СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ТРАВЫ ГАЗОНА ОТ ЗАТЕНЕНИЯ ДЕРЕВЬЯМИ
METHOD OF TEST OF LAWN GRASS FROM SHADING BY TREES

Изобретение относится к городским газонам с травяным покровом и может быть использовано при экологической оценке городской застройки. Изобретение также может быть использовано при учете влияния на урожайность и другие свойства травы газона отдельно растущих деревьев. Изобретение также может быть использовано при изучении влияния растущих деревьев на урожайность травяного покрова при условии затенения деревьями.
Известен способ измерения травяного покрова на площади водосбора по длине и падению притоков по патенту №2293290, МКИ G01C 13/00, включающий распределение притоков по отличительным группам по наличию растительного покрова на территориях бассейнов водосбора реки и ее притоков, оценку влияния отличительных орографических особенностей ландшафта, расположенных на водосборе.
Недостатком является высокая агрегация растительности без разделения по растительным формациям и элементам ландшафтов водосборного бассейна. При этом город и его газоны вообще не учитываются.
Известен также способ испытания травы по патенту №2380891, включающий выделение участка с испытуемым травяным покровом, затем на этом участке размечают группы пробных площадок, при разметке учитывают расстояния между центрами пробных площадок, а после срезки пробы травы подвергают испытаниям и по результатам испытаний выявляют закономерности влияния расстояний на показатели проб травы.
Недостатком является то, что невозможно выявить закономерности влияния затенения деревьев на продуктивность травяного покрова. При этом городская застройка в прототипе вообще не рассматривалась.
Технический результат - повышение функциональных возможностей способа на пробные площадки газонов и других мест, где на участке с травяным покровом одновременно находятся отдельные деревья или их ряды.
Этот технический результат достигается тем, что способ испытания травы газона от затенения деревьями, включающий выделение участка с испытуемым травяным покровом, затем на этом участке размечают группы пробных площадок, при разметке учитывают расстояния между центрами пробных площадок, а после срезки пробы травы подвергают испытаниям и по результатам испытаний выявляют закономерности влияния расстояний на показатели проб травы, отличающийся тем, что визуально или по карте выделяют участок травяного газона вдоль улицы, расположенной по меридиану, после этого размечают пробные площадки, затем по дате испытания определяют углы освещения солнцем и затенения деревьями пробных площадок между восходом солнца и его заходом, дополнительно к расстояниям между центрами пробных площадок измеряют расстояния от центров кроны деревьев до центров смежных пробных площадок.
Выделение участка травяного газона осуществляют вдоль улицы, расположенной примерно по меридиану с углом не более ±30°, а для выявления закономерности количество пробных площадок намечают не менее пяти.
Измеряют расстояния от центров кроны деревьев до центров смежных с северной стороны и расположенных примерно на северо-восточной стороне от деревьев пробных площадок.
Сущность технического решения заключается в том, что рассматривается примерно меридианное расположение городской улицы, когда при интенсивном освещении в полдень (около 13 часов) растущие березы затеняют травяной покров в месте взятия пробы. Тогда это затенение можно измерить расстоянием от центра дерева до центра смежной с ним пробной площадки. Чем ближе пробная площадь к дереву, тем она больше затенена.
Положительный эффект достигается тем, что при расположении улицы по параллели все деревья и загоны освещаются одинаково. Поэтому влияния затенения не происходит. Но в городах очень много улиц, сориентированных по меридиану (±30 градусов). Поэтому на урожайность газона очень большое влияние оказывают своими кронами растущие деревья. Они затеняют траву, и она растет с неравномерной продуктивностью.
Новизна технического решения заключается в том, что происходит четкая геодезическая привязка к меридиану пробных площадок и затеняющих их деревьев.
Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками, новизной и значительным положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну технического решения, нами не обнаружено.
На фиг.1 приведена схема расположения пробных площадок травы размерами 1,00×1,00 м относительно лучей на восходе Солнца и растущих деревьев (показаны проекции крон); на фиг.2 дан спутниковый снимок улицы Петрова, микрорайона «Центральный», города Йошкар-Ола; на фиг.3 показана схема освещения пробных площадок, которые отмечены черными точками на одной стороне улицы Петрова (стрелками показаны направления лучей света на восходе, максимуме и заходе Солнца); на фиг.4 дан график зависимости массы проб травы от затененности, то есть от расстояния между центрами ствола берез до центров пробных площадок.
Способ испытания травы газона от затенения деревьями содержит следующие действия.
На улице, ориентированной по меридиану с углом ±30°, вначале выбирают сторону улицы, сориентированной на запад. При этом деревья на середине до перекрестков, между квартальными улицами, будут расположены за пробными площадками. На траву воздействуют выхлопы автомобилей. Но при этом на разницу в массе срезанной пробы травы сильное влияние оказывает затенение кроной деревьев.
Визуально или по карте выделяют участок травяного газона вдоль улицы, расположенной по меридиану. После этого размечают пробные площадки.
Затем по дате испытания определяют углы освещения солнцем и затенения деревьями пробных площадок между восходом солнца и его заходом.
Дополнительно к расстояниям между центрами пробных площадок измеряют расстояния от центров кроны деревьев до центров смежных пробных площадок.
Выделение участка травяного газона осуществляют вдоль улицы, расположенной примерно по меридиану с углом не более ±30°, а для выявления закономерности количество пробных площадок намечают не менее пяти.
Измеряют расстояния от центров кроны деревьев до центров смежных с северной стороны и расположенных примерно на северо-восточной стороне от деревьев пробных площадок.
Пример. На фигуре 1 показана схема расположения пробных площадок со срезанной травой относительно произрастающих деревьев березы. При этом показаны угол освещения 135° (начиная от восхода Солнца до полного затенения травы деревьями с полдня), который для других участков микрорайона оказался переменной величиной, и расстояние от ствола берез до центров пробных площадок.
Тень - это защищенное от попадания солнечных лучей место. Значение света для растений общеизвестно. Без света жизнь зеленых растений была бы невозможна. Растения приспособляются как к излишку, так и к недостатку солнечного света. Это приспособление выражается изменением продуктивности затененного участка травяного покрова. А продуктивность измеряется массой срезанной надземной части травы на пробных площадках, например, затененных кроной растущих вдоль городской аллеи деревьев.
Затененность травы измеряется двумя параметрами: расстоянием от затеняющего дерева до центра пробной площадки и углом ее освещенности.
Летом 2012 г. были проведены эксперименты на пробах травы, взятых с пробных площадок 1,00×1,00 м. Минимальное количество площадок равно пяти. На фиг.2 и 3 показаны снимки диспозиции участка для взятия пяти проб с одной стороны ул. Петрова.
2
На выбранном для взятия пяти проб участке травы газона (фиг.1 и 3) накладывали шаблон с внутренним сечением в 1 м и затем срезали всю траву ножницами вровень с поверхностью почвы. Срезанную траву сразу же взвешивали непосредственно около площадки на переносных электронных весах и определяли начальную массу пробы. В журнале указывали дату и время взвешивания в часах и минутах, а затем отмечали периоды в минутах между срезами. Полученные результаты занесены в таблицу 1.
Время срезки учитывалось с момента начала взятия первой пробы, то есть 14 июля 2012 года в 5 часов 45 минут. Угол освещения измеряли по схеме на фиг.3 транспортиром. При этом улица Петрова оказалась под углом 20° от северного направления. Расстояние от бордюра дороги равно 5 м.
Таблица 1
Масса проб травы после среза
№ пробы (от севера к югу)
Влияющие переменные
Масса свежей пробы m, г
Время срезки t, ч
Угол освещенияφ, град
Расстояние от берез L<sub>Б</sub>, м
1
0
135
4.3
98
2
0.06
135
2.3
101
3
0.12
135
0.3
40
4
0.18
135
2.4
89
5
0.24
135
0.4
50
Угол освещения можно рассчитать, зная время восхода и захода Солнца. В день проведения эксперимента 14.07.2012 восход Солнца равен 04:21, заход Солнца - 21:33 по меридианному времени.
Для данного участка взятия проб травы весь угол освещения составил 135°. Он почти постоянен для всех пяти пробных площадок.
Б
По результатам измерений выявляются закономерности влияния затененности на продуктивность газона. Данные таблицы 1 помещали в программную среду Curve Expert. При этом оказалось, что время срезки мало влияет на изменение массы пробы и за 0,24 часа (15 минут) трава утром не успевала подсохнуть. Угол φ не меняется, поэтому влияющей переменной становится расстояние L затенения.
График от этой программной среды показан на фигуре 4.
Получено уравнение изменения массы проб травы от расстояния от центров пробных площадок до дерева:
<mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>95232</mn><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>23320</mn><msub><mi>L</mi><mi>Б</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>2360809</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><msub><mi>L</mi><mi>Б</mi></msub><msup><mrow /><mrow><mn>9</mn><mo>,</mo><mn>80774</mn></mrow></msup><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mo>−</mo><mn>8</mn><mo>,</mo><mn>33323</mn><msub><mi>L</mi><mi>Б</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
Погрешность модели (1) почти равна нулю. Моделирование показало, что затененность оказывает существенное влияние на продуктивность травы.
Предлагаемый способ может быть применен при экологическом мониторинге городской среды свойствами срезанной пробы травы с пробной площадки около растущих на городском газоне деревьев. Учет затеняющих деревьев позволяет в чистом виде определить продуктивность травяного покрова и этому показателю оценивать качество окружающей среды.