СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОВРЕЖДЕННОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА Российский патент 1997 года по МПК A01G23/00 

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства, в частности к способам оценки поврежденности почвенного покрова в результате хозяйственной деятельности, например при проведении лесозаготовительных работ движителями тракторов.

В лесном хозяйстве известны способы оценки поврежденности почвенного покрова, характеризующиеся совокупностью признаков, сходных с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения.

Оценка заключается в сравнении фактических данных о минерализации почвенного покрова на лесосеке с нормативной величиной. Установлено, что она не должна превышать 15-20% общей площади [1]
Наиболее близким к заявляемому является способ оценки, в соответствии с которым в качестве показателей оценки используют осредненные величины степеней повреждения почвы, выраженные в процентах от общей площади вырубки [2]
Способ осуществляют следующим образом. Прокладывают маршрутные ходы вдоль одной из сторон ленточных пробных площадей. Выделяются три степени нарушения почвы сильная, средняя и слабая, в соответствии с характером нарушений.

При прохождении маршрутного хода с помощью рулетки или шагами измеряют с точностью до 1 м отрезки, относящиеся к разным степеням нарушения почвы. Суммируя длины всех отрезков с той или иной степенью нарушения, выражают их в процентах от общей длины хода. Затем усредняют данные, полученные на всех маршрутных ходах (не более 3-х), и условно считают их относящимися ко всей площади вырубки. Считается, что площадь вырубки со средними и сильными повреждениями не должна превышать 20% общей площади.

Этот способ оценки, принимаемый за прототип, с учетом качественных и количественных признаков, имеет ту же цель, что и описанный выше определить пригодность нарушенных почв для лесовыращивания.

Известный способ имеет следующие недостатки. Отсутствует единый показатель оценки поврежденности почвы всего обследуемого участка. При повреждениях почвы, вызванных, в частности, бессистемной трелевкой древесины на лесосеке, представляет достаточную сложность выделение и измерение отрезков на участках почвы, относимых к разным степеням повреждений.

Представляется недостаточно правомерным суммирование процентов поврежденных почв средней и сильной степени для общей оценки. В этом случае их при проведении натуральных работ нецелесообразно. Указанные недостатки ведут к смещению оценки поврежденности почвы обследуемого участка.

Для устранения указанных недостатков была поставлена задача повысить надежность оценки и снизить трудоемкость определения поврежденности почвенного покрова.

Сущность предлагаемого способа, направленного на решение поставленной задачи, заключается в том, что в отличие от известного способа-прототипа [2] для идентификации степеней повреждений почвы при проведении натурных работ применяют метод площадок. Каждую площадку характеризуют одной, наибольшей из зафиксированных на ней, степенью повреждения. Всего выделяют три степени повреждения. Их характеризуют порядковым номером [1,2,3] в соответствии с усилием нарушенности, а неповрежденную почву характеризуют нулевой степенью.

Для удобства проведения натуральных работ площадки закладывают в форме круга радиусом 1,78±0,2 м, что соответствует площади 10 м², однако возможно применение и иных размеров и конфигураций, при условии, что площадки, закладываемые на обследующем участке, будут равновеликими.

После проведения натуральных работ подсчитывают количество площадок по степеням повреждений и рассчитывают показатель поврежденности почвенного покрова обследованного участка как средневзвешенную величину степени повреждения почвы. Величина этого показателя позволяет судить о поврежденности почвенного покрова всего участка чем она больше, тем больше поврежденность.

Задав каждую степень определенной величиной ухудшения условий произрастания растений, например величиной бонитета последующего поколения леса, представляется возможность оценивать перспективу лесовосстановления, используя новый показатель оценки.

При проведении натуральных работ для обеспечения точности следует закладку площадок производить методом систематической выработки, при этом в случае упорядоченного размещения технологических элементов на лесосеке, количество площадок, заложенных на них, будет пропорционально соотношению площадей этих элементов. Таким образом предложенным способом удается получить оценку поврежденности почвенного покрова всего участка вне зависимости от характера распределения повреждений.

Приняв за допустимую степень повреждения слабую (характеризуемую порядковым номером "1"), когда лесорастительные свойства ухудшаются, но это ухудшение ведет к снижению последующего поколения в пределах точности определения этой величины (0,5 кл.), ее считают нормативной величиной показателя поврежденности почвенного покрова участка.

Дальнейшее ухудшение лесорастительных условий, за счет повреждений почвы (при которых бонитет последующего насаждения снижается на 2-3 класса, т.е. существенно, и реальная добротность насаждения не будет соответствовать исходным условиям произрастания, а традиционные плановые лесовосстановительные мероприятия не улучшают условий роста) вызывает необходимость в проведении специальных, в том числе мелиоративных работ. Эта необходимость, как установлено в ходе исследовательских работ, возникает, когда величина показателя поврежденности почвенного покрова больше или равна 1,7. В этом случае поврежденность почвенного покрова будет не соответствовать сложившимся представлениям о процессе лесовосстановления, и ее оценивают как недопустимую, сильную.

При промежуточном значении показателя возможно снижение бонитета последующего насаждения в пределах 0,6-1,5 класса, но проведение традиционных плановых мероприятий способно в сложившиеся сроки, в частности к установленному сроку перевода в покрытую лесом площадь (до 10 лет) путем лесокультурных мероприятий, обеспечить необходимое качество насаждения в пределах допустимых норм.

В этом случае поврежденность почвы оценивают как допустимую в ограниченных условиях (проведение плановых мероприятий с должным качеством выполнения работ) среднюю.

Как было показано выше, граничные значения показателя оценки для целей лесовосстановления обоснованы возможностью корректировки почвенных условий последующими мероприятиями, а необходимость их проведения обусловлена требованиями к качеству последующего насаждения. Изменение этих требований и условий возможно, исходя из целей и задач, которые предполагается решать с учетом растительных свойств почв, при этом граничные значения следует устанавливать в соответствии с ними. Может быть также изменена и дробность оценки за счет увеличения или уменьшения градаций величины оценочного показателя, а также выделяемых в натуре степеней повреждения почвы, однако во всех этих случаях сохраняется взаимосвязь общих существенных признаков заявляемого способа, служащих для определения величины показателя поврежденности почвенного покрова, по которой в сравнении с нормативом ведут оценку.

Применение одного из существенных признаков заявляемого способа - закладки площадок, является известным [3] Однако их применение не ставит целью получения показателя и оценки поврежденности почвы, а служит для определения количества и диаметра встреченных камней. В связи с этим, метод их закладки случайный, а при внесении его в заявляемый способ приведет к смещению оценки.

Отсутствие информации о применении описанных операций для осуществления поставленной задачи оценки поврежденности почвенного покрова с большей надежностью и меньшей трудоемкостью, а также неочевидность предложенного ее решения для специалистов, исходя из известного уровня техники, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

Применение известных видов работ (натурное обследование участка, фиксация степеней повреждения почвы) в комплексе плановых мероприятий по оценке поврежденности почвенного покрова позволяет признать предлагаемое изобретение "промышленно применимым".

Пример. На лесосеке, после проведения сплошнолесосечных рубок, имеются повреждения почвы. Для принятия решения о проведении почвовосстановительных мероприятий и возможности применения типовой технологии создания лесных культур требуется определить поврежденность почвенного покрова.

Для этого проводят натурное обследование участка. Установлено, что на лесосеке осуществлялась бессистемная трелевка. Методом систематической выборки, по трем линиям в начале, середине и конце вытянутого участка, с расстояния между центрами площадок 5 м и радиусом 1,78±0,02 м, осуществлена их закладка. Всего заложено 25 площадок. Каждая площадка была отмечена наибольшей из зафиксированных на ней степенью повреждения. Степени повреждения были определены по качественно-количественным характеристикам почв, ухудшающих ростовые показатели на установленные величины:
1-степень 0,5 класса бонитета;
2-степень 0,6-1,5 класса бонитета;
3-степень 1,6-3 класса бонитета;
0-степень почва не повреждена.

По результатам учетных работ было получено следующее распределение количества площадок по степеням повреждений: 0 6; 1 8; 2 6; 3 5.

Величину показателя поврежденности почвенного покрова рассчитали как средневзвешенную степень повреждения по формуле:

где C_n показатель поврежденности (безразмерная величина),
n₀, n₁, n_i порядковый номер степени повреждения,
N₀, N₁ N_i число площадок с соответствующей степенью повреждения, шт.

N общее число площадок N N₀+N₁.N_I, шт. в данном случае она будет составлять:
Таким образом, с учетом принятого норматива (C_n=1) поврежденность почвенного покрова следует признать средней, но допустимой (не достигающей 1,7), и возможно применение типовой технологии лесовосстановления (имея ввиду характеристики машин и орудий, воздействие которых на почву будет способствовать улучшению лесорастительных свойств почвы в посадочных местах).

Осуществление предлагаемого способа позволяет дать однозначную надежную оценку поврежденности почвенного покрова, с большей точностью планировать мероприятия по восстановлению лесорастительных свойств почв, в т.ч. почвообработку при создании лесных культур.

Источники информации
1. Лесоводственные требования к технологическим процессам лесосечных работ. М. ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1984, с. (с. 9).

2. Методические указания по лесокультурной оценке сплошных вырубок (для подзоны южной тайги и зоны смешанных лесов европейской части СССР). М. ВНИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства Гослесхоза СССР, 1987, 17 с. (с. 8-9, 13-прототип).

3. ОСТ 70.16.3-86 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины лесопосадочные. Программа и методы испытаний. М. Госагропром СССР, 1986, 104 с. (с. 26-27).

Использование: изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, в частности к способам оценки поврежденности почвенного покрова, например мест рубок. Сущность: на обследуемом участке проводят натуральные работы. При проведении натуральных работ методом систематической выборки закладывают равновеликие площадки. Каждую площадку характеризуют одной, наибольшей из зафиксированных на ней, степенью повреждения почвы. Степени повреждения идентифицируют по характеристикам почвы, ухудшение которых ведет к существенному снижению ростовых параметров выращиваемых растений на заданную величину. Рассчитывают показатель поврежденности почвы как средневзвешенную степень повреждения. О поврежденности почвы судят по величине этого показателя по отношению к установленному нормативу. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ оценки поврежденности почвенного покрова, включающий фиксацию степеней повреждения при натурном обследовании участка и оценку путем анализа соответствия усредненных натурных данных нормативным, отличающийся тем, что натурное обследование осуществляют путем закладки равновеликих площадок методом систематической выборки, каждую из площадок характеризуют одной, наибольшей из зафиксированных на ней, степенью повреждения, рассчитывают средневзвешенную степень повреждения, которую принимают за показатель оценки, а о поврежденности почвенного покрова судят по величине этого показателя. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что степень повреждения почвы выделяют, характеризуя порядковым номером, причем каждая из степеней соответствует ухудшению условий произрастания на заданную количественно-качественными показателями состояния растений величину, а неповрежденную почву характеризуют нулевой степенью. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при выделенных трех степенях повреждения почвы и при величине показателя поврежденности не более нормативной 1,0 поврежденность почвы оценивают как слабую допустимую, более 1,7 как сильную недопустимую, при промежуточном значении величины - как среднюю допустимую в ограниченных условиях.