Третій каскад - Середні схили
Система відновлення середнього схилу DREVO (MSRS)
Роль середніх схилів
Середні схили є головною зоною накопичення води, формування ґрунту та розвитку зрілого лісу. Якщо верхні схили приймають і уповільнюють воду, то середні схили перетворюють її на довготривалий запас, що забезпечує харчування дерев, джерел і територій, що знаходяться нижче.
Саме тут формується найпродуктивніша частина гірничої екосистеми.
Середні схили виконують п'ять основних функцій:
накопичення та інфільтрація води;
утворення родючого ґрунту;
розвиток стійких мішаних лісів;
стабілізація схилів;
фільтрація води перед її надходженням до нижніх зон.
Головний принцип:
Середній схил - це природна "губка" гори, яка перетворює короткочасну зливу на багатомісячний запас вологи.
Основні завдання
Середній схил повинен:
максимально збільшити інфільтрацію;
знизити швидкість руху води;
відновити глибокий гумусовий обрій;
сформувати стійкий змішаний ліс;
запобігти утворенню ярів;
збільшити харчування джерел;
створити максимальну біорізноманіття.
Основні загрози
Середні схили найбільш чутливі до:
концентрації поверхневого стоку;
освіті ярів;
зсувів;
деградації ґрунту;
лісових пожеж;
монокультур;
інвазивних видів;
вирубці;
важкої техніки.
Просторова структура
Верхня частина
Отримує воду із верхнього каскаду.
Функції:
прийом розподіленого стоку;
додаткове уповільнення води;
початок глибокої інфільтрації.
Центральна частина
Головна зона відновлення.
Створюються:
каскадні тераси;
лісові кишені;
інфільтраційні басейни;
розподільні балки;
біологічні фільтри
Нижня частина
Передає вже очищену та уповільнену воду наступному каскаду.
Робота з водою
Вода проходить таку послідовність:
верхній каскад →
контурні тераси →
лісова підстилка →
коренева зона →
ґрунтовий профіль →
тріщини порід →
підземний потік →
джерела →
нижній схил.
При аномальній зливі:
верхній каскад →
тераси →
контурні улоговини →
аварійні переливи →
захищені русла.
Каскадна система
Кожен каскад включає:
Прийомну зону
Приймає потік із верхнього рівня.
Інфільтраційну зону
Основне місце накопичення води.
Використовуються:
глибокий ґрунт;
біовугілля;
деревна тріска;
органіка;
розвинена коренева система.
Біологічну зону
Формується найбагатша рослинна спільнота.
Перелив
Працює лише при повному заповненні.
Формування ґрунту
Основна мета:
створити глибокий лісовий гумусовий горизонт.
Використовуються:
листовий опад;
дерев'яні залишки;
мікориза;
гриби;
дощові черви;
мікроорганізми;
біовугілля.
Саме тут починається довготривале накопичення органічного вуглецю.
Проектування рослинних угруповань
Середній схил – зона максимального біорізноманіття.
Ґрунтовий рівень
мохи;
лишайники;
гриби.
Ґрунтопокривні рослини
суниця;
копитень;
яснотка;
лісові осоки;
живучка.
Трав'яний рівень
місцеве різнотрав'я;
папороті;
лісові злаки;
бобових рослин.
Чагарниковий рівень
ліщина;
червоний;
калина;
бересклет;
жимолость;
глоду.
Деревний рівень
Основний каркас лісу:
⭐⭐⭐⭐⭐⭐ Попіл
⭐⭐⭐⭐⭐ Дуб
⭐⭐⭐⭐ Липа
⭐⭐⭐⭐ В'яз
⭐⭐⭐ Клен
⭐⭐⭐ Черешня
⭐⭐⭐ Горобина
Види підбираються відповідно до місцевих природних умов.
Функціональний розподіл дерев
Ясен
Швидке відновлення ґрунту.
Глибока коренева система.
Висока швидкість зростання.
Дуб
Формування довготривалого каркасу лісу.
Липа
Освіта гумусу.
Підтримка запилювачів.
В'яз
Стабілізація вологих ділянок.
Клен
Заповнення проміжків.
Черешня
Підтримка птахів.
Біологічна інженерія
Використовуються:
місцева мікориза;
азотфіксуючі бактерії;
ґрунтові гриби;
лісова підстилка;
дерев'яна мульча.
Головне завдання:
максимально наблизити штучне відновлення до природних процесів.
Робота під час посухи
Система зберігає вологу завдяки:
глубокому гумусу;
мульче;
густій лісовій підстилці;
мікоризі;
затіненню;
розвиненою кореневою системою.
Випаровування знижується природним чином.
Робота при екстремальній зливі
Система повинна:
прийняти потік;
розподілити воду;
запобігти утворенню ярів;
зберегти ґрунт;
спрямувати надлишок води аварійними руслами.
Жоден каскад ні концентрувати потік.
Роботизация
Використовуються:
Гірський ровер DREVO
Виконує:
будівництво каскадів;
розпушування;
посадку;
обслуговування.
Дрон TREVO AeroSense
Контролює:
розвиток лісу;
вологість;
ерозію;
тепловий режим;
стан рослинності.
ДЕРЕВНИЙ ШТУЧНИЙ УМІН
Оптимізує:
розміщення терас;
структуру лісу;
гідрологію;
прогноз розвитку екосистеми
Моніторинг
Living Mountain Observatory контролює:
вологість ґрунту;
температуру;
вміст органічної речовини;
розвиток мікоризи;
зростання дерев;
інфільтрацію;
стійкість схилів;
стан джерел.
Інтеграція
Середній схил поєднує роботу:
Гірська губка - Нагромадження та розподіл вологи;
Відновлення Маунтін-Спрінгс - харчування джерел;
Гірсько-лісові коридори - Формування стійких лісових екосистем;
Система хмарності та туману DREVO - Підтримка молодих посадок у періоди посух;
Обсерваторія «Жива гора» - Моніторинг стану;
Гірський цифровий двійник — моделювання гідрологічних та екологічних процесів;
Система біокаміна WOOD - Профілактика природних пожеж.
Очікувані результати
Через 10-20 років:
відновлення суцільного рослинного покриву;
збільшення потужності гумусового горизонту;
зростання інфільтрації;
стабілізація схилів;
зменшення ерозії.
Через 30-80 років:
формування зрілого змішаного лісу;
відновлення стійкого водного режиму;
збільшення дебіту джерел (за сприятливих гідрогеологічних умов);
накопичення вуглецю;
формування стійкої саморегулюючої екосистеми.
Висновок
Середні схили є серцем усієї гірської екосистеми. Саме тут зосереджено основні процеси накопичення води, утворення родючого ґрунту та формування зрілого лісу. У системі Система відновлення середнього схилу DREVO середній схил розглядається як природний гідрологічний акумулятор, де каскади, рослинні угруповання, ґрунтова біота та цифрові технології спільно забезпечують довготривалу стійкість гірського ландшафту до посух, екстремальних злив та кліматичних змін.