19. Ресурсоведение лекарственных растений: Экспедиционный (полевой) этап обследования природных ресурсов ЛР. Оценка плотности запасов ЛРС методами учетных (счетных) площадок, модельных экземпляров, проективного покрытия. Принцип выбора метода определения.

Полевые обследования.

Для организации полевого обследования создается экспедиция или партия. Она определенным образом оборуду­ется и снаряжается. В ходе полевого обследования используют (с необхо­димой корректировкой) данные, полу­ченные в ходе подготовительных ра­бот.

Важнейшие задачи на этом этапе — выявление промысловых зарос­лей, установление границ массивов заготовок, определение урожайности лекарственных растений и оценка ве­личины запасов на этих участках и массивах.

Местонахождение промыс­ловых зарослей и массивов устанав­ливают в ходе маршрутов на местно­сти. Выявленные заросли и массивы наносят на выкопировки топографических карт с помощью системы условных знаков и обозначений.

Площадь заросли определяют, приравнивая ее очертания к какой-либо геометрической фигуре и изме­ряя параметры (длину, ширину, диа­метр), необходимые для расчета площади этой фигуры. Измерять площадь можно шагами или другими общеизвестными методами. Иногда, особенно в степных районах, в тех слу­чаях, когда заросль располагается вдоль дороги и ширина ее относитель­но слабо варьирует, допускается изме­рение по спидометру автомашины. Если заросль более или менее соот­ветствует выделу карты (геоботани­ческой, плана лесонасаждений и т. д.), то площадь ее устанавливают по ука­занным материалам с помощью палет­ки или путем точного взвешивания со­ответствующих участков выкопировки.

Иногда, когда растения в заросли распределяются неравномерно, обра­зуя отдельные пятна (куртины), вначале определяют площадь всей территории, где встречается данный вид, а затем процент площади, занятой этим видом. Это осуществляется путем прокладки на обследуемом участке серии параллельных ходов, разбитых на равные по длине отрезки. В пределах каждого такого отрезка подсчитывают часть, пройденную по пятну, занятому изучаемыми видами.

Определение площадей и зарослей лекарственных растений

Площадь заросли определяют, приравнивая ее очертания к какой-либо геометрической фигуре (прямоугольнику, квадрату, трапеции, кругу и т. д.). Затем измеряют параметры (длину, ширину, диаметр и т. д.), необходимые для расчета площади этой фигуры. Измерять можно шагами или другими общеизвестными методами.

Иногда, когда растения в заросли произрастают неравномерно, образуя отдельные пятна (куртины), вначале определяют площадь всей территории, где встречается данный вид, а затем процент площади, занятой этим видом.

Эта процедура осуществляется путем прокладки на обследуемом участке серии параллельных и перпендикулярных маршрутных ходов, разбитых на равные по длине отрезки. В пределах каждого отрезка подсчитывают часть, пройденную по пятну, занятому изучаемым видом.

Определение урожайности (плотности запаса сырья)

Существуют различия между понятиями урожайность и плотность запаса сырья. Однако многие специалисты, занимающиеся ресурсоведением лекар­ственных растений, считают их синонимами.

Урожайность (плотность запаса сырья) — величина сырьевой фитомассы, полученная с единицы площади (1 м², 1 га), занятой зарослью.

Реальная урожайность значительным образом варьирует в разных зарос­лях и зависит от многих факторов.

На практике определение урожайности осуществляется с помощью трех методов:

— использования учетных площадок,

— модельных экземпляров и

— на основании определения проективного покрытия.

Выбор метода зависит прежде всего от

• особенностей жизненной формы и габитуса растений,
• а также их части, используемой в качестве сырья.

Для некрупных травянистых растений и кустарников, у которых сырьем служат надземные органы, урожайность рациональнее определять на учетных пло­щадках. Этот метод наиболее точен, поскольку не производятся дополни­тельные пересчеты, снижающие точность исследования.

Однако при оценке урожайности подземных органов или при работе с крупными растениями, для которых требуется закладка учетных площадок большого размера, этот метод слишком трудоемок. В этих случаях предпочтителен метод модельных экземпляров.

Для низкорослых травянистых и кустарничковых растений, особенно когда они образуют плотные дерновинки, рекомендуется приме­нять метод оценки урожайности на основе проективного покрытия.

Определение урожайности на учетных площадках

Учетная площадка — участок от 0,25 до 10 м², заложенный в пределах промысловой заросли или массива для определения массы сырья, числен­ности растений или учета проективного покрытия.

Размер площадки устанавливают в зависимости от величины взрослых экземпляров изучаемого вида. Оптимальным считается размер, при котором на площадке помещается не менее 5 взрослых экземпляров растений. Форма площадки (прямоугольная, круглая, квадратная) не играет существенной роли.

Число площадок, необходимых для достижения достаточной точности результатов вычисляют на основании разницы между минимальной и максимальной массой сырья, собранного с одной учетной площадки.

Необходимое число площадок можно определить по формуле:

n = , где

n – необходимое число площадок;

p – требуемая точность (обычно 15 %);

v – коэффициент вариации, определенный по формуле:

v = , где

где x– средняя арифметическая;

S – среднее квадратичное отклонение.

Величину среднего квадратичного отклонения легко определить по формуле:

S = ak, где

а – разница между максимальным и минимальным значениями измеряемого признака;

k – коэффициент, зависящий от числа заложенных площадок (величины выборки) n.

Учетные площадки закладывают равномерно на определенном расстоянии друг от друга таким образом, чтобы по возможности охватить весь промысловый массив или заросль.

Чаще намечают серию маршрутных ходов, пересекающих заросль в разных направлениях. Можно закладывать ряд параллельных или перпендикулярных друг другу ходов и ходов по диагонали заросли. Закладывают площадки вдоль этих ходов через определенное, заранее условленное число шагов или метров.

Закладка площадок осуществляется независимо от наличия или отсутствия экземпляров изучаемого вида в данном месте.

Если массив представляет отдельные пятна, занимающие определенный процент площади, площадки располага­ются только в пределах этих куртин (пятен) и не закладываются на участках, лишенных изучаемого вида.

Определение урожайности в куртинах (пятнах) подсчетом про­цента площади, которую они занимают, как правило, проводится в тех случаях, когда лекарственные растения занимают менее по­ловины площади сообщества.

Чем равномернее распределен вид и больше его обилие, тем меньше надо учетных площадок.

В опти­мальных случаях достаточная точность может быть достигнута при заложении 15 площадок, при неравномерном же распределе­нии вида число их достигает 50, но в большинстве случаев для определения урожайности достаточно бывает заложить 25 площа­док размером 1 м².

Точность опре­деления запаса сырья тем выше, чем больше число учетных пло­щадок. Поэтому при той же трудоемкости исследования большее количество мелких учетных площадок дает более точный резуль­тат, чем меньшее количество более крупных площадок.

Для травянистых видов или кустарничков закладывают пло­щадки размером от 0,25 до 4 м².

Форма площадок (прямоугольные, квадратные, круглые) не играет роли. При работе с площадками размером 0,25 м² удобно использо­вать круги из проволоки диаметром 56 см.

Урожайность растения зависит от численности экземпляров на единице площади и от степени их развития. Поэтому, на каждой учетной площадке, прежде чем собрать с нее сырье, определяют процент проективного покрытия вида или же под­считывают число его взрослых экземпляров.

После закладки учетных площадок на каждой из них собирают всю сырьевую фитомассу в соответствии с требованиями НД на конкретный вид сырья и рекомендациями по сбору и сушке данного вида (Правила сбора и сушки, 1985).

Сырье сразу же взвешивается с точностью до + 5 % (собранное с каждой площадки отдельно).

Из сырья, собранного с учетных площадок при определении урожайности, можно отобрать образцы для проведения химической таксации зарослей. Далее может быть рассчитана урожайность вида на данной заросли.

Урожайность — это величина сырьевой товарной фитомассы, образуемой популяцией данного вида.

Поэтому всходы, ювенильные или поврежденные экземпляры не подлежат сбору.

Собранное с площадки сырье сразу взвеши­вают с точностью ±5%. Достижение большей точности трудоемко и нецелесообразно, поскольку на точность оценки урожайности не влияет.

При взвешивании удобнее пользоваться рычажными ве­сами без гирь. Это значительно сокращает затраты времени на взвешивание.

Ориентировочные данные о необходимом числе площадок для определения урожайности можно получить на основании разницы между минимальной и максимальной массой сырья, собранного с одной учетной площадки.

Так, если заложено 15 площадок, а ми­нимальное и максимальное количество фитомассы, собранной с 1 площадки, различается не больше, чем в 5—7 раз, можно огра­ничиться этим числом площадок.

При разнице между минималь­ной и максимальной массой в 15—20 раз необходимо заложить еще 15—20 площадок.

Определение урожайности по модельным экземплярам

Под термином «модельный экземпляр» подразумевается среднестатистический по массе товарный экземпляр (или иногда побег) лекарственного растения, определенный для конкретной промысловой заросли массива.

При оценке урожайности по модельным экземплярам необхо­димо установить два показателя

• численность товарных экзем­пляров (побегов) на единицу площади
• и среднюю массу сырья, получаемую с одного экземпляра (побега).

Отдельными экземплярами оперируют, когда растения относительно невелики и «границы» экземпляров легко устанавливаются.

Если же сбор сырья с целого экземпляра трудоемок (деревья, крупные кустарники), либо его границы трудно определить, предпочтительнее использовать в качестве учетной единицы побег.

Подсчет численности экземпляров (побегов) проводят на учет­ных площадках размером от 0,25 до 10 м², заложенных равномер­но в пределах заросли или же на маршрутных ходах.

Размер площадок определяется размерами изучаемого вида, а число их — густотой заросли и равномерностью распределения изучаемого вида по площади.

Для господствующих в травостое видов при относительно равномерном их распределении обычно достаточно заложить 15—20 площадок, при меньшем обилии и неравномерном распределении число это возрастает до 30—50.

Для оценки урожайности с точностью ±15% при работе мето­дом модельных экземпляров оценку численности экземпляров и,величины их сырьевой фитомассы необходимо проводить с точно­стью ±10%.

Если численность экземпляров невелика (на 1 м² приходится в среднем меньше 1 экз.), подсчитывать ее лучше всего на маршрутных ходах.

При этом можно использовать те же мар­шрутные ходы, что и для определения площади заросли, однако их необходимо разбивать на отрезки по 20, 50 или 100 шагов в зависимости от размеров заросли и ее густоты (чем крупнее за­росль и чем реже встречается вид, тем большие размеры должны иметь отрезки хода).

Число товарных экземпляров (побегов) подсчитывают по маршрутному ходу в полосе шириной 1 м или 2 м, т.е. вытянутых вдоль маршрутного хода площадках, так называемых трансектах.

Для получения достоверных средних величин необходимо провести подсчеты на 25—40 отрезках маршрутного хода.

Для определения сырьевой массы модельные экземпляры (по­беги) отбирают на учетных площадках или по маршрутному ходу, при этом берут все товарные экземпляры без субъективного вы­бора «типичных».

Наиболее объективен систематический отбор, когда берут модельным каждый второй, пятый или десятый экзем­пляр, встреченный по маршрутному ходу. Число модельных экземпляров зависит от степени их варьиро­вания.

При определении массы подземных органов или соцветий в большинстве случаев бывает достаточно 40—60 модельных эк­земпляров.

Надземные вегетативные органы варьируют сильней и поэтому число модельных экземпляров (побегов) может увели­читься до 100 и даже больше.

В случае, если экземпляры сильно различаются по степени развития, можно разбить их на 2—3 груп­пы, различающиеся по этому признаку, например с 1—3 побегами (листьями) и с большим числом побегов (листьев) или же на веге­тативные и генеративные экземпляры.

Необходимое число моде­лей в каждой группе, и в целом, в этом случае будет меньше.

Естественно, что при разбивке на группы и подсчет численности экземпляров нужно проводить по каждой группе отдельно.

У каждого модельного экземпляра взвешивают его сырьевые органы и затем рассчитывают

среднюю арифметическую (М±m) этого показателя.

Число экземпляров в выборке, представительно отражающее массу модельного растения, определяют по той же формуле, что и число учетных площадок. Очевидно, что величина выборки зависит от степени варьирования массы сырья у отдельных экземпляров.

Урожайность рассчитывают, перемножая среднее число экземпляров на среднюю массу сырья одного модельного экземпляра.

Проводить взвешивание всех экземпляров вместе, а затем счи­тать среднее, разделив общую массу на число экземпляров, недо­пустимо, поскольку такой метод исключает возможность статисти­ческой обработки полученных данных. Лишь в тех случаях, когда определяют запас ягод или цветков, можно оценить средний вес одного экземпляра в результате десятикратного взвешивания 100 экземпляров.

Определение урожайности (плотности запаса сырья) по проективному покрытию

Под проективным покрытием понимают площадь проекций надземных частей растений на поверхность почвы

Определение урожайности этим методом удобно при работе с невысокими или стелющимися растениями,

такими как брусника, толокнянка, чабрец.

При определении урожайности этим методом устанавливают две величины:

— среднее проективное покрытие вида в пределах заросли и

• выход массы сырья с 1 % проективного покрытия (так называемую «цену» 1% проективного сырья).

При определении уро­жайности по проективному покрытию — наиболее трудоемкий, но и наиболее точный метод.

Среднее проективное покрытие определяется на основе замеров проективного покрытия в серии учетных площадок. Их необходимое количество устанавливается подобно тому, как для метода работы на учетных площадках.

Замеры осуществляются различными способами:

• глазомерно,
• сеточкой Раменского или
• квадратом-сеткой.

Первые два способа могут быть рекомендованы лишь опытным исследователям. Применение квадрата-сетки дает удовлетворительные результаты даже при относительно небольшом опыте ресурсоведческой работы.

Для определения «цены» 1% покрытия на каждой площадке срезают и взвешивают сырье с 1 дм² и таким образом определяют «цену» (М±m) 1% проективного покрытия и рассчитывают среднестатистическое значение цены 1 % проективного покрытия.

Следует помнить, что величина эта будет различна в разных растительных сообществах и в различ­ных экологических условиях, поэтому при работе с этим методом «цену» 1 % проективного покрытия необходимо определять на каж­дой обследуемой заросли.

Урожайность подсчитывают как произ­ведение среднего проективного покрытия (M+m) на «цену» 1% (M₁+m₁) проективного покрытия по тем же формулам, что и при работе с модельными экземплярами.

Оценка величины проективного покрытия бывает необходима не только при определении урожайности этим методом, но и для общей характеристики зарослей.

Наиболее простым, но самым неточным методом, является гла­зомерное определение проективного покрытия.

Оценивают его на каждой учетной площадке, глядя на нее сверху и прикидывая, какую часть площадки занимают надземные части исследуемого растения, если они будут плотно примыкать друг к другу.

Но этот способ могут применять лишь опытные исследователи при доста­точной натренированности.

Расчет величины запаса на конкретных зарослях

Ресурсоведы различают два вида запасов: биологический и эксплуатационный.

Биологический запас — величина сырьевой фитомассы, образованной всеми (товарными и нетоварными) экземплярами данного вида на любых участках, как пригодных, так и непригодных для заготовки.

Эксплуатационный (промысловый) запас — величина сырьевой фитомас­сы, образованной товарными экземплярами на участках, пригодных для промысловых заготовок.

В тех случаях, когда урожайность определяется непосредственно на учетных площадках, заложенных в конкретной заросли, запас лекарствен­ного растительного сырья на этой заросли рассчитывают как произведение средней урожайности на общую площадь заросли.

При определении величины запаса с помощью методов модельных эк­земпляров и по проективному покрытию вначале рассчитывается урожай­ность в данной заросли так, как это указано в соответствующих разделах, а затем полученная величина умножается на величину площади заросли.

Расчет биологического запаса сырья ведется по верхнему пределу урожайности (M + 2m), но практическое значение этой величины небольшое.

Расчет величины эксплуатационного запаса ведется по нижнему пределу (M – 2m).