СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ ЛЕСОПОЛОСЫ Российский патент 2012 года по МПК A01G23/00 

Изобретение относится к лесному и сельскому хозяйству, в частности к лесной мелиорации и способам улучшения влагообеспечения лесных полос для их нормального роста и развития.

Лесомелиоративные насаждения должны создавать необходимые условия для хорошего роста и развития различных сельскохозяйственных растений, культивируемых на полях, расположенных между ними, а также для собственной жизни. Одним из основных факторов этого является достаточное влагообеспечение, которое образуется в мелиорируемых агроландшафтах за счет наличия водорегулирующих и стокорегулирующих лесных полос различных конструкций (см. Инф. Листок №147-77. "Водорегулирующие лесные полосы новой конструкции". Тамбовский ЦНТИ, 1977). Однако здесь большое внимание уделяется конструкции лесополос, их снегораспределительной функции, промерзанию почвы и стоку, но не рассматривается вопрос влагообеспечения самих лесонасаждений.

В авторском свидетельстве №1761050 А01G 23/00, 1992 г. А.Ф.Портянко "Способ оценки влагообеспеченности полезащитных лесных полос" подробно рассматривается физиологическое состояние деревьев в лесополосах с различным накоплением влаги за вегетационный период и в различные по увлажнению годы, даются проценты критически допустимой и хорошей обеспеченности влагой, но не показывается путь за счет чего эту влажность можно достичь.

Известен также "Способ регулирования снегоотложения для защиты почв от эрозии на склонах, включающий создание на водосборе (склоне) системы стокорегулирующих лесополос из 1 ряда низкорослого - 0,3-0,5 м кустарника и 2-3 рядов деревьев. При этом лесополосы формируют комбинированной конструкции: в нижней части до 0,3-0,5 м - плотной, в средней от 0,3-0,5 до 2 м - продуваемой и в верхней выше 2 м - ажурной или плотной (Патент №2248116). Но этот способ позволяет лишь частично регулировать снегоотложение в той части лесополосы, где располагается кустарник, ибо турбулентный поток воздуха не создает возможности задержания и распределения снега по всей ширине лесополосы. Кроме того, высота кустарника 0,3-0,5 м никаким образом не поддается расчету количественной оценки задержанного им снега, необходимого для влагообеспечения лесополосы любой конструкции.

Задачей предлагаемого изобретения является накопление биологически необходимой влаги в лесополосах любой конструкции для их роста и развития не только от дождя и других источников, но и за счет снегозадержания с помощью кустарника определенной высоты.

Технический результат достигается подрезкой кустарника крайних приопушечных рядов лесополос любой конструкции на высоту, обеспечивающую дополнительное накопление необходимого количества влаги (в виде снега) для ее жизни и развития, рассчитываемого по формуле:

H_К=q(Q_Т+Q_И+Q_Г-Q_Д),

где Q_T - расход влаги на транспирацию растений за вегетационный период, мм;

Q_И - годовой расход влаги на физическое испарение, мм;

Q_Г - годовой гравитационный сток за пределы корнеобитаемого слоя, мм;

Q_Д - поступление жидкой влаги от дождя и других источников (туман, конденсат), мм;

Н_К - высота кустарника, мм;

q - коэффициент перевода твердых осадков в жидкие.

Полученная формула находится следующим образом:

Q_Т+Q_И+Q_Г=Q_Д+Q_В,

где Q_B - вода от снега, мм.

Но , т.е. отношение высоты снега - Н_CH к запасу воды в снеге Q_B.

Принимая Н_CH=H_К, получаем:

,

откуда H_К=q(Q_Т+Q_И+Q_Г-Q_Д).

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существующим признакам заявленного изобретения, не обнаружен.

Следовательно, заявленное изобретение по действующему законодательству соответствует требованию "новизна", а отсутствие признаков аналога, совпадающих с признаками заявленного изобретения, показывает, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, влияющего на достижение технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

На чертеже приведена схема формирования влагообеспеченной конструкции лесополосы (поперечный разрез), где 1 - внутренние ряды древесных пород, 2 - накопление снега в лесополосе, 3 - крайние ряды подрезаемого кустарника.

Способ формирования влагообеспеченной конструкции лесополосы осуществляется следующим образом.

По литературным источникам или научно-исследовательским данным, для определенных условий произрастания лесополосы определяют расход влаги на транспирацию растений в лесополосе за вегетационный период - Q_T, годовой расход влаги на физическое испарение - Q_И, годовой гравитационный сток за пределы корнеобитаемого слоя - Q_Г. Для определенной зоны произрастания по данным метеостанции находят поступление влаги от дождей и других источников - Q_Д и коэффициент - q.

Значения коэффициента q берем из литературных источников (например, Сурмач Г.П. Гидрологическая и противоэрозионная роль лесных насаждений / Г.П.Сурмач, Е.А.Гаршинев, А.В.Котов // Гидрологическая роль защитных лесных насаждений. - М., 1975. - С.258-261). Коэффициент q, равный отношению высоты снега к запасам воды в нем, рассчитанный по данным табл.12 и 13, находится в пределах 3,0-3,5. Мы берем среднее значение q=3,2.

Имея все необходимые данные, по предложенной расчетной формуле вычисляют необходимую высоту подрезки кустарника - H_K.

Пример:

Из литературы (например, Н.Ф.Кулик. Водный режим песков аридной зоны. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1979. - С.177, 191). Находим следующие данные (в мм водного слоя):

- для сосны (апрель-октябрь):

осадки 208 гравитационный сток 8 физическое испарение 135 транспирация 260

- для тополя (апрель-октябрь):

осадки 186 гравитационный сток - физическое испарение 123 транспирация 229

Отсюда:

- для сосны Н_K=(8+135+260-208)·3,2=195·3,2=624 мм,

- для тополя Н_K=(123+229-186)·3,2=166·3,2=531 мм.

Затем с помощью пилящих технических средств, двигаясь вдоль лесополосы у рядов кустарников, срезают их на расчетную высоту - Н_K.

Благодаря использованию данного способа, с помощью кустарника определенной высоты формируется конструкция лесополосы, способная в зимнее время накопить такое количество снега внутри себя, которое с учетом других осадков обеспечит ее нормальный рост и развитие, а также создаст комфортные экологические условия на территории вокруг нее.

Способ формирования влагообеспеченной конструкции лесополосы, состоящей из нескольких внутренних рядов древесных пород и крайних приопушечных рядов кустарников, включает подрезку кустарников на определенную высоту от поверхности почвы. Подрезку кустарника в лесополосах любой конструкции проводят на высоту H_К, рассчитываемую по формуле:

H_К=q(Q_Т+Q_И+Q_Г+Q_Д),

где Q_T - расход влаги на транспирацию растений за вегетационный период, мм;

Q_И - годовой расход влаги на физическое испарение, мм;

Q_Г - годовой гравитационный сток за пределы корнеобитаемого слоя, мм;

Q_Д - поступление жидкой влаги от дождя и других источников (туман, конденсат), мм;

H_К - высота кустарника, мм;

q - коэффициент перевода твердых осадков в жидкие.

Способ обеспечивает формирование лесополосы, способной в зимнее время накапливать такое количество снега внутри себя, которое с учетом дождевых осадков и других источников влаги обеспечивает ее нормальный рост и развитие, а также создает комфортные экологические условия на территории вокруг нее. 1 ил.

Способ формирования влагообеспеченной конструкции лесополосы, состоящей из нескольких внутренних рядов древесных пород и крайних приопушечных рядов кустарников, включающий подрезку кустарников на определенную высоту, отличающийся тем, что подрезку кустарников в лесополосах любой конструкции производят на высоту Н_K от поверхности почвы, рассчитываемую по формуле:

где Q_T - расход влаги на транспирацию растений за вегетационный период, мм;
Q_И - годовой расход влаги на физическое испарение, мм;
Q_Г - годовой гравитационный сток за пределы корнеобитаемого слоя, мм;
Q_Д - поступление жидкой влаги от дождя и других источников (туман, конденсат), мм;
Н_K - высота кустарника, мм;
q - коэффициент перевода твердых осадков в жидкие.