Способ определения участков для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УЧАСТКОВ ДЛЯ ЗАГОТОВКИ ЯГОД ЧЕРНИКИ В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ЦЕЗИЕМ-137(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(72) Автор Собченко Владимир Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(56) Орлов А.А. Чернобыль Дайджест 982000. - Мн., 2001. Собченко В.А.Республиканская научная конференция студентов, магистрантов и аспирантов Республики Беларусь. Материалы конференции. Ч. 2. Гродно, 2000. - С. 34-37. Наставление по лесовосстановлению в лесном фонде Республики Беларусь. Мн., 1995. - С. 4-7, 40-45.(57) Способ определения участка для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137, включающий определение типа условий местопроизрастания ягод и плотности загрязнения территории, отличающийся тем, что дополнительно измеряют проективные покрытия сфагновых и зеленых мхов на участке предполагаемой заготовки,рассчитывают значение удельной активности ягод черники по формуле где- расчетное значение удельной активности ягод черники на участке предполагаемой заготовки Р - плотность загрязнения территории цезием-137 в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, кБк/м 2 р - проективное покрытие сфагновых мхов на участке предполагаемой заготовки,- проективное покрытие зеленых мхов на участке предполагаемой заготовки,- коэффициент, учитывающий типологию богатства условий произрастания в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, равный 1, 2, 3 или 4- коэффициент, учитывающий типологию условий увлажнения в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, равный 1, 2, 3, 4 или 5,сравнивают полученное значение с нормативным показателем загрязнения ягод черники, и если, то участок считают пригодным для промышленной и бытовой заготовки ягод черники. 9753 1 2007.10.30 Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано для промышленных заготовок ягод черники на территориях, загрязненных цезием-137. Известен способ определения участков, пригодных для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137, заключающийся в прямом измерении удельной активности ягод черники, взятых с участка 1. Необходимость взятия проб ягод ограничивает возможность применения известного способа сезоном плодоношения черники. Наиболее близким к заявленному является способ определения участка для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137, включающий определение типа условий местопроизрастания ягод и плотности загрязнения территории 2. Известный способ не обеспечивает достаточную точность и достоверность, так как не отражает закономерность миграции цезия-137 из почвы в ягоды черники на участках произрастания. Предлагаемое изобретение решает задачу определения участков для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137 путем косвенного определения удельной активности ягод черники на этих участках. Технический результат изобретения заключается в повышении точности и достоверности оценок определения участков заготовок. Достижение технического результата обеспечивается тем, что в способе определения участка для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137,включающем определение типа условий местопроизрастания ягод и плотности загрязнения, дополнительно измеряют проективные покрытия сфагновых и зеленых мхов на участке предполагаемой заготовки, рассчитывают значение удельной активности ягод черники по формуле(59,060,150,3554,539,5424,060,77 2 ),4,2 где А - расчетное значение удельной активности ягод черники на участке предполагаемой заготовки Р - плотность загрязнения территории цезием-137 в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, кБк/м 2 р - проективное покрытие сфагновых мхов на участке предполагаемой заготовки- проективное покрытие зеленых мхов на участке предполагаемой заготовки- коэффициент, учитывающий типологию богатства условий произрастания в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, равный 1, 2, 3 или 4- коэффициент, учитывающий типологию условий увлажнения в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, равный, 1, 2, 3, 4 или 5,сравнивают полученное значение с нормативным показателем загрязнения ягод черники А, и если АА, то участок считают пригодным для промышленной и бытовой заготовки ягод черники. Предлагаемый способ определения участков для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137 может быть осуществлен при наличии таксационных описаний и проведенных ранее измерений плотности загрязнения территорий лесных массивов, в которых произрастают черничники. Для разработки способа были использованы фактические данные о плотности загрязнения территории, богатстве и условиях увлажнения, проективном покрытии зеленых и сфагновых мхов, полученные на 90 пробных площадях, расположенных в Гомельской и Могилевской областях на территориях с различной плотностью загрязнения цезием-137. С помощью методов корреляционного и регрессионного анализа была получена формула для расчета удельной активности ягод черники в зависимости от перечисленных факторов (коэффициент корреляции 0,82) 2,4,2 где А - расчетное значение удельной активности ягод черники на участке предполагаемой заготовки Р - плотность загрязнения территории цезием-137 в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, кБк/м 2 р - проективное покрытие сфагновых мхов на участке предполагаемой заготовки- проективное покрытие зеленый мхов на участке предполагаемой заготовки,- коэффициент, учитывающий типологию богатства условий произрастания в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, равный 1, 2, 3 или 4- коэффициент, учитывающий типологию увлажнения в выделе леса, где расположен участок предполагаемой заготовки, равный 1, 2, 3, 4 или 5. С учетом нормативных требований к содержанию радионуклидов в ягодах черники получаем зависимость АА. Введение нормативных требований на активность позволяет выявлять участки, на которых плотность удельная активность ягод не будет превышать допустимых уровней. Эти участки являются пригодными для промышленных и бытовых заготовок ягод черники. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Вначале выявляют место расположения черничника в лесном массиве (лесничество,квартал, выдел леса). Измеряют проективное моховое покрытие на предполагаемом участке заготовки следующим образом. По диагонали черничника через равные промежутки квадратом-сеткой 11 м, разделенной на квадраты сеточкой (100 квадратов по 1 дм 2), 1 квадрат 1 дм 21 ,не менее 20 раз производится измерение проективного покрытия отдельно зеленых и сфагновых мхов. То есть устанавливают количество элементарных квадратных ячеек, занятых мхом. При отсутствии мхов их проективное покрытие принимают равным нулю. Вычисляют среднее значение проективного покрытия сфагновых мхов (р) как среднее из выборки, затем вычисляют среднее значение проективного покрытия зеленых мховкак среднее из выборки. Затем по картам либо табличным данным повыдельного обследования территории лесхоза устанавливают плотность загрязнения почвы лесного выдела, в котором расположен предполагаемый участок заготовки (Р). После этого по таксационным описаниям,планам насаждений и почвенным картам лесхозов устанавливают тип условий местопроизрастания (богатство и увлажнение условий произрастания), по которым устанавливают значения коэффициентови . Данные измерений и оценок подставляют в формулу, сравнивают полученное значение с нормативным показателем, и если неравенство справедливо, то участок пригоден для заготовки. Измерение проективного покрытия мхов может быть также осуществлено по стандартным ботаническим методикам 3. Оценка плотности загрязнения может быть осуществлена также по лесотехническим картам. Определение коэффициентовипроизводят с помощью лесотипологических описаний, планов насаждений и почвенных карт лесхозов следующим образом. По одному из приведенных документов устанавливают код типа условий местопроизрастания лесного выдела с предполагаемым участком заготовки, который состоит из шифра богатства условий произрастания (буквенное обозначение , , , ) и шифра условий увлажнения(цифровой индекс). Причем 1 при шифре богатства условий произрастания А,2 при шифре богатства условий произрастания шифре В,3 при шифре богатства условий 9753 1 2007.10.30 произрастания С,4 при шифре богатства условий произрастания ,принимает значение цифрового индекса. Способ определения участка для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137 может быть осуществлен на основе допустимых плотностей загрязнения, приведенных в табл. 1. Данные для табл. 1 были получены по формуле, исходя из норматива содержания радиоцезия в ягодах черники 185 Бк/кг. Таблица 1 137 Максимальные значения плотности загрязнения территории , на которых возможен сбор нормативно чистых ягод черники (185 Бк/кг), кБк/м 2 (Ки/км 2) Суммарное проективное покрытие мхов,ТУМ - тип условий около 40(мхи за 60 местопроизрастания 20(мхов нет или нимают меньше по(мхи занимают(Эдафотоп) ловины поверхности больше половины очень мало) почвы) поверхности почвы) А 2 (свежие боры) 18,1 (0,49) 15,5 (0,42) А 3 (влажные боры) 17,8 (0,48) 15,2 (0,41) 13,3 (0,36) А 4 (сырые боры) 14,4 (0,39) 13,0 (0,35) 11,5 (0,31) А 5 (мокрые боры) 12,2 (0,33) 11,1 (0,30) В 2 (свежие субори) 62,9 (1,70) 39,6 (1,07) 29,2 (0,79) В 3 (влажные субори) 38,1 (1,03) 28,1 (0,76) 22,6 (0,61) С 2 (свежие сугрудки) 90,65 (2,45) 50,0 (1,35) 25,2 (0,93) С 3 (влажные сугрудки) 47,0 (1,27) 33,0 (0,89) 25,2 (0,68) 2 (свежие груды) 32,6 (0,88) 25,2 (0,68) 20,4 (0,55) Примечания- продуктивные популяции в этих условиях не отмечены- для эдафотопа 5 при расчете проективное покрытие сфагновых мхов принималось за 60 , зеленых - 10 . Для оценки пригодности участка для заготовки ягод черники достаточно произвести измерение проективного покрытия мхов на предполагаемом участке заготовки тем же способом. После этого устанавливают тип условий местопроизрастания по лесотипологическим описаниям, планам насаждений, либо почвенным картам лесхозов. Затем по соответствующим значениям проективного покрытия мхов и коду типа условий произрастания находят в таблице критическое значение плотности загрязнения территории. Если реальная плотность загрязнения не превышает табличного значения, делают вывод о пригодности участка для заготовки ягод черники. Используя табл. 1, можно реализовать заявляемый способ в условиях, когда плотность загрязнения территории цезием-137 неизвестна, а урожай ягод на участке предполагаемой заготовки отсутствует. Для этого достаточно измерить проективное моховое покрытие и плотность загрязнения территории стандартным методом только в выделе леса, где произрастает черничник. Измерение плотности загрязнения может быть произведено по стандартной методике 4. Предлагаемый способ обеспечивает высокую точность и достоверность оценок. Для оценки способ сравнивали с результатами применения метода прямого измерения проб ягод, взятых на участках предполагаемой заготовки 1. В табл. 2 приведены результаты сравнительных исследований. 9753 1 2007.10.30 Таблица 2 Сопоставление результатов исследований удельной активности ягод черники по известному и предлагаемому способам Удельная Максимальная Плотность активность расчетная Проективное Проективзагрязнения проб ягод удельная акпокрытие ное покрыТип леса ТУМ территории, черники по тивность ягод сфагновых тие зеленых кБк/м 2 известному черники по мхов,мхов,(24,65) Практически во всех случаях фактическая удельная активность ягод черники не превышала максимальные расчетные значения, что свидетельствует о возможности и целесообразности применения способа. Примеры реализации способа. Пример 1. В Чернянском лесничестве Гомельской области 27 августа выявляли участок, предположительно пригодный для заготовки ягод черники (квартал 27, лесной выдел 4). На участке, где произрастает черничник, квадратом-сеткой произвели 20 измерений проективного покрытия мхов. Среднее значение проективного покрытия зеленых мхов составило 50(50), сфагновых мхов на участке не отмечено (р 0). По табличным данным повыдельного обследования территории лесхоза установили,что плотность загрязнения цезием-137 лесного выдела (27/4) составляет 12,21 кБк/м 2(0,33 Ки/км 2), т.е. Р 12,21. По таксационным описаниям установили, что выдел характеризуется типом условий местопроизрастания А 4 (соответственно 1,4). По формуле (1) производим оценку возможности заготовки на изучаемом черничнике А 185, А 184. АА - неравенство справедливо. Вывод участок пригоден для заготовки ягод черники. Пример 2. В Чернянском лесничестве Гомельской области 29 августа (вне сезона плодоношения черники) во время планового обследования лесхоза выявляли участок, предположительно пригодный для заготовки ягод черники (квартал 19, лесной выдел 8). На участке, где произрастает черничник, квадратом-сеткой произвели 23 измерения проективного покрытия мхов. Среднее значение проективного покрытия зеленых мхов составило 15 , сфагновых мхов на участке не отмечено. По табличным данным повыдельного обследования территории лесхоза установили,что плотность загрязнения цезием-137 лесного выдела (19/8) составляет 21,46 кБк/м 2(0,58 Ки/км 2). По таксационным описаниям установили, что выдел характеризуется типом условий местопроизрастания В 2. По табл. 1 производим оценку возможности заготовки на изучаемом черничнике. Реальная плотность загрязнения меньше соответствующего табличного значения (21,4662,90). 5 9753 1 2007.10.30 Вывод участок пригоден для заготовки ягод черники. Пример 3. В лесном выделе 7 квартала 248 Ветковского спецлесхоза Гомельской области 15 августа (вне сезона плодоношения черники) выявляли участок, предположительно пригодный для заготовки ягод черники. На участке, где произрастает черничник, квадратомсеткой произвели 20 измерений проективного покрытия мхов. Среднее значение проективного покрытия зеленых мхов составило 5 , сфагновых мхов на участке не отмечено. Суммарное моховое покрытие соответственно - 5 . По таксационным описаниям установили, что выдел характеризуется типом условий местопроизрастания В 3. Поскольку измерение плотности загрязнения изучаемого лесного выдела ранее не производилось и т.к. оценка производилась вне сезона плодоношения черники, в соответствии с методикой 4 были отобраны пробы грунта и определена плотность загрязнения с помощью -спектрометра, которая составила 111,74 кБк/м 2 (3,02 Ки/км 2). По табл. 1 произвели оценку возможности заготовки на изучаемом черничнике. Реальная плотность загрязнения больше соответствующего табличного значения (111,7490,65). Вывод участок непригоден для заготовки ягод черники. Преимущества предлагаемого способа и возможность его промышленного применения. Благодаря применению способа появляется возможность выявить участки, пригодные для заготовки ягод черники на территориях с различной плотностью загрязнения цезием-137. Преимущества метода проявляются в следующем. Его применение дает возможность определения участков для заготовки ягод черники в условиях загрязнения территории цезием-137 при отсутствии урожая ягод черники или вне сезона плодоношения черники, поскольку удельная активность ягод определяется косвенно. Нет необходимости проведения дополнительных гамма-спектрометрических измерений, которые обычно производятся сторонними организациями за дополнительную плату. Для осуществления способа к имеющимся в лесхозах данным об участке произрастания черничника на нем необходимо дополнительно произвести измерение проективного мохового покрытия, что может сделать любой квалифицированный специалист лесхоза во время планового обследования лесного выдела. Источники информации 1. Бобовникова Ц.И., Павлоцкая Ф.И., Кузнецов А.В. и др. Инструкции и методические указания по оценке радиационной обстановки на загрязненной территории. Утверждена Межведомственной комиссией по радиационному контролю природной среды при Госкомгидромете СССР 17.03.1989. - М. Москомгидромет, 1989. - С. 5-35. 2. Орлов О.О., Курбет Т.В., Короткова О.З. и др. Аккумуляця 137 дикорослыми грибами та ягодами в лсах Полсся Украни // Проблемы еколог лсулсокористування на Полсс Украни. Вып. 1(7). - Житомир-Волинь. - 2000. - С. 44-53. 3. Миркин Б.М., Розенберг Г.С. Фитоценология. Принципы и методы. - М. Наука,1978. - С. 92-114. 4. Булавик И.М., Барабошкин А.В., Кунцевич Н.Н., Хоровец Л.В. Инструкция по организации и ведению радиационного мониторинга леса. Утверждена Министерством лесного хозяйства 26.06.1997. - Мн., 1989. - С. 3 -17. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6