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.
- 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.
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.