Экологическое обустройство прибрежных ландшафтов

Типичные зоны растительности формируются в нижнем течении реки. Решающим фактором их формирования являются колебания уровня воды, а точнее – пребывание растительности в затопленном состоянии. Для каждого участка русла реки можно определить границы зон растительного покрова. Речь идет о 4-х зонах: 1. Зона рдеста. 2. Тростниковая зона. 3. Зона древесно-кустарничковой растительности с мягкой древесиной. 4. Зона древесно-кустарничковой растительности с твердой древесиной

Растительность берегов рек выполняет следующие функции:

- осуществляет передачу веществ и энергии;

- защищает берега от эрозии, снижает скорость потока при наводнении;

- улучшает микроклимат, изменяет освещенность, снижает скорость воздушных потоков, и колебания температуры воды, воздуха, почвы;

- содействует образованию жизненных пространств для флоры и фауны;

- выполняет фильтрацию и задержку поступления вредных веществ (пыль, удобрения, пестициды, выхлопные газы и т.д.) в воду;

- обеспечивает дополнительное усвоение различных, в том числе и нежелательных элементов (азота, фосфора и др.);

- является миграционным коридором для флоры и фауны.

Антропогенные вмешательства в речные ландшафты (транспортное вмешательство, создание водоканалов, деятельность населения) привели к значительному изменению речной поверхности, к ослаблению скорости течения.

Изменение представлений значительности этих показателей для окружающей среды в течение последних десятилетий привело к изменению процесса выбора в проведении мероприятий на реках и речных долинах.

Основными целями мероприятий на них является:

- сохранение и восстановления экологической функции рек;

- защита жизненного и экономического пространства для человека.

Для этого следует осуществлять:

- восстановление береговой растительности;

- регулирование продольного и поперечного профиля русла;

- содействие естественному процессу восстановления речных экосистем.

Способы укрепления подводной и надводной частей берега различны. Подводную часть берега ниже межевого горизонта следует укреплять каменной наброской и фашинами, надводная часть кре­пится бетоном, подпорными стенками, габионами и др.

Выше среднего уровня воды можно укреплять берег растениями или комбинациями из камня и растений. Также используются опорные стены и габионы.

Донная эрозия наиболее опасна опорам мостов, поэтому они должны иметь достаточное заглубление. Следует учитывать движение льда, так как заторы могут вызывать резкий подъем уровня реки и затопление прибрежных районов. Заторы следует разрушать, а в местах их образования заранее производить отвалование берегов.

Укрепления берегов рек защитными лесными насаждениями.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. 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.

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.

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.

На высоких участках прирусловых валов, не подвергающихся кратковременному затоплению, возможна весенняя посадка до затопления, а на остальных участках, как правило, после схода талых 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.

Для закрепления невысоких берегов (1,5-2 м) и формирования устойчивого бечевника в нижней части откоса следует создавать водоотводные плетни.

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.

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.

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 приутюживают. При высокой сохрахности 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.

Для укрепления берегов водохранилищ от разрушения волнобоем, защиты от заиления и загрязнения, ослабления испарения с водной поверхности и улучшения санитарно-гигиенических условий на побережье проводят облесение. 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.

Верхние береговые насаждениявыполняют стокорегулирующую, почвозащитную, климатирующую, 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.

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 насаждениясоздаются для защиты от смыва и размыва берегов, предупреждения оползневых явлений, декоративного оформления берегов. Средние береговые насаждения размещаются на коренных берегах речных долин и уступах террас. Ассортимент пород для средних береговых насаждений и агротехника их выращивания аналогичны таковым для овражно-балочных 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.

Нижние береговые насажденияподразделяются 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 насажденияпогашают 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.

Дренирующие насаждениясоздаются 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) насаждениясоздают с целью защиты водохранилища от твердых наносов.

Посадки по откосам земляных плотинпредназначены 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.

Общая ширина насаждений вокруг прудов установлена до 10-18 м. В полосах оставляют разрывы для проезда и прогона скота к водоему.

На разрушаемых и истощенных пологих побережьях защитные действия ориентируются на предотвращение или сокращение пляжного материала, на расширение и повышение поверхности пляжей, питающих прибрежные дюны. Эффективны следующие мероприятия:

1) разбивание прибойного потока и тем самым ослабление абразии с помощью подводных продольных сооружений (подводных волноломов, защитных набросок из камня и глыбовых щитов);

2) сохранение защитных каменных набросок в приморской полосе пляжа и на подводном береговом склоне, т.к. они преломляют струи прибойного потока, тормозят прибрежный поток и задерживают приносимый волнами осадок;

3) строительство поперечных сооружений, которые способствуют отложению наносов на подводном береговом склоне и на пляже;

4) сооружение преград для песка с посевом песколюба и береговой овсяницы;

5) уход за дюнами: при достижении определенной высоты гребни дюн расширяются, чем достигается их большая устойчивость к штормовым нагонам;

6) закрепление дюнных песков постоянной подсадкой песколюба, кустарников и насаждений берегозащитного леса с большой вертикальной сомкнутостью и сложной горизонтальной дифференциацией.

7) на крутых побережьях лучшей защитой является естественный достаточно широкий и высокий пляж. Поэтому всюду, где есть возможность надо стремиться к укреплению и наращиванию пляжной полосы.