УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Л Е С О В Е Д Е Н И Е

Учебное пособие по лабораторным занятиям студентов специальности 250201 «Лесное хозяйство»

Санкт-Петербург

Г.

Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией лесохозяйственного факультета Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии

17 января 2006 г.

Составители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.Н.Мартынов,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В.Ф. Ковязин,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.Н. Сеннов

Рецензенты:

кафедра лесоводства СПбГЛТА,

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный

сотрудник (СпбНИИЛХ) О.И. Антонов

ПРЕДИСЛОВИЕ

Лабораторные занятия со студентами III курса дневного отделения ЛХФ специальности 250201 (лесное хозяйство) предусмотрены новой учебной программой. В данном пособии приведены контрольные вопросы и задания по основным разделам дисциплины лесоведения. Их можно также по усмотрению преподавателя использовать для семинарских занятий, контрольных опросов, домашних заданий или контрольных работ. Кроме того, приведены контрольные вопросы для сдачи зачета на компьютере (тесты).

В подготовке пособия участвовали преподаватели кафедры лесоводства. Вопросы и задания к темам 6, 9, 10, 11, 12 и контрольные вопросы составлены А.Н. Мартыновым, к темам 3, 4, 5, 7, 8, 15, 17, 18, 19 – В.Ф. Ковязиным. Вопросы и задания к темам 1, 2, 13, 14, 16 взяты из учебного пособия С.Н. Сеннова и др. [6] и приводятся с некоторыми изменениями и дополнениями.

УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Курс лабораторных занятий по лесоведению состоит из 18 заданий, охватывающих его главные разделы. Часть заданий содержит элементы исследований. Каждое задание, как правило, имеет несколько вариантов, но есть задания, содержащие только один вариант, общий для всех студентов.

К каждому заданию преподаватель дает краткие пояснения и проводит собеседование по заданиям, выполненным на предыдущем занятии.

Для ответов на вопросы, необходимых расчетов и графических работ студентам рекомендуется пользоваться учебниками и справочной литературой.

По усмотрению преподавателя число вопросов может быть сокращено, ответы на вопросы могут быть устными, задания же выполняются только письменно. В конце семестра все выполненные работы оформляются по ГОСТу на компьютере и представляются преподавателю на проверку. Преподаватель оценивает правильность расчетов и оформление заданий. Оценка проставляется в журнал преподавателя. По выполненным лабораторным заданиям и написанному реферату студент сдает зачет.

Для записи ответов на вопросы, решения задач и обобщения полученных результатов студенту необходимо иметь отдельную общую тетрадь в клетку. Для построения графиков, рисунков и математических расчетов потребуются цветные фломастеры, миллиметровка и программирующий микрокалькулятор.

Т е м а 1

ЗНАЧЕНИЕ ЛЕСА.

ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ ЛЕСОВОДСТВА

Вопросы

1. Назовите основные функции леса.

2. В чем заключается социальная роль леса?

3. Чем отличается лесное хозяйство от промышленной и сельскохозяйственной деятельности?

4. Расскажите об этапах развития лесоводства в России и назовите выдающихся лесоводов.

5. Назовите основные причины современной деградации леса.

Задание. Выберите тему реферата по лесоведению [3].

Т е м а 2

ЛЕСНОЙ БИОГЕОЦЕНОЗ И ЕГО КОМПОНЕНТЫ

(Экскурсия по парку академии и музею лесоводства)

Вопросы

1. Назовите основные компоненты леса. Дайте их определения. Перечислите видовой состав подлеска и напочвенного покрова.

2. Определите деревья, относящиеся к различным классам Крафта.

3. Установите ярусы насаждения.

4. Укажите элементы горизонтального и вертикального расчленения фитоценоза (парцеллы, синузии).

5. Дайте характеристику мезо- и микрорельефа.

Задание. Изобразите профильную диаграмму насаждения по измерениям в натуре полосы длиной 40–60 м и шириной 5 м. На диаграмме необходимо отметить: местонахождение каждого дерева, древесную породу, класс Крафта и кустарники. Дайте описание обилия напочвенного покрова по шкале О.Друде или Браун-Бланке.

Т е м а 3

ЗНАЧЕНИЕ КЛИМАТА В ЛЕСОВОДСТВЕ

Вопросы

1. Изменяется ли значение отдельного климатического фактора для леса по лесорастительным зонам?

2. В чем сущность индекса сухости (по М.И. Будыко), коэффициента увлажнения (по Г.Н. Высоцкому) и гидротермического коэффициента (по Г.Т. Селянинову)?

3. Назовите наиболее известные климатические индексы, используемые для определения потенциальной продуктивности лесов.

4. Какие климатические факторы определяют северную, южную и высотную границы лесов в России?

5. Приведите примеры зональности лесов по географической долготе.

6. Укажите причины интразональности.

7. Приведите примеры деструктивного воздействия на лес климатических факторов.

Задания

1. Используя данные табл.1, определите потенциальную продуктивность лесных фитоценозов ( A.M. Рябчиков) по формуле:

где П – потенциальная продуктивность, м³/га в год; Ос – количество осадков за год, мм; Д – количество декад в вегетационном периоде; Б – радиационный баланс за год, кДж/см².

Т а б л и ц а 1

Варианты заданий

Вариант	Регион	Сумма активных температур, град.	Количество осадков за год, мм	Количество декад в вегетационном периоде	Радиационный баланс за год, кДж/см²
	Мурманская область			3, 3
	Архангельская область			9, 3
	Ленинградская область			11, 4
	Вологодская область			10, 2
	Новгородская область			12, 0
	Литва			12, 6
	Брянская область			13, 2
	Беларусь			13, 5
	Молдова			14, 4
	Закарпатье (Украина)			14, 7

2. Вычислите значения климатического индекса Х. Патерсона (К₁ ) по формуле:

где Т_т- средняя температура самого теплого месяца, ⁰ С, ОС- осадки за год, мм; ПВ- продолжительность вегетационного периода, мес; Е - радиационный коэффициент суммарного испарения, %, (рассчитывается по формуле):

где СР_п –суммарная радиация на полюсе, кДж/см^2.год; СР- суммарная радиация в данном регионе, кДж/см ². год; Т- разность между средней температурой самого теплого и холодного месяцев (Т= Т_т – Т_х).

Исходные данные для вычисления индекса Х. Патерсона приводятся в табл. 2.

Таблица 2

Исходные данные

Вариант	Регион	Тт, С°	Тх, С°	ОС, мм	ПВ, мес.	Е, %
	Мурманская область	12, 8	-10, 2		1, 1
	Архангельская область	15, 6	-12, 5		3, 1
	Ленинградская область	16, 6	-8, 8		3, 8
	Вологодская область	16, 0	-14, 1		3, 4
	Новгородская область	17, 3	-8, 6		4, 0
	Литва	17, 7	-5, 9		4, 2
	Брянская область	19, 3	-8, 6		4, 4
	Беларусь	18, 2	-7, 5		4, 5
	Молдова	21, 0	-4, 0		4, 8
	Украина (Закарпатье)	24, 7	-1, 1		4, 9

3. Используя вычисленные значения К₁ и данные табл. 3 или уравнение П= -1, 31+ 0, 0255К₁, установите величину потенциального прироста древесины за год (П). Максимальные и минимальные значения (П) сравните с данными таблиц хода роста (ТХР) для сосны, ели или другой древесной породы, характерной для данного региона, по соответствующим классам бонитета.

Таблица 3

Корреляционная зависимость между К ₁ и текущим приростом

Значения К₁	Текущий прирост, м³/га в год
0-25
26-100	0-3
101-300	3-6
301-1000	6-9
1001-5000	9-12
Более 5000	Более 12

4.Проанализируйте результаты и выявите причины погрешности при определении величины потенциальной продуктивности по климатическому индексу К 1.

5. Вычислите потенциальную продуктивность лесных фитоценозов, используя показатели К.Б. Лосицкого и B.C. Чуенкова (табл. 4). Исходные данные для расчетов приведены в табл. 1. Последовательность расчетов следующая:

– сумма эффективных температур делится на 100 и полученная величина умножается на соответствующий коэффициент потенциальной продуктивности для каждой древесной породы из табл. 4;

– величина радиационного баланса также умножается на соответствующий коэффициент потенциальной продуктивности.

Полученные результаты сравниваются и объясняются причины различий.

3. Сравните полученные результаты по всем заданиям и сделайте выводы. Таблица 4

Продуктивность основных лесообразующих пород, м³/га в год

Древесная порода	Коэффициент продуктивности на 1 кдж/см²	Продуктивность	Коэффициент продуктивности на 100 градусов активных температур	Продуктивность
Сосна обыкновенная	0, 08		0, 40
Ель европейская	0, 10		0, 52
Дуб черешчатый	0, 05		0, 31
Береза повислая	0, 05		0, 27
Осина	0, 07		0, 38
Ольха серая	0, 07		0, 28

Т е м а 4

ЛЕС И СВЕТ

Вопросы

1. Значение света в жизни леса.

2. Назовите важнейшие признаки светолюбия древесных пород.

3. В каких случаях свет является лимитирующим экологическим фактором?

4. Когда и где светолюбивые породы становятся теневыносливыми и наоборот?

5. Чем объясняется угнетенность подроста под пологом древостоев?

6. Перечислите возможные способы количественной оценки степени светолюбия и назовите погрешности каждого из них.

7. Дайте примеры компенсации нехватки света другими экологическими факторами.

8. Может ли избыток света тормозить рост?

9. В чем заключается погрешность определения оптимальной густоты древостоя на основе светоизмерений?

10. Почему на экосистемном уровне не свет, а другие экологические факторы являются лимитирующими?

11. Какое сочетание древесных пород в лесной зоне можно рекомендовать для смешанных культур?

12. Какие лучи видимой части спектра наиболее важны для процесса фотосинтеза?

13. Укажите спектральный состав отраженной радиации.

14. Может ли изменяться теневыносливость с возрастом деревьев?

15. Укажите уровень светового довольствия для основных лесообразующих пород.

16. Назовите причины изменчивости светопотребности древесных пород по лесорастительным зонам и условиям произрастания.

Задания

1. Определите отношение древесных пород к свету различными методами, используя данные табл. 5-7. Расположите породы по степени уменьшения светопотребности. Найдите и объясните расхождение в оценке светопотребности древесной породы различными методами.

2. Опишите отличительные признаки светолюбивых и теневыносливых древесных пород по указанной форме:

– морфологические (внешние) признаки;

– анатомические (признаки внутренней структуры).

3. Начертите кривую зависимости продуктивности фотосинтеза от интенсивности освещенности. Дайте пояснения.

4. Опишите известные вам методы определения светолюбия древесных пород.

Т а б л и ц а 5

Определение светопотребности древесных пород по методу М.К. Турского

Древесная порода	Масса годичного прироста 100 саженцев в граммах при освещенности, %	Уменьшение прироста, %

Осина
Сосна обыкновенная
Береза повислая
Пихта сибирская
Лиственница европейская
Липа мелколистная
Ель европейская
Дуб черешчатый
Бук восточный
Клен татарский
Ясень зеленый

Т а б л и ц а 6

Определение относительных высот по методу Я.С. Медведева

Древесная порода	Высота, м	Диаметр, см	Относительная высота
Осина
Сосна обыкновенная
Береза повислая
Пихта сибирская
Ясень обыкновенный
Липа мелколистная
Ель европейская
Дуб черешчатый
Бук восточный
Граб обыкновенный
Тис ягодный

Т а б л и ц а 7

Определение уровня светопотребности по методу И. Визнера

Древесная порода	Освещенность, тыс. лк	Относительное световое довольствие, %
над кроной	в обезлиственной части кроны
Осина		4, 3
Сосна обыкновенная		5, 1
Береза повислая		3, 2
Пихта сибирская		0, 6
Лиственница европейская		8, 5
Ель европейская		0, 7
Липа мелколистная		0, 9
Дуб черешчатый		1, 1
Бук восточный		0, 4
Граб обыкновенный		0, 6
Тис ягодный		0, 32

Т е м а 5

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЛЕСА

Вопросы

1. Все ли весенние заморозки опасны для леса?

2. Какие отрицательные последствия для леса могут иметь: летняя засуха; сильное повышение температуры в конце лета?

3. С какой стороны кроны – северной или южной сильнее побиваются заморозками побеги?

4. На каких почвах и при каком напочвенном покрове больше опасность выжимания льдом?

5. Почему не все экземпляры подроста ели одинаково побиваются заморозками?

6. Каким образом можно уменьшить неблагоприятное воздействие колебаний температуры почвы при создании лесных культур, уходе за лесом, содействии естественному лесовозобновлению, рубках главного пользования?

7. Какими показателями оценивается тепловой режим леса?

8. В чем заключаются методологические погрешности изучения теплового режима? Как их уменьшить?

Задания

1. Радиационный (тепловой) баланс леса на разных участках земной поверхности вычисляется по формуле

Q = Е + Р + В,

где Q – суммарная радиация, достигающая поверхности земли, кДж/см²× мес.; Е – расход энергии на транспирацию влаги древостоем, подлеском и живым напочвенным покровом (ЖНП), на испарение осадков, задержанных кронами и стволами деревьев, подлеском и ЖНП, на испарение влаги подстилкой и почвой; Р – расход энергии на турбулентный обмен; В – расход энергии на аккумуляцию тепла всеми лесными растениями, лесной подстилкой и почвой.

По данным табл. 8 рассчитайте процентное соотношение приходных и расходных статей теплового баланса и укажите, на какие процессы лес расходует больше тепла, чем луг и почему? Результаты представьте по форме табл. 9.

Т а б л и ц а 8

ЛЕС И АТМОСФЕРА

Вопросы

1. Как влияет лес на состав атмосферного воздуха?

2. Какими лесоводственными мерами можно увеличить содержание углекислого газа в лесу?

3. В чем суть ионизации кислорода в лесу? Какие факторы обусловливают ионизирующую способность леса?

4. От чего зависит пылеудерживающая способность разных древесных пород?

5. В чем заключаются следующие формы газоустойчивости древесных растений: а) регенерационная; б) морфолого-анатомическая; в) феноритмическая?

6. Какими мерами можно снизить повреждаемость леса поллютантами?

7. Распределите древостои следующего состава по мере снижения их устойчивости к сернистому ангидриду в Европейской части лесной зоны: 9Е1С, 6Д2Б2Ив(к), 5Лц5Б, 7Бк3Б, 8К2Б, 5Ил4Ол(с)1Б, 5С4Е1Б, 4Д3Я2Кл1Лп.

8. В чем заключается положительное влияние ветра на лес?

9. Какие факторы обусловливают ветровальность древесных пород?

10. Какие древесные породы в наибольшей степени подвержены ветровалу и бурелому? Назовите причины.

11. В каких спелых еловых древостоях наиболее вероятен ветровал, если в живом напочвенном покрове преобладают: а) черника и кукушкин лен; б) лабазник вязолистный, дудник; в) кислица, зеленые мхи; г) брусника; д) медуница, копытень, ясменник.

12. В каких условиях нецелесообразно оставлять одиночные семенники сосны: а) на свежей супесчаной почве с покровом из брусники; б) на торфянистой почве с покровом из багульника, пушицы, голубики; в) на песчаной почве с покровом из вереска; г) на хорошо дренированной суглинистой почве с покровом из звездчатки лесной, ясменника, орляка.

13. Какие лесохозяйственные меры направлены на воспитание ветроустойчивости древостоев?

Задания

1. Рассчитайте скорость ветра в процентах на разном расстоянии от опушки (табл.13). Ветер дует перпендикулярно стене леса. Скорость ветра на открытом месте 6, 8 м/с. По полученным данным постройте график. Масштаб принять равным: по оси абцисс- в 1см =100м, по оси ординат-в 1см =10%. Определите скорость ветра с наветренной и подветренной сторон (в процентах от его скорости на открытом месте) на расстояниях, равных 5, 10, 20 и 30 высотам древостоя (средняя высота древостоя 22 м). Сделайте выводы.

Т а б л и ц а 13

ВОДНЫЙ РЕЖИМ ЛЕСА

Вопросы

1. Напишите формулу водного баланса в лесу.

2. Как изменяются отдельные статьи расхода влаги: а) по климатическим зонам; б) в зависимости от рельефа?

3. Как изменяются отдельные статьи расхода влаги в лесах: а) на различных почвах; б) за период онтогенеза древесных пород?

4. Какие предложены методы для определения потребности древесных пород во влаге и каковы их недостатки?

5. Какие древесные породы больше пострадают от засухи: а) в древостоях с высокой или низкой полнотой; б) на свежих, мокрых или сухих почвах?

6. В каких случаях и где почва под лесом промерзает глубже, чем на открытом месте?

7. Какие существуют точки зрения по вопросу о влиянии леса: а) на количество выпадающих осадков; б) на уровень грунтовых вод?

8. Почему в условиях Севера лес может расти при малом количестве осадков?

9. Какими лесоводственными мерами можно улучшить водный режим рек?

10. Какими лесоводственными мерами можно увеличить снегонакопление под пологом леса?

11. Какие средства борьбы со снеговалом и снеголомом являются наиболее радикальными?

12. Можно ли регулировать влажность почвы направлением лесосеки?

13. Как изменяется после рубок ухода и рубок главного пользования влажность почвы и гидрологический режим рек?

Задания

1. Определите характер и причины отрицательного воздействия влаги на древесные породы (табл. 14).

Т а б л и ц а 14

Баланс влаги в лесу

Возраст, лет	Прирост сухой фитомассы Δ М, т/га	Осадки под пологом, мм	Ос_КР, мм	Ф, т/га	Вф, мм	И, мм	Сп мм;	Сг, мм	Т, мм	Σ И, мм
1. Сосняк-кисличник, 10С, 1 класс бонитета, полнота = 0, 8, общее количество осадков 580 мм/год
	4, 4
	6, 0
	6, 5
	6, 9
	6, 8
	6, 6
	6, 2
	5, 7
	5, 5
	3, 8
	2, 3
2. Березняк-кисличник, 9Б1Ос, 1 класс бонитета, полнота= 0, 9, общее количество осадков 560 мм/год
	4, 0
	5, 2
	7, 2
	7, 4
	7, 2
	6, 9
	6, 6
	3, 6
	3, 0
Возраст, лет	Прирост сухой фитомассы Δ М, т/га	Осадки под пологом, мм	Ос_КР, мм	Ф, т/га	Вф, мм	И, мм	Сп мм;	Сг, мм	Т, мм	Σ И, мм
3. Ельник-кисличник, 9Е1С, 1 класс бонитета, полнота= 0, 9, общее количество осадков 650 мм/год
	5, 1
	6, 1
	6, 6
	7, 0
	6, 8
	6, 6
	6, 3
	5, 6
	3, 0
	2, 2
4. Осинник-кисличник, 9Ос1Б, 1 класс бонитета, полнота = 0, 8, общее количество осадков 570 мм/год
	6, 2
	6, 8
	7, 2
	6, 6
	6, 1
	5, 1
	3, 8
	2, 6
	1, 5
5. Дубняк кленово-снытевый, 9Д1К, 1 класс бонитета, полнота = 089, общее количество осадков 530 мм/год
	8, 9
	9, 5
	10, 1
	10, 2
	10, 3
	10, 2
	10, 0
	9, 6
	9, 2
	8, 4
	7, 5
	6, 8

Возраст, лет	Прирост сухой фитомассы Δ М, т/га	Осадки под пологом, мм	Ос_КР, мм	Ф, т/га	Вф, мм	И, мм	Сп мм;	Сг, мм	Т, мм	Σ И, мм
6. Сосняк-брусничник, 9С1Б, III класс бонитета, полнота = 0, 8, общее количество осадков 510 мм/год
	3, 0
	4, 1
	4, 8
	5, 0
	5, 0
	4, 9
	4, 4
	3, 7
	3, 1
	2, 2
	1, 7
7. Ельник-черничник, 9Е1Б, III класс бонитета, полнота = 0, 7, общее количество осадков 520 мм/год
	2, 5
	3, 4
	4, 0
	4, 2
	4, 4
	4, 3
	4, 0
	3, 4
	2, 8
	1, 5
	1, 3
8. Березняк-брусничник, 10Б, III класс бонитета, полнота = 0, 7, общее количество осадков 560 мм/год
	3, 5
	4, 8
	6, 3
	6, 5
	6, 2
	5, 1
	4, 8
	3, 6
	2, 6

Возраст, лет	Прирост сухой фитомассы Δ М, т/га	Осадки под пологом, мм	Ос_КР, мм	Ф, т/га	Вф, мм	И, мм	Сп мм;	Сг, мм	Т, мм	Σ И, мм
9. Ельник чернично-кисличный, 9Е1С, II класс бонитета, полнота = 0, 9, общее количество осадков 540 мм/год
	3, 2
	4, 1
	4, 7
	5, 4
	5, 5
	5, 4
	5, 3
	5, 1
	4, 9
	3, 9
	2, 3
10. Букняк разнотравный-ежевиковый, Кавказ, Н = 1100 над у. м., 10Бк+П, I класс бонитета, полнота- 0, 9, общее количество осадков 2300 мм/год
	3, 9
	6, 6
	9, 2
	11, 1
	11, 5
	12, 0
	10, 0
	9, 0
	8, 0
	6, 1
	5, 1
	4, 7
	3, 5

4. Ответьте на вопросы (табл. 17):

а) какие статьи расходной части водного баланса наиболее резко различаются между лесом и безлесными площадями и почему?

б) где более развит поверхностный сток и почему?

Т а б л и ц а 17

ЛЕС И ПОЧВА

Вопросы

1. Какова роль рельефа и материнской породы в жизни леса?

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 538; Нарушение авторского права страницы