4. Трудоёмкость.
Экофизический метод определения годичной продукции тоже трудоёмок (требует не только анализа древостоев по дендрометрическим признакам, но и характеристику экологических условий в толще растительного покрова; технически он более сложен, применяется дорогостоящее оборудование, требует энергообеспечивания и высокой квалификации обслуживающего персонала). По сравнению с лесоводственным методом он менее точен, особенно при оценках за длительные промежутки времени, но только этим методом можно определить БРУТТО – продукцию растительных сообщества, изучить механизмы и сезонную динамику продукционного процесса, можно непосредственно определить величины поглощения из атмосферы углекислоты или выделения в атмосферу кислорода, что крайне важно для характеристики биосферных функций лесной растительности в связи с проблемой охраны окружающей среды в условиях интенсивного антропогенного воздействия на природу. Основной недостаток экофизиологического метода – это сложность перехода от газообмена для отдельного листа или побега, являющихся непосредственно объектами газообмена, к целому насаждению.
Предложенные в настоящее время математические модели продукционного процесса фитоценозов основаны на зависимости фотосинтеза от света. Поэтому изучение радиационного режима в слое растительного покрова является одной из важнейших задач при расчёте продуктивности на основе газообмена в лесах. Полнота и эффективность использования солнечной радиации зависят от фитометрической структуры исследуемого растительного покрова. Поэтому при расчете фотосинтетической продуктивности необходимо определение для каждого конкретного фитоценоза, как радиационного режима, так и фитометрической структуры.
В различных природно-экономических районах России ежегодно на огромных площадях, исчисляемых млн. га, проводятся лесовосстановительные работы. Среди вновь создаваемых лесов значительный удельный вес (50%) составляет культура сосны. Биологическая продуктивность сосны зависит от первоначальной густоты культур, возрастной динамики развития и влияния факторов среды.
Россия занимает особое, уникальное положение. При площади около 1690 млн. га.(данные на 1999 г.) на её территории находятся пятая часть всех лесов мира и половина мировых хвойных лесов.
Общая площадь лесного фонда и лесов, не входящих в него, составляет в России около 1178,6 млн га. Это приблизительно 70% от всей территории страны.
Распределение лесного фонда по категориям земель
Основные лесные термины, используемые в курсовой работе:
Класс бонитета - единица оценки продуктивности насаждений (древостоев), которая зависит от качества лесорастительных условий и определяется по величине средней высоты преобладающей породы в определенном возрасте.
Наземная охрана лесов - обеспечивает предупреждение, обнаружение и тушение лесных пожаров наземными силами и средствами.
Наземная охрана с авиапатрулированием - комплексный вид охраны лесов от пожаров, при котором их обнаружение осуществляется авиационными средствами, а предупреждение и тушение - преимущественно наземными силами и средствами.
Авиационная охрана - основана на использовании авиационных средств и методов предупреждения, обнаружения и тушения лесных пожаров.
Возобновление леса - процесс образования нового поколения леса под древесным пологом, на вырубках, гарях и других категориях лесных земель. Различают возобновление естественное или искусственное. Для ускорения процесса образования нового поколения в благоприятных лесорастительных условиях проводят содействие естественному возобновлению (см. Категории земель лесного фонда, Вырубки, Гари, Лесорастительные условия).
Рубки ухода за лесом - система выборочных рубок, при которых происходит периодическое удаление из насаждений деревьев, отставших в росте или мешающих росту деревьев главных (лесообразующих) пород.
Санитарные рубки - лесоводственное мероприятие, проводимое в насаждениях неудовлетворительного санитарного состояния путем вырубки отдельных больных, поврежденных, усыхающих, усохших деревьев или всего усыхающего (погибшего) древостоя.
Лесообразующая порода - древесная порода, которая в пределах своего ареала образует основной ярус насаждений, отличающихся биологической и морфологической устойчивостью и специфическим комплексом сопутствующих растений и животных.
Лес - совокупность древесных, кустарниковых, травянистых и других растений, а также животных и микроорганизмов, биологически взаимосвязанных в своем развитии и влияющих друг на друга и на внешнюю среду. Понятие "лес" используется также для обозначения элемента географического ландшафта, сырьевого ресурса или объекта ведения лесного хозяйства.
Используемая литература для выполнения курсовой работы:
Бугаев В.А., Новосельцев В.Д., «Продуктивность лесов первой и второй групп»; Веретенников А.В., «Эколого-биологические основы повышения продуктивности таёжных лесов европейского севера»; Internet – www.forest.ru (семейство сайтов о лесе); Куликова Т.А., «Оценка продуктивности лесов»; Молчанов А.Г., «Экофизиологическое изучение продуктивности древостоев»; Поликарпов Н.П., «Формирование и продуктивность древостоев»; Рубцов В.И., Новосельцева А.И., Попов В.К., Рубцов В.В., «Биологическая продуктивность сосны в лесостепной зоне»; Шишков И.И., Попова Н.С. «Лесоводство с основами лесных культур».
2. Биологическая продуктивность лесных ландшафтов
2.1. Понятие биологической продуктивности лесных ландшафтов.
Из курса географии почв мне известно, что:
мерилом естественного плодородия является уровень биологической продуктивности, т.е. количества первичной растительной массы, создаваемой за год на единицу площади (10ц/га-300ц/га). Считается, что биологическая продуктивность почв не даёт полного представления о потенциальной продуктивности почв. Потенциальная продуктивность используется в сельском хозяйстве. При определении продуктивности существует закон убывающего плодородия почв, из которого следует, что увеличение урожаев на обрабатываемых землях непропорционально затраченному труду. За последние годы затраты труда возросли в 8-10 раз, а урожайность увеличилась в 2-3 раза.
Из курса землеведения мне известно, что:
Ландшафт есть пятимерная, взаимосвязанная система, состоящая из:
1. Внутренняя компонентная составляющая(почвы, биостром, кора выветривания, здесь проходит фотосинтез).
2. Внутренняя структурно-морфологическая составляющая(районы, местности, урочища, страны, зоны, пояса).
3. Внешняя комплексная составляющая(для взаимодействия с другими комплексами).
4. Внешняя воздушная составляющая(смена типов воздушных масс, поток радиации, перенос тепла и влаги, перенос пыли, миграция птиц).
5. Подстилающая литогенная составляющая(отражает процессы происходящие в мантии и земной коре).
Последние три отражают поле взаимодействия ландшафта с окружающей средой. Так как судить в целом о биологической продуктивности лесных ландшафтов довольно трудно, учитывая нехватку материалов и литературы, я остановлюсь непосредственно на лесе (или на его доминанте)– как его обязательной составляющей.
Биологическая продуктивность искусственно созданных насаждений изучалась явно недостаточно, что, безусловно, тормозит сейчас решение актуальных теоретических и практических задач современного лесоведения. К числу таких задач относится восстановление и повышение продуктивности лесов различных ботанико-географических зон путём выращивания лесных культур с наиболее оптимальными характеристиками строения, накопления органической массы и эффективностью использования лучистой энергии, влаги и питательных веществ почвы. Для правильного и научно обоснованного решения этой задачи необходимо накопление фактических данных о зависимости биомассы, её фракционного состава годичной продукции веществ от густоты стояния и характера размещения деревьев в культурах с учетом лесорастительных условий их формирования.
Влияние густоты посадки на рост и процессы дифференциации деревьев в культурах освещены в работах В.П. Тимофеева (1959), П.С. Кондратьева (1959), Г.Р. Эйтингена (1916) и многих других, но к сожалению в этих работах не приводятся детальные характеристики биопродукционного процесса культур различной густоты.
При комплексном использовании леса не только деловая древесина, но также и тонкомерные стволы, ветви, хвоя-листья найдут применение как растительная масса, содержащая большое количество биологически активных веществ – витаминов, хлорофилла, микроэлементов, лекарственных соединений. Все части дерева являются ценным сырьём для химической промышленности; ветви идут на строительных материалов и могут быть использованы в целлюлозно-бумажной промышленности. Сейчас лесоустроители при таксации древостоев определяют не только запас стволовой древесины, но вес всех частей дерева, так как очевидно, что в ближайшем будущем все части деревьев будут использоваться в промышленности и сельском хозяйстве.
2.2. Методика исследования биологической продуктивности культур сосны
Простота видового состава, строения, одновозрастность и равномерное распределение деревьев в культуре сосны существенно упрощает и повышает точность определения важнейших характеристик биопродукционного процесса (общие запасы фитомассы и её фракционный состав, первичная продукция веществ и т.д.). Объектом исследований в данном случае служит только 1-й ярус, т.е. чистые одновозрастные ценопопуляции сосны, т.к. остальные ярусы практически отсутствуют.