2.2. Методы изучения лесной растительности

Метод пробных площадей. При незначительной площади лесного фитоценоза его характеристика может быть получена при полном описании сообщества (т.е. в рамках границ фито­ценоза). Очень часто, однако, площадь фитоценоза бывает довольно значительной, и для его описания может потребовать­ся много времени. Кроме того, различные растительные сооб­щества в изучаемом регионе нередко повторяются многократ­но, поэтому для их изучения обычно выбирается один (или несколько) наиболее типичный фитоценоз и производится его подробное описание. Такой типичный, средний по всем пока­зателям участок растительного сообщества, который использу­ется в качестве образца, характеризующего все свойства и осо­бенности данного фитоценоза, называют пробной площадью. Метод изучения растительности с помощью ПП - это метод пробных площадей или ключевых участков.

Необходимость искусственного выделения и описания ПП обусловлена тем, что: 1) вся площадь фитоценоза не может быть изучена одинаково полно во всех своих частях и с одинаковой степенью детальности.

2) к выделенным и изученным на ПП фитоценозам можно применить методы их количественно­го сравнения и анализа.

Пробная площадь (или несколько ПП) закладывается в пре­делах одной ассоциации. На всем своем протяжении ПП дол­жна характеризоваться максимально однородными внешними условиями (сходный характер рельефа, однородные почвенно-гидрологические условия и т.д.), а растительный покров дол­жен быть сходен по составу, строению и физиономичности, однороден по состоянию и степени использования. Таким образом, по перечисленным выше признакам выбранный уча­сток в пределах изучаемого растительного сообщества должен отличаться от смежных фитоценозов.

Пробные площади закладывают в местах, удаленных не менее чем на 15 - 25 м от дорог, просек, вырубок и других нару­шений естественной лесной растительности (если, конечно, эти нарушения не изучаются специально). Ширина такой буферной зоны устанавливается визуально и примерно соот­ветствует средней высоте деревьев верхнего яруса.

По форме ПП могут быть квадратные, прямоугольные, кру­глые, ленточные и др. Форма ПП зависит от размеров, распо­ложения, целостности и других свойств фитоценоза, а также методов, выбранных для его изучения. Так, если изучаемый фитоценоз достаточно однороден и занимает значительную площадь, то обычно выбирается квадратная форма ПП. Опреде­ление сумм площадей поперечных сечений древостоя полното-метрами осуществляется на круговых площадках. Если же расти­тельные сообщества быстро сменяют друг друга по градиенту какого-либо фактора (например, степени увлажнения по скло­нам или берегам водотоков), то ПП закладываются в форме прямоугольников или лент. При фрагментарности и небольших площадях фитоценозов (например, в искусственных насажде­ниях) ПП могут быть и произвольной формы и часто определя­ются границами растительного сообщества.

Площадь ПП может быть разной. Ее размер должен быть не меньше площади выявления фитоценоза и зависит от сложно­сти состава, возраста и структуры древостоя. Считается, что для достижения необходимой точности на ПП число стволов основной породы (преобладающей по запасу или количеству деревьев) должно быть в молодых древостоях не менее 400-500, в средневозрастных - 300-350, в приспевающих и спелых - 200-250 шт.

Площадь ПП также может быть примерно рассчитана по формуле:

S = NL²,

где N - минимальное число стволов деревьев основной поро­ды; L - среднее расстояние между деревьями (рассчитывается при измерении расстояния между 40 деревьями на месте ПП). Например, в средневозрастных древостоях площадь ПП обыч­но составляет 0,25 га. Если изучаемый фитоценоз фрагментирован и его части занимают небольшую площадь, то вместо одной крупной может быть заложено несколько ПП меньшей площади.

Работа по заложению ПП начинается с отбивки ее границ. Для этого сначала устанавливается угловой столб или выбира­ется угловое дерево, например юго-западное. От столба или дерева с помощью компаса или буссоли задается направление западной и южной сторон ПП. При этом один человек, стоя­щий с компасом, постоянно контролирует точность проклад­ки. Для удобства работы можно использовать вешки - хорошо различимые с большого расстояния шесты, служащие времен­ными ориентирами. В указанных направлениях натягиваются шнуры или мелом помечаются все деревья по ходу линии. На всем протяжении границы участка (например, 40 или 50 м) фиксируют положение северо-западного и юго-восточного углов ПП. Установив компас в северо-западном углу, проверя­ют точность закладки западной стороны и намечают направле­ние северной. Отмерив необходимое расстояние, определяют северо-восточный угол ПП. В качестве контроля измеряют длину восточной стороны ПП. Она должна быть равна длине западной стороны. В результате проделанных операций полу­чается прямоугольная или квадратная пробная площадь, ори­ентированная по сторонам света. После определения формы и размеров границы ПП отмечаются хорошо различимыми вре­менными или постоянными ориентирами: вешками, мелом, шнуром и т.д.

Результаты исследований на ПП оформляются в виде заполненных бланков и таблиц описаний, а при составлении геоботанического плана на нем указываются место заложения ПП, ее форма и ориентация.

Для характеристики количественных и качественных пока­зателей тех растительных сообществ, в которых закладывались

ПП, используют цифровые индексы, изображенные в виде дроби, например:

где 35 - средний возраст древостоя, лет; 0,8 - относительная полнота; II - класс бонитета; 130 - запас древесины, м³/га.

Метод экологического профилирования. Метод экологиче­ского (эколого-фитоценотического) профилирования широко используется при изучении отношения видов и растительных сообществ к факторам среды, их ординации, при выделении и изучении экологических рядов и экологических групп расте­ний, составлении экологических шкал и фитоиндикационных таблиц, изучении сукцессии: зарастания гарей, вырубок и дру­гих пионерных или нарушенных фитоценозов, заболачивания, деградации естественных сообществ и т.п.

Суть метода заключается в закладке одного или нескольких профильных ходов, располагаемых в определенной последова­тельности и характеризуемых путем закладки на них ПП. Про­фильный ход закладывают в типичных ландшафтах изучаемо­го региона в направлении изменения одного или нескольких экологических факторов¹ и связанных с этим сменами расти­тельности. Профильные ходы должны в максимальной степе­ни охватывать весь градиент условий экологического ряда. Поэтому перед выбором места, на котором будет заложен экологический профиль, необходимо предварительно осмот­реть участок или наметить его после тщательного изучения картографических материалов. Профильный ход, подлежащий картированию и описанию, представляет собой полосу шири­ной 5-10 (20) м (в пределах близкого охвата глазом). Длина профиля может быть различной - от нескольких до сотен метров и даже нескольких километров в зависимости от мас­штаба и выраженности тех явлений, которые предусмотрено изучить.

Работа на профиле заключается в следующем:

1) выделяются растительные сообщества, пересекаемые профильным ходом, устанавливаются их границы и измеряет­ся протяженность;

2) описываются растительные сообщества путем заложения ПП по вешкам основного хода, либо, при более беглой работе, описывается

¹Помимо изучения влияния природных факторов на растительность может быть исследована и хозяйственная деятельность человека.

растительность в ее естественных границах, либо делаются только ссылки на аналогичные, ранее сделанные описания;

3) характеризуются экологические условия экотопа путем закладки почвенных разрезов, шурфов, взятия образцов для последующего анализа и т.п.

При детальных исследованиях отправные точки, направле­ния профилей, места заложения ПП, границы фитоценозов тщательно фиксируются инструментально, привязываются к заметным ориентирам или закрепляются на местности времен­ными вешками. Расстояния измеряются мерной лентой, а относительные превышения элементов профиля - нивелиром.

Все полевые материалы, собранные при экологическом про­филировании, после обработки систематизируются и оформ­ляются в определенной последовательности. Профиль ото­бражается в виде «продольного среза» на клетчатой или милли­метровой бумаге. В заранее выбранных горизонтальном и вер­тикальном масштабах на рисунке отмечаются рельеф с указа­нием высот переломных точек, места закладки ПП, расстояние от отправной точки и между опорными точками. На линии профиля указываются условные обозначения выделенных растительных сообществ и их границы. Параллельно на про­филе или под ним в сопряженных горизонтальных графах наносятся данные о почвах, уровне залегания грунтовых вод, экспозиции и крутизне склона, номерах ПП и др.