Определение фитомассы и годичной продукции полога подроста и подлеска

Министерство образования  и науки республики Казахстан

Северо-Казахстанский  государственный университет

им. М. Козыбаева

Естественно-географический факультет

Кафедра сельское хозяйство

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

НА ТЕМУ: Определение фитомассы и годичной продукции полога подроста и подлеска.

 

 

 

                                                                     Ржавина У.С.

                                                                    Специальность:

                                                                    «Лесные ресурсы и лесоводство»

                                                                     Курс 2, группа ЛРЛ-11

                                                                     Форма обучения: очная

                                                                     Руководитель: Штокер У.Р.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Петропавловск, 2012

         Определение фитомассы полога подроста и подлеска.

          Создание и отмирание органической массы в растительных сообществах протекает с различной интенсивностью во времени. Скорость продукционного процесса зависит от фазы вегетационного периода, погодных условий, давности последнего нарушения (рубки, пожара, ветровала и т.д.) и наличия антропогенных воздействий (атмосферного загрязнения, рекреации и др.). Это определяет необходимость динамического подхода к изучению биологической продуктивности растительных сообществ.

           Для определения фитомассы производят пересчет растений полога подроста и подлеска с определением средней высоты. Для каждого из основных видов, формирующих полог, выбирают средние по высоте и развитию экземпляры, которые срезают под корень. В срезанных растениях определяют массу ствола, ветвей (с выделением побегов текущего года), листвы (хвои, с выделением на хвою текущего года и старших возрастов), берут образцы для химического анализа и определения содержания воды в целях последующего пересчета на высушенную при 1050С сухую массу. Найденные величины пересчитывают на число экземпляров данной породы на площади 1 га, а затем определяют общую фитомассу всех видов подроста и подлеска для данного типа леса.

Определение фитомассы корней полога подроста и подлеска.

            У каждого спиленного модельного дерева господствующего яруса выделяют площадку для сбора и учета корней. Размер площадки устанавливают, исходя их средней площади питания одного дерева, которую определяют путем деления величины пробной площади (в м2) на число растущих на ней деревьев. Площадки закладывают вокруг модельного дерева таким образом, чтобы оно находилось в центре. Расчет фитомассы корней на 1 га производится на основании определения их массы.

Для сбора  корней по наружной стороне площадки копают траншею шириной около 0,5 м и глубиной в зависимости от строения корневой системы (до 1,0-1,5 м или больше). Почву из траншеи откидывают на наружную сторону на подстеленный брезент, а поверхность площадки очищают от растений травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов. Затем на брезент снимают слой лесной подстилки и последовательно один за другим минеральные горизонты почвы, из которых производят выбор корней. Корни учитывают до глубины 1,5-2 м.

             Корни, собранные на брезент, отряхивают от частиц почвы и промывают водой. Корни диаметром < 10 мм промывают на ситах, верхнее из которых имеет диаметр ячеек 3 мм, а нижнее – 0,25 мм. Извлеченную почву после выбора корней перемешивают и определяют ее объем, используя определенную емкость, например ведро. Затем берут одно ведро почвы и отмывают оставшиеся мелкие корни на сите с ячейками 0,25 мм. Полученную массу корней пересчитывают на объем всей почвы и прибавляют к массе корней, непосредственно выбранных из почвы. Запасы корней можно определять также путем отмывания всей почвы на ситах, верхнее из которых имеет диаметр ячеек 3 мм, а нижнее – 0,25 мм.

            Собранные корни после отмывки сушат в месте, защищенном от пыли, сортируют на крупные и мелкие и взвешивают. Границей для выделения крупных и мелких корней считают условно диаметр 7 мм. Для химического анализа корни отбирают отдельно по видам растений и не отмывают их водой во избежание выщелачивания химических элементов. Для очистки их ополаскивают спиртом на ситах (0,25 мм). Каждый образец для анализа должен быть массой около 0,5 кг.

Определение массы ствола.

             Из ствола выпиливают по два кружка на высоте 1; 1,3; 3; 5 м и т.д. через каждые два метра вплоть до вершины. В дальнейшем одна серия кружков служит для изучения хода роста, вторая – для определения химического состава и влажности. Толщину кружков подбирают в зависимости от толщины ствола дерева с таким расчетом, чтобы самые верхние отрезки ствола имели массу не менее 50 г. Обе серии кружков взвешивают.

           Анализ  хода роста проводят на невысушенных  спилах, чтобы избежать их деформации. Распиленный на указанные выше  отрезки ствол взвешивают и к полученной массе прибавляют массу кружков. Таким образом, получают сырую массу ствола. Если деревья имеют очень большой диаметр (свыше 50 см) и взвешивание отрезков затруднительно, на основании измерений высоты и радиусов вычисляют объем ствола. По справочникам находят плотность древесины с учетом зональных особенностей и вычисляют массу ствола. В зависимости от целей исследования возможно отделение коры и определение массы коры и массы ствола отдельно.

           Для  определения влажности древесины и химического анализа составляют среднюю пробу древесины ствола массой около 0,5-1 кг. Для этого из каждого кружка второй серии берут часть в форме сектора. Массу сектора определяют по следующей формуле:

x= Р₁( r_i / r₁)²

где: Р1 – масса самого маленького кружка; r1 – его радиус; х – искомая масса i-го сектора от вершины кружка; r1i – его радиус.

Для определения влажности древесины  всю среднюю пробу высушивают до абсолютно сухого состояния, а  далее используют для химического  анализа. На основе данных о сырой массе ствола и его влажности определяют абсолютно сухую массу ствола.

Определение массы листьев (хвои) и  ветвей деревьев.

             Из каждой трети кроны молодых деревьев (до 60 лет) отбирают по 1 средней по размеру ветви из каждой мутовки для последующего отделения листьев или хвои и других учетов. У деревьев старше 60 лет отбирают по 1-2 ветви из каждой трети кроны. Отобранные средние ветви немедленно взвешивают, при этом предварительно с ветвей снимают эпифитные мхи, лишайники и грибы. Таким образом, определяют сырую массу каждой из модельных ветвей. Иногда средние ветви, очищенные от листьев (хвои), сортируют на две группы: мелкие ветви (< 1 см в диаметре) и крупные ветви. Затем ветви взвешивают отдельно по указанным группам и измельчают. Крупные ветви распиливают на отрезки по 10-15 см. Из каждой группы берут средние пробы (0,5-1,0 кг) для химического анализа и для определения влажности.

            По разности массы облиственных (охвоенных) и безлистных ветвей  определяют общую массу листьев (хвои) на модельной ветви. Этот способ предпочтительнее, чем непосредственное взвешивание листьев (хвои), которые за время работы по обрыванию теряют много влаги. Зная общее число ветвей в соответствующей мутовке или в соответствующей трети кроны, определяют общую сырую массу ветвей (или сырую массу крупных и мелких ветвей) и хвои для всего модельного дерева.

Листья (хвою) рассыпают на брезенте и берут из них средние пробы (0,5 кг) для химического анализа  и для определения влажности, при этом рекомендуется сушить пробы целиком. На основе данных о сырой массе и влажности ветвей и листьев (хвои) определяют их абсолютно сухую массу.

Определение площади поверхности  листьев.

              Для определения площади поверхности листьев совокупности деревьев отдельных пород в составе древесного яруса листья из разных частей кроны каждого модельного дерева соответствующей породы собирают в пачки по 50-100 штук черешками в разные стороны. С помощью остро заточенной цилиндрической высечки вырубается столбик на всю толщину пачки (из крупных листовых пластиной можно высечь 2-3 образца). Высечки из каждой пачки помещаются в бюксы, взвешиваются в сыром виде и после высушивания до абсолютно сухого состояния. Зная число высеченных кружков, площадь одного кружка и среднюю массу, можно вычислить площадь листьев, приходящуюся в среднем на единицу их массы. Далее, по данным об общей массе листьев данной породы на пробной площади, рассчитывают площадь их поверхности на единицу площади растительного сообщества.

            Площадь поверхности хвои можно определить следующим способом. Из разных частей кроны модельных деревьев отбирается не менее 100 хвоинок, у каждой из которых определяется длина. Затем у 30-50 хвоинок определяется величина периметра на поперечном срезе под микроскопом с малым увеличением. Периметр рассчитывают как средний из трех измерений, выполненных в середине и с разных концов хвоинки. Путем умножения средней длины и периметра вычисляют площадь поверхности хвоинки и рассчитывают площадь поверхности, приходящуюся на единицу массы. Далее полученную величину пересчитывают на массу модельного дерева и массу хвои древостоя на 1 га.

Определение массы генеративных органов.

При стационарных исследованиях учет генеративных органов производят дважды: во время цветения и в период созревания плодов и семян. На модельных ветвях определяют их число и массу. Для учета семенной продуктивности определяют среднее число семян в плоде и умножают на количество их на единицу площади. Общая масса определяется по массе 100 штук.

           После оценки основных характеристик  древесного яруса при наличии  достаточного объема данных определяют  вид зависимости между диаметром  стволов и массой листьев (хвои), массой стволов и массой листьев,  массой листьев и массой ветвей, массой ветвей и массой стволов, массой стволов и массой корней. Установление таких зависимостей существенно облегчает работу по определению общей фитомассы деревьев, так как достаточно установить массу одной из частей дерева, чтобы по имеющимся уравнениям вычислить массу других его частей.

 

 

Годичная продукция растений полога подроста и подлеска.

            Ежегодный прирост фитомассы подроста древесных растений и подлеска определить довольно сложно. В этих целях по годичным кольцам на модельных экземплярах определяют средний возраст каждого вида кустарников и растений в пологе подроста. Затем сухую массу среднего модельного экземпляра (без листьев) делят на средний возраст и определяют средний прирост древесины (ствола, ветвей) этого экземпляра, а путем умножения на число растений данного вида на 1 га вычисляют средний прирост древесины на гектар. Суммируя прирост всех видов кустарников или видов, входящих в полог подроста, находят общий прирост подроста и подлеска.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1)Григорьева О.И., Ледяева А.С. Лесное ресурсоведение. – Спб.: Изд-во СПбГЛТА, 2008. 206 с