Лес и атмосфера
Взаимодействие атмосферного воздуха и леса проявляется главным образом в круговороте углерода и кислорода, в действии атмосферного загрязнения на лес и взаимном влиянии ветра и леса.
Задание 1: необходимо рассчитать скорость ветра в процентах на разном расстоянии от опушки. Ветер дует с запада перпендикулярно стене леса. Скорость ветра на открытом месте 6,8 м/с. Скорость ветра на разном расстоянии от опушке представлена в таблице 10, график изменения скорости ветра представлен на рисунке 7, изменение скорости ветра на разных расстояниях от стены леса представлено в таблице 11.
Таблица 10
Скорость ветра на разном расстоянии от опушки
Расстояние от опушки, м |
С наветренной стороны |
С подветренной стороны |
||
м/с |
% |
м/с |
% |
|
0 |
2,7 |
40 |
0,2 |
3 |
50 |
3,5 |
52 |
1,8 |
26 |
100 |
4,8 |
71 |
2,0 |
29 |
200 |
5,6 |
82 |
2,9 |
43 |
300 |
6,8 |
100 |
4,2 |
62 |
400 |
6,8 |
100 |
5,1 |
75 |
500 |
6,8 |
100 |
6,3 |
93 |
600 |
6,8 |
100 |
6,6 |
97 |
700 |
6,8 |
100 |
6,8 |
100 |
Рис. 7 Изменение скорости ветра на разном расстоянии от опушки
Таблица11
Изменение скорости ветра на разных расстояниях от стены леса
Расстояние от стены леса, м |
Скорость ветра, % |
|
наветренная сторона |
подветренная сторона |
|
5 |
72 |
30 |
10 |
86 |
47 |
20 |
100 |
82 |
30 |
100 |
99 |
Вывод: Как видно из графика, на расстоянии 300 метров от опушки скорость ветра начинает падать. При подходе к опушке скорость практически равно 0. Находясь в опушке, скорость ветра продолжает уменьшаться и при выходе составляет 0,2 м/с. Затем скорость нарастает и на расстоянии 700 метров от опушки полностью восстанавливает свое первоначальное значение.
Задание 2: необходимо дать оценку существующего и прогнозируемого состояния сосновых древостоев в зоне влияния промышленных предприятий.
Индекс существующего повреждения древостоя рассчитывается по формуле:
I = (n0K0 + n1K1 + n2K2 + n3K3 + n4K4) /N, (9)
где n0-n4 – количество деревьев 0-4-й категорий повреждения, экз. (0 – неповреждённые, 1 – слабоповреждённые, 2 – среднеповреждённые, 3 – сильноповреждённые, 4 – сухостой); К0-К4 – баллы жизненного состояния категорий деревьев, соответствующие номеру категории повреждения; N – общее количество учтённых деревьев, экз.
Прогнозируемый период, рассчитывается по разности соответствующих индексов, отнесённой к удельному индексу повреждения (т.е. изменению индекса повреждения в течение одного года) по формуле:
Iуд = (Iпр – Iтек) /t, (10)
где Iуд – удельный индекс повреждения; Iпр – индекс прогнозируемого состояния (0,55 – неповреждённые, 1,55 – слабоповреждённые, 2,55 – среднеповреждённые, 3,05 – сильноповреждённые, 3,55 – сухостой); Iтек – индекс состояния на текущий момент; t - прогнозируемый период, лет.
Необходимо рассчитать сроки перехода сосновых древостоев в категорию сухостоя, если количество деревьев по категориям повреждения 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно равно, экз:
60, 20, 10, 5 и 5 (Iуд = 0,075)
I тек = (60*0+20*1+10*2+5*3+5*4)/100 = 0,75
t = (3,55-0,75)/0,075 = 37 лет
2) 5, 10, 30, 30 и 25
I тек = (5*0+10*1+30*2+30*3+25*4)/100 = 2,60
t = (3,55-2,60)/0,075 = 13 лет
3) 10, 20, 50, 10 и 10
I тек = (10*0+20*1+50*2+10*3+10*4)/100 = 1,90
t = (3,55-1,90)/0,075 = 22 года
Необходимо рассчитать количество лет, через которые древостой перейдёт в категорию среднеповреждённого, если количество деревьев по категориям повреждения 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно равно 60, 20, 10, 5 и 3 экз, Iуд = 0,025:
I тек = (60*0+20*1+10*2+5*3+3*4)/100 = 0,67
t = (2,55-0,67)/0,025 = 75 лет