И травянистых растений в период их интенсивного роста, кг/га

 

Характеристика древостоя	Элемент	Древостой	Травянистые растения
листья, хвоя	мелкие ветки, шишки, тонкие корни и прочие фракции	всего	зеленая часть	корни	всего
Ельник травяно-зеленомошный, 35 лет	N P K
Ельник травяно-зеленомошный, 130 лет	N P K
Ельник сложный, 83 года	N P K
Сосняк (культуры), 10 лет, сомкнутость 0, 8	N P K
Сосняк (культуры), 10 лет, сомкнутость 0, 5	N P K

.

При расчетах принять следующее содержание основных макроэлементов (N, Р, К) в различных фракциях древесных и травянистых растений (%): листья, хвоя – 1, 3, 0, 6, 0, 8; ветви, шишки, тонкие корни и прочие фракции – 0, 8; 0, 3; 0, 4; зеленая часть травянистых растений – 1, 8, 0, 6, 3, 0; корни травянистых растений – 1, 2, 0, 1, 0, 6. Данные о величине годичного опада надземных частей растений и отпада корней приведены в табл. 20.

 

Т а б л и ц а 20

 

Годичный опад надземных частей растений (хвоя, ветви, шишки и др.)

И отпад корней

 

Характеристика древостоя	Годичный опад и отпад, т/га
Древостой	Травянистые растения
листья, хвоя	всего	листья, стебли	всего
Ельник травяно-зеленомошный, 35 лет	2, 4	2, 9	1, 0	1, 7
Ельник травяно-зеленомошный, 130 лет	1, 6	2, 2	0, 3	1, 6
Ельник сложный, 83 года	2, 5	3, 2	0, 6	1, 2
Сосняк (культуры), 10 лет, сомкнутость 0, 8	3, 1	3, 8	0, 7	8, 4
Сосняк (культуры), 10 лет, сомкнутость 0, 5	1, 7	2, 2	2, 2	15, 5

 

 

Тема 10

 

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЕСНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ

 

Вопросы

 

1.Назовите основные показатели продуктивности лесной экосистемы.

2.Как изменяется биомасса, чистая первичная продукция и отношение чистой первичной продукции к биомассе (удельная продукция) в ходе восстановительной сукцессии после пожара? В чем заключается некорректность сравнения связи чистой первичной продукции и биомассы в лесу и в других растительных сообществах?

3.Охарактеризуйте факторы, лимитирующие чистую первичную продукцию леса. Объясните, почему во всех растительных сообществах солнечная радиация используется неэффективно.

4.Назовите виды продуктивности леса и систему мер, направленную на ее повышение (по И.С.Мелехову).

 

Задание

Сделайте расчет КПД использования солнечной радиации лесом и другими растительными сообществами. Для этого заполните табл.21

 

Т а б л и ц а 21

Расчет КПД использования солнечной радиации растительностью

 

Тип растительности	Среднегодовое связывание энергии в первичной нетто-продукции, ккал/ (м2. год)	Связывание энергии в брутто-продукции, ккал/(м2. год)	Годовая сумма радиации, получаемая земной поверх-ностью (Σ коротковолн.рад.), ккал/ (м2. год)	Годовая сумма радиации, исполь-зуемая для фотосинтеза, ккал/ (м2. год)	Среднегодовой КПД использования радиации, %	Использование энергии в расчета на нетто-продукцию, %
(а)	(б)	(в)	(г)	(д)	(е)
1. Дождевые тропические леса			1400.103
2. Летнезеленые лиственные леса			1100.103
3. Жестколистные рощи			1500.103
4. Бореальные хвойные леса			800.103
5. Тропические травяные сообщества			1400.103
6. Тундра			600.103
7. Полупустыни			1800.103
8. Площади сельскохозяйственного пользования			1100.103
9. Открытое море			1200.103

 

Пояснения к расчету:

 

(б) = (а) ^. К (1 – 3, 05; 2, 3 и 4 – 1, 54; 5 – 1, 28; 6 – 1, 5; 7 – 1, 17; 8 – 1, 18; 9 – 1.1);

(г) = 40% от (в);

(д) = (б): (г) ^. 100;

(е) = (а): (г) ^. 100;

К – э кономический коэффициент продуктивности – отношение между брутто-продуктивность фитоценоза и дыханием всех частей растений в течение вегетационного периода или года.

Годовая ФАР = 40% от падающей коротковолновой радиации.

КПД= .

Использование энергии в расчете на нетто-продукцию вычисляется, исходя из среднегодового связывания энергии в первичной нетто-продукции и поглощения ФАР.

 

 

Т е м а 12

 

СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ЛЕСА

 

Вопросы

1. Назовите основные категории водоохранных лесов. Каковы их функции?

2. В чем различие понятий «водоохранные леса» и «водорегулирующие леса»? Какое из них, на ваш взгляд, более широкое и почему?

3. К каким категориям защитности, по классификации М.Е. Ткаченко, относятся следующие леса: а) леса на песках в лесостепи; б) запретные полосы вдоль рек; в) горные леса Кавказа?

4. Как влияет лесистость на речной сток? В чем причины неоднозначных выводов по этому вопросу, полученных различными исследователями?

5. Какие факторы должны быть учтены при определении норм лесистости? Какова оптимальная лесистость по данным А.А. Молчанова, А.И. Воейкова, М.М. Орлова?

6. Назовите основные функции берегозащитных лесов. Каковы их особенности?

7. Как влияют на речной сток состав древостоев, их возраст и производительность?

8. Распределите следующие спелые древостои в южной тайге по мере ухудшения выполнения ими водоохранных функций: а) сосняк-брусничник; б) сосняк багульниковый; в) ельник-черничник; г) осинник-кисличник; д) березняк-черничник.

9. Объясните, почему основные контрасты в значениях речного стока имеют место в меженный период?

10. Как влияют сплошные рубки на речной сток?

11. Как влияет на водоохранные функции леса размещение лесных массивов?

12. В какое время года в наибольшей степени проявляется водоохранная роль леса и почему?

13. Влияет ли лесистость бассейна рек на качество воды в них?

14. Назовите основные функции почвозащитных лесов.

Дайте оценку водорегулирующей роли леса, используя следующую формулу А. И. Миховича [5]:

 

Δ СГ=Δ О – Δ СП – Δ И,

 

где Δ СГ – изменение среднемноголетней величины годового подземного стока под влиянием леса; Δ О – изменение среднемноголетней суммы осадков; Δ СП – изменение годовой величины поверхностного стока; Δ И – изменение годового суммарного испарения влаги лесом по сравнению с полем.

Задания

1. В бассейне реки преобладают суглинистые почвы, на которых могут произрастать дубовые древостои, и супесчаные почвы, которые заняты сосняками. Годовая сумма осадков в бассейне реки равна 682 мм, поверхностный сток - 66 мм, подземный сток - 13 мм, суммарное испарение - 603 мм. Под влиянием леса количество осадков увеличилось на 10%, поверхностный сток снизился на 50%. Среднегодовое суммарное испарение дубовыми лесами на свежих почвах - 683 мм, на влажных и сырых -727 мм (эти почвы занимают соответственно 50 и 10% площади бассейна). На 40% площади на свежих и влажных почвах произрастают сосняки, суммарное испарение этими лесами - 648 мм. Ответьте на следующие вопросы: а) увлажняющую или иссушающую роль будет играть лес; б) как изменится суммарный годовой речной сток; в) как изменится подземная составляющая речного стока (при условии полного облесения водосбора)?

2. В бассейне реки преобладают песчаные и супесчаные почвы. Годовая сумма осадков равна 641 мм, поверхностный сток - 61 мм, подземный сток - 19 мм, суммарное испарение - 566 мм. Под влиянием сосновых лесов сумма осадков увеличилась на 10%, поверхностный сток уменьшился на 50%. На 80% территории сосновых лесов преобладают свежие почвы, на 15% - влажные и на 5% - сырые, суммарное испарение равно соответственно 532, 646 и 718 мм. Ответьте на следующие вопросы: а) как изменится суммарный годовой речной сток; б) как изменится подземная составляющая речного стока; в) велика ли увлажняющая роль сосняков?

3. В бассейне реки преобладают суглинистые почвы, на которых возможно создание дубовых насаждений. Годовая сумма осадков равна 592 мм, поверхностный сток - 41 мм, подземный сток - 8 мм, суммарное испарение - 543 мм. Увеличение осадков над лесом составило 3% от их годовой суммы. Поверхностный сток при 100%-ой лесистости уменьшился на10 %. Суммарное испарение дубовых лесов - 603 мм. Ответьте на следующие вопросы: а) увлажняющую или иссушающую роль играют дубовые насаждения при полном облесение водосбора; б) как изменится при этом суммарный годовой речной сток и его подземная составляющая; в) как изменится роль леса при снижении лесистости до 20% и создании на водосборной площади системы полезащитных и водопоглотительных полос (условия: увеличение осадков над лесными полосами на 11%, годовая норма поверхностного стока уменьшится на 70%, суммарное испарение по сравнению со 100%-м облесением водосбора уменьшится пропорционально снижению процента лесистости)?

 

 

Т е м а 13

 

РЕКРЕАЦИОННАЯ РОЛЬ ЛЕСА

 

Вопросы

1. Какие леса относятся к объектам рекреационного назначения?

2. Назовите основные рекреационные функции леса.

3. Каковы особенности ведения лесного хозяйства в лесах зеленых зон? Как эти зоны выделяются?

4. Какое влияние в результате рекреации испытывают следующие компоненты лесного биогеоценоза: а) древостой; б) подрост и подлесок; в) живой напочвенный покров; г) почва; д) лесная фауна; е) микроорганизмы?

5. Назовите стадии дигрессии леса. Какие методы используются для их выделения?

6. Каковы основные меры восстановления деградированных лесов?

7. Назовите основные методы определения допустимых рекреационных нагрузок на лесные биогеоценозы.

8. Какие лесохозяйственные и другие мероприятия необходимо проводить в целях регулирования рекреационного использования лесов?

 

Задание

Определите допустимую рекреационную нагрузку на лес, используя следующие формулы:

 

i_r = P_r · T,

где i_Г – суммарная годовая рекреационная нагрузка, чел./га; Р_г – среднегодовая единовременная рекреационная нагрузка, чел.га; Т – продолжительность учетного периода при определении рекреационной нагрузки (8760 ч).

 

Р_сд = 8760 · Р_гд/Т_с,

 

где Р_сд – допустимая среднесезонная единовременная рекреационная нагрузка, чел./га; Р_гд– среднегодовая допустимая единовременная нагрузка, чел./га; Т_с – продолжительность сезона отдыха, ч.

 

Р_гд= /365,

 

где P_гд – среднегодовая единовременная рекреационная нагрузка, чел./га; Р₁...Р_n – средние за учетный период единовременные нагрузки в разные сезоны года в рабочие и нерабочие дни с комфортной и дискомфортной погодой в различные сезоны года, чел./га; f₁...f_n – среднее многолетнее количество нерабочих и рабочих дней с комфортной и дискомфортной погодой в разные сезоны года, дни.

 

i_гд = Т_м· П_д· 365,

 

где i_гд – суммарная годовая допустимая рекреационная нагрузка, ч/га в год; Т_м – время, затраченное на моделирование рекреационной нагрузки, вызвавшей появление пороговых значений коэффициента поверхностного стока, ч/м²; П_д – площадь насаждения, выделяемого для рекреационного пользования, м².

1. Сосняки – брусничники, черничники и сложные. Коэффициенты соотношения среднегодовой единовременной рекреационной нагрузки для этих типов леса равны соответственно 2, 2, 1, 0 и 1, 2. Продолжительность учетного периода 1 год. Определите суммарную годовую рекреационную нагрузку. P_r для сосняка-черничника равна 0, 1 чел./га.

2. Среднее многолетнее количество нерабочих и рабочих дней с комфортной и дискомфортной погодой соответственно 52, 53, 129, 131, среднее за учетный период единовременное количество отдыхающих в эти дни соответственно 4, 68, 1, 17, 1, 04 и 0, 26 чел./га. Продолжительность сезона отдыха 900 ч. Определите допустимую среднесезонную единовременную рекреационную нагрузку.

3. Горные леса Кавказа: тип леса – свежая бучина, свежая дубово-грабовая суббучина и влажная буково-пихтовая рамень. Время, затраченное на моделирование рекреационной нагрузки, в упомянутых типах леса соответственно 8, 160 и 80 с. Площадь, выделяемая для рекреационного пользования, определяется делением 10000 на продолжительность цикла получения жизнеспособного подроста (соответственно 12, 13 и 8 лет). Определите суммарную годовую допустимую единовременную рекреационную нагрузку.

 

Т е м а 14

 

ТИПЫ ЛЕСА (I часть)

 

Вопросы

1. В чем заключается основная особенность первых классификаций лесов Севера?

2. Какие факторы лесообразования, по мнению Г. Ф. Морозова, должны быть положены в основу естественной классификации лесов? Сравните степень изученности этих факторов.

3. Дайте формулировку понятию типа леса как типа лесного биогеоценоза по В.Н. Сукачеву.

4. Назовите основные идеи построения типологических классификаций А.А. Крюденера и Е.В. Алексеева.

5. Дайте определение понятию «тип леса» в классификации П.С. Погребняка.

6. Назовите особенности классификации местообитаний СПбНИИЛХа.

 

Задания

1. Начертите по памяти эдафо-фитоценотическую схему В.Н. Сукачева, надпишите около осей, что происходит при движении по вертикальной оси (вверх, вниз) и по горизонтали (вправо, влево). Обозначьте на осях квадратами положение всех типов леса в сосновых насаждениях и надпишите их сокращенные названия, очертите группы типов леса и напишите их названия.

2. Аналогичным образом изобразите типы еловых лесов. Покажите стрелками направления наиболее вероятных изменений типов леса.

3. Напишите, как типы леса (по В.Н. Сукачеву) согласуются с элементами рельефа и механическим составом почвы.

4. Надпишите на схемах типов леса классы бонитета для условий Ленинградской области.

5. Напишите, как изменяются при переходе от ельников сложных к ельникам сфагновым: тип гумуса, кислотность почвы, мощность подстилки, состав измельчающих и разлагающих ее представителей флоры и фауны?

6. Какие экологические факторы положены в основу классификационной сетки П.С. Погребняка? Начертите ее по памяти. Что такое трофотопы, гигротопы и эдафотопы сетки П.С. Погребняка?

 

Т е м а 15

 

ТИПЫ ЛЕСА (II часть)

 

Вопросы

1. Дайте определение понятию «тип леса» в классификациях Б.А. Ивашкевича, Б.П. Колесникова.

2. Назовите основные принципы динамической типологии И.С. Мелехова.

3. Перечислите погрешности методов классифицирования леса только по описанию: а) древостоя, б) почвы и рельефа, в) живого напочвенного покрова.

4. В чем заключается ландшафтный подход к классифицированию лесов?

5. Назовите основные трудности и противоречия в развитии лесной типологии.

6. Каковы современные недостатки использования лесотипологических классификаций в лесоустройстве и хозяйственной деятельности?

 

Задания

1. Начертите по памяти схему зависимости типов вырубок от типов леса.

2. Объясните причины разнообразия типов вырубок при одинаковом исходном типе леса.

3. В какие типы вырубок трансформируются (по И.С. Мелехову) сосняки-брусничники, кисличники и влажные черничники после их рубки на значительной площади: а) без воздействия огня; б) с воздействием огня?

4. Вам требуется составить карту типов леса Лисинского лесничества. Ваши действия: предварительные, полевые, камеральные? В чем суть методики выявления типов леса?

5. Определите тип леса (по В.Н. Сукачеву) и тип лесорастительных условий (по П.С. Погребняку) по следующим описаниям.

а) Вершины дюнных всхолмлений. Состав древостоя 10С, класс бонитета IV, почва сухогрубогумусная песчаная, бедная. Живой напочвенный покров (Пкр) – лишайники (сплошь), вереск, толокнянка, бессмертник, ракитник – все редко.

б) Состав древостоя 10С+Е, класс бонитета II, почва модергумусная, супесчаная положение повышенное, на водоразделе, уровень грунтовых вод (УГВ) – 3–4 м. Подлесок (Пдл) - редкий, рябина, жимолость, бересклет. Подрост (Пдр) - ель средней густоты. Пкр - зеленые мхи, щитовник игольчатый, линнея северная, плаун булавовидный, орляк, майник двулистый, кислица (преобладает).

в) Еловый древостой, класс бонитета I. Местоположение повышенное. Почва модергумусная, легкосуглинистая. Пкр - кислица, майник, ритидиадельфус (часто преобладает), мох этажчатый и мох Шребера.

г) Состав древостоя 10 Ол_(ч), класс бонитета I. Почва торфяно-перегнойная, с проточным увлажнением. П_кр - белокрыльник, звездчатка лесная, камыш лесной, лабазник вязолистный (значительно преобладает).

 

Т е м а 16

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: