2.5. Вес корневых систем культур сосны
Для полной характеристики накопленного органического вещества к данным о весе надземной части древостоев необходимо добавить вес их корневых систем путём раскопки всех корневых некоторых модельных деревьев и методом монолитов (см. таблицу ниже).
Общий запас корней культур сосны на 1 га
| Густота посадки тыс. экз./га | Сырой вес корней | Густота посадки, тыс. экз./га | Сырой вес корней | ||||
| т | % | % всей надземной части | т | % | % всей надземной части | ||
| 5 | 25,2 | 100 | 21,7 | 20 | 21,6 | 86 | 15,3 |
| 10 | 22,5 | 88 | 16,5 | 30 | 23,4 | 93 | 13,4 |
| 15 | 23,4 | 93 | 16,2 | 40 | 21,6 | 86 | 14,0 |
Относительная доля корней в культурах разной густоты изменяется в значительных пределах – от 14,0 до 21,7% от веса всей надземной массы. При этом относительный и абсолютный вес корней выше всего в самых редких культурах. Это идет главным образом за счет развития в редких культурах толстых стержневых корней. Поэтому сопоставлять вес корней с весом хвои для оценки обеспеченности её влагой и питательными веществами весьма трудно. Общий вес корней на 1 га за исключением самых редких культур изменяется сравнительно в небольших пределах. Масса корней на одно растущее дерево (сырой вес) в 18- летних культурах сосны при разной густоте посадки составляет:
| Густота посадки, тыс.экз./га | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 |
| Масса корней, кг | 6,8 | 3,0 | 2,2 | 1,5 | 1,1 | 1,0 |
Вес корней (в среднем) одного дерева в самых редких культурах в 6-7 раз больше веса корней дерева в самых густых культурах. При изменении густоты с 5 до 10 тыс. на 1 га вес корней уменьшается более чем вдвое. Дальнейшее уменьшение веса корней с ростом густоты идёт более плавно.
2.6. Общая биологическая продуктивность культур сосны разной густоты
В древостое и подстилке за 20 лет накапливается на 1 га от 108 до 127 т сухого органического вещества или в среднем 5,4-6,4 т в год. Для определения полной биологической продуктивности насаждений необходимо добавить величину разложившегося опада. К сожалению, учесть её очень трудно. Общее количество опавшей хвои (в абсолютно сухом весе) за 18-летний период должно составлять от 18,9 до 30,0 т на 1 га. За три года он составляет от 1,4 до 2,0 т, или в среднем 1,7 т на 1 га. Труднее учесть опад в виде коры, сучьев, шишек. Он составляет в подстилке 56%. По примерному расчету количество его может быть определено за 18-летний период в 13-17 т. При этом общее количество разложившегося полностью минерализованного опада составит от 12 до 21 т на 1 га (в абсолютно сухом весе) или в среднем 0,8 т на 1 га в год. Что касается общей биологической продуктивности за отдельные годы, то определить её очень трудно, так как определение прироста коры, древесины, влаги в отдельном годичном слое существующими методами очень неточное, и почти вовсе не поддается массовому учету прирост и опад корней. Чтобы судить об общей годичной биологической продуктивности культур сосны воспользуемся довольно точной пропорциональностью между накоплением стволовой древесины и общим накоплением органического вещества деревом (см. таблицу ниже).
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.