Биоинженерия почвы - Soil bioengineering

Биоинженерия почвы и воды это дисциплина гражданское строительство. Он преследует технологические, экологические, экономические, а также дизайнерские цели и стремится достичь их, прежде всего, за счет использования живых материалов, то есть семян, растений, части растений и растительных сообществ, и использования их в почти естественных конструкциях, используя при этом разнообразные возможности присущие растениям. биоинженерия иногда может заменить классические инженерные работы; тем не менее, в большинстве случаев это значимый и необходимый метод дополнения последнего. Его применение напрашивается во всех областях почвы и гидротехника, особенно для склон и укрепление насыпи и борьба с эрозией.^[1]

Биоинженерия почвы - это использование живых растительных материалов для выполнения некоторых инженерных функций. Биоинженерия почвы - эффективный инструмент для обработки множества нестабильных и / или эродированных участков. Методы почвенной биоинженерии используются на протяжении многих веков. Совсем недавно Шихтль (1980) поддержал использование почвенной биоинженерии на множестве европейских примеров. Биоинженерия почвы сейчас широко применяется во всем мире для обработки эрозии и неустойчивых склонов.^[2]^[3]

Области применения и растения для работ по борьбе с биоинженерией почвы

Методы почвенной биоинженерии можно применять везде, где растения, которые используются в качестве живых строительных материалов, могут хорошо расти и развиваться, например, в тропических, субтропических и умеренные зоны тогда как существуют очевидные ограничения в засушливых и холодных регионах, то есть там, где преобладают засушливые, полузасушливые и морозные зоны. В исключительных случаях недостаток воды можно компенсировать поливом или орошение.В Европе засушливые условия, ограничивающие применение, существуют в Средиземном море, а также в некоторых внутренних альпийских и восточноевропейских снежных регионах. Однако ограничения чаще всего устанавливаются в альпийских и арктических регионах. Обычно это можно четко заметить по ограниченному росту древесных растений (лес, линии деревьев и кустарников) и верхние границы закрытых дерн крышка. Чем беднее регион в отношении видов, тем меньше он подходит для применения методов биоинженерии.

Функции и влияние почвенных биоинженерных структур

Технические функции

защита поверхности почвы от эрозия ветром, осадками, морозом и проточной водой
защита от камнепадов
устранение или связывание разрушительных механических сил
снижение скорости потока по берегам
поверхностное и / или глубокое сцепление и стабилизация почвы
дренаж
защита от ветра
способствует отложению снега, наносов и наносов
увеличивает шероховатость почвы и тем самым предотвращает сход лавины

Помимо этого, все большее значение приобретают экологические функции, особенно потому, что они в очень ограниченной степени могут быть выполнены только классическими инженерными сооружениями.

Экологические функции

улучшение водного режима за счет улучшения улавливания и хранения почвы, а также воды
потребление растениями
дренаж почвы
защита от ветра
защита от окружающей среды загрязнение воздуха
механический улучшение почвы у корней растений
балансировка температурного режима в приземных слоях воздуха и в почве
затенение
улучшение содержания питательных веществ в почве и, следовательно, плодородие почвы на ранее сырых почвах
балансировка снежных отложений
защита от шума
прибавка урожая на соседних пахотных землях

Функции ландшафтного дизайна

заживление ран, нанесенных ландшафту в результате стихийных бедствий и людей (разработка полезных ископаемых, строительные работы, отложение вскрышных пород, материалы для земляных работ туннелей, промышленные и бытовые отходы)
интеграция конструкций в ландшафт
сокрытие оскорбительных структур
обогащение ландшафта за счет создания новых деталей и структур, форм и цветов растительности

Экономические эффекты

Биоинженерные контрольные работы не всегда дешевле в строительстве по сравнению с классическими инженерными сооружениями. Однако, если учесть их срок службы, включая обслуживание и техническое обслуживание, они обычно оказываются более экономичными.^{[нужна цитата ]} Их особые преимущества:

более низкие затраты на строительство по сравнению с «жесткими» конструкциями
более низкие затраты на обслуживание и восстановление
создание полезных зеленых насаждений и популяций древесных растений на ранее заброшенных землях
Полезно для получения дохода

Результатом биоинженерных работ по защите почвы являются живые системы, которые развиваются дальше и поддерживают свой баланс за счет естественной последовательности (то есть путем динамического самоконтроля, без искусственного ввода энергии). Если выбраны подходящие жилые, но также и неживые строительные материалы и соответствующие типы строительства, может быть достигнута исключительно высокая устойчивость, требующая минимальных усилий по обслуживанию. ^[4]^[5]