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. Методика сводится к следующему на пробных площадях проводится сплошной перечет деревьев по одноименным ступеням толщины.
Измерение диаметров стволов проводится в двух направлениях - север-юг, запад-восток.
Важнейшие характеристики продуктивности древостоев определялись методом модельных деревьев. Модельные деревья отбирались пропорционально их представленности в ступенях толщины и высот с учетом характера развития крон. На каждой пробной площади было срублено по 20-30 модельных деревьев. Модельные деревья детально разделывались на основные фракции хвоя различных лет, живые и мёртвые сучья, древесина и т.д. и был определён сырой и абсолютно сухой вес различных фракций, после чего данные были подвергнуты статистическому анализу.
Для получения дендрометрических показателей хвои и определения листового индекса у четырёх модельных деревьев с 3 6 9-й или 8-й мутовок брались навески хвои 10г различного возраста. В каждой навеске подсчитывали число хвоинок. Затем образцы высушивались при температуре 80-85С до абсолютно сухого веса. Полученные данные использовались для определения влажности хвои различного возраста в зависимости от её размещения по вертикальному профилю древостоев и густоты стояния деревьев.
С этих же мутовок брали по 20 хвоинок каждого возраста для определения площади хвои и листового индекса по методике А.Н. Челядиновой 1941 . Для определения влажности и абсолютно сухого веса древесины и коры брались выпилы из стволов модельных деревьев на высоте ј, Ѕ, ѕ и 1,3 м от земли. Определялись также влажность однолетних побегов и ветвей разной толщины живых и мертвых, а также влажность хвои по возрастам.
Таким образом, для каждого отдельного дерева был послойно в кроне определён сырой и абсолютно сухой вес хвои общий и по её возрастам, древесины ствола и ветвей живых и отмерших по мутовкам и по возрастам. Затем для модельных деревьев каждой площади были вычислены коэффициенты уравнения связи массы стволов, а также массы кроны и её частей с диаметром ствола на высоте 1,3 метра. Коэффициенты уравнений вычислялись методом наименьших квадратов для двух вариантов 1-й - в предположении, что названные выше связи выражаются показательной функцией 2-й - в предположении, что связи выражаются уравнением параболы 2-го порядка.
Последующее сравнение этих вариантов показало, что экспериментальным данным во всех случаях соответствует параболическая связь, так как она обеспечивает меньшую сумму квадратов отклонений экспериментальных точек, полученных в результате обработки модельных деревьев от кривой, построенной по выведенному уравнению. Используя полученные зависимости, массу отдельных частей крон живых и отмерших ветвей, хвои и стволов для каждого насаждения вычисляли по ступеням толщины и затем суммировали в общий итог. Полученные цифровые данные позволяли с достаточной степенью точности рассчитывать фитомассу различных фракций на единицу площади, а также построить диаграммы вертикального распределения фитомассы на деревьях различных диаметров.
Для определения веса подземных частей на всех участках были заложены траншеи глубиной 1,8 метра. Площадь траншей варьировала в пределах 4,6 - 6,8 м2, а число из оказалось недостаточным для определения фитомассы корней с достаточной степенью точности.
Учитывая, что 40 корней сосны залегает в верхнем 30- сантиметровом слое почвы на каждом участке было взято дополнительно по 10 монолитов, размерами 0,5 0,5 0,3 м. Монолиты распределялись равномерно на пробных площадях. Статистический анализ показал, что ошибка определения фитомассы корней составляла 5-10 . Отпад деревьев сухостой, снеголом определялись в 3 6 10 15 18- и 20-летнем возрасте культур путем сплошных перечетов.
Опад тоже был учтен путем закладки на каждом опытном участке 20 площадок размером 5 м2. В дополнение к этим данным на экспериментальных участках проводились наблюдения за транспирацией и фотосинтезом хвои, содержанием влаги в почве. 2.3.