Навігація
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Головна arrow Географія arrow ГІДРОБОТАНІКА: ПРИБЕРЕЖНО-ВОДНА РОСЛИННІСТЬ
Переглянути оригінал

БІОМАСА РОСЛИННОСТІ

Вивчення продуктивності прибережно-водних рослинних угруповань в даний час будується в основному на визначенні рослинної маси ваговим методом в період їх максимального розвитку. Максимальна біомаса рослин умовно прирівнюється до їх річної продукції. Ці величини, як показали дослідження, не завжди збігаються, оскільки річна продукція може перевищувати максимальну біомасу, причому різниця між ними іноді значна (І. М. Распопов, 1978; А. П. Белавская, 1969).

Для кількісного обліку водної рослинності необхідно перш за все визначити видовий склад біоценозу, виявити характер розподілу рослин по площі і ступінь заростання водойми. Слід встановити екологічні особливості зростання домінуючих рослин (І. М. Распопов, 1962).

Перед початком робіт, так само як і при описі рослинності, необхідно провести рекогносцировку берегової зони водойми і детально вивчити (поки тільки попередньо) виростає там рослинність. На карту наносять зовнішні межі зростання рослин. Райони відбору проб відзначають колами, мотузками (якщо ділянки великі) або квадратної рамкою (для менших ділянок). Потім описують угруповання рослинності, використовуючи для цього геоботанические методи і прийоми (див. Вище). Приклади опису прибережно-водної рослинності є в ряді робіт (В. К. Богачев, 1950; В.А.Екзерцев, 1960; А. П. Белавская, 1969; і ін.).

Для початку вибирається найбільш характерна пробна майданчик (близько 100 м 2 ), на якій і визначається біомаса рослин (Уніфіковані методи ..., 1976). Для відбору проб воздушноводной рослинності, що виростає у берега або на незначній глибині, використовують ті ж знаряддя, що і для наземних рослин: ножиці, ніж, серп, коса з укороченою ріжучої частиною, граблі та ін. (Див. Рис. 4; розділ « Інструменти для збору і обліку прибережно-водної рослинності »). Такий спосіб відбору проб отримав назву методу «укосу». Рослинність з плаваючим листям, а також занурені в воду рослини (до глибини 70-80 см) виривають руками.

Один з основних методів збору біомаси - метод пробних майданчиків (метод квадратів). Суть методу полягає в тому, що проби (укоси) для визначення біомаси беруться в найбільш типових місцях описуваної рослинності з площі від 0,25 до 1,0 м 2 . Для обмеження пробної майданчики використовується квадратна або прямокутна рама. Для рослин з плаваючим листям рекомендується брати укоси з площі 2-4 м 2 . Для густого однорідного спільноти (наприклад, очерету) досить 0,5 або 0,25 м 2 . Необхідна повторність і розміри майданчиків в кожному конкретному випадку визначаються складністю і густотою рослинного співтовариства і особливостями його складання.

Для обмеження Укісний площі використовується дерев'яна або легка металева рама (див. Рис. 5). Викошують і вибирають все рослини, підстави яких потрапили в обмежене рамкою простір. Кількість повторностей варіює від 3 до 5 - 10 в залежності від типу спільноти (В.А.Екзерцев, 1958). Облікові майданчики невеликого розміру беруть в більшій кількості; те ж саме роблять і в різнорідних спільнотах. У спільнотах з ізре- женним травостоем рекомендується брати кілька облікових майданчиків в різних його частинах більшого розміру, в межах 1,0 м 2 . Незалежно від площі пробної ділянки всі рослини, що знаходяться на ньому, і їх підземні частини повинні бути зрізані або викопані.

Взяття укосів на глибинах, що перевищують 1 - 1,5 м, з викошування рослин косою здійснюється з човна. При зрізанні рослин косою працюють удвох: один косить, а другий вибирає скошені рослини. Скошені рослини, наскільки це можливо, відмивають від бруду, очищають від обрастателей і сортують по групах. Кожен укіс забезпечується етикеткою і реєструється в щоденнику.

Для збору зануреної рослинності на відносно великих глибинах використовують різні гідробіологічні знаряддя - дночерпатели різних конструкцій, скребки, драги, а в деяких випадках водолазна апаратура (див. Рис. 6, 7). Якщо для відбору проб на біомасу використовують зарослечерпателі різних конструкцій, у яких площа захоплення дуже мала, необхідно виробити таку кількість опусканий (відбір проб), щоб ними була покрита площа не менше 0,25 або 0,5 м 2 . Одне опускання приладу з невеликою площею захоплення не дає надійних результатів.

Модифікацією методу майданчиків є метод трансект, сутність якого полягає в тому, що облік рослин проводиться з смуги певної ширини (від 0,2 до 1 м) під прямим кутом до берегової лінії до відкритої частини водойми. Смугу обмежують розміченими по всій довжині мотузками і вибирають все рослини, що потрапили в цей простір (І. М. Распопов, 1962, 1968; В.А.Екзерцев, 1966; В.В.Екзерцева, 1971).

На великих глибинах укоси можна брати, занурюючись у воду в легенях водолазних костюмах або з аквалангами. При цьому застосовується пофарбована в білий колір металева рама. Рослини вибирають руками і складають в мішок. На заваді при зборі рослин є легка взмучіваемость донних відкладень. Незважаючи на це, такий спосіб взяття укосів на великих глибинах дає більш надійні результати в порівнянні з іншими способами відбору проб.

Відстань між трансект залежить від величини водойми, ступеня рівномірності зростання рослинності і завдань дослідження. Облік і відбір проб ведуть послідовно, починаючи з прибережжя і закінчуючи останнім метром зростання рослин, наприклад:

  • 1) прибережна зона (проводиться опис рослинних угруповань і відбір проб);
  • 2) 0-5 м - зона земноводних рослин, глибина 0,5 м, грунт - торф'янистий мул (далі проводиться опис рослинних угруповань і відбір проб);
  • 3) 5 - 25 м - зона високих водних рослин (очерет, рогіз та ін.), Глибина 0,1 - 1 м, грунт - торф'янистий мул (проводиться опис рослинних угруповань і відбір проб) і т.д.

При остаточній обробці матеріалу складається карта розподілу рослинності, встановлюються характерні типи рослинних угруповань, дається аналіз їх місцеперебування в водоймі і визначається біомаса рослин (Уніфіковані методи дослідження якості вод, 1976; Методика вивчення біогеоценозів внутрішніх водойм, 1975).

Методика обліку біомаси прибережно-водних рослин різна для повітряно-водних рослин, рослин з плаваючими і зануреними листям і вільно плаваючими рослинами (І. М. Распопов, 1962; А. П. Белавская, 1994).

Для отримання достовірних результатів біомаси використовують ті ж статистичні методи, що і в геоботаніці, з урахуванням біологічних особливостей водних рослин, особливо занурених.

Біомасу прибережно-водної рослинності оцінюють за трьома показниками (А. Г. Воронов, 1973): вага тільки що зрізаної маси, повітряно-сухої і абсолютно сухий мас.

Зелені частини рослин після зрізання швидко втрачають воду, тому для визначення маси свіжої рослинності зважування здійснюють відразу ж. Водну рослинність обсушують фільтрувальним папером і зважують. Отримують величини біомаси в сирому вигляді.

Вага повітряно-сухої маси залежить від вологості повітря, способу висушування (в тіні, на сонці) і особливостей місць зберігання, тому результати можуть сильно відрізнятися.

Третій спосіб (абсолютно суха вага) вимагає сушки зразків в сушильній шафі і швидкого зважування, поки зразки не всотали вологу. Абсолютно суха вага досягається висушуванням рослин в сушильній шафі при температурі 105 ° С протягом доби. Потім рослини охолоджують в сушильній шафі або поліетиленових мішках. Зважування проводять відразу ж, так як сухі рослини можуть «набрати» з повітря до 10% вологості.

Залежно від експериментальних завдань використовуються всі ці три способи обліку водної рослинності, однак останній метод найкращий, так як дозволяє порівнювати результати, отримані різними авторами.

Перед сушінням зібраний матеріал попередньо добре споліскують або промивають під струменем води, щоб очистити від мулу, епіфітів і тварин. Загальна вага такого побічного матеріалу іноді може перевищувати вагу самих рослин. Потім рослини розбирають за видами, поміщають в поліетиленові мішки і перший час зберігають в холодильнику при температурі близько 5 ° С або заморожують.

На поверхні рослин часто осідають карбонати кальцію і магнію, які можуть становити 50% і більше сухого ваги рослин. Для видалення карбонатів зібрані рослини (якщо їх кількість невелика) або навішення (в разі великої кількості) обробляють 3 -5% -м розчином соляної кислоти. Потім рослини промивають водою і знову висушують в термостаті до абсолютно сухої ваги. По різниці ваги визначають кількість обложених карбонатів. При подальших розрахунках біомаси рослин вводять відповідну поправку.

Біомаса водної рослинності виражається в одиницях ваги на одиницю площі (г / м 2 , кг / м 2 , ц / га) з включенням в цю величину (або навпаки винятком) підземних органів. Знаючи площі окремих асоціацій і їх біомасу, можна розрахувати запас рослинної маси на весь водойму.

Складніше йде справа з відбором кількісних проб підземних органів рослин, так як багато хто з них досягають значної глибини, наприклад очерет - до 1 м, хвощ - 80 см, образки і вахта трилистий - 70 см, осока дерністий - 60 см.

Аналіз кореневої системи має велике значення при визначенні біомаси, оскільки у багатьох рослин (таких, як рогіз, очерет, кубушки, латаття) підземні органи можуть перевищувати наземні по біомасі в кілька разів. Так, відношення підземних частин у рогозу вузьколистого до надземної частини становить 2,5: 1, рогозу широколистого та очерету - 1: 1, а у очерету озерного - 9: 1 (Н. С. Гаєвська, 1966). У сформованих спільнотах підземні органи (корені, кореневища) складають 50-100% біомаси рослин. Однак необхідно мати на увазі, що вони накопичуються протягом ряду років, тому не можуть становити велику частку в загальній річній продукції (Д.Ф.Вест- Лейк, 1968). За іншими даними, близько половини підземної маси відростає за один вегетаційний сезон. Звідси випливає, що фитомасса і вік підземних органів повинні вивчатися паралельно при визначенні загальної продукції.

В умовах осіннього обсихання або спаду вод (особливо у водосховищах), підземні органи викопують так само, як і у наземних рослин. Для цього беруть моноліти ґрунту певного розміру, підземні частини відокремлюють з узятих проб механічно або промиванням в системі сит.

Д.Ф. Вестлейком (1968) запропоновані три методу визначення фітомаси підземних органів.

  • 1. Витяг рослини. Рослина викопується і аналізується коренева система. Для більшості рослин з густим переплетенням кореневищ даний метод неприйнятний. Застосовується він в тих випадках, коли можна виділити кореневища однієї рослини.
  • 2. Метод дрібних монолітів. Циліндр діаметром кілька сантиметрів заганяється в грунт. Вміст циліндра витрушує, живий матеріал розбирається, і його маса розраховується на певну площу. При використанні цього методу необхідно відбирати велику кількість зразків, щоб можна було отримати достовірні результати. Така техніка відбору зразків придатна для вивчення росту рослин з густим переплетенням коренів.
  • 3. Метод великих монолітів (викопування квадратів). Вибирається найбільш зручний майданчик (наприклад, 0,5 х 0,5 м). З площі квадрата викопуються до необхідної глибини всі рослини разом з підземними органами. Цей метод дає меншу помилку, ніж метод дрібних монолітів. До того ж в ході розбирання можна проводити спостереження за ростом підземних органів. Основний недолік - трудомісткість; доводиться аналізувати великий обсяг грунту.

З огляду на, що коріння у деяких рослин поширюються дуже глибоко, попередньо проводять спеціальні дослідження: визначають глибину, на якій знаходиться 80 -90% кореневої маси, необхідної для викопування. Потім в результати вводять відповідні поправки.

Для отримання порівнянних результатів біомасу рослин переводять в одиниці органічної речовини або вуглецю з тим, щоб можна було перейти до вираження її в енергетичних величинах (у Міжнародній системі одиниць 1 кал = 4,19 Дж; 1 Дж = 0,24 кал). Один грам сухої речовини відповідає приблизно 0,4 г вуглецю. Калорійність водних рослин, обчислена за вуглецем, становить 4,3 - 4,8 ккал / г вуглецю (DF Westlake, 1965).

Слід враховувати, що калорійність водних рослин змінюється в залежності від видової приналежності і фенологической фази розвитку; калорійність окремих частин рослин також розрізняється. У кубушки жовтої, наприклад, калорійність плаваючого листя становить 3,8 ккал / г, черешків - 3,3, а плодів - 4,1 ккал / г (К. А. Кокін, В. Н. Носов, Т. І. Біла, 1981). Найбільша калорійність відзначається навесні і на початку літа з поступовим її зниженням до осені. Крім того, значення енергетичного еквівалента для різних видів рослин можуть істотно відрізнятися: так, для горця земноводного і очерету - 4,2 ккал / г, рдеста, Елоді, хвоща - 3,3 -4,0 ккал / г. Хара, мох, нитчатки мають більш низький енергетичний еквівалент - 1,2-2,9 ккал / г. У жорсткій прибережної рослинності калорійність дещо нижчий, ніж у рослин, що мешкають безпосередньо в воді.

При звичайних дослідженнях для визначення калорійності використовують таке рівняння (Е.Д. Хабібулін, 1974):

Г = 0,0422 *,

де Y - калорійність сухого речовини, ккал / г; * - відсоток органічної речовини в пробі.

Таким чином, за змістом беззольного органічної речовини в пробі можна швидко визначити калорійність рослини. Однак необхідно мати на увазі, що зольність різних частин одного і того ж рослини може сильно відрізнятися. Плаваючі листя кубушки жовтої містять 91% органічної речовини, плоди - 96%, тоді як черешки і квітконіжки - 77 - 79% (К.А.Кокін, В.Н.Носов, Т.І.Белая, 1981).

 
Переглянути оригінал
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук