11
либо его орган роста, развития, цветения, плодоношения или часть дерева для изучения формы кроны, ветвления, трещиноватости, количества устьиц на 1 см2 листа или корневых волосков и многое-многое другое. Могут выделяться единицы совокупности – само дерево в комплексе - или пробная площадь (площадка) в насаждении. Единица наблюдения и единица совокупности могут совпадать.
11.Определение формы записей. Могут быть представлены в форме списка, ведомостей и учетных карточек. Общие требования к форме записи – это возможность их группировки по единицам и признакам наблюдения. Это необходимо при обработке математическими методами и ЭВМ.
12.Выбор метода статистического анализа. Если есть затруднения в этом плане, то необходимо проконсультироваться со специалистом в области статистики. Правильно выбранный метод статистического анализа значительно обогатит эксперимент и позволит получить больше объективной информации из исследования.
13.Анализ данных и интерпретация результатов. Анализ данных производится в соответствии с планом, а объяснение результатов – с учетом эксперимента. Проверяются гипотезы, и устанавливается связь полученных результатов с уже известными фактами. Нельзя делать поспешных выводов при их статистической достоверности, даже если результат не совпадает с ранее установленным фактом, так как вы имеете дело с естественным живым организмом природы, непрерывно развивающейся и динамичной. Продолжайте исследование отмеченного явления.
14.Подготовка полного, правильного, легко читаемого научного отчета или рукописи статей, основное содержание которых рассматривается ниже.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:
1.Чем нужно руководствоваться при выборе темы и определении необходимости изучения проблемы?
2.Перечислите основные возможные направления при выоборе темы научного исследования.
12
3.Как правильно определить цель исследования?
4.В чѐм особенность выбора экспериментального материала и схемы
опыта?
5.Как правильно определить экспериментальную единицу и количество повторностей опыта?
6.От чего зависит выбор метода статистического анализа?
ТЕМА № 3 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
В практике исследований используют в основном четыре типа сравнительных экспериментов: лабораторный, вегетационный, лизиметрический и полевой.
Лабораторный эксперимент – исследование, осуществляемое в лабораторной обстановке с целью установления действия и взаимодействия факторов на изучаемые объекты.
Проводят лабораторные опыты как в обычных (комнатных), так и в искусственных, строго регулируемых условиях – в термостатах, боксах и климатических камерах, позволяющих строго регулировать свет, температуру, влажность воздуха и другие факторы условий внешней среды, необходимые для жизнедеятельности растения. Например, в лесном семеноводстве широко используют лабораторный эксперимент для выяснения оптимальных условий прорастания семян, оценки биологических свойств и качества семян и влияния их на всхожесть. Лабораторные опыты на всходах и сеянцах используют в исследованиях с удобрениями, гербицидами, арборицидами, пестицидами, регуляторами и стимуляторами роста.
Для лабораторного опыта не обязательно наличие главного объекта изучения лесохозяйственной науки – растения. В зависимости от целей и задач исследований можно смоделировать и изучить в лабораторных условиях динамику почвенных процессов, различные режимы и балансы, изменения количественного и видового состава атмосферного воздуха, жизнедеятельной фазы почвы и т.д.
13
Вегетационный эксперимент – исследование, осуществляемое в контролируемых условиях – вегетационных домиках, теплицах, оранжереях, климатических камерах и других сооружениях с целью установления различий между вариантами опыта и количественной оценки действия и взаимодействия факторов на растения, его рост и развитие (продуктивность), качество древесины и урожайность.
Обязательным требованием к вегетационному опыту является наличие опытного растения.
Сущность вегетационного опыта состоит в том, что растения выращивают в вегетационных сосудах, в искусственной, но лесоводственно обоснованной обстановке, регулируемой экспериментатором. Для вегетационных опытов применяют самые разнообразные сосуды – стеклянные, керамические, из пластмасс и других инертных материалов. Растения изолируют от неблагоприятных или неизучаемых факторов. В качестве субстрата для выращивания растений используют чистый песок, гравий, шлак, воду и другие стерильные субстраты вплоть до туманов-аэрозолей. Это делают для того, чтобы защитить растения от неизучаемых и случайных факторов и выявить значение того или иного фактора жизни в возможно более «чистом» виде, сделать расчлененный анализ, который нельзя провести в сложной неконтролируемой естественной обстановке.
Совершенствование техники вегетационного метода привело к созданию современных сложных инженерных сооружений – автоматизированных станций искусственного климата – фитотронов.
Фитотрон включает лабораторный корпус, оранжереи, климатические и морозильные камеры, позволяющие круглый год вести работы с растениями, создавая (моделируя) для них любые условия среды обитания. Это позволило решать очень сложные задачи и вопросы физиологии, генетики и селекции растений.
Лизиметрический эксперимент – исследование жизни растений и динамики почвенных процессов в специальных лизиметрах, позволяющих учитывать передвижение и баланс влаги и питательных веществ в естественных условиях.
14
Лизиметрический метод отличается от вегетационного тем, что исследование жизни растений и свойств почвы проводят в естественной обстановке, в специальных лизиметрах, где почва изолирована со всех сторон от окружающей почвы и подпочвы. Основное определяющее условие конструкции лизимитра – наличие приспособления, позволяющего изучать просачивание воды и растворимых в ней веществ в почвах естественного строения или насыпной (1-2 м3) или воронки (25-50 см3). Однако полное отделение почвы в лизиметрах от нижележащих слоев создает в них, несомненно, иной питательный и водновоздушный режим, чем в обычной лесной обстановке.
Аналогичное положение занимают и так называемые вегетационно-полевые эксперименты, которые проводят в поле в цилиндрах или квадратных сосудах (ящиках) без дна на глубине 20-50 см. Для оценки эффективности удобрений, плодородия различных генетических горизонтов и слоев почвы и т.д. Полевой эксперимент (опыт) – исследование, которое осуществляется в полевой обстановке на специально выделенных участках (пробных площадях). Основной задачей полевого опыта является установление различий между вариантами опыта, количественная оценка влияния факторов жизни, условий или приемов выращивания на производительность растений и их качества.
Как бы ни были ценны наблюдения и результаты лабораторных, вегетационных и лизимитрических опытов, прежде чем сделать вывод и рекомендовать их производству, они должны быть проверены в условиях сравнительного полевого опыта.
Ценность результатов полевого опыта зависит от соблюдения определенных методических требований.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:
1.Перечислите основные типы сравнительных экспериментов.
2.В чем особенность лабораторного эксперимента?
3.Какова цель вегетационного эксперимента?
4.Что такое лизиметры и сформулируйте, в чѐм основные особенности лизиметрического эксперимента?
15
ТЕМА № 4 ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛЕВОМУ ОПЫТУ
Важнейшие требования к полевому опыту:
1.Типичность опыта.
2.Соблюдение принципа единственного различия.
3.Проведение опыта по существу изучаемого вопроса.
4.Достоверность опыта по существу изучаемого вопроса.
Под типичностью или репрезентативностью опыта понимают соответствие условий его проведения лесорастительным, почвенно-климатическим условиям данного района, зоны или подзоны. Любой опыт должен соответствовать и отвечать требованиям лесорастительных условий, на которые предполагается распространение его результатов.
Например, нет смысла проводить опыт на плодородных почвах, в типах условий местопроизрастания Д (дубравных), если результаты предполагается использовать на бедных боровых почвах – А (песчаных). Необходимо соблюдение единства проведения опыта по приемам лесовыращивания (лесокультурные уходы, лесоводственные рубки ухода) с производственными условиями их проведения, как по количеству, интенсивности, так и по использованию технических средств. Очень часто это требование выполняется не полностью, и опыт проводится в некотором отрыве от типичных производственных условий. Опыты с интродуцированными древесно-кустарниковыми породами теряют свою ценность, и культуры экзотов могут по-иному реагировать на изучаемые приемы и, следовательно, нельзя распространять результаты подобных опытов на обычные производственные условия.
Нельзя автоматически переносить полученные данные инвентаризации лесного фонда при таксации насаждений из одной лесорастительной зоны в другую, из одного вида хозяйства в другое и даже на другой тип леса в пределах одного лесничества.
При постановке полевого опыта необходимо соблюдать единство всех условий, кроме одного – изучаемого. Это важное и обязательное требование