Биологическая продуктивность лесных ландшафтов

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.

    1. Виды биологической продуктивности лесов
    2. 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.