Как найти плотность растения

Plant density — the number of plants of a certain species in a particular area — is determined by counting the number of individual plants of a species in uniformly sized sample plots within a site. The size of the sample plots depends on the size of the plants being measured. Researchers frequently use a quadrat frame to define sample plots. Plant density is used to help determine the percentage of germination in a field, the number of invasive weeds present to assess control measures and to track plant population changes over time.

Preparing to Measure

Based on your needs for your plant density project, select a study area. It may be one area of a garden for example. Mark the boundaries of the study area with stakes and twine. Because seedlings often look different from older plants, ensure you can correctly identify the kind of plant you want to count. Decide how many plots will adequately sample the area. A sample plot should hold four to 10 plants per plot of the plant type being studied. Small plants generally need 1- to 3-square-foot sample plots, and larger plants such as shrubs and trees need 12- to 300-square-foot plots. Experiment with which plot sizes to use, customizing them if necessary to the plant you’ll count.

Selecting a Sample Plot Size

Quadrat frames are uniform sizes and simple to move, making them useful for small sample plots. A 1-square-foot quadrat frame is suitable when counting small plants. Use either a 3-square-foot or rectangular 1-by-3-foot quadrat frame for counting larger plants, such as low-growing herbs. If you have large sample plots, such as those suitable when counting sizable shrubs and trees, then use a tape measure, string and stakes to mark out square sample plots within the study site. Whether you will use the quadrat frame method or the string-and-stakes method to establish sample plots, either choose the sample plots randomly throughout the study area or create a grid over the study area and place a sample plot in one corner of each grid unit.

Constructing a Quadrat Frame

You can use the same quadrat frame throughout the study area. After deciding on the quadrat size, cut 1/2-inch-diameter Schedule 40 polyvinyl chloride pipe into four pieces of the proper length, using a hacksaw for the task. For example, two 1-foot PVC pipe pieces and two 3-foot pieces will create a 1-by-3-foot rectangular frame, or four 1-foot-long pieces will create a 1-square-foot frame. After arranging the pipe pieces to form a square or rectangular frame, put 1/2-inch-diameter PVC elbow joints at each corner of the frame. Insert the pipe ends completely into the elbow joints to make the frame. If desired, use PVC glue to attach each pipe to one of its elbow joints so you can work with the quadrat frame without losing the elbows.

Determining Density

When you’re ready to begin counting your chosen plant species to calculate its density, go to the first sample plot site, give it an identifying name or number and write that identifier on paper. The quadrant frame needs to rest flat on the ground, and so working it gently through vegetation may be necessary. Count the number of plants of your chosen plant species that are rooted inside the quadrat frame. Next to the sample plot’s identifying name or number on your paper, write the number of plants you counted within that plot. That number is the chosen plant’s density in the sample plot. Repeat this counting and recording procedure for each sample plot within the study area.

Calculating the plant’s average density in the study area requires adding the density figures for each sample plot to get the total number of plants counted. Divide the total number by the number of sample plots.

Плотность растений – количество растений определенного вида в определенной зоне – определяется путем подсчета количества отдельных растений вида на образцах одинакового размера в пределах участка. Размер пробных площадей зависит от размера измеряемых растений. Исследователи часто используют квадратичный фрейм для определения образцов графиков. Плотность растений используется для определения процента всхожести в поле, количества присутствующих инвазивных сорняков для оценки мер борьбы и отслеживания изменений популяции растений с течением времени.

credit: mtreasure / iStock / Getty ImagesРасчет плотности сорняков может определить, нужны ли меры контроля.

Подготовка к измерению

Исходя из ваших потребностей в вашем проекте плотности растений, выберите область исследования. Это может быть одна область сада, например. Отметьте границы области исследования кольями и шпагатом. Поскольку саженцы часто выглядят иначе, чем старые растения, убедитесь, что вы можете правильно определить, какое растение вы хотите посчитать. Решите, сколько участков будет адекватно отбирать площадь. Участок образца должен содержать от 4 до 10 растений на участок исследуемого типа растений. Небольшие растения обычно нуждаются в пробных площадях от 1 до 3 квадратных футов, а более крупные растения, такие как кустарники и деревья, нуждаются в участках от 12 до 300 квадратных футов. Поэкспериментируйте с тем, какие размеры графиков использовать, подгоняя их при необходимости к растению, на которое вы рассчитываете.

Выбор размера пробной площади

Рамки Quadrat имеют одинаковые размеры и просты в перемещении, что делает их полезными для небольших выборочных графиков. Квадратная рамка площадью 1 кв. Фут подходит для подсчета небольших растений. Для подсчета более крупных растений, таких как низкорослые травы, используйте квадратную рамку размером 3 кв. Фута или прямоугольную 1 на 3 фута. Если у вас есть большие пробные участки, например, те, которые подходят для подсчета значительных кустарников и деревьев, используйте рулетку, веревку и колья, чтобы разметить квадратные пробные участки на участке исследования. Независимо от того, будете ли вы использовать метод квадратичного фрейма или метод «строки и ставки» для создания типовых графиков, либо выберите случайные графики случайным образом по всей области исследования, либо создайте сетку над областью исследования и поместите образец графика в один угол каждой сетки. Блок.

Построение каркаса квадрата

Вы можете использовать одну и ту же рамку квадрата на всей территории исследования. После определения размера квадрата нарежьте трубу поливинилхлорида Schedule диаметром 1/2 дюйма диаметром 4 на четыре части надлежащей длины, используя для этой цели ножовку. Например, две 1-футовые трубы из ПВХ и две 3-футовые детали создадут прямоугольную раму размером 1 на 3 фута, или четыре 1-футовых детали создадут раму площадью 1 кв. Фут. После того, как части трубы сформировали квадратную или прямоугольную раму, поместите угловые соединения ПВХ диаметром 1/2 дюйма в каждый угол рамы. Полностью вставьте концы трубы в угловые соединения, чтобы образовалась рама. При желании используйте клей ПВХ, чтобы прикрепить каждую трубу к одному из ее коленчатых соединений, чтобы вы могли работать с рамой квадрата, не теряя колена.

Определение плотности

Когда вы будете готовы начать подсчет выбранного вами вида растений для расчета его плотности, перейдите к первому участку пробного участка, дайте ему идентификационное имя или номер и напишите этот идентификатор на бумаге. Квадрантная рама должна лежать ровно на земле, поэтому может потребоваться ее мягкая проработка сквозь растительность. Подсчитайте количество растений выбранных вами видов растений, которые укоренены в рамках квадрата. Рядом с идентифицирующим названием или номером образца графика на своей бумаге напишите количество растений, которые вы подсчитали на этом графике. Это число является плотностью выбранного растения в пробной площади. Повторите эту процедуру подсчета и записи для каждого образца в пределах области исследования.

Для расчета средней плотности растений в исследуемой области необходимо добавить значения плотности для каждого участка пробы, чтобы получить общее количество подсчитанных растений. Разделите общее количество на количество образцов участков.

Как рассчитать плотность растений

Плотность растений – это количество отдельных растений на единицу площади земли. Это наиболее легко интерпретируется в случае моноспецифических насаждений, где все растения принадлежат к одному виду и проросли одновременно. Однако он также может указывать на количество отдельных растений, найденных в данном месте.

Определение и понятия

Плотность растений определяется как количество растений на единицу площади земли. В природе плотность растений может быть особенно высокой, когда семена, находящиеся в семенном банке, прорастают после зимы или в лесном подлеске после того, как падение дерева открывает брешь в кроне. Из-за конкуренции за свет, питательные вещества и воду отдельные растения не смогут использовать все ресурсы, необходимые для оптимального роста. Это указывает на то, что плотность растений зависит не только от доступного пространства для выращивания, но также определяется количеством доступных ресурсов. В частности, в случае света, более мелкие растения будут потреблять меньше ресурсов, чем более крупные, даже меньше, чем можно было бы ожидать из-за разницы в размерах. По мере увеличения плотности растений это будет влиять на структуру растения, а также на модели развития растения. Это называется «асимметричной конкуренцией» и приводит к отмиранию некоторых подчиненных растений в процессе, который получил название «самоуничтожение». Остальные предприятия работают лучше, поскольку меньше заводов теперь будут конкурировать за ресурсы.

Моностенды

Многие процессы, связанные с густотой растений, могут быть хорошо изучены в монокультурах одновозрастных особей, которые сеют или высаживают одновременно. Их можно назвать «моностоянками», и они часто изучаются в контексте вопросов сельского хозяйства, садоводства или лесоводства. Однако они очень актуальны и в экологии . В общем, общая надземная биомасса моностояния увеличивается с увеличением плотности до точки, где биомасса насыщается. Это то, что было названо «постоянным конечным урожаем» и относится к общей биомассе растений на единицу площади земли. Производство семян на земельном участке не является постоянным, но часто снижается с увеличением плотности после того, как общая биомасса на земельном участке достигла своего максимального значения.

Плотность растений и саморазвитие

Эксперименты с травянистыми растениями проводились с чрезвычайно высокой плотностью (до 80 000 растений на квадратный метр). При такой высокой плотности эти растения начнут конкурировать вскоре после прорастания, и в конечном итоге большое количество этих особей (до 95%) погибнет. В сельском хозяйстве фермеры избегают этих очень высоких плотностей, поскольку они не влияют на урожай семян. Нормальная плотность в современном сельском хозяйстве зависит от конечного размера растений и колеблется от 5-10 растений на квадратный метр для кукурузы до 200-300 растений на квадратный метр для риса или ячменя . В лесном хозяйстве нормальная плотность составляет менее 0,1 растения на квадратный метр. С увеличением плотности увеличивается не только биомасса на квадратный метр, но и индекс площади листьев (LAI, площадь листьев на площадь земли). Чем выше индекс площади листа, тем выше будет доля перехваченного солнечного света, но усиление перехвата света и фотосинтеза не будет соответствовать увеличению LAI, и это причина того, что общая биомасса на земную площадь насыщается при высокой плотности растений.

Индивидуальное растение в моностоянке

Биомасса

В отличие от общей биомассы на единицу площади земли, которая увеличивается с плотностью до достижения насыщения, средняя биомасса отдельных растений в моностоянке сильно снижается с ростом плотности растений, так что при каждом удвоении плотности отдельные растения становятся примерно на 30-40% меньше. . Растения с более высокой плотностью насаждений вкладывают относительно больше своей биомассы в стебли (более высокая массовая доля стебля ) и меньше – в листья и корни.

Помимо веса, растения изменяют свой фенотип множеством других способов и на разных уровнях интеграции:

Листья

Отдельные растения в густых насаждениях имеют меньше листьев , часто они меньше и более узкие (см. Фото). Листья у высокоплотных растений тоньше (выше SLA – площадь листа на единицу массы), особенно ниже у растительности, с аналогичной концентрацией азота на единицу массы, но с более низким содержанием азота на площади.

Стебли

Средняя высота растения или высота растительности часто остается очень похожей, но очень существенное различие заключается в том, что стебли растений с высокой плотностью растений имеют гораздо меньший диаметр. У них также меньше боковых побегов ( побегов ) у трав или ветвей у трав и деревьев.

Корни

Рост корней в среде с высокой плотностью растений показывает, что на одно растение будет меньше корней, но длина и общая плотность отдельного корня останутся в некоторой степени неизменными, ожидается, что это по-прежнему вызовет проблемы для растения в будущем росте.

Физиология

В густых насаждениях наблюдается сильный градиент света сверху вниз. Таким образом, нижние листья в высокоплотных насаждениях будут иметь более низкую скорость фотосинтеза и более низкую скорость транспирации, чем аналогичные листья растений в открытых насаждениях. Есть признаки того, что хорошо освещенные верхние листья могут иметь более низкую фотосинтетическую способность у густо выросших растений.

Производство семян

Поскольку густо выросшие растения меньше по размеру, они также производят меньше семян на одну особь. Но также производство семян как доля от общей биомассы растений ( индекс урожая ) ниже, как и масса отдельных семян .

Смотрите также

• Внутривидовая конкуренция

использованная литература

Вопрос, на
каком расстоянии сажать растения друг от друга, чтобы получать максимальные
урожаи качественной продукции стоит перед огородниками очень давно.

По-моему,
это закономерный вопрос и ответив на него, мы сэкономим много сил и средств.

Видео ▼

Статья▼

Каждое
растение, требует определенную площадь питания, а именно площадь поверхности
поля (с соответствующей ей толщей почвы и объемом воздуха) которая обеспечивает
максимальный урожай основной культуры, причем высокого качества.

Все знают,
что урожай отдельно взятого растения увеличивается с расширением площади
питания, но процесс этот не бесконечный. При достижении некоторой предельной
площади, рост урожая прекращается.

Причем было
замечено что, увеличивая площадь питания, увеличение урожайности идет не
пропорционально, а в меньшом соотношении. Из этого можно сделать вывод, что
растения при меньшем объеме способны лучше использовать почву, находящуюся в их
распоряжении чем при большем объеме.

 Это значит, что наибольшая урожайность с
единицы площади участка, например с грядки достигается не при предельной
площади на одно растение, а гораздо меньшей.

Причем был
замечен очень важный фактор, чем более плодородная почва, тем меньшая площадь
питания на одно растение требуется для получения максимального урожая.

Зная это, мы понимаем, что, заботясь о хорошем плодородие почвы мы можем
высаживать большее количество растений на грядку, без потери урожая с одного
растения и его качества.

Теперь
рассмотрим какие еще факторы кроме плодородия почвы влияют на величину
оптимальной площади питания овощных растений.

Первое, что
бросается в глаза это конечно биологические особенности самого растения, а
именно (величина розетки листьев, величина и характер распространения корневой
системы), поэтому для разных культур и даже для разных сортов одной культуры
требуется разная площадь на одно растение.

Второе, что
тоже лежит на поверхности это условия выращивания (освещение, температура,
влажность).

Третье это
агротехника (формирование, пасынкование, прищипка, подвязка).

И четвертое
это цель культуры (например, лук на зелень или репку, морковь на корнеплод или
на семена).

Существуют
таблицы примерной площади питания  для
разных культур.

Вот ее пример

Еще очень
важное значение имеет конфигурация площади питания.  Поскольку растения образуют круглую крону
листьев и корневую систему, то квадратная форма используемой площади выглядит
самой привлекательно, при ней растения максимально используют отведенную им
площадь.

Но при таком расположении растений, особенно тех, которым требуется небольшая
площадь питания, это морковь, свекла, редис, зелень и т.д.  очень сильно будет затруднен посев семян,
прополка и рыхление почвы.

И путем экспериментов было установлено, что, изменяя форму площади с квадратной
на прямоугольную до определенных пропорций урожайность отдельных растений
снижается незначительно, а за счет лучшего ухода может даже возрасти. Было
выявлено, что самое большое соотношение сторон для таких культур как морковь,
свекла и др. составляет 1:9. При дальнейшем увеличении соотношений сторон
урожайность начинает резко падать.

Поэтому
сейчас подобные культуры сажают рядовым способом, при котором сокращают
расстояние между растениями и увеличивают расстояние между рядами.

Но чем
большая площадь на одно растение необходима конкретной культуре, тем меньшее
соотношение сторон принимает форма посадки, так, например у томатов это  1:2-1,5 а у капусты это уже квадрат.

Применяя эти
знания, мы сможем более грамотно использовать площадь своего участка, сооружать
грядки исходя из тех культур, которые собираемся выращивать.

Например,
сейчас популярны грядки по Митлейдеру или Розуму, это узкие грядки с широкими
межами.

Из
вышеперечисленных факторов можно понять, что выращивание на них культур с
маленькой площадью питания будет не совсем рационально и потребует большую
площадь участка для получения нужного урожая, чем широкие грядки с узкими
межами.

Поэтому
применяя разные схемы посевов и расположения грядок с одновременным
наращиванием плодородия грунта и улучшением условий можно добиться
максимального урожая с меньшей площади участка.