Абсолютно сухой вес
элементов биологической продуктивности древостоев сосны разной густоты
Показатель |
Густота посадки, тыс. экз./га
|
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
Фитомасса, т/га |
Стволов в коре |
51,4 |
60,3 |
59,6 |
58,6 |
65,4 |
48,1 |
Живых ветвей |
7,0 |
5,9 |
5,2 |
4,3 |
5,7 |
3,9 |
Хвои |
6,8 |
6,6 |
5,9 |
5,8 |
6,9 |
5,0 |
Итого в надземной части |
67,1 |
74,8 |
72,5 |
70,4 |
80,1 |
58,5 |
Корней |
12,6 |
11,2 |
11,7 |
11,6 |
11,7 |
10,8 |
ИТОГО: |
77,8 |
84,0 |
82,4 |
80,3 |
89,7 |
67,8 |
Отпад, т/га |
Отмершие ветви в кронах живых деревьев |
4,2 |
3,9 |
3,0 |
2,5 |
2,7 |
3,3 |
Отмершие деревья (включая погибшие от снеголома) |
5,3 |
4,6 |
2,0 |
2,9 |
9,6 |
15,0 |
ИТОГО: |
9,5 |
8,5 |
5,0 |
5,4 |
12,3 |
18,3 |
Опад и лесная подстилка, т/га |
24,1 |
24,1 |
22,6 |
22,5 |
26,8 |
25,7 |
Всего растительных остатков, т/га |
33,6 |
33,4 |
27,6 |
24,0 |
39,1 |
44,0 |
Всего органического вещества, т/га |
111,4 |
117,4 |
110,0 |
108,2 |
128,8 |
111,8 |
Фитомасса, % |
100 |
105 |
99 |
97 |
115 |
100 |
Фитомасса на одно среднее дерево, кг |
20,9 |
11,1 |
7,8 |
5,7 |
4,4 |
3,1 |
Средняя продукция за один год для всех древесных фракций,
т/га |
3,4 |
3,7 |
3,5 |
3,4 |
4,2 |
3,5 |
Общая
биологическая продуктивность 18-летних культур сосны составит от 10 до 13,5 т
сухого органического вещества на 1 га. Это полностью совпадает с данными,
полученными В.П. Тимофеевым (1970). При этом в 18-летнем возрасте минимальную
продуктивность дают культуры с густотой посадки 5 тыс. сеянцев, а максимальную с
посадкой 30 тыс. сеянцев на 1 га. В 20-летнем же возрасте минимальную
продуктивность дают деградирующие культуры с густотой посадки 40 тыс. сеянцев.
Максимальную продуктивность в 20-летнем возрасте дают культуры с посадкой 30
тыс. на 1 га.
2.7.
Виды биологической
продуктивности лесов
Потенциальная
продуктивность является одной из главных показателей эталонных насаждений,
характеризуется такими показателями как видовой состав. Хозяйственная ценность,
объединяемая в итоге в понятие «хозяйственной продуктивности». Под
понятием «потенциальной продуктивности» понимается максимально возможная
продуктивность для данных климатических и почвенных условий, будь то первичная
биологическая продуктивность (т/га) или продуктивность запаса стволовой
древесины (м3/га). Обычно последняя наиболее существенная составляющая
первичной продуктивности является предметом изучения лесоводов.
Методы
изучения потенциальной продуктивности по В.С. Чуенкову можно подразделить на
три основные группы: лесоводственно-таксационные, лесотипологические и
климатологические. Наиболее распространены лесоводственно-таксационные, с
помощью которых изучают закономерности строения и роста насаждений, являющееся
основой последующего моделирования этих параметров. Итоги многолетних
исследований продуктивности лесов обобщены на Всесоюзной конференции по
формированию максимально продуктивных эталонных насаждений, которая проводилась
в Каунасе в 1979 году. Большинство работ, представленных на конференции
выполнено именно лесоводственно-таксационными методами. Эти методы применимы
для конкретых условий произрастания, в то время как климатологические методы
оценки применимы для крупных территорий. Климатологические методы определения
продуктивности основаны на зависимости потенциальной продуктивности от климатологических
факторов. Обычно несколько гидротермических показателей климата путём
арифметических операций комбинируют в один комплексный показатель, называемый
климатическим индексом прироста, который указывают с годичным приростом
древостоя. Например, климатический индекс ‘ I ’ Дж. Векка
включает в себя осадки ‘ N ’, среднюю температуру воздуха ‘ T ’ и число
дней с осадками менее 0,1 мм ‘
n ‘ в течении мая-июля, число дней в году
с положительными температурами ‘
Z ‘ и имеет следующий вид:
i = ( N/T+10 * n/92) * (Z-60/100).
С.
Патерсон вводит в 1956 году более удобные в использовании средние годовые
показатели климата, которые можно найти в климатических справочниках.
I = Tv/Ta * N/1 * G/12 * E/100,
где
Tv – средняя температура самого тёплового месяца;
Ta – амплитуда температур самого тёплого и самого
холодного
месяцев;
N – годовое количество осадков;
G –
продолжительность периода с температурами более +7С;
Е – фактор Миланковича равный Rp/Rs, где:
Rp – суммарная радиация на полюсе;
Rs - суммарная радиация в данном месте.
Индекс
Патерсона часто используется в исследовании потенциальной продуктивности лесов.
Годичная
продуктивность лесных насаждений
определяется путём взятия модельных деревьев, у которых оценивается масса
разных фракций (древесина, кора, ветви, листва, генеративные органы, корни).
2.8.
Основные экологические и
биологические факторы, определяющие продуктивность лесов (на примере лесов
севера)
Всестороннее выяснение взаимосвязей
и закономерностей роста и развития древесных растений в естественных
фитоценозах даёт возможность проектировать и создавать биогеоценозы
оптимального состава и структуры, способствующие повышению продуктивности
древостоев.
Сосновые и еловые леса
наиболее распространенной зеленомошной группы типов леса в условиях северной и
средней тайги северо-востока европейской части РФ образуют, как правило,
смешанные по составу древостои. Для них характерна невысокая полнота (0,5-0,7),
IV, V классы бонитета. В насаждениях естественного
происхождения наблюдается большая дифференциация деревьев по возрасту, диаметру
и высоте. Эта особенность заметно выражена в еловых фитоценозах. В каждом типе
соснового и елового леса создаются характерные эдафические, фитоклиматические
условия. В связи с этим из сложного комплекса факторов внешней среды необходимо
выявить и дать количественную характеристику тем из них, которые оказывают
наиболее существенное прямое и косвенное влияние на жизнедеятельность растений
и интенсивность образования органической массы биогеоценоза.
Солнечная радиация является
наиболее важным экологическим фактором. Суммарная её величина, поступающая к
пологу древостоев северной и средней тайги (390-420 кал/см2*сут), близка к
наблюдаемой в южной тайге и даже в зоне широколиственных лесов, что обусловлено
продолжительностью светового дня. Следовательно, на севере таежной зоны условия
поступления солнечной радиации в течении вегетационного периода не оказывает
значительных ограничений на формирование более продуктивных насаждений. Но
следует учесть, что малая продолжительность вегетационного периода полностью не
компенсируется длительностью дня. Благодаря большим межкроновым просветам в
хвойных лесах солнечная радиация хорошо проникает вглубь полога, что приводит к
большему прогреванию верхней половины кронового пространства. Это является
важной специфической чертой, свойственной лесным биогеоценозам, развивающимся в
условиях общего недостатка тепла.
Пропускание солнечной
радиации древесным ярусом хвойных фитоценозов северной тайги составляет 29-44%,
что в 3-4 раза выше по сравнению с ельниками и сосняками зоны
елово-широколиственных лесов. Полог сосняка пропускает суммарную радиацию на
10-15%, а фотосинтетически активной радиации (ФАР) – в 1,5-2 раза больше, чем
темнохвойные фитоценозы. Высокая светопроницаемость полога сосновых лесов
позволяет такой теневыносливой породе, как ель, успешно расти под пологом
сосны. В результате двухъярусные сосново-еловые древостои средней тайги на
плакорах значительно больше поглощают солнечную радиацию (80%) и приближаются
по этому показателю к ельникам Московской области. Коэффициенты поглощения ФАР
сосняками и ельниками зеленомошной группы типов леса северной тайги Коми АССР
составляют 0,63 и 0,80, что соответствует данным В.А. Алексеева (1975) для
Мурманской и Архангельской областей, где эти показатели равны 0,60 и 0,79.
В северотаёжных лесах
остаточное радиационное тепло почти в равной мере используется на суммарное
испарение деятельного слоя и на турбулентный теплообмен. Эта особенность
хвойных фитоценозов является следствием низких температур воздуха, меньшей
интенсивности физиологических процессов, главным образом транспирации. В
условиях же Валдая и Московской области основную долю остаточного радиационного
тепла составляет расход на суммарное испарение леса.
Один из основных
экологических факторов, отрицательно влияющих на рост и развитие древесной
растительности, - невысокая температура воздуха, которая определяет прогрев
почвы и интенсивность транспирации. Тем самым создается неблагоприятный режим
температуры, влажности и аэрации в ризосфере лесных фитоценозов. Период, когда
возможны активный рост и накопление органической массы надземными органами
древостоев, короткий и составляет 30-40 и 70-80 дней соответственно в северной
и средней тайге. В условиях северной тайги по сравнению со средней в дневное
время суток в 4 раза чаще наблюдаются температуры воздуха ниже 10С. После
весеннего снеготаяния почвы прогреваются медленно. В северной тайге
глее-подзолистые почвы сосняка чернично-зеленомошного на глубине 0,2м
нагреваются до температуры 5С лишь во второй декаде июня. Температура
торфянисто-подзолисто-глееватых почв ельника чернично-зеленомошного на этой
глубине достигает той же величины к началу июля. В условиях средней тайги
температура подзолистых почв в лесах зеленомошной группы типов леса несколько
выше, но они также характеризуются небольшими тепловыми ресурсами.
Температурные условия, при которых возможен рост корней, на глубине 0,2м в
сосняках наступает к началу июня, а в ельниках – во второй половине июня. Более
благоприятный режим для развития древесных растений наблюдается только в самых
верхних горизонтах почвы и в течении очень короткого периода. Следовательно,
недостаточное прогревание почв препятствует освоению корнями нижней части
почвенной толщи, а интенсивность поглощения питательных веществ при низких
температурах невелика.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|