реферат. ресурсы 1 лекция ДО. Цель Подбирать методы определения урожайности лекарственных растений. План
 Скачать 24.7 Kb.
|
|
Методы изучения зарослей дикорастущих лекарственных растений и определение возможности их сбора. Виды лекарственных растений различных растительных сообществ. Цель: Подбирать методы определения урожайности лекарственных растений. План. 1. Основные понятия ресурсоведения. 2. Методы учета урожайности. 3. Метод учетных площадок. 4. Метод модельных экземпляров. 5. Определение урожайности методом проективного покрытия 6. Метод ключевых участков. Ресурсы лекарственных растений – это вся совокупность объектов растительного происхождения, которые в том или ином виде используються с лечебно-профилактической целью. Ресурсоведение ЛР – изучает состояние сырьевой базы ЛР как природного источника сырья для фарминдустрии и других отраслей медицины. В настоящее время сырьевая база формируется на основе: • заготовок сырья от дикорастущих ЛР • заготовок от культивируемых ЛР • фонда сырья от закупок по импорту • культуры клеток и тканей ЛР Цель ресурсоведения ЛР: поиск и учет ресурсов растительного мира для рационального использования в фармацевтической отрасли и медицине. В странах СНГ в настоящее время используется сырье, заготавливаемое примерно от 60 видов дикорастущих лекарственных растений. При ресурсоведческих исследованиях первоочередного изучения заслуживают виды с ограниченным ареалом, а так же виды растений – источники дефицитного сырья. Промысловая заросль– это высокоурожайная популяция хозяйственно ценного вида, пригодная для организации заготовок. Товарные экземпляры – взрослые, неповрежденные экземпляры, подлежащие сбору. В их число не входят особи, оставляемые (в соответствии с Инструкцией по сбору) для семенного или вегетативного возобновления заготавливаемого растения. Биологический запас – величина сырьевой фитомассы, образованная всеми (товарными и нетоварными) экземплярами данного вида на любых участках, где встречаются популяции данного вида. Этот показатель не имеет выхода на практику, т.к. возможно, что основной запас будет сосредоточен в труднодоступных участках или небольшой территории с низкой урожайностью. Эксплуатационный (промысловый) запас— величина сырьевой фитомассы, образованной товарными экземплярами на участках, пригодных для промысловых заготовок. Возможный ежегодный объем заготовок – количество сырья, которое можно заготавливать ежегодно на данной территории без ущерба для сырьевой базы. Определяется как частное от деления величины эксплуатационного запаса сырья на всех участках заготовки на оборот заготовки. Ориентировочно для растений, у которых сырьем являются надземные части (трава, лист, цветки и соцветия), ежегодные возможности промышленных заготовок составляют не более 1/3 — 1/4 общих возможных ежегодных заготовок. Эта часть еще меньше при сборе плодов и семян (1/3—1/5), почек (1/10—1/15), корней, корневищ, клубней, луковиц (1/10—1/20). Общие запасы сырья почти у всех видов лекарственных растений в несколько раз, а иногда даже в несколько десятков раз больше возможных ежегодных заготовок. Возможный ежегодный объем заготовок определяется не для каждой промысловой заросли, а для всего района или лесхоза в целом, поскольку не реально требовать от сборщиков, чтобы они с каждой заросли собирали только 1/5 или 1/6 запаса. Обеспечить восстановление запасов можно, только чередуя участки заготовки в пределах района, лесхоза или лесничества. Фактические заготовки – это количество сырья, которое заготовлено на определенной территории в данном году. Фактические заготовки часто не зависят ни от общих запасов сырья, ни от возможных заготовок, а в значительной степени определяются потребностями в сырье. Для определения запаса лекарственного сырья необходимо знать две величины — площадь заросли и ее урожайность (плотность запаса сырья). Площадь заросли определяют, приравнивая ее очертания к какой-либо геометрической фигуре и измеряя параметры (длину, ширину, диаметр), необходимые для расчета площади этой фигуры 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. Урожайность(плотность запаса сырья) – величина сырьевой фитомассы, полученная с единицы площади, занятой зарослью. 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, • их части, используемой в качестве сырья. Для некрупных травянистых растений и кустарников, у которых сырьем служат надземные органы, урожайность рациональнее определятьна 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. Число площадок, необходимых для достижения достаточной точности результатов вычисляют на основании разницы между минимальной и максимальной массой сырья, собранного с одной учетной площадки. 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. Рассчитать эксплуатационный запас сырья при определении урожайности методом учетных площадок. Пример. На заросли ландыша майского площадью 0,25 га заложено 15 учетных площадок для определения урожайности. На площадках получены следующие данные (V) 185, 191, 152, 51, 200, 230, 287, 238, 187, 201, 67, 176, 189, 247, 125 г. Рассчитать эксплуатационный запас сырья на заросли. Вычисляем среднюю арифметическую М по формуле: М = Σv/n (1) М = 2726/15 = 181,7 г Для определения ошибки средней арифметической необходимо считать дисперсию С и квадратичное отклонение σ: C = Σv2 - (Σv)2/n (2) С = 551514 – (2726)2/15 = 551514 - 495405 = 56109 σ = √C/(n - 1) (3) σ = √56109/14 = 63,3 Ошибку m вычисляем по формуле: m = σ/√n (4) m = 63,3/√15 = 16,35 Урожайность составляет: M±m = 181,7 ± 16,3 г/м2 Ошибка средней составляет 9% от среднего арифметического, то есть урожайность определена достаточно точно. Нижний предел урожайности (НПУ) = М - 2m НПУ = 181,7— (2 х 16,3)= 149,1 г/м2 Эксплуатационный запас сырья ЭЗС определяем умножением площади заросли S (0,25 га = 2500 м2) на величину НПУ: ЭЗС = S х НПУ ЭЗС1 = 2500 м2 х 149,1 г/м2= 372750 г = 372,7 кг свежесобранного сырья. Выход воздушно-сухого сырья из свежесобранного составляет 20%. Таким образом, эксплуатационный запас на заросли равен: ЭЗС2 = 372,7 х 0,2 = 74,5 кг воздушно-сухого сырья. Определение урожайности методом модельных экземпляров Под термином «модельный экземпляр» подразумевается среднестатистический по массе товарный экземпляр (или иногда побег) лекарственного растения, определенный для конкретной промысловой заросли. При оценке урожайности по модельным экземплярам необходимо установить два показателя • численность товарных экземпляров (побегов) на единицу площади • среднюю массу сырья, получаемую с одного экземпляра (побега). 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. Рассчитать эксплуатационный запас сырья при определении урожайности методом модельных экземпляров. Пример. На заросли площадью 5 га определяли численность экземпляров папоротника мужского на 30 отрезках маршрутного хода по 20 шагов в полосе шириной 2 м. Средняя длина шага 65 см. Численность товарных экземпляров на каждом отрезке хода составляет 12,3 ± 1,26 экз., а средняя масса корневища одного экземпляра 74,9 ± 6,1 г. Рассчитать эксплуатационный запас сырья на заросли. Вычисляем площадь отрезка хода для этого количество шагов умножают на длину шага и на ширину полосы 20 х 0,65 х 2 = 26 м2 Урожайность рассчитывали как произведение средней численности экземпляров на среднюю массу корневища одного экземпляра (M1±m1) х (М2±m2). M1 х M2 = 12,3 х 74,9 = 921,3 m1 х m2 по формуле m2,1 = √ (M2 х m1)2+(M1 х m2)2 m2,1=√(12,3 х 6,1)2 + (74,9 х 1,26)2 =120. Таким образом, урожайность на 26 м2 составляет 924 ± 120 или 36,8±4,8 г/м2 на 1 м2. ЭЗС на заросли рассчитываем, перемножая НПУ на площадь заросли S: ЭЗС1 = (36,8 — 2 х 4,8) х 50000 = 1360000 г = 1360 кг свежесобранного сырья. Выход воздушно-сухого сырья от свежесобранного составляет 30%, поэтому эксплуатационный запас воздушно-сухого сырья на заросли составляет: 1360 х 0,3 = 408 кг. Определение урожайности методом проективного покрытия Под проективным покрытиемпонимают 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. 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. 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. Рассчитать эксплуатационный запас сырья при определении урожайности методом проективного покрытия. Пример. При 20-ти кратной оценке заросли Ledum palustre сеткой площадью 1 м2, разделенной на 100 квадратов, проективное покрытие вида составляет 30 ± 5 квадратов Цена 1% покрытия составляет 26,5 ± 1 г. Определить эксплуатационный запас сырья, если площадь массива составляет 0,25 га. Урожайность рассчитываем как произведение среднего проективного покрытия на цену 1% покрытия (M1±m1) х (М2±m2) M1 х M2 = 30 х 26,5 = 795 m1 х m2 по формуле m2,1 = √ (M2 х m1)2+(M1 х m2)2 m2,1=√(26,5∙5)2+(30∙1)2=√17556,25+900=135,9г. Таким образом урожайность на 1 м2 составляет 795 ± 135,9 г/м2. Эксплуатационный запас массива рассчитываем, перемножая урожайность по нижнему пределу (НПУ) на площадь массива S: ЭЗС1 = (795 – 2 х 135,9) х 2500 = 1308000 г=1308 кг. Выход воздушно сухого сырья от свежесобранного 36%, таким образом, ЭЗС2 = 1308 х 0,36 = 470 кг. Метод ключевых участков. Условия использования метода: 1. Только для тех видов растений, которые имеют выраженную привязку к определенному элементу рельефа, типа угодий, растительных сообществ или почв. К таким растениям относятся: аир, аралия, брусника, багульник, вздутоплодник сибирский, крушина ломкая, крестовник, лимонник, левзея, толокнянка, черника, чемерица Лобеля, шиповник, элеутерококк, якорцы стелющиеся и другие. 2. Наличие крупномасштабных карт и планов, на которых выделены определенные элементы рельефа, типы растительных сообществ и прочее. Картографические материалы необходимы для определения площади угодий. Ключевые участки - площади, которые являются эталоном данного типа угодий по сырьевым запасами исследуемого растения. Расположение ключевых участков. Закладывают ключевые участки только в потенциально продуктивных угодьях, там где лекарственное растение может образовывать промышленные заросли. Например: исследуя запасы багульника, толокнянки или бессмертника песчаного, которые растут в сосновых лесах, ключевые участки следует закладывать во всех сосновых лесах, а для бессмертника - преимущественно в молодых насаждениях сосны на песке. Нельзя закладывать ключевые участки специально для площади заросли. Ключевые участки закладывают строго систематически, размечая их по плану лесонасаждений, картами землеустройства или непосредственно на местности. Например: каждый пятый ручей или выдел соответствующего типа леса в квартале. Размер ключевых участков должен составлять не менее чем 10% площади потенциально продуктивних угодий, на которых исследуемый вид может образовывать промысловые масивы. Чем больше неоднородность растительного покрова, тем больше размер участка. Обычно площадь ключевого участка составляет от одного до нескольких квадратних километров. Количество этих участков должно быть достаточно большим для статистически достоверных результатов. Рассчитать эксплуатационный запас сырья при определении урожайности методом ключевых участков. Пример. В сосняках с участием дуба было заложено 15 ключевых участков. Процент площади, занятый ландышем, на них составляет: 30; 5; 0; 20; 15; 0; 35; 0; 0; 10; 15; 0; 0; 15; 5 - в среднем 150/15 = 10%. Общая площадь выдела, взятая из таксационных описаний - 137 га. Урожайность на зарослях: 45,4 ± 5,6 59.2 ± 9,9 42,3± 4,6 64,8± 7,2 84,0±10,6 31,0± 2,7 50,0± 6,0 48.2± 3,7 57,5 ± 4,9 Средняя урожайность на зарослях рассчитывается по формуле: M = ΣMi/n M = 482,5/9 = 53,6 Её ошибка: m = √Σmi2/9 m = 2,2 Средняя урожайность 53,6 ± 2,2 г/м2; ее нижний предел - 53,6 – 2 х 2,2= 49,2 г/м2 или 490 кг/га. Общая площадь сосняков сложных в пределах области, поданным таксационных описаний, составляет 3 тыс. га. Зарослями ландыша занято не более 10% этой площади, т. е. не более 300 га. Запас сырья на этой площади: 490 х 300=147000 кг свежесобранного сырья или 29,4 т воздушно-сухого. Объем возможной заготовки сырья равен эксплуатационному запасу, деленному на оборот заготовки, включающий год заготовки и продолжительность периода восстановления. Пример. Ландыш восстанавливает свои запасы за 3 - 5 лет, т. е. возможность ежегодной заготовки равняется 29,4/6 = 4,9 т |