Лесоводство методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени С. М. Кирова»

Кафедра лесоводства

ЛЕСОВОДСТВО

Методические указания по выполнению лабораторных работ

для студентов направления подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии»

Санкт-Петербург

2016

1

Рассмотрены и рекомендованы к изданию Институтом леса и природопользования

Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета

27января 2016 г.

Со с т а в и т е л и:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. А. Смирнов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. П. Смирнов

Р е ц е н з е н т

кафедра лесоводства СПбГЛТУ

Лесоводство: методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии» / сост.: А. А. Смирнов, А. П. Смирнов. – СПб.:

СПбГЛТУ, 2016. – 20 с.

В методических указаниях приведены вопросы для проверки усвоения лекционного материала и расчетные задания по важнейшим темамлесоводства.

Темплан 2016 г. Изд. № 2.

2

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Лесоводство» для студентов бакалавриата Института леса и природопользования направления подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии» составлены в соответствии с учебной программой по данной дисциплине.

Они имеют целью дать студентам и преподавателям пособие, облегчающее усвоение теоретического курса и обеспечивающее организацию лабораторных занятий. Предыдущий опыт работы показал необходимость дополнения лабораторных занятий регулярными контрольными опросами (тестами) по темам лекций. Такая практика позволит обеспечить более высокий уровень проработки теоретического материала, повысить уровень знаний и подготовки будущих бакалавров по направлению «Информационные системы и технологии».

По заданию преподавателя студенты в устной или письменной форме отвечают на вопросы, представленные в методических указаниях. Лабораторные работы выполняются по вариантам, выдаваемым каждому студенту. Расчёты, сопровождаемые пояснительной запиской, представляются в письменном виде и оформляются в отдельной тетради или на стандартных листах. Листы сшиваются в виде отчёта и представляются преподавателю для проверки. Отчёт по лабораторным работам, наряду с ответами на контрольные вопросы, служит основанием для получения допуска к экзамену по курсу «Лесоводство».

Те м а 1. МОРФОЛОГИЯ ЛЕСА, ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ

ИОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ

Вопросы

1.В чём состоит значение лесов на планете?

2.Дайте определение понятию лес.

3.Какие признаки отличают лес от аллей или других групп деревьев?

4.Перечислите компоненты лесного фитоценоза, дайте им определения. Назовите основные виды растений, образующие подлесок и живой напочвенный покров в таёжной зоне.

5.По каким таксационным характеристикам древостои могут отличаться друг от друга?

3

Т е м а 2. ЛЕС И КЛИМАТ. ЗОНАЛЬНОСТЬ ЛЕСОВ

Вопросы

1.Дайте определение климата.

2.Перечислите важнейшие метеорологические факторы, определяющие рост леса.

3.Перечислите климатические зоны на территории России.

4.Охарактеризуйте климатическую зону тайги. Какие древесные породы могут входить в состав таёжных лесов?

5.Охарактеризуйте леса умеренной зоны. По каким климатическим показателям зона умеренных лесов отличается от таёжной зоны? Какие древесные породы образуют леса умеренной зоны?

Т е м а 3. ЛЕС И СВЕТ

Вопросы

1.В чём значение света для леса?

2.Как распределяется солнечная радиация, поступающая к пологу леса? Чем объясняется большее поглощение солнечной радиации хвойными древостоями?

3.Что такое ФАР? Чем объясняется угнетённость подроста под пологом древостоев?

4.Какие древесные породы относят к светолюбивым, а какие – к теневыносливым?

5.Как может меняться отношение древесных пород к свету с возрастом?

6.Какие внешние признаки древесных растений могут свидетельствовать об их светолюбии или теневыносливости?

Задание 1

Определите отношение древесных пород к свету по методу проф. М. К. Турского. Рассчитайте уменьшение прироста в связи с ограничением светового довольствия растений. Расположите породы по степени уменьшения светопотребности (табл. 1).

Окончание табл. 1

Т е м а 4. ЛЕС И ТЕПЛО

Вопросы

1.Приведите температурный интервал жизни растений. Чем обусловлены его верхний и нижний предел?

2.Перечислитенеблагоприятныетемпературныевоздействиянарастения.

3.Когда могут возникать заморозки? Чем они чреваты для растений?

4.Как происходит выжимание заморозками из почвы молодых древесных растений?

5.Как образуются морозобойные трещины? К каким последствиям для деревьев они могут привести?

6.Каковы условия возникновения засухи? К каким последствиям она приводит?

7.На какие группы по требовательности к теплу делятся древесные растения?

Т е м а 5. ЛЕС И ВЛАГА

Вопросы

1.Что характеризует гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК)? КакопределитьповеличинеГТКстепеньувлажненияданнойприроднойзоны?

2.Вчёмпроявляется физическоевоздействиеснеганахвойныепороды?

5

3.Как в развёрнутом виде выглядит уравнение водного баланса в лесу? Назовите статьи прихода и расхода влаги.

4.В чём отличие каждой статьи расхода влаги в лесу по сравнению с безлесным пространством?

5.На какие группы по требовательности к содержанию влаги в почве делятся древесные растения? Назовите основные виды, относящиеся к той или иной группе.

6.Как проявляется широкая экологическая амплитуда сосны по отношению к влаге?

Задание 2

Установите, как изменяются с увеличением возраста древостоя:

-количество задержанных пологом осадков (Оскр);

-расход влаги на транспирацию (Т);

-испарение с напочвенного покрова (Исппочв);

-расход влаги на поверхностный сток (Спов);

-расход влаги на почвенно-грунтовый сток (Сгр).

Постройте графики для вышеуказанных элементов водного баланса в связи с возрастом древостоя и проанализируйте их.

Недостающие в табл. 2 элементы водного баланса рассчитайте по своему варианту по формулам:

Оскр= Ос– Оспп,

где Ос – годовое количество осадков; Оспп – осадки, поступившие под полог леса;

Т= Ос– Оскр– Исппочв – Сгр– Спов;

ΣИсп = Исппочв + Т +Оскр,

где Σ Исп – суммарное испарение.

6

Продолжение табл. 2

7

Окончание табл. 2

Т е м а 6. ЛЕС И АТМОСФЕРА

Вопросы

1.Каково процентное соотношение основных газов сухого атмосферного воздуха?

2.Какие процессы в лесу обеспечивает кислород воздуха?

3.Какова роль углекислого газа для растений? Пути его поступления

ватмосферу.

4.Поясните, что означает парниковый эффект атмосферы и в чём опасность его усиления.

5.Охарактеризуйте атмосферные аэрозоли. Какое происхождение они могут иметь?

6.Как образуются кислотные дожди? К каким последствиям для растений приводит их выпадение?

7.Какие вещества характерны для лесного воздуха?

8.В чём проявляется положительное и отрицательное воздействие ветра на лес?

Задание 3

Рассчитайте скорость ветра на разном расстоянии от опушки в процентах от скорости ветра на открытом месте(6,8 м/с) – табл. 3.

8

Окончание табл. 3

Ветер дует перпендикулярно стене леса. Постройте соответствующий график. Определите скорость ветра с наветренной и подветренной сторон (в процентах от его скорости на открытом месте) на расстояниях, равных 5, 10, 20 и 30 высотам древостоя (средняя высота древостоя 22 м) и отметьте её на графике. Сделайте выводы.

Т е м а 7. ЛЕС И ПОЧВА

Вопросы

1.Какие основные функции выполняет почва в лесном биогеоценозе?

2.Какое значение для лесных почв имеет материнская горная порода?

3.Как образуются лесная подстилка и гумусовый горизонт?

4.Охарактеризуйте муллевые, модергумусные, грубогумусные и тор- фянисто-грубогумусные почвы. Какие по составу и продуктивности насаждения на них формируются?

5.Приведите классификацию древесных растений по их требовательности к почвенному плодородию. Назовите основные виды.

6.В чём проявляется пластичность корневой системы сосны? Как видоизменяется её корневая система в различных почвенно-грунтовых условиях?

7.Как влияет на почву опад основных лесообразующих пород таёжной зоны? По каким причинам чистые по составу еловые древостои ухудшают почву?

Задание 4

Определите для своего варианта среднюю высоту древостоя, м, одного возраста, но разных типов леса с использованием почвенных моделей О.Г.Чертова:

Сосна: Нср=9,93+0,096 х1+3,80 х3–0,024 х4+0,70 х5–0,00025 х12–0,12 х22– –0,44 х32;

Ель: Нср=21,01+0,013 х1–0,069 х4+0,94 х5–0,061 х22+0,048 х32+0,00022 х42– –0,034 х52,

9

где х1– возраст древостоя, лет; х2– механический состав гумусового горизонта А1, баллы (1 – песок, 2 – супесь, 3 – лёгкий суглинок, 4 – средний суглинок, 5 – тяжёлый суглинок, 6 – глина, 7 – торф); х3 – механический состав горизонта С, те же баллы; х4– средняя мощность лесной подстилки или торфа, см; x5– отношение средних величин мощности гумусового горизонта А1 к мощности лесной подстилки А0 (для торфа – отношение мощности сильноразложившегося торфа к мощности слаборазложившегося торфа в верхнем 30-сантиметровом слое торфа).

В каждом из вариантов (табл. 4) имеется шесть типов леса с соответствующими почвами:

1 – сосняк вересковый, почва грубогумусная поверхностноподзолистая, на дюнных песках;

2 – сосняк-кисличник, почва модергумусная слабоподзолистая супес- чано-суглинистая, на двучленных наносах;

3 – сосняк кустарничково-сфагновый, почва торфяно-болотная, на глубоких торфах;

4– сосняк сфагновый, почва торфяно-перегнойная, на мелких торфах;

5– ельник-брусничник, почва грубогумусная сильноподзолистая супесчаная, на песчаной морене;

6– ельник-кисличник, почва модергумусная среднеподзолистая суглинистая, на ленточной глине.

10