Противоэрозионная инженерно-биологическая система (ПИБС). Структура ПИБС
В настоящее время в странах Западной Европы распространены инженерно-биологические сооружения из древесных и других растений в сочетании с насыпями (выемками) грунта, каменными выкладками, древесными подпорными стенками, плетнями, бетонными плитами и другими техническими элементами. Такие сооружения гармонично вписываются в окружающие ландшафты (Ф. Флоринет и др.).
Учение о противоэрозионной инженерно-биологической системе (ПИБС) водосбора разработал В. М. Ивонин в 1984 г. на основе идей русских лесомелиораторов (Г. Н. Высоцкий, В. М. Брткевич, А. В. Альбенский, Г. П. Сурмач, М. И. Долгилевич, Н. Г. Петров), принципов и методов общей теории систем (Л. фон Берталанфи).
Основную теоретическую концепцию ПИБС водосбора представим в виде:
где: a1..,an - элементы подмножества защитных лесных насаждений А (ветрорегулирующие, стокорегулирующие, прибалочные и другие лесные полосы, колки, байраки и прочие лесные насаждения); b1..,bm - элементы подмножества гидросооружений В (террасы, валы и другие сооружения); c1,...,cі - элементы подмножества травянистых, кустарниковых, кустарничковых ценозов C (луга и другие естественные кормовые угодья, сеянные травы, кустарниковые заросли, кулисы, полосные посевы трав в почвозащитных севооборотах и другие травянистые ценозы); d1..,dk - элементы подмножества почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур Д (плоскорезаная, чизельная, отвальная с искусственным микрорельефом и другие обработки почвы и технологии возделывания культур).
По уравнению (8.1), общее множество ПИБС на водосборе составляют подмножества защитных лесных насаждений (А), противоэрозионных гидротехнических сооружений (В), форм травянистых, кустарниковых и кустарничковых ценозов (С), а также противоэрозионных приемов агротехники в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур (Д).
Противоэрозионная инженерно-биологическая система с помощью подмножества А и Б адаптирует агросреду, а с помощью С и Д - адаптируется к ней. Адаптирование среды происходит в результате формирования биомикроклиматических условий, благоприятных для выращивания агроценозов, а также - изменеия динамики эрозионноаккумулятивных процессов на водосборе. Адаптация ПИБС к среде достигается при совершенствовании технологий возделывания сельскохозяйственных культур, определении местоположении полей и клиньев многолетник трав на территории водосбора, подборе видов, сортов и гибридов культур, соответствующих агросреде ПИБС.
Структура ПИБС. Структура противоэрозионной инженерно-биологической системы приведена на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 - Структура противоэрозионной инженерно-биологической системы
Как следует из рисунка 8.1, структуру ПИБС образуют две подсистемы: биотическая и инженерная, что соответствует современным представлениям о биологизации мелиоративных систем.
Биотическая подсистема представлена локальной естественной и мелиоративно-организованной биотой, взаимосвязанных между собой.
Под биотой понимают совокупность живых организмов, обитающих на определенной территории, изолированной любыми барьерами. Чаще всего основой биоты является фитоценоз.
Локальная естественная биота харатеризуется фрагментами коренной (аборигенной) растительности (разнотравно-ковыльных степей, колков, байрачных лесов и т.п.) сохранившейся среди агроэкосистем лесостепной, степной и полупустынной зон.
Мелиоративно-организованная биота представлена системами полезащитных лесных полос и других искусственных насаждений, сеяных трав (поля, полосы, клинья), кустарниковых кулис и прочих культивируемых фитоценозов, обладающих высокой мелиорирующей способностью.
Инженерная подсистема включает агротехническую и гидротехническую составляющую.
Агротехническая составляющая объединяет приемы почвозащитной агротехники и технологии воздействия сельскохозяйственных культур (в полевых и почвозащитных севооборотах, садах и других многолетних насаждений, улучшенных сенокосах и пастбищах).
Гидротехничская составляющая включает склоновые и донные противоэрозионные сооружения (валы с широки основанием, террасы, водозадерживающие и водонаправляющие валы, запруды, пруды в балках и оврагах и прочие сооружения для предупреждения эрозии и усиления аккумуляции).
Биотическая и инженерная подсистемы предназначены, как для антропогенной регуляции агросреды, так и для биотической регуляции природной среды.
Дата добавления: 2023-05-26; просмотров: 357;