны между собой в определенную систему и создают что-то вроде живой подушки, берег речки станет более стойким против размыва. Развиваясь, они создают богатую корневую систему и выпускают много поросли. Перепутанные во всех направлениях корни такой посадки создают живой матрац, очень стойкий против быстрого течения. Густая поросль от кольев покрывает береговой склон до самой воды. Если нижнюю часть поросли вырублено, или ее поломает лед, верхние ветки поддерживают жизнь этой корневой системы через тот самый кол, что вы, ребята, присыпали землей. Эти колья в земле продолжают жить и гонят соки снизу вверх по всей системе.

Широкое применение такого способа предполагает использование большого количества тополевых или ивовых кольев (на один километр берега — 1 тыс. штук), по возможности тонких, ровных, с зеленой непотресканной корой для лучшего прорастания и укоренения. Колья прикапываются к берегу на расстоянии один метр друг от друга, параллельно один к другому, перпендикулярно к течению речки. Помещают колья в неглубокие выкопанные канавки, закрепляют деревянными крючьями, а затем все забрасывают землей.

Источник

Укрепления берегов рек защитными лесными насаждениями

date image2014-09-04
views image15640

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Для укрепления и защиты берегов от разрушения и водных источников от заиления, загрязнения создаются береговые защитные насаждения. Они предотвращают эрозию и абразию, укрепляют почву, создают водопрочную структуру, в период половодий и паводков задерживают наносы, переводят поверхностный склоновый сток во внутрипочвенный. Кроме того, эти насаждения улучшают санитарно-гигиеническое состояние водоемов и прилегающих к ним территорий, повышают эстетичную привлекательность ландшафтов и уменьшают испарение с поверхности воды.

Для защиты рек от истощения, засорения, загрязнения и заиления в зависимости от формы речных долин, их облесенности, характера существующих угодий создаются водоохранные зоны. В них включают склоны коренных берегов с балками и оврагами, впадающими в речную долину, надпойменные террасы и поймы.

Наименьшая ширина водоохранной зоны (до 100 м) устанавливается при длине реки меньше 50 км, двухсотметровая — вокруг рек протяженностью до 100 км, а свыше 100 км — отводится трехсотметровая полоса. На крупных реках размеры водоохранной зоны колеблются от 500 м до нескольких километров.

В пределах водоохранной зоны по берегам рек выделяется прибрежная полоса строгого ограничения хозяйственной деятельности. В ее пределах запрещается распашка земель, выпас и организация летних лагерей скота, применение ядохимикатов и удобрений, строительство баз отдыха и палаточных городков, производственное строительство и т.д. В сложной системе защитных лесных насаждений в поймах равнинных рек особое значение придается прирусловым лесным полосам, расположенным непосредственно вдоль русла реки, ее рукавов, и береговым насаждениям на коренных берегах долин. Здесь растения являются основными биогеохимическими барьерами на пути миграции загрязняющих веществ и ионного стока.

Прирусловые лесные полосы укрепляют берега рек, защищают их от размыва, а русло от заиления; улучшают санитарное состояние речных вод, предотвращая их загрязнение.

Эти полосы снижают скорость ветра и ослабляют испарение с водной поверхности. На малых реках предотвращают зарастание водотоков растительностью и в целом улучшают условия для рыборазведения. Прирусловые полосы аккумулируют твердый сток, предотвращают занос песком и размыв плодородных почв поймы, оказывают положительное мелиоративное влияние на прилегающие сельскохозяйственные угодья.

Читайте также:  Какая река еще не задействована в марках российских автомобилей

Размещение и ширина прирусловых лесных полос зависят от величины реки, состояния и типа берегов, интенсивности весеннего половодья, характера использования прирусловой поймы и некоторых других факторов. По своей конструкции они, как правило, проектируются из двух поясов — кустарникового и древесно-кустарникового.

Кустарниковые ивы высаживаются по бечевнику, русловому откосу до бровки поймы. На крутых подмываемых берегах кустарники размещают на прирусловой пойме в зоне возможного скалывания. На высоких берегах, быстро разрушающихся от сильного подмыва и не имеющих бечевников, речная (нижняя) граница лесной полосы размещается за бровкой русла на расстоянии, равном ширине ожидаемой 3-5-летней переработки (скалывания) берега.

На выпуклых участках пологих намываемых берегов речная опушка лесной полосы отодвигается от меженного уреза воды на ширину незаросших пляжей, чтобы чрезмерно не сужать весенний водоток в русле.

В дополнение к кустарниковому поясу на прирусловой пойме создается древесно-кустарниковый пояс, который в половодье имеет струенаправляющее значение. Поэтому он должен быть максимально плотным по вертикальному профилю, а речная опушка древесно-кустарникового пояса должна иметь плавные закругления и не вызывать скопления льда и мусора на изгибах рек при высоких уровнях половодья.

Размещение верхней (пойменной) опушки прирусловой лесной полосы определяется шириной зоны смыва, размыва или отложений речных наносов, а также ценностью луговых угодий в прирус ловой пойме. Общая ширина прирусловой лесной полосы по каждому берегу изменяется в зависимости от величины реки и типа берега (табл. 3.1).

ТАБЛИЦА 3.1. Ширина прирусловых лесных полос в зависимости от типа берегов (по В.Г. Шаталову)

Реки, их длина Ширина по типам берегов (м)
Вогнутый выпуклый прямолинейный
Самые малые, до 25 км
Малые,
25-50 км
51-100 км
Средние, 101-200 км
201-500 км

Минимальная ширина прирусловых лесных полос (до 10 м) допустима на устойчивых задернованных берегах, когда не происходит размыва и отложения наносов вдоль рек, отличающихся слабой эродированностью, отсутствием русловых деформаций, незначительным поверхностным стоком.

Максимальная ширина для прирусловых лесных полос рекомендуется на вогнутых подмываемых берегах при наличии интенсивных эрозионных и русловых процессов, а также на землях, не используемых в сельскохозяйственном производстве.

Ширина прирусловых полос вдоль рек, к которым примыкают периодически распахиваемые земли, увеличивается на затопляемой пойме до 30-50 м, на незатопляемой пойме — до 20 м. При наличии в пойме понижений и ложбин, по которым в русло реки поступает твердый сток, прирусловая лесная полоса аккумулирующего назначения проектируется шириной до 50 м, независимо от характера использования поймы. При подходе русла реки непосредственно к коренному берегу долины ширина прирусловых полос увеличивается до 50 м, а эродированный крутой склон подвергается сплошному облесению и укреплению инженерно-биологическими методами.

В верховьях рек (до 50 км от истока) рекомендуются полосы шириной в пределах 10-20 м, создаваемые по принципу прибалочных полос. С последующим расширением рек и их пойм, удалением от истока, ширина лесных полос увеличивается.

Вдоль обвалованных рек прирусловые лесные полосы размещают на русловом откосе, на внутреннем откосе дамбы и за внешним откосом дамбы. В прирусловых насаждениях предусматриваются разрывы различного назначения: ландшафтные для формирования пейзажей, рекреационные для пляжей, хозяйственные (переправы, водозаборы, водопои, участки притонения, пристани и пр.).

Прирусловые лесные полосы не рекомендуются: на заболоченных поймах рек; на участках, где намечается спрямление или расчистка русла; на участках, где предусмотрено проведение осушительных работ и работ по регулированию стока реки; на землях, не пригодных для лесоразведения (большая каменистость, засоленность почвогрунтов).

Подбор пород для создания прирусловых защитных лесных полос осуществляется на основании изучения почвенных и гидрогеологических условий: продолжительности проточного затопления в половодье и глубины залегания грунтовых вод. Следует использовать преимущественно влаголюбивые породы: ивы, тополя, ольху черную. На более плодородных и дренированных почвах следует высаживать дуб черешчатый, ясень обыкновенный, которые успешно выдерживают проточное затопление до 30 дней. На высоких прирусловых гривах, сложенных супесчаными наносами, при редком и кратковременном затоплении (до 15 дней) выращивают сосну, березу.

Для создания кустарникового пояса по русловому откосу рекомендуются преимущественно кустарниковые ивы: трехтычинковая, русская, пятитычинковая, пурпурная, серая, конопляная, остролистная и другие. Заготовку хлыстов и черенков лучше производить на той же реке в естественных зарослях. В древесно-кустарниковом поясе на прирусловой пойме из кустарников рекомендуются боярышник, бузина, жимолость, калина, клен, облепиха, смородина, сирень, шиповник и другие. Ивы разводятся черенками, кольями, хлыстами, посевом семян. Ветла высаживается кольями или саженцами. Все остальные породы высаживаются сеянцами или саженцами. Тополя лучше высаживать сеянцами или предварительно укорененными черенками. Дуб вводится посевом наклюнувшихся желудей или сеянцами.

В кустарниковом поясе размещение посадочных мест на относительно устойчивых берегах составляет 1,5-2,5 х 0,5 м. На размываемых откосах и бечевниках рекомендуется более загущенное размещение — 1 х 0,5 м. В древесно-кустарниковом поясе при порядном смешении древесных пород и кустарников ширина междурядий устанавливается в 1,5-2,5 м, а размещение в ряду 0,7-1,5 м. Во всех тополевых и ветловых полосах ширину междурядий следует устанавливать в 2,5-3 м, размещение в рядах — 1,5 м. При минимальной ширине древесно-кустарникового пояса (из 3-5 рядов) кустарники вводятся смешением с древесными породами в рядах, а со стороны поля рекомендуется ряд колючего или плодового кустарника.

При создании кустарникового пояса по русловому откосу посадка производится без предварительной подготовки почвы с одновременным изготовлением посадочных мест: ямками, щелями, шурфами. Посадка производится весной, после спада полых вод, во влажную почву. При этом не следует дожидаться полного освобождения от воды руслового откоса, а по мере готовности постепенно производят посадочные работы. В зонах хорошего увлажнения возможны и летние посадки; в этом случае ивовые черенки заготавливают и сразу же удаляют появившиеся листья, не повреждая кору. На самых низких уровнях, подвергающихся длительному затоплению, возможны осенние посадки крупным материалом.

На высоких участках прирусловых валов, не подвергающихся кратковременному затоплению, возможна весенняя посадка до затопления, а на остальных участках, как правило, после схода полых вод. Посадка древесно-кустарникового пояса осуществляется механизированным способом, кустарникового по откосу — ручным. Возможно посадку прирусловых полос производить в два срока: в первую очередь кустарниковый пояс, а на 2-3-й год — древесно-кустарниковый.

На крутых подмываемых участках с интенсивным разрушением берегов предварительно производится сполаживание откоса для придания угла естественного уклона и облесение откоса производится кустарниками в комплексе с берегоукрепительными простейшими сооружениями. На рыхлых грунтах по откосу сверху вниз под углом 45° к урезу воды по течению через 1,5-2 м делают канавки глубиной 0,5 м, по дну которых через 0,4-0,5 м вбивают в щель свежие колья ивы белой длиной 1-1,2 м и толщиной 3-5 см.

Верхний конец кольев оставляют на одном уровне с поверхностью откоса. С использованием свежезаготовленных хлыстов ивняка заплетают по кольям плетень с оставлением верхушек хлыстов над плетнем. После этого канавки засыпают землей и уплотняют. Для укрепления откосов следует использовать только кустарниковые ивы, успешно переносящие длительное затопление: трехтычинковую, пурпурную, русскую, шерстистопобеговую, серую, миндальную, а также иву белую (кустарниковая форма).

В условиях более плотного суглинистого грунта, менее размываемого, применяется более упрощенный способ посадки. Так же изготавливают мелкие канавки глубиной 0,1-0,2 м, в которые укладывают свежесрубленные хлысты ивы толщиной до 8-10 см и длиной 3-5 м. Для лучшего закрепления хлысты в канавке прижимают ко дну рогатками и присыпают землей. Вершинки хлыстов оставляют открытыми на уровне поверхности откосов. Нижняя часть хлыстов должна быть ниже уровня воды — в жидком грунте.

На более опасных участках откосов, интенсивно разрушающихся потоком воды, производится устилочный способ закрепления: по выположенному откосу через 50-60 см раскладывают ветвистые хлысты ив. Комлевые концы ив укрепляют в жидкий грунт ниже меженного уровнях воды. Затем хлысты укрывают ветвями лиственных пород (от рубок ухода и лесозаготовок). Толщина слоя ветвей должна составлять 20-30 см. На ветви накладывают проволочную сетку и пришпиливают ее к откосу проволочным креплением. В верхней части откоса концы проволоки крепят к столбам через каждые 3-5 м, внизу — к крупным камням или кольям.

По боковым краям устилочного крепления укладывают поперечные бруски или бревна, прикрепляемые к столбам, вкопанным и грунт. Ивовые хлысты должны быть слегка присыпаны грунтом для лучшей приживаемости, а при большей скорости воды нижняя часть крепления усиливается каменной наброской, в качестве которой используются глыбы мела, известняка и других материалов, заготавливаемых в обнажениях коренных берегов долины.

Для закрепления невысоких берегов (1,5-2 м) и формирования устойчивого бечевника в нижней части откоса следует создавать водоотводные плетни. По меженному уровню реки в канавки глубиной 20-30 см вбиваются ивовые колья на глубину 0,5-0,6 м и столько же оставляют над поверхностью. Через каждые 5 м под углом 45° к течению делают боковые канавки глубиной 20-30 см, в которые также вбивают колья от воды до крутой части откоса.

Далее по кольям продольной и поперечной канавок изготавливают плетень высотой 0,5 м из свежих хлыстов кустарниковых ив. При этом нижние концы хлыстов втыкают в дно канавок, а верхушки оставляют для дальнейшего роста над плетнем. Плетение делается общим для лучшего крепления, затем засыпают канавки и нижнюю часть плетня. Через 1-2 года между поперечными плетнями произойдет кольматаж ила из водного потока и за счет осыпания откоса, тогда в свежие отложения высаживают черенки или колья ив в шахматном порядке с размещением 1 х 0,5 м.

В остальных случаях с особо интенсивными процессами разрушения берегов следует возводить инженерные сооружения типа бун, укрепления из бревен, горбылей, камней (в том числе меловых), в комбинации с растениями. Эти сооружения ведут иногда к резкому изменению русловых процессов и поэтому должны обосновываться, исходя из гидрологических расчетов. Следует иметь в виду, что эффективность бун и других сооружений значительно повышается, если они применяются в комплексе с ивовыми плетнями и посадками.

Уход за кустарниковым поясом в первые 2-3 года заключается в оправке вымытых растений, освобождении их от мусора, камыша. Поломанные и поврежденные побеги обрезают на пень, что способствует большей их кустистости. В дальнейшем производится лишь омоложение кустарникового пояса рубкой на пень с одновременной заготовкой хлыстов для посадочных работ. Не допускается «перерастание» других пород (ветлы, тополей) в крупномерные стволы, поэтому их поддерживают в кустарниковой форме.

Уход за почвой в древесно-кустарниковом поясе осуществляется в виде прополки и рыхления в течение 3-5 лет. В первые два года проводится не менее 4 уходов. Механизированный уход в междурядьях дополняется ручным в рядах. При полосной подготовке почвы во избежание смыва междурядья оставляют в задернованном состоянии. Для усиления кущения кустарники на 3—4-м году срезают на пень. При большом отпаде (более 20%) на 2-3-й год производится после спада полых вод дополнение посадок.

На особенно смывоопасных участках допускается высев в междурядьях многолетнего люпина. В этом случае уход за полосами не осуществляется. При наличии местного материала (камыш, солома, хворост и пр.) на смывоопасных участках в междурядьях молодых насаждений его раскладывают и притуживают. При высокой сохранности и отсутствии сорняков посадки в уходах не нуждаются.

Надежной защитой от скота служат опушечный ряд из колючих кустарников, а также междурядья, засеянные люпином. Люпин, кроме того, обогащает почву питательными веществами.

Береговые насаждения на коренных берегах долин.

Они могут быть сплошными или в виде припойменных (подоткосных) и приречных (надбровочных, верхних береговых) лесных полос (рис.). Припойменные лесные полосы создаются у основания коренного берега, окаймляют пойму для защиты ее и русла от заиления и загрязнения, улучшения микроклиматических условий и предотвращения размыва берега полыми водами. Нижняя граница припойменной лесной полосы размещается по урезу максимального уровня воды в половодье.

Ширина припойменной лесополосы составляет 10-20 м; в устьевых частях балок она увеличивается по принципу насаждений-илофильтров. Увеличение ширины целесообразно за счет облесения нижней части коренного берега или прилегающего склона надлуговой террасы. Припойменные лесные полосы должны иметь плотную конструкцию.

Приречные (надбровочные, верхние береговые) лесные полосы создают вдоль бровки крутого берегового откоса для улучшения химических и бактериологических показателей воды регулируемого стока, защиты коренных берегов от эрозии, улучшения микроклиматических условий на прилегающих склонах и ландшафтно-декоративного оформления берегов речных долин.

Ширина приречной полосы зависит от протяженности и уклона примыкающих к бровке берега склонов, степени их эродированности, хозяйственного использования и других факторов. На малых реках ширина устанавливается в пределах 10-20 м, на средних реках при наличии сильносмытых склоновых земель должна увеличиваться до 50 м. С учетом конкретных условии микрорельефа и поверхностного стока по водоподводящим ложбинам ширина лесополос всегда увеличивается и предусматриваются водозадерживающие валы или канавы.

В зависимости от условий, целей и задач густота растений регулируется на основе специальных расчетов. Излишняя густота растений может повышать уровень воды по течению, замедлять скорость течения, что создает неблагоприятные последствия при наводнениях. Чем уже русло реки, тем это влияние сильнее.

Приречная лесная полоса создается всегда плотной конструкции в целях лучшего снегозадержания и водопоглощения по принципу прибалочной лесополосы.

При небольшой длине склонов (не более 100 м) речных долин и слабой интенсивности эрозионных процессов создаются либо припойменные, либо приречные лесополосы. При слабо вы раженных коренных берегах и в случае отсутствия эрозионных процессов на луговых склонах припойменные лесные пол осы не создаются.

Рис. 3.3. Размещение лесных полос в водоохранных зонах рек (по В.Г. Шаталову): а – пойма реки отсутствует; б – пойма реки односторонняя; в – пойма реки двусторонняя; г – пойма реки с террасами; д – пойма реки с неясно выраженным профилем. Лесные полосы: 1 – прирусловые; 2 – береговые на коренных берегах; 3 – припойменные; 4 – приречные; – максимальный уровень половодья.

Сплошные насаждения по берегам речных долин создаются с целью снижения интенсивности эрозионных процессов, аккумуляции твердого стока, ослабления поверхностного стока, поступающего с прилегающих склонов, и рационального использования непродуктивных в сельскохозяйственном производстве площадей, наиболее опасных в эрозионном отношении (крутые откосы, осыпи, оползни, пески, каменистые обнажения и др.)

Сплошному облесению подлежат также сильно- и среднее смытые участки пастбищных угодий низкой продуктивности, изрезанные промоинами, рытвинами на склонах крутизной свыше 12-15°. Такие участки не предусматриваются под террасирование или залужение. При небольшой протяженности (30-50 м) берегов долин и их крутизне 6-12°, с наличием смытых почв, целесообразно их сплошное облесение. В этом случае припойменные и приречные лесополосы не создаются.

При невозможности сплошного облесения берега из-за большой крутизны откосов или каменистости и плотности обнажений (известняки, песчаники, мел и пр.) производится полосное или куртинное облесение берегов, где позволяют почвенно-растительные условия, В комплексе с посевом трав (шалфея, синяка, донника, чабреца, люцерны эспарцета, клевера, костра, овсяницы, пырея, люпинов)».

Кроме этих насаждений могут формироваться полезащитные лесные полосы поперек поймы, аккумулирующие и почвозащитные посадки на песчаных отложениях, почвозащитные насаждения на конусах выносов овражно-балочных систем, впадающих в пойму, а насаждения — иллофильтры в устьевой части балок, насаждения вокруг старых озер, болот и других пойменных водоемов, насаждения на заболоченных участках поймы.

На земном шаре ежегодно вступает в эксплуатацию от 300 до 500 новых водоемов-водохранилищ. Общее их число превысило 30 тыс., площадь водного зеркала — около 400 тыс. км 2 , а с учетом подпруженных озер — 600 тыс. км 2 . Многие крупные реки планеты — Волга, Ангара, Миссури, Колорадо, Парана и др. — превращены в каскады водохранилищ. В перспективе предполагается зарегулировать 2/3 рек земного шара.

Влияние водохранилищ на прилегающие территории

С одной стороны водохранилища необходимы для социально-экономического развития общества, для удовлетворения его потребности в воде, в продовольствии, энергии, отдыхе, в борьбе с наводнениями и т.д., а с другой — оказывают также и отрицательное воздействие на природу и хозяйство речных долин выше и ниже створа плотин. Строительство водохранилищ сопряжено с негативными изменениями в окружающей среде. Это прежде всего связано с затоплением и подтоплением территорий, вызывающем резкие изменения в производительности почвенного покрова, составе и биологической продуктивности фитоценозов.

В целях предотвращения действия неблагоприятных факторов, а также выбора оптимальных путем использования трансформированных прибрежных территорий необходимы глубокие и всесторонние исследования ландшафтов, испытывающих влияние со стороны искусственных водоемов.

После создания водохранилища в результате быстрой фильтрации воды в берега, а также подпора грунтового потока произходит сильное поднятие грунтовых вод: в верховьях — на 1,29 м, в средней части — на 3,24 и в низовье — на 5 м.

С типами водного режима связаны не только процессы влагонакопления, но и гидрогенная аккумуляция, ослабевающая по мере снижения глубины грунтовых вод.

Изменение гидрологии дифференцирует кислородный режим подтопленных территорий. Зона периодического затопления и подзона заболачивания отличаются минимальными запасами растворенного в грунтовой воде О, (от 2,5 мг/л в начале наблюдений, до 0,3 мг/л в последние годы). Следует отметить, что оптимальное содержание растворенного в воде кислорода — выше 2,0 мг/л, при концентрации О, от 2,0 до 0,9 мг/л — дыхание корневых систем затруднено, ниже 0,9 мг/л — и вовсе прекращается.

Читайте также:  Огурцовая река из незнайки

С удалением от берега и снижением степени подтопления количество растворенного в грунтовой воде кислорода постепенно возрастает и достигает максимальных значений в зоне глубокого оглеения.

Изменив коренным образом водный и воздушный режим почв, обеспеченность грунтовых вод растворенным кислородом, обычно водохранилища вызывают сдвиг почвенных условий на прилегающих территориях в сторону развития анаэробиозиса.

Подтопленные территории существенно влияют на состав фитоценозов, причем степень изменения их структуры зависит от глубины залегания грунтовых вод.

Рис. 3.4 Схема трансформации прибрежных территорий под влиянием водохранилища

Заболачивание приводит к усыханию и выпадению культур сосны, березы. В подзоне олуговення сосновый и березовый древостой имеет высокую сохранность и отличается наибольшими показателями роста в высоту и по диаметру.

По глубине залегания грунтовых вод, содержанию в них растворенного кислорода и окислительно-восстановительному потенциалу в почвенной корнеобитаемой толще в зоне подтопления четко выделяются три группы местообитаний.

В первой группе с уровнем грунтовых вод до 50 см культуры сосны, дуба, березы и естественные сосново-лиственные древостой не соответствует появившимся новым экологическим факторам антро­погенной природы, поэтому на данных участках целесообразно проведение реконструкции, направленной на исправление состава насаждений и повышение их продуктивности. Наиболее эффективными в данных условиях являются ольха черная с подлесочными породами из черемухи и калины, а также ивовые насаждения. В целях декоративного оформления и создания благоприятных условий для отдыха, лесонасаждения следует сочетать с луговыми полосами, со­стоящими из высокостебельного цветущего разнотравья.

Реконструктивные мероприятия во второй группе местообитаний с глубиной грунтовых вод от 50 до 100 см должны быть направлены на исправление состава насаждений путем замены выпадающих сосняков культурами тополя с подлесочными породами из крушины, ивы серой, рябины, калины. В насаждениях третьей группы местопроизрастания с грунтовыми водами от 100 до 150 см, в связи с оптимальными почвенно-гидрологическими условиями, реконструктивные мероприятия не целесообразны.

Облесение прудов и водохранилищ проводят для укрепления берегов от разрушения волнобоем, защиты водоемов от заиления и загрязнения, ослабления испарения с водной поверхности и улучшения санитарно-гигиенических условий на побережье. Защитные насаждения по берегам водохранилищ предупреждают заболачивание пологих берегов, приостанавливают оползневые явления, декоративно оформляют берега, создавая благоприятные условия для отдыха. Исключительно велико влияние насаждений на качество воды: являясь естественным фильтром, они улучшают ее химический состав и усиливают бактериологические свойства.

В системе прибрежных насаждений в зависимости от их расположения и основного назначения выделяют несколько видов (рис.3.4).

Верхние береговые насаждения выполняют стокорегулирующую, почвозащитную, кольматирующую, ветроломную, санитарно-гигиеническую функции, а также функцию декоративного оформления берегов. Они размещаются на присетевой части склона, выше бровки коренного берега. Ширина верхних береговых насаждений устанавливается с учетом длины, величины уклонов и степени эродированности вышележащего склона, а также высоты и эрозионного состояния коренного берега долины. Эти насаждения должны рассчитываться на максимальное поглощение поверхностного стока. Для крупных водохранилищ ширина верхних береговых насаждений должна составлять от 60 до 120 м, для малых водохранилищ и прудов — не менее 20 м.

При впадении в водохранилище притоков, балок и крупных оврагов верхние береговые насаждения сливаются с прибалочными и приовражными полосами. Верхние береговые полосы на перерабатываемых абразией берегах и склонах создаются с отступлением от нормального подпорного уровня (НПУ) на расстояние 10-летней переработки. На равнинных участках, пологих берегах и склонах, не подвергающихся абразии, лесную полосу размещают в 5-15 м от НПУ В состав верхних береговых насаждений входят также сильноэродированные земли и участки песков, не используемые в сельском хозяйстве.

Верхние береговые насаждения должны иметь плотную конструкцию и хорошую подстилку, что обеспечивает снегозадержание и водопоглощение. Они должны быть трехъярусными и создаваться по комбинированному типу смешения. Подбор пород и технология выращивания верхних береговых насаждений аналогичны таковым в прибалочных и приовражных полосах.

Средние береговые насаждения создаются для защиты от смыва и размыва берегов, предупреждения оползневых явлений, декоративного оформления берегов и хозяйственного использования непроизводительных площадей. Средние береговые насаждения размещаются на коренных берегах речных долин и уступах террас. На оползневых берегах их ширина устанавливается с I учетом облесения всего тела оползня. В связи с тяжелыми лесорастительными условиями этих местоположений и ограниченными возможностями применения здесь механизации некоторые участки берега следует оставлять под естественным травостоем и кустарниковыми насаждениями.

Ассортимент пород для средних береговых насаждений и агротехника их выращивания аналогичны таковым для овражно-балочных насаждений. В ассортимент пород должны вводиться декоративные виды и формы, повышающие эстетическую ценность насаждений. Широко рекомендуются породы с глубокой, хорошо развитой корневой системой, способные давать корневые отпрыски. Подбираются виды, нетребовательные к почвенно-грунтовым условиям, поскольку размещать их приходится нередко на смытых почвах или обнажениях почвообразующих пород. На пологих берегах участки с хорошими почвами могут рекомендоваться под плодово-ягодные и лекарственные культуры.

РИС. 3.4. Схема защитных насаждений по берегам водохранилищ, а — абразионные берега: 1 — тростник, камыш озерный, рис дальневос­точный; 2 — кустарниковые ивы; 3 — древовидные ивы; 4 — среднее береговое насаждение из кустарников и древесных пород; 5 — верхнеебе-реговое насаждение, б — пологие берега: 1 — кустарниковый пояс; 2 -древесно-кустарниковый пояс.

При облесении оползневых участков высаживаются высокоствольные древесные породы, которые хорошо транспирируют влагу, содействуя осушению грунта, и дают корневые отпрыски, надежно скрепляющие верхние горизонты почвы (тополя, ива белая, робиния, лиственница, береза).

Нижние береговые насаждения подразделяются на волноломные, размещаемые на пляжах абразионных берегов, дренирующие — на пологих неабразионных берегах, предназначенные для борьбы с их заболачиванием, и наносорегулирующие, создаваемые в верхней части водохранилища для аккумуляции поступающих речных насосов.

Волноломные насаждения погашают надземными частями растений энергию волн прибойного потока и вдоль береговых течений, аккумулируют наносы и скрепляют грунт корневыми системами. Волноломные насаждения должны занимать всю наводную часть пляжа и подводную отмель, насколько это позволяет устойчивость растений при конкретном уровенном режиме водоема. Установлено, что если ширина волноломной (противоабразионной) полосы из кустарниковых ив не менее длины волны, то абразия практически отсутствует и берег не разрушается.

На пологих берегах крутизной 3-6° противоабразионные насаждения создаются за 3-5 лет до заполнения водохранилища выше и ниже НПУ. После его заполнения противоабразионные полосы создаются по мере сработки уровня воды (осенью).

При значительной абразии высоких берегов и небольшой ширине надводного пляжа создание волноломной полосы целесообразно лишь в комплексе с устройством берегозащитных гидротехнических сооружений (бун, плетней и пр.). Для размещения волноломной полосы необходимо сформировать пляж и пологую отмель достаточной ширины (на крупных водохранилищах не менее 20 м), что обычно возможно спустя 5-10 лет после заполнения водохранилища.

В целом ширина волноломной полосы с волногасящими культурами может быть принята в 20-50 м (В.А. Афанасьев, Ю.П. Бяллович, Г. А. Харитонов); она зависит от типа берегов, высоты и длины волн, ширины и величины уклона подводной отмели.

При инженерно-биологическом способе защиты абразионных берегов немаловажную роль играют полуводные растения (камыш, тростник и др.). При создании волноломной полосы вниз по отмели следует разводить полу водную растительность: рис дальневосточный при глубине постоянного затопления 0,2-0,5 м, тростник — при глубине 1-1,5 м и камыш озерный — при глубине 2-2,5 м. Из кустарниковых ив хорошо переносят длительное периодическое затопление ивы трехтычинковая, русская, пурпурная, шерстистопобеговая, серая. На надводном пляже используют иву белую, иву ломкую, ольху черную, тополя, облепиху, аморфу и другие породы.

Размещение для кустарниковых ив принимается загущенным — 0,8(1) х 0,3(0,2) м и для древесных пород — 2(2,5) х 1(1,5) м. На участках с узким пляжем рекомендуется укреплять берега плетнями из живых ивовых хлыстов. Хороший результат дает комбинированный способ создания волногасящих защит из кольев ивы белой, камыша, тростника и каменных полузапруд в виде живого частокола и береговых живых бун.

Дренирующие насаждения создаются на переувлажненных почвах в зоне подтопления, их ширина — около 30 м. При частичной подготовке почвы в насаждения вводятся ивы древовидные, тополя, ольха черная и другие влаголюбивые породы.

Илозадерживающие (наносорегулирующие) насаждения создают с целью защиты водохранилища от твердых наносов. Поэтому полосы или куртинные насаждения кольматирующего назначения закладываются в пойме выше вершины водохранилища, в устьях впадающих в него балок и оврагов. Рекомендуются наносорегулирующие насаждения сложной формы, с густым подлеском, типа илофильтров.

Посадки по откосам земляных плотин предназначены для охраны плотин от оползней и смыва грунта при волнобое, для защиты их от разрушения при передвижении по ним транспорта и скота. Противоабразионные полосы устраивают из 5-6 рядов кустарниковых ив по урезу меженных вод и выше по мокрому откосу. Размещение принимается загущенным — 0,5 х 0,5 м, посадка производится в шахматном порядке. По бровкам откосов может быть создана аллейная посадка из тополей или древовидных ив.

За сухим откосом в нижнем бьефе обычно наблюдается заболачивание, поэтому здесь высаживают дренирующие влаголюбивые породы — тополя, ветлу, ольх и др. Сухой откос плотины засеивают многолетними травами между одно-, двухрядными кустарниковыми кулисами через 5 м. Возможно также его облесение кустарниками и древесными породами.

Припрудовые полосы по конструкции и назначению соответствуют противоабразионным, средним и верхним береговым. Их создают в количестве одного, двух или трех поясов в зависимости от местных условий. Первый, волноломный (берегоукрепительный), пояс располагают в зоне НПУ, он состоит из 2-3 и более рядов кустарниковых ив. Второй пояс (волноломный и дренирующий) создают из тополей и древовидных ив между отметками НПУ и ФПУ (форсированного уровня). Третий противоэрозионный пояс из засухоустойчивых пород размещают выше ФПУ.

На пологих неэродируемых берегах может отсутствовать третий пояс, а на высоких и крутых — второй. Общая ширина насаждений вокруг прудов установлена до 10-18 м. В полосах оставляют разрывы для проезда и прогона скота к водоему. По водоподводящим тальвегам создают кустарниковые илофильтры для кольматажа твердого стока. Ширину их определяют в зависимости от уровня проходящего паводка; длину по главному таль вегу устанавливают не менее 50 м, а по второстепенным — 20-30 м. Здесь, как и на абразионных участках берега, целесообразно устраивать плетни из свежезаготовленного хвороста и живых ветловых кольев.

РИС.3.5. Инженерно-биологические мероприятия на водоемах с сильным колебанием уровня воды.

На мокрых откосах плотин для защиты их от разрушения волнобоем сажают 1-2 ряда кустарниковых ив между отметками НПУ и ФПУ. С целью биологического дренажа на нижнем бьефе производится посадка древовидных ив и тополей (на протяжении 50-100 м). На ответственных участках водохранилищ и прудов, подвергающихся интенсивной абразии, создают подпорные сооружения из камня, бетона или дерева.

На водоемах с сильным колебанием уровня воды в Германии используют посадку ив с таким расчетом, чтобы при полном затоплении на поверхности оставались верхушки растений 10-20 см.

Источник

Растения, укрепляющие берег пруда

article5170.jpg

Многие мечтают о доме у реки или о живописном природном водоеме небольших размеров на участке или рядом с ним.

И вдруг ваши мечты сбылись, а вместе с ними появились и проблемы. Размывание грунта течением разрушает кромку берега, которая начинает осыпаться, становится небезопасной.

Водоем начинает терять форму, заиливается и уже не выглядит так же привлекательно для владельца.

Остается только один вариант решения этой проблемы – укрепление берегов водного сооружения.

Данные работы вполне под силу выполнить своими руками и ничто не будет больше мешать безопасно наслаждаться отдыхом на берегу реки, водоема или озера.

✔ Разнообразие вариантов укрепления берега

Перед началом работ необходимо определиться с вариантом укрепления, используемыми материалами.

Выделяют следующие виды и способы:

— Укрепление противоэрозионной сеткой. Этот материал имеет высокую прочность, обладает гибкостью и незначительным весом. При помощи корней высаженных растений геомат прочно скрепляется с почвой, образуя сплошное армированное полотно.

— При помощи кокосового мата, который состоит из разных по плотности волокон, сплетенных между собой. Этой тканью и проводят укрепление берега пруда, водоема или реки.

— Использование георешетки. Этот способ отличается простотой и повышенной декоративностью. Кроме того спуск к воде будет удобным, а ячейки решетки можно заполнить любой декоративной отсыпкой, которая придаст индивидуальность вашему водоему.

— Применение армирующей сетки и галтованного камня.

— Использование габионов. Достаточно простой способ, представленный сооружением подпорных стенок в виде коробов с камнями. Применяется во многих случаях, а иногда просто незаменим при укреплении оползающего берега.

— Применение таких материалов, как лиственница, дуб и т.д. Это старый и давно известный способ берегоукрепления, который подходит для отвесных берегов. Смотрится он очень оригинально и красиво, а особенные свойства лиственницы позволят сооружению прослужить долгие годы.

— Использование свай (металлических, пластмассовых или бетонных). Это достаточно новый вариант, который подходит для крутых склонов берегов. Похож на предыдущий по своему исполнению.

— Укрепление при помощи растений (деревьями и кустарниками). Экологичный, эстетичный, но в то же время наиболее затратный и сложный способ, ведь он требует хороших знаний о необходимых растениях, которые подбирают в соответствии с условиями среды и особенностями грунта.
Для укрепления берегов растениями скорость течения воды не должна превышать 1 м/с при небольшой высоте волны (до 0,25 м). Растения должны иметь мощную разветвленную корневую систему, обладать устойчивостью к затоплению.
Причем в подводной зоне высаживают водные растения (например, водный ирис), а в надводной – древесно-кустарниковые виды (ива, облепиха, тополь черный, аморфа, из травянистых – манник, рогозы, аир, ситник, ирис болотный) и проводят одерновку.
Источник: http://greensector.ru/vodoemy/sposoby-ukrepleniya-ber..

✔Растения для укрепления берега

Ива

Ивы быстро растут, с легкостью выдерживают длительное затопление, что используется в целях укрепления берегов озер и искусственных водоемов.

Ясень.

Благодаря мощной корневой системе ясень высоко устойчив к сильным ветрам, поэтому его можно высаживать с северных сторон в качестве защитных насаждений, в качестве растений, укрепляющих берега водоемов или просто на открытых участках земли. Довольно устойчив к низким температурам воздуха зимой, однако требователен к характеру почвы. Ясень способен расти только на хорошо увлажненных почвах, кроме того, не переносит сильно затемненные места.

Камыш укрепляет берег и предохраняет фарватер реки от засорения и обмеления; защищает мелкую рыбу и предоставляет ей удобное место для метания икры, к тому же, в «камышах» гнездятся дикие утки. Ввиду этого в последнее время обращено внимание на культуру камыша, который может быть разводим на всех тех местах, которые покрыты водой не выше 1 м. Наиболее пригодны для разведения камыша песок, глина, подзол и торф и наименее тонкий ил. Посев возможен только на почвах, не покрытых водой, на покрытых же необходимо обратиться к посадке с корнями, для чего при неимении на месте готового посадочного материала приходится выращивать его в особых питомниках.

Применение осоки для укрепления берега полностью аналогичны камышу (см. выше). Как и камышом, осокой укрепляют зону колебаний уровня воды в реках с медленным течением.

Ольха.

Имеет большое почвозащитное, берегоукрепляющее и водорегулирующее значение.

Пригодна для закрепления склонов и балок. Осыпавшиеся листья быстро минерализуются, обогащая почву.

Черёмуха.

Улучшает структуру почвы, укрепляет берега рек и склоны гор.

Дает обильные корневые отпрыски, хорошо укрепляющие почву на откосах, осыпях, в оврагах. Корневая система поверхностная, но мощная, поэтому айлант ветроустойчив.

Прибрежное растение укрепляющее берег.

Это растение может быстро затянуть пустующие участки земли, особенно на берегу водоёма, тем самым укрепив берег.

Мята водная.

Растет как стелющееся растение, ею можно замаскировать берег пруда. Она хорошо укореняется и быстро разрастается, чем довольно не плохо укрепляет берег.

Гребенщик (Тамариск).

Тамариск сажают по берегам солёных озёр и морей, чтобы укрепить берега. Но эти кустарники покрывают землю множеством опавших веточек с высоким содержанием солей. Почвы засоляются, и другие растения там уже не выживают.

Источник



Социально-значимый проект»Зелёные великаны на страже берегов реки»

Актуальность работы заключается в том, что берега реки размываются и требуют укрепления.

В проектно – исследовательской работе мы решили поставить перед собой основную цель:

Укрепление берега реки Адерба.

В своей работе мы придерживались следующих задач:

-изучить берега реки,

-выяснить какие деревья растут по берегам рек, в частности по берегам реки Адерба,

-подобрать необходимую информацию в библиотеках, интернете

-воспитывать бережное отношение к окружающей природе, уважение к результатам труда

Скачать:

Вложение Размер
Социально-значимый проект 166.5 КБ

Предварительный просмотр:

Тема «Большие великаны на страже берегов реки»

Актуальность работы заключается в том, что берега реки размываются и требуют укрепления.

В проектно – исследовательской работе мы решили поставить перед собой основную цель:

Укрепление берега реки Адерба.

В своей работе мы придерживались следующих задач:

-изучить берега реки,

-выяснить какие деревья растут по берегам рек, в частности по берегам реки Адерба,

-подобрать необходимую информацию в библиотеках, интернете

-воспитывать бережное отношение к окружающей природе, уважение к результатам труда.

2.Защита и возможность реализации проекта………………….5-7

3. Исследование берега реки Адерба……………………………..8

4. Выяснить какие деревья растут по берегам реки .Адерба………………………………………………………………..8

5.Изучение корневой системы деревьев растущих по берегу реки, изучить какие виды бывают корневой системы…………. 8-9

6.Виды укрепления берегов……………………………………….9-11

7. Подготовить участок для посадки саженцев…………………….12.

9.Наблюдение и уход за ними………………………………………12

VI.Список используемой литературы………………………………13

В рамках проекта « Экошкола», наш проект называется « Зелёные великаны на страже берегов реки». Почему мы выбрали именно его? Рядом с нашей школой в 150 м протекает река Адерба, это прекрасное место, многие люди приезжают отдохнуть на нашу реку и не задумываются о том, что они каждый раз уничтожают кустарники, деревья, используя их для костра. А вот осенью в нашем селе случилась беда, было сильное наводнение, пострадали многие люди, были затоплены дома, унесло водой скот и домашнюю птицу. И нам показалось, что если бы не беспечность людей, не вырубали деревья, не засоряли реку, такой беды можно было бы избежать. Мы решили с ребятами укрепить берега реки Адерба посадить деревья, кустарники, чтобы река не размывала берега, а текла только по своему руслу. Выбирая тему нашего проекта, мы решили порадовать результатом своего труда не только себя, но и жителей нашего села. Знания, полученные в ходе этого проекта, мы сможем применить в дальнейшей жизни, может быть кто – то из нас станет лесником или экологом.

Укрепление берега — одна из самых серьезных проблем, участки которых расположены на берегу реки, канала, озера, пруда или другого водоема. Вода постоянно разрушает берег, отбирая всё больше и больше территории, ставя под угрозу не только имущество, но и жизнь человека. Поэтому еще с древних времен люди научились применять различные виды материалы и технологии для берегоукрепления.

Как недавно доказали ученые, берега рек в их современном виде впервые возникли, когда на Земле появились первые деревья — благодаря их корням вместо широких полузатопленных равнин возникли узкие потоки с крутыми берегами, то есть привычные нам реки и берега. Поэтому первыми «берегоукрепительными сооружениями» можно по праву считать деревья!

Составляя программу проектной деятельности, мы запланировали посетить библиотеки сельскую и школьную для подбора необходимой литературы; поиск в Интернете информации по описанию деревьев растущих вдоль рек, как правильно посадить деревья и кустарники, как за ними ухаживать.

Результатом нашего труда должно быть посадка деревьев и кустарников для укрепления берега реки Адерба. Очень важно, чтобы на завершающем этапе мы почувствовали удовлетворение от результатов своего труда,почувствовали гордость оттого, что мы смогли принести пользу жителям села, чтобы берега нашей реки были укреплены, и не произошло беды, которая случилась осенью в нашем селе.

Цель проекта: укрепление берега реки Адерба.

Задачи проекта: — изучить берега реки,

-выяснить какие деревья растут по берегам рек, в частности по берегам реки Адерба,

-изучить виды корневой системы

-подобрать необходимую информацию в библиотеках, интернете

-воспитывать бережное отношение к окружающей природе, уважение к результатам труда.

Состав участников проекта : учащиеся 1класса, 4 класса.

Этапы работы над проектом:

І.Подготовительный ( февраль 2012г.)

-Изучение имеющихся ресурсов и определение недостающих.

-Распределение исполнителей для реализации задач.

-Составить перечень необходимого посадочного материала.

-Подготовить сборник деревьев растущих вдоль рек.

ΙІ. Деятельностный (март 2012г.)

-Исследовать территорию участка.

-Выяснить какие деревья растут по берегу реки Адерба

-Изучить корневую систему деревьев, растущих по берегу реки .

-Составить список саженцев и кустарников.

-Узнать какие ещё виды берегоукрепления бывают.

-Подготовка участка для посадки саженцев

-Посадка кустарников и саженцев

-Наблюдение и уход за посадками.

ΙΙΙ. Обобщающий (май- сентябрь 2012г)

Работа над проектом началась в феврале. Мы с ребятами посетили библиотеки, работали с интернетом, все старались внести в этот проект долю своего труда. Среди ребят провели конкурс – защиту, каждая группа учеников находили информацию о деревьях и кустарниках и старались доказать , что именно их дерево или кустарник будет хорошо расти на берегу реки.

2.Защита и возможность реализации этого проекта

Образовались четыре группы исследователей. Каждая группа подготовила сообщение о двух растениях. Обсудив сообщения, мы решили, что в наших силах высадить деревья на берегу реки.

Группа « Вербочка» предложила посадить вербу и ольху т.к. у этих деревьев подходящие характеристики для посадки на берегу реки Распространена ива повсюду, за исключением Крайнего Севера. Растет по берегам рек, на переувлажненных, илистых или песчаных почвах, на вырубках, образуя заросли, хорошо, переносит обрезку. Благодаря разветвленной корневой системе служит для закрепления берегов рек и оврагов корневой системе служит для закрепления берегов рек и оврагов.

У ольхи очень широко разветвляется корневая система, поэтому ее можно использовать для закрепления рек и оврагов.
Группа « Липка» предложила посадить дуб, липу и калину. Из предложенных растений, выбрали липу и калину, потому что дуб не любит сильно увлажнённую почву. А вот калину, мы решили посадить, т. к. она любит воду.

Липа — одна из самых теневыносливых пород, занимающая по шкале цвета М. К. Туровского одно из последних мест, уступая лишь пихте, ели, буку и грабу. Она растет на умеренно богатых почвах с хорошим дренажем. Благодаря этим свойствам, дерево легко приживается под пологом других пород и в определенных условиях может их замещать. Корневая система растений поверхностная, широкая, не чувствительна к затоплению или уплотнению.

Группа « Крепкий орешек» предложила посадить орешник ( лещина) и дикую яблоню. Эти растения прекрасно приживаются на берегах рек.

Теневынослива и влаголюбива. Размножается семенами, прививками и отростками.Корни: сильно разветвляются, глубокое корневище и сильные боковые корниЛещина

Растёт как в лесу, так и по берегам рек. Корни яблони сильно разветвляются и уходят в глубь почвы.

Группа «Ягодка» предложила посадить кизил и белую акацию.

Растет кизил по берегам рек, забирается в горы до высоты 1500м над уровнем моря, на опушках лесов и по берегам рек образовывает мелкие заросли.

Растёт как в парках и скверах так и по берегам рек. Может высаживаться человеком в целях декоративного озеленения и расселяться самостоятельно.

Робиния лжеакация(акация белая)

Выводом послужило составление списка саженцев для посадки на берегу реки

3.Исследование берега реки

При изучении участка берега реки Адерба установили, что берег реки обрывистый,

невысокий, земля песчаная, местами глинистая, с камнями и корнями т.к. вблизи реки находится лесной массив.

4.Выяснить какие деревья растут по берегу реки Адерба.

При осмотре участка берега реки выяснили, что по берегам растут: верба, орешник, липа, ольха, кизил, дикая яблоня, белая акация.

При совместном обсуждении был выбраны 2 участка берега в разных направлениях по 200 метров для исследования растительности. Один из участков был залесенный, другой- безлесый.

Вывод: безлесый берег реки сильно подмыт рекой, нуждается в укреплении берега, т.к. были вырублены деревья.

5.Изучение корневой системы деревьев растущих по берегу реки, выяснить какие виды бывают корневых систем

При работе над проектом изучили, какие виды корневой системы бывают у деревьев и кустарников. Подобрали саженцы и кустарники для посадки вблизи реки.

Виды корневой системы

Виды корневой системы по происхождению подразделяют на семенные и вегетативные. При прорастании семени из зародышевого корешка вырастает главный корень нулевого порядка, на нем в дальнейшем образуются основные корни первого, второго и других порядков ветвления, на них — тонкие обрастающие корни . Кроме корней семенного происхождения, у многих плодовых растений имеются вегетативные, или придаточные (адвентивные), корни, которые вырастают от стебля или листа во влажной среде (почва, гравий, опилки, мох и т. д.).

У многих древесных пород главный корень растет отвесно вглубь почвогрунта (геотропизм), иногда отклоняется в сторону, от него отходят боковые корни, занимающие вертикальное, горизонтальное, наклонное положение. Корни наклонного направления у деревьев называют еще якорными, так как они имеют основное значение для удержания ствола в вертикальном положении.

Переходную зону между стеблем и корнем называют корневой шейкой . У растений с корнями семенного происхождения (сеянцев) она называется настоящей и постоянной, так как не зависит от глубины посадки, а у растений, полученных в результате укоренения стеблей, — условной , она образуется в любом месте стебля на уровне верхней границы почвы. Корневые системы подразделяют на три типа: стержневая, когда сильно выражен осевой корень и слабо — боковые (например, у грецкого ореха, лесной груши); разветвленная, когда стержневой корень не отличается по длине и толщине от многих боковых (у большинства сеянцев яблони садовой, косточковых пород, кустарников); мочковатая, когда преобладают тонкие, сильно разветвленные корни (земляника, отводки вегетативных карликовых подвоев).

Вывод: у выбранных нами растений корневые системы разветвленная и мочковатая, что послужит хорошим укреплением берега.

6. Виды укрепления берегов рек

Залесение берегов реки

Стать рекам чище здорово помогают прибрежные деревья. Ива и ольха корнями извлекают из воды нитраты и другие соли. Даже самая лучшая очистная установка не может очистить реку от вредных примесей, как это делают корни деревьев, тростника, рогоза и камыша.

Но прибрежные растения полезны еще и другим: они обогащают слой воздуха над водной поверхностью кислородом, который так необходим речке. Вода, обтекая корни ольхи и ивы, бурлит, и в ней происходят процессы окисления. Тенистые кроны деревьев спасают речку от жаркого солнца, уменьшают испарение воды. Деревья не дают берегам обваливаться, предотвращают русла рек от заиления, задерживают стоки с различными удобрениями и ядохимикатами с окружающих полей. Деревья помогают речке. Значит, для того, чтобы вылечить речку, нужно помочь деревьям.

Наиболее подходящие породы для облесения берегов рек — ива и тополь, так как они прорастают из кольев и черенков. Есть два способа посадки кольев и черенков вдоль рек. Один из них годится для высоких берегов, не затапливаемых паводками, В атом случае длина черенков — 25-35 сантиметров, толщина — 0,8-1,5 сантиметра. Длина кольев ив и тополей — 1-2 метра.

Нарезают черенки и колья до начала сокодвижения. Черенки сажают на глубину до 30 сантиметров в лунки, подготовленные железным прутом соответствующего диаметра. Колья из тополей и ив вставляют в ямы, сделанные ломом на глубину до 60 сантиметров. Забивать колья в землю нельзя, можно повредить кору. Посадка черенков, саженцев и кольев — лишь полдела. Первые 2-3 года нужно ухаживать за посадками, оберегать от скота, пропалывать от сорняков, рыхлить и, по возможности, поливать почву.

Однако, обсадка берегов деревьями не всегда достигает цели, потому что весенняя вода или лед в половодье подмывают берега, ломают саженцы, и все это падает в речку. Специалисты заметили, что колья тополя или ивы могут укореняться и давать ветки не только, когда посажены в землю вертикально или прикопаны горизонтально, но будут расти, когда прикопаны под наклоном. Второй способ обсадки берегов и состоит в том, что колья тополя и ивы длиной 5-6 метров кладут на прибрежную землю так, чтобы одни их концы были наравне с водой или сразу над уровнем воды, а другие доходили до верха берегового склона. Когда эти будущие деревья связаны между собой в определенную систему и создают что-то вроде живой подушки, берег речки станет более стойким против размыва. Развиваясь, они создают богатую корневую систему и выпускают много поросли. Перепутанные во всех направлениях корни такой посадки создают живой матрац, очень стойкий против быстрого течения.

Укрепление берегов речки при помощи наклонно прикопанных кольев ивы и тополя.

Густая поросль от кольев покрывает береговой склон до самой воды. Если нижнюю часть поросли вырубят, или ее поломает лед, верхние ветки поддерживают жизнь этой корневой системы через тот самый кол, что вы, ребята, присыпали землей. Эти колья в земле продолжают жить и гонят соки снизу вверх по всей системе.

Широкое применение такого способа предполагает использование большого количества тополевых или ивовых кольев (на один километр берега — 1 тыс. штук), по возможности тонких, ровных, с зеленой непотресканной корой для лучшего прорастания и укоренения. Колья прикалываются к берегу на расстоянии один метр друг от друга, параллельно один к другому, перпендикулярно к течению речки. Помещают колья в неглубокие выкопанные канавки, закрепляют деревянными крючьями, а затем все забрасывают землей.

Борьба с оврагами

Одна из главных причин заиления рек — овраги. Спасая голубые артерии, нужно научиться бороться с эрозией почвы. Овраг можно закрепить плетневыми запрудами. При их установке поперек русла оврага копается траншея шириной полметра, глубиной 30 сантиметров, которая врезается в берега размыва.

Укрепление оврага кольями вербы и тополя: а — колья ивы и б-тополя.

В дно траншеи вставляются ивовые колья и переплетаются плотно прутьями. Высота каждой из запруд — не более метра. Расстояние между ними такое, чтобы верх нижней запруды был на одном уровне с низом верхней. Откосы оврагов обсаживайте деревцами. Весной это делается, когда земля а оврагах оттает и пройдет вода, осенью — ближе к зиме, после сильных осенних дождей. Глубина ямок до 30 сантиметров. Чтобы в овраг попадало как можно меньше воды, ее нужно распылить. Для этого в зоне водосбора оврага черед каждые 50 метров делаются прокопы, отводящие струи воды в разные стороны. Оставшись без мощного потока, овраг прекращает расти.

Готовясь к борьбе с оврагом, научитесь вычислять его длину. Для этого весной впереди в 20 метрах от оврага вбивается колышек. Затем каждый месяц делаются замеры: от колышка до острия оврага. Разница между замерами и покажет рост оврага.

Помощи ждут не только родники, но и озера, реки. Чтобы возродить в реке жизнь, нужно сделать на ее дне через каждые 100-200 метров завалы из камней. Да-да, не удивляйтесь, именно завалы из камней. На них будут селитъся водоросли, моллюски, которые станут очищать воду. Рядом начнут прятаться мальки рыб. Вода, преодолевая перепады высот, переливается и журчит. Это ей на пользу: органические вещества преобразуются в проточной воде в минеральные, накатываясь на камни, вода аэрируется и пополняет запасы кислорода. Преграды, заставляющие воду переливаться и журчать, такие же целители воды, как опытные врачи для больного. Для завалов на дно реки берутся в основном камни ноздреватые и шершавые, размером в несколько десятков сантиметров. Их можно навалить один на одни или же опустить на дно несколько сеток с камнями по 20-50 кг каждая. Как показывает опыт, каменные завалы не только способствуют очищению воды и увеличению рыбьего царства. Через несколько лет в этих местах вновь начнут цвести кубышка и белая кувшинка.

7.Подготовить участок для посадки саженцев.

-разметить место для лунки

-всыпать в лунку лесного чернозёма

8.Посадка саженцев. На выбранном участке берега, мы разметили места для лунок выкопали их. В каждую лунку высыпали лесного чернозема. В каждую лунку поместили саженец и прикопали его. Полили саженцы и вокруг них выложили круг из речных камней для обозначения нашей посадки. Вокруг собрали мусор.

9.Наблюдение и уход за посадками. Каждую неделю мы решили проводить экологический десант с целью ухода и наблюдения за посаженными растения.

Конечно, наш проект ещё не закончен, т.к. мы должны увидеть, какие из растений, посаженных нами, принялись. Но уже сейчас нас радует то, что мы высадили саженцы и через несколько лет, кусочек берега нашей реки преобразится. При реализации этого проекта, мы узнали много нового и полезного для себя. Например липа, акация и калина являются лекарственными растениями и медоносами. Дикая яблоня- кислица обладает необычайно красивой древесиной, которую используют для изготовления различных поделок из дерева. Плоды орешника очень вкусные, содержат, вещества, необходимые нашему организму. Калина не растёт на берегу нашей реки, её садят только в саду, но мы решили попробовать и высадили её саженцы на нашем участке, т. к она очень любит влагу, а корневая система у калины разветвлённая. Мы думаем, что она не только украсит берег реки, но и укрепит его. Мы считаем, что наши посадки принесут пользу жителям окрестных домов, т. к. разросшиеся деревья и кустарники не дадут берегу реки разрушиться, а так же будут служить природной кладовой.

Список используемой литературы

1.Сильви Безуэль. Мир живой природы. В деревне: Советы, наблюдения, опыты. –М.: «Планета детства», «Издательство Астрель» АСТ, 2000

  1. Энциклопедия. Я познаю мир.- М.: «Астрель»,
  2. Полный школьный курс. Справочное пособие. – Санкт- Петербург, издательская группа «Весь», 2009.

4.Мария Сергеева. Растительный мир. Книга рекордов: Факты, поражающие воображение.- М.: «Эксмо», 2009.

5.Шумакова Н.Б., Авдеева Н.И., Климанова Е.В., Солдовьева Н.Б. Развитие исследовательских умений младших школьников. Работа по новым стандартам. М.: «Просвещение»,2011.

6. Ресурсы интернета поисковые программы: Coogle, Yandex

Источник

Adblock
detector