МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СОЧИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТУРИЗМА И КУРОРТНОГО ДЕЛА
ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ЛАНДШАФТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по
Лесомелиорации
Тема:
Защитные лесонасаждения на сельскохозяйственных землях влажных субтропиков Черноморского побережья
Работу выполнила:
студентка группы 03-ЛС
Проверил:
проф.
«_________________»
_______________
Сочи - 2006
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсовой работы по дисциплине «Лесомелиорация ландшафтов»
Выдано студентке
группы 03-ЛС
Исходные данные: Защитные лесонасаждения на сельскохозяйственных землях
Местоположение, район: влажные субтропики Черноморского побережья Северного Кавказа
Сведения об экологических и экономических условиях района проектирования
Сведения об отдельных объектах мелиорации:
· крутизна берегов балки - 60°, H=30 м
· стадии развития оврагов – сформировавшийся
· объем снегопереноса – менее 50 м 3/га
Объекты проектирования:
· Овраги
· Реки
· Горные ландшафты
· Железнодорожные пути
· Сады
· Рекреационные ландшафты
Система мелиоративных мероприятий:
· Приовражные лесные полосы
· Облесение берегов рек
· Лесомелиорация горных ландшафтов
· Мероприятия по борьбе с эрозией почв
Обоснование выбора конструкций и схем лесных полос
Ассортимент деревьев и кустарников
Схемы смещения и размещения древесных и кустарниковых пород
Расчет деревьев и кустарников на погонные метры
Агротехника выращивания
Экономическая эффективность лесомелиоративных насаждений
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Введение
Природные условия
1.1. Субтропической зоны_______________________________4
1.2. Черноморского побережья Северного Кавказа__________4
2. Лесомелиорация горных склонов_______________________________9
2.1. Эрозия почв на горных склонах____________________________ 9
2.2. Селевые потоки_________________________________________ 10
2.3. Борьба с эрозией почв____________________________________12
2.4. Горномелиоративные противоэрозионные и противоселевые насаждения_____________________________________________ 18
3. Приовражные лесные полосы__________________________________21
4. Садозащитные лесные полосы_________________________ 25
5. Мелиоративные мероприятия вдоль берегов рек__________29
6. Защитные лесонасаждения вдоль транспортных путей_____32
7. Рекреационные ландшафты___________________________________37
8. Экономическая эффективность защитного лесоразведения_________38
9. Заключение________________________________________________ 39
10. Литература_________________________________________________ 40
ВВЕДЕНИЕ
ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ
1.1. СУБТРОПИЧЕСКАЯ ЗОНА.
Влажный субтропический климат характерен для восточных побережий материков к северу и югу от тропиков. Лето во влажных субтропиках продолжительное и жаркое, с такими же температурами, как и в тропиках. Средняя температура самого теплого месяца превышает +27° С, а максимальная – +38° С. Зимы мягкие, со средними месячными температурами выше 0° С. Во влажных субтропиках средние годовые суммы осадков колеблются от 750 до 2000 мм, распределение осадков по сезонам довольно равномерное. Зимой дожди и редкие снегопады приносятся главным образом циклонами. Летом осадки выпадают в основном в виде грозовых ливней, связанных с мощными затоками теплого и влажного океанического воздуха, характерными для муссонной циркуляции восточной Азии. Ураганы (или тайфуны) проявляются в конце лета и осенью, особенно в Северном полушарии. Преобладает промывной водный режим. Состав лесов влажных субтропиков различен в зависимости от флористической области, к которой относиться тот или иной район. Биомасса субтропических лесов превышает 4000 ц/га, масса опада – около 210 ц/га.
1.2. ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА
Территория Черноморского побережья Северного Кавказа делится на две неравные по площади части – горную и предгорную, которые резко различаются по природным условиям. Основную часть территории занимают горы, глубоко и резко расчлененные речными долинами. Горы сложены преимущественно глинистыми сланцами, мергелями и частично песчаниками и другими породами различного геологического возраста.
Предгорье – это область распространения низких гор и холмистых, увалистых возвышенностей обычно с мягкими сглаженными формами рельефа. Постепенно нарастая от уровня моря, высота их достигает 400 – 500 м. Сложены предгорья преимущественно песчано-глинистыми породами; занимают узкую прибрежную полосу, отделяющуюся от гор крутым и высоким уступом и спускающуюся к морю широкими ступенями.
Вдоль берега моря располагаются морские террасы, которые наиболее развиты в приустьевых расширениях речных долин. Эти земли очень удобны для земледелия.
Многочисленные реки, встречающиеся на описываемой территории, берут свое начало в вершинах Водораздельного хребта и впадают в Черное море. Наиболее крупные из них Псоу и Мзымта. Они питаются в значительной степени талыми водами снежных горных вершин и имеют ясно выраженный весенне-летний паводок.
Основная часть населенных пунктов располагается в предгорьях и на морских террасах. Поля и сады расположены на морских террасах основных рек и в устьях их второстепенных притоков или на пологих участков склонов. Многочисленные санатории курорта Сочи расположены обычно на высоких морских террасах.
Черноморское побережье защищено высокими горными хребтами от вторжения холодных зимних северо-восточных ветров. Эти горные хребты, кроме того, задерживают массы влажного воздуха, приходящие со стороны моря. Сгущение водяных паров сопровождается выпадением атмосферных осадков. Их количество возрастает по направлению от морского побережья вглубь гор от 1200 до 3200 мм в год (Мосаяш А.С., Луговцов А.И., 1976). Эти условия во многом определяют сложившийся здесь климат. Он теплый и влажный, характерный для влажных субтропиков. От побережья вглубь гор климат меняется: становится холоднее, осадков выпадает больше, сокращается вегетационных период. Так, на Красной Поляне на высоте 566 м над уровнем моря количество осадков возрастает до 1676 мм (Сочи – АМСК – на высоте 57 м 1540 мм в год), а на горе Ачишхо (высота 1800 – 1900 м) годовое количество осадков достигает 2617 мм, а мощность снегового покрова – 400 см. Средняя годовая температура воздуха 3,5 градуса тепла (Сочи – АМС – 14,1 градус), морозы доходят иногда до 33 градусов. Следует отметить, что, хотя общее количество осадков значительное, распределяются они в течение года неравномерно. Так в мае – июле, когда их наименьшее количество, период засухи может достигать 30 – 40 дней, а в декабре – феврале – марте в результате обильных осадков возникает переувлажнение почвогрунта и проявляются эрозионные и оползневые процессы (особенно на участках лишенных естественной растительности: на полях, садах, лесных вырубах, в местах дорожно-тропиночной сети). Зона низких морских террас высотой до 60 – 700 м над уровнем моря обладает типичным морским влажным климатом, благоприятным для произрастания различных субтропических культур - чая, цитрусовых, тунга, эвкалипта, пробкового дуба и др.
Южные и юго-западные склоны главного Кавказского хребта и его предгорья в пределах Адлерского и Хостинского районов почти сплошь покрыты лесом, который спускается до самого моря и занимает почти 82 % всей территории. Только в горах, выше 1600 – 1800 м над уровнем моря, леса сменяются субальпийскими и альпийскими лугами и пустотами, занимающими 7 % территории. Выше 2400 – 2500 м преобладают крутые склоны, осыпи, скалы, снеговые поля, ледники.
Под влиянием высоких рекреационных нагрузок ухудшается общее состояние лесов, снижаются защитные санитарно-гигиенические и эстетические функции. Искусственное уплотнение почвы, разрушение лесной подстилки, вытаптывание травяного покрова, повреждение подлеска нарушают водно-воздушный и температурный режим почвы, вызывают ослабление и деградацию насаждений.
Леса Черноморского побережья имеют огромное природоохранное значение. Они выполняют горно-защитные функции, являются мощным климатическим фактором курортной зоны побережья. На этой территории расположен Сочинский национальный парк и Кавказский природный биосферный заповедник, где в большом количестве сохранились древнетретичные виды растений, в том числе, вечнозеленые кустарники: рододендрон понтийский, лавровишня, падуб, колхидский плющ и ряд травянистых растений; а также реликтовые виды, заслуживающие особой охраны (платан, тисс, самшит и др.). Поэтому всякое пользование лесами должно быть организовано здесь правильно с учетом их целевого назначения.
Почвы на описываемой территории разнообразны и формировались в зависимости от большого разнообразия материнских (горных) пород, условий рельефа, растительного покрова, климатических условий, а также характера хозяйственной деятельности человека. Здесь ярко выражена вертикальная зональность распределения почв, а кроме того и ландшафтов, климата, растительности и животного мира.
Высокогорная зона выше 1800 м над уровнем моря представлена альпийскими и субальпийскими лугами и горно-луговыми почвами, которые используются под пастбища и сенокосы.
Зону средних и низких гор, нижняя граница которых проходит на уровне 200– 400м занимают бурые лесные почвы, которые иногда отдельными языками встречаются в предгорной и высокогорной зонах; это связано с ярковыраженным явлением микроклимата. Тип бурых лесных почв формируется под мертвопокровными пихтовыми, пихтово-еловыми лесами, буковым, буково-грабовыми, буково-каштановыми лесами, под дубовыми лесами с примесью граба, бука, дикорастущих плодовых с зарослями кустарников и травянистым покровом.
При буроземообразовании образуются профили 2-х типов: без ясной дифференциации минеральной части по генетическим горизонтам (бурые слабоненасыщенные и кислые с горизонтами А+АВ+В) и с четкими различиями в составе минеральной части по горизонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и ненасыщенные оподзоленные с горизонтами А1+А1А2+АВ+В) (Л.Г.Гончарук, В.К. Козин, 1995.)
Образование гумуса в мертвопокровных лесах происходит за счет преобладания лесной подстилки. Все подтипы бурых лесных почв отличаются невысоким гумусонакоплением. Запасы гумуса в почвенной толще ниже 200 т/га.
Бурые лесные почвы формируются в условиях промывного водного режима, у них кислая реакция среды и ненасыщенность основаниями (это следствие процессов выщелачивания, лессивирования и псевдооглиения). В процессе почвообразования идет разрыхление почвенных горизонтов, причем оно интенсивнее в биологически активных верхних горизонтах.
Водопроницаемость бурых лесных почв в верхних горизонтах высокая и очень высокая. Величины фильтрационной способности свыше 0,5 мм/мин обеспечивают впитывание сильных осадков ливней и перевод их во внутрипочвенный боковой сток.
В условиях Черноморского побережья бурые лесные почвы интенсивно используются под чай и субтропические, южные плодовые, фундук, овощи, цветы.
Сформировались бурые почвы при промывном режиме (подвижные формы азота легко вымываются из верхних горизонтов почвы, а большое количество полуторных окислов, связываясь с фосфатами, делают их малодоступными для растений). Поэтому следует вносить азотно-фосфорные минеральные удобрения в виде подкормок (в жидком виде, с поливной водой или внекорневой подкормкой).
Основным мероприятием по повышению плодородия почв является создание мощного окультуренного пахотного слоя путем постепенного углубления в сочетании с систематическим применением органических или минеральных удобрений.
Бурые лесные почвы испытывают поверхностное переувлажнение в осеннее – зимний и ранневесенний период, поэтому необходимы мероприятия по улучшению их водно-воздушного режима: отвод, избыточных вод (дренажи, временный водоотвод, каналы, борозды). Под многочисленными насаждениями эффективна фитомелиорация.
Бурые лесные почвы располагаются в основном на склонах. Поэтому большое значение приобретают противоэрозионные мероприятия: контурно-мелиоративная организация территории, противоэрозионная агротехника, включающая противоэрозионные системы содержания почв на склонах (паро-сидеральная, паро-дерновая и дерново-перегнойная) с привлечением набора противоэрозионной техники и системы машин для горного земледелия.
Особое место должны занимать мероприятия по охране и правильному использованию лесных насаждений и регулированию выпаса скота, упорядочиванию земледелия и внедрению зональных систем земледелия с переходом к разработке и внедрению адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Желтоземы расположены в северных субтропиках России в зоне влажных субтропиков, под лесами колхидского типа, в прибрежной полосе Черного моря на расчлененных древних морских террасах, на примыкающих к ним предгорий и низкогорий с отметкой до 450 м над уровнем моря. Эти почвы используют под цитрусовые, чай, фейхоа, киви и другие субтропические и южные плодовые культуры, овощеводство и цветоводство.
В поймах и долинах рек распространены луговые и аллювиальные почвы, которые используются под сады, овощные, цветочные культуры и пастбища.
Использование почв горных областей ограничивается сильным развитием водной эрозии, оползнями, карстом, селевыми потоками. При освоении территории и использовании почв очень важны почвозащитные мероприятия: охрана лесов, регулирование стока, устройство противоселевых сооружений, специальной системы обработки и содержания почв, террасирование и облесение склонов, контурно-мелиоративная организация территории, строительство гидротехнических сооружений по регулированию поверхностного и внутрипочвенного стока, периодическое глубокое рыхление, внесение минеральных и органических удобрений, правильное использование пастбищных угодий.
Почва является не только ресурсом сельского хозяйства и лесохозяйственного производства, но и в данной зоне богатейшим рекреационным ресурсом. Под влиянием высоких рекреационных нагрузок ухудшается общее состояние лесов, снижаются их защитные жизнеобеспечивающие, санитарно-гигиенические и эстетические функции, резко снижается количество уникальных эндемичных видов животных и растений. Искусственное уплотнение почв, разрушение лесной подстилки, вытаптывание травяного покрова, повреждение подлеска и подроста нарушают водно-воздушный и температурный режимы почв, вызывают ослабление и деградацию насаждений и всего рекреационного биогеоценоза. Необходима научно-обоснованная организация и эксплуатация дорожно-тропиночной сети, видовых площадок, мест временного проживания, развлечений и сохранение уникальной и очень ранимой природы Черноморского побережья.
Экологическая ситуация в крае остается напряженной. Увеличение количества автотранспорта в крае за последние 10 лет почти в два раза, оживление экономики, рост потока грузов через порты, приезжающих на отдых граждан на собственном транспорте, использование транспорта, эксплуатирующегося с превышением экологических параметров, реализация через передвижные автозаправочные станции топлива, не соответствующего стандартам, - все это привело к увеличению выбросов вредных веществ в атмосферу за 1999 год на 300 тыс. тонн. В следствии всех этих факторов земли Черноморского побережья нуждаются в защитных лесных насаждениях.
ЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ ГОРНЫХ СКЛОНОВ
2.1. ЭРОЗИЯ ПОЧВ НА ГОРНЫХ СКЛОНАХ
Под эрозией понимают разрушение ветром или водой верхних слоев почвы. В связи с этим различают ветровую и водную эрозию. При ветровой эрозии ветер разрушает верхний плодородный слой почвы и переносит почвенные частицы в другое место. Ветровая эрозия причиняет большой ущерб сельскому хозяйству. Сильный ветер, разрушая почвы, выдувает семена и молодые всходы, засекает растения, разрушает дороги, оросительные каналы и хозяйственные постройки, а также нарушает своевременное выполнение полевых работ, т. е. наносит большой экономический ущерб.
Одна из наиболее разрушительных и распространенных форм эрозии — смыв верхнего, наиболее плодородного слоя почвы. Водная эрозия часто возникает на склонах, где талая и ливневая вода, собираясь в струйки, ручейки и потоки, разрушает почву. Тем самым увеличивается площадь бросовых земель, снижаются урожаи сельскохозяйственных культур, осложняется обработка почвы и увеличиваются затраты на производство сельскохозяйственной продукции. Интенсивность водной эрозии зависит от крутизны и протяженности склона, его экспозиции и других особенностей, характера почвы, растительности, а также от деятельности человека. Распашка горных склонов без соблюдения противоэрозионных требований приводит к большим разрушениям. Неурегулированный выпас скота также вызывает значительные разрушения почвенного покрова. Уничтожение дерна в таких местах является причиной интенсивного разрушения почвы поверхностным стоком. Особенно сильно проявляются разрушения почвы на освещенных склонах, где выпас начинается ранней весной при большом увлажнении почвы, когда участки других экспозиций еще заняты снегом.
Из других видов эрозии, вызываемых не отрегулированным поверхностным стоком в горах, распространены донные и береговые размывы. Донный размыв образуется в результате концентрации большого стока в ложбинах и балках. Размыв тем интенсивнее, чем круче ложбина, рыхлее порода и чем больше водосборная площадь. Береговой размыв образуется при концентрации воды в результате искусственно созданных препятствий для ее свободного стока (дороги, тропы, канавы и т. п.).
Изгибы и захламления русла, вызываемые подмывами и обрушениями, изменяют направление потока, что вызывает подмыв берегов и обвалы. Обрушения дают особенно большое количество выносов, если подмываемые берега сложены из рыхлой породы. Оползни происходят преимущественно под действием подземных вод. Необходимое условие образования оползней — утяжеление нагруженных водой почвы и грунта над водоупорной породой. Обрушиваясь, оползневый грунт захламляет реки и балки, что способствует образованию заторов во время прохода паводковых вод.
Большие скопления снега на крутых участках вызывают снежные лавины. Чаще всего они образуются в особых полуцирках, занятых луговой растительностью, и скатываются по безлесным крутым ложбинам, называемым снежными лотками. Внезапно обрушиваясь, снежные лавины представляют опасность для людей и животных, причиняют большие разрушения, заносят дороги, сооружения и т. п.
Растительный покров в горах служит надежной защитой почвы от эрозии. Особенно велика противоэрозионная и водорегулирующая роль леса, зависящая от его состояния, в первую очередь от полноты насаждения. На горных склонах, занятых насаждениями с полнотой 0,6 -- 0,8 и выше, эрозия не наблюдается. С понижением полноты насаждения уменьшается водопроницаемость почвы. По данным В. 3. Гулисашвили (1956), водопроницаемость почвы под буковыми насаждениями (Закавказье) при полноте 0,5—0,8 в 30 раз больше, чем на безлесном склоне, и в 7 раз больше, чем в рединах при полноте 0,3.
Обычные осадки полностью поглощаются лесной почвой. Только при обильных и частых осадках большой продолжительности облесенные водосборы дают сток. В регулировании стока большое значение имеет лесная подстилка, от которой зависит водопроницаемость почвы. Кроме того, и сама подстилка обладает большой влагоемкостью. Кроны деревьев и кустарников ослабляют силу удара дождевых капель о землю.
2.2. СЕЛЕВЫЕ ПОТОКИ
Селевой (или грязе-каменный) поток—это горный водный поток, насыщенный твердым материалом (илом, песком, щебнем, камнями и пр.) и проходящий по сформированному руслу. Степень насыщения потока твердым материалом зависит от текучести последнего. При незначительном содержании твердого материала поток приближается по своим свойствам к паводку, при перенасыщении потока твердым материалом общее движение селевой массы значительно замедляется.
По типу питания различают три рода селевых потоков: питающийся твердыми наносами преимущественно за счет эрозии склонов и продуктов выветривания; питающийся твердым материалом за счет подмыва и размыва ледниковых и других рыхлых отложений склонов и дна потока; питающийся твердым материалом различного происхождения. Для формирования селевого потока необходим поверхностный сток и твердый материал. Чем больше площадь, на которой разрушены и лишены растительности горные склоны, тем больше на ней, при других равных условиях, размер поверхностного стока.
Селевой поток может быть образован таким образом:
1) сильный поверхностный сток со склонов (в результате ливней или интенсивного таяния снегов) вследствие нарушения растительного (особенно лесного) покрова;
2) мелкоструйчатый смыв и перенос мелкого обломочного материала со склонов в гидрографическую сеть;
3) концентрация стока в гидрографической сети и возникновение больших скоростей, особенно в верхних участках сети;
4) размыв и подмыв рыхлых отложений;
5) возрастающее насыщение водного потока твердым материалом и возникновение, таким образом, селевого потока.
Движение селевого потока продолжается от нескольких минут до нескольких часов (1—3 ч). Скорость движения селя составляет 3—7 м/с. Селевые потоки часто имеют пульсационный характер—идут валами различной частоты и высоты. Например, в селевом потоке в 1921 г. на р. Малой Алмаатинке таких валов было около 80, высота вала достигала 5—6 м. Образование валов вызвано задержкой селя у различных препятствий в пути и образованием различных заторов. Разрушительная сила селя зависит от характера и количества заторов. Высокая плотность селевой массы обусловливает большую транспортирующую способность и разрушительную силу селевых потоков.
Таблица. Зависимость скорости движения потока от размеров и массы передвигаемых им камней
| Средняя скорость потока, м/с | Средний размер камня, м | Масса камня, кг | Средняя скорость потока, м/с | Средний размер камня, м | Масса камня, кг |
| 2,0 | 0,12 | 2,5 | 4,0 | 1,00 | 1200,0 |
| 2,5 | 0,20 | 20,0 | 5,0 | 1,70 | 6000,0 |
| 3,0 | 0,55 | 120,0 | 6,0 | 2,20 | 12000,0 |
| 3,5 | 0,70 | 420,0 |
Наибольшие изменения в расходах селя наблюдаются в зоне его питания. Для установления селеопасных зон и проектирования противоселевых мероприятий необходимо знать режим селя в различных участках потока. Нужно учитывать особенности селевых потоков по характеру их образования и действия, что зависит от природных условий и состояния бассейна.
Все горные и предгорные территории потенциально опасны в эрозионном отношении. В низкогорных и среднегорных бассейнах опасность селей возрастает при антропогенной деградации лесов, когда на вырубках усиливается поверхностный сток, образуются русла водотоков на магистральных волоках и лесовозных дорогах (направленных вниз по склону), накапливается критическая масса твердой составляющей селей на поверхности нарушенных почв, превышаются значения сдвигающих усилий над прочностными в поверхностном слое глинистых почв.
2.3. БОРЬБА С ЭРОЗИЕЙ ПОЧВ
Борьба с эрозией почв является одной из важнейших государственных задач, направленных на сохранение, восстановление и преобразование ландшафтов. Предотвратить или ликвидировать ветровую и водную эрозию можно только проведением комплекса мероприятий, основными из которых являются: организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические. Все они направлены на регулирование поверхностного стока, защиту почв от смыва, размыва, намыва, недопущения и прекращения ветровой эрозии, на восстановление и повышения плодородия эродированных почв и вовлечение их в рациональное использование.
При наличии водной эрозии комплекс противоэрозионных мероприятий должен охватывать весь водосборный бассейн. Это позволяет рационально регулировать поверхностный сток, подбор полей и садов.
Организационно-хозяйственные мероприятия — это организационно-хозяйственный план землепользования, составленный с учетом требований борьбы с эрозией почв. Необходимо учитывать противоэрозионное значение выращиваемых сельскохозяйственных культур в связи с тем, что почва под культурами по-разному защищена от эрозии. Многолетние травы имеют наибольшее противоэрозионное значение: хорошо скрепляют почву корнями, улучшают скорость течения воды и повышают плодородие почв. Зерновые культуры имеют меньшее противоэрозионное значение ввиду их более редкого стояния и меньшей кустистости. Пропашные культуры более подвержены эрозии, что объясняется частым рыхлением почвы при уходе за ними. Непригодные для земледелия и выпаса скота участки (бросовые земли) отводят под лесные насаждения. Сильно смытые водой и развеянные ветром угодья используются под почвозащитные севообороты с посевом многолетних трав.
На плоских водоразделах поля севооборотов направлены поперек вредоносных ветров, а на склонах — вдоль горизонталей. Защитные лесные насаждения на территории землепользования размещаются с учетом их наибольшей эффективности.
Для того чтобы правильно составить план использования площади землепользования и разработать эффективную систему противоэрозионных мероприятий, необходимо произвести противоэрозионную организацию территории. Для этого всю территорию землепользования подразделяют на три противоэрозионные зоны: приводораздельную, присетевую и гидрографическую.
В приводораздельную зону входит та часть территории землепользования, на которой отсутствуют резко выраженные процессы водной эрозии. Сюда входят водораздельные плато и прилежащие к ним склоны с уклоном до 3°. Основные мелиоративные мероприятия в приводораздельной зоне должны быть направлены на борьбу с засухами, суховеями и пыльными бурями.
В присетевую зону включают участки землепользования с процессами плоскостной эрозии — смыв более или менее равномерного слоя почвы со всей поверхности. Эти участки имеют уклон от 3 до 8° и прилегают к приводораздельной зоне. Мелиоративные мероприятия проводятся здесь в основном для борьбы со смывом почвы.
К гидрографической зоне относят гидрографическую сеть и прилежащие к ней склоны с крутизной 8° и более. Под гидрографической сетью понимают систему естественных понижений на поверхности земли, по которой стекают воды поверхностного стока, поступающие с прилегающих склонов. Она состоит из пяти основных звеньев — ложбин, лощин, суходолов, балок и долин. Верхним звеном гидрографической сети является ложбина. Она представляет собой небольшое понижение с неясно выраженными берегами. Лощина имеет более глубокое понижение с ярко выраженными берегами. У суходола берега не только ярко выражены, но и резко асимметричны по внешней стороне. Инсолируемый берег у них крутой, теневой — пологий. Балка имеет слабо асимметричные берега и более широкое дно. На дне балок обычно наблюдается выход грунтовых вод в виде постоянно или временно действующего ручья. Балка переходит и впадает в речную долину. Последняя воспринимает сток от всех вышележащих звеньев гидрографической сети.
При значительной концентрации вод поверхностного стока возникает размыв почвы, результатом которого является образование оврагов. Под оврагами следует понимать современное эрозионное образование в виде промоины, возникающей в результате размыва и выноса почвы потоками талых и ливневых вод. Овраг со всеми его ответвлениями от основного ствола называют овражной системой. Следует различать донные и береговые овраги. Донные овраги возникают на дне древней гидрографической сети вследствие концентрации здесь вод поверхностного стока. Береговые овраги образуются в результате размыва берегов древней гидрографической сети.
Для гидрографической зоны характерны процессы линейной эрозии — почва и подстилающие ее породы разрушаются в вертикальном по отношению к водным потокам направлении. Потоки сосредоточены в узком русле. Проектируемые мелиоративные мероприятия в этой зоне в первую очередь должны быть направлены на борьбу с линейной эрозией, вред от которой больше, чем от плоскостной.
Агротехнические мероприятия должны обеспечивать усиленное водопоглощение почвами, перехват талых и ливневых вод, повышать плодородие почв, препятствовать ветровой и водной эрозии, улучшать почвенный микроклимат. Указанные мероприятия включают при наличии водной эрозии глубокую обработку почвы поперек склона или по горизонталям, проведение специальных водозадерживающих приемов обработки (прерывистое бороздование, крестование, лункование, щелевание и др.), углубление пахотного слоя, снегозадержание и регулирование снеготаяния, внесение удобрений, что способствует поднятию плодородия. В районах ветровой эрозии нужно снизить скорость ветра на сельскохозяйственных угодьях. Это достигается путем применения безотвальной системы обработки почвы с внесением минеральных удобрений и сохранением стерни, посевом кулис, высокостебельных трав (снижают скорость ветра и задерживают снег). Выполнение агротехнических мероприятий на высоком уровне дает хороший эффект.
Противоэрозионная роль лесных насаждений состоит в улучшении водно-физических свойств почв, что обеспечивает усиленное просачивание талых и ливневых вод и уменьшение поверхностного стока. Почва под лесными насаждениями в условиях степи может поглотить от 150 до 300—400 мм талой воды в час. Это в 10—20 раз превышает водопоглощение пашни. Каждый гектар противоэрозионных насаждении переводит примерно 1700 м талых вод в грунтовый сток.
Водорегулирующие (снегораспределительные) лесные полосы предназначены для регулирования поверхностного смыва, предотвращения смыва и размыва почвы, повышение влажности почв, улучшение микроклимата на прилегающих сельскохозяйственных полях, увеличение урожаев сельскохозяйственных культур. Их создают на склонах крутизной более 1,5 – 2°, где наблюдается интенсивный сток воды и водная эрозия почв. Размещают водорегулирующие лесные полосы поперек склона или по горизонталям. Расстояние между ними не должно превышать 400 метров, на склонах свыше 5° расстояние между лесополосами уменьшают до 200 метров, а на крутых (более 12°) и сильносмытых почвах – до 100 – 150 метров. Наибольшей стокорегулирующей способностью на склонах обладают лесополосы с преобладанием кустарниковых пород – бирючины, жимолости, свидины и других, с размещением в междурядьях на расстоянии 1 метр, в ряду – 0,3 – 0,5 метра. Чистые ряды кустарников размещают в крайнем верхнем опушечном ряду густой посадкой. Они выполняют стокорегулирующую функцию. За ними – 3 – 4 ряда высокорослых деревьев(защита от ветра). Ниже рядов деревьев – водорегулирующий вал (высотой около 50 см) и при необходимости полевая дорога. Вдоль вала рекомендуется иметь через каждые 40-80 метров насыпные перемычки. Стокорегулирующие полосы создают ажурной продуваемой конструкции шириной 7 – 15 метров. Неудобные под сельскохозяйственное пользование участки отводят под сплошные облесения или пастбища.
Непременным условием обработки почвы при создании водорегулирующих полос является пахота поперек склона (по горизонталям). В остальном агротехника аналогична применяемой при создании и выращивании полезащитных полос.
Прибалочные и приовражные лесные полосы и насаждения по откосам и дну балок и оврагов создают для скрепления почвы и грунта, предотвращения размыва, улучшения микроклимата на прилегающей территории, дополнительного увлажнения почвы. Прибалочные лесные полосы проектируют в необходимых случаях и располагают вдоль бровки древней гидрографической сети (лощин, суходолов, балок). Приовражные полосы размещают вдоль крупных оврагов на расстоянии ожидаемого осыпания откоса, но не ближе 3—5 м от бровки оврага в сочетании с простейшими оврагоукрепительными сооружениями. Ширина прибалочных и приовражных полос, создаваемых плотной или ажурной конструкции, должна быть в пределах 12,5—21 метра. Ширина междурядья 2,5 – 3 метра, в ряду – 0,75 – 1,5 метра. Рекомендуется создавать насаждения смешанными из главных, сопутствующих и кустарниковых пород. Кустарники размещают по опушкам и в середине полосы. В крайнем ряду высаживают корнеотпрысковые породы. Овраги и балки, непригодные для выпаса скота, занимают сплошными или куртинными лесными насаждениями.
Лесные насаждения для борьбы с водной эрозией почв в горных условиях создают посадкой саженцев или сеянцев и реже посевом семян (орех, фисташка и др.). Для этого на склонах крутизной до 6° проводят сплошную обработку почвы, крутизной от 6 до 12° -— полосную обработку или напашными террасами, крутизной от 12 до 35—40° — выемочно-насыпными террасами, а на мелких участках — площадками или ямками, располагаемыми в шахматном порядке. Сплошную и полосную обработку почвы проводят по горизонталям на глубину 20—60 см. В зависимости от характера почвенного покрова обработку почвы можно проводить: обычными сельскохозяйственными плугами на глубину 20—27 см с оборотом пласта; вспашкой с рыхлением подпахотного горизонта почвоуглубителями на глубину до 35 см; глубокой вспашкой плантажными плугами (отвальной и безотвальной) на глубину до 60 см и более. Ширина обрабатываемых полос зависит от крутизны склонов — с увеличением крутизны ширина полос уменьшается. Обработанная площадь должна составлять не менее 50 % всей площади. Вспашку производят с отвалом пласта вниз по склону. При необходимости увеличить водопоглощение вспаханной почвы производят бороздование, лункование, щелевание и т. п.
Гидротехнические мероприятия применяют в том случае, когда необходимо быстро ликвидировать разрушительное действие водной эрозии. Осуществляют их в комплексе с организационно-хозяйственными, агротехническими и лесомелиоративными мероприятиями. Противоэрозионные гидротехнические мероприятия проводят прежде всего для регулирования и задержания стока талых, а так же дождевых вод, закреплении я оврагов и промоин. Основным гидротехническим мероприятием по защите почв от эрозии и повышению производительности земельных угодий является регулирование стока вод. Для этого строят пруды, водоемы, валы с широким основанием и другие сооружения, которые проектируют с учетом полного задержания стока талых и ливневых вод. Если на склонах невозможно задержать весь сток, его с помощью водоотводящих и водорассеивающих сооружении отводят в безопасные в эрозионном отношении места.
Закрепление оврагов и промоин осуществляется путем строительства простейших гидротехнических сооружении, распылителей поверхностного стока водозадерживающих и водоотводящих валов и канав, водосбросных вершинных устройств, донных запруд.
Распылители поверхностного стока призваны вывести из ложбин воду на прилегающие задернованные склоны. Для прекращения роста береговых оврагов достаточно иметь 2—3 распыли