Михайлюк В.М. Лісівничі особливості насаджень за участю хвойних інтродуцентів Західного Полісся

Краткое содержание

Стан вивчення питання

Для успішного вирощування насаджень за участю хвойних інтродуцентів важливо знати їхні біоекологічні особливості в конкретних типах лісорослинних умов, темпи росту, продуктивність та взаємовідносини з іншими породами (Логинов, 1991, Криницький, 1993; Кохно, Курдюк, 1994; Дроздов, 1999; Фучило, 2005; Дебринюк, 2007). Ці поняття належать до лісівничих властивостей насаджень (Погребняк, 1967).

У літературі наведено результати аналізу матеріалів вивчення еколого-фізіологічних особливостей адаптації рослин, що визначають успіх інтродукції (Интродукция…, 1997; Калиниченко, 1985; Кармазин, 1970; Рябчук, Юськевич, 1999; Козак, 2000); розкрито питання взаємодії екзотів з місцевими породами (Межвидовые …, 1987; Хайретдинов, 1990). Доведено, що поява репродуктивної здатності та своєчасне достигання плодів є ознакою натуралізації інтродукованих рослин (Велков, Александров, 1982; Молоткова, 1968). Відзначено, що насадження за участю хвойних інтродуцентів деградуюче впливають на верхні шари ґрунту, що поєднуються зі збідненням надґрунтового покриву (Rambouskova, 1984; Whіtehead, 1981; Vіskot, 1989). Склад, будова, загальна маса, швидкість мінералізації та волого-утримувальні властивості підстилки визначаються умовами формування та видовими особливостями інтродуцентів (Семечкин, 1967; Сироткин, Гвоздев, 1983; Погребняк, 1983; Термена та ін., 1988; Bobіnskі, 1990). Введення модрини в культури сосни знижує пожежну небезпеку в насадженні (Сементин, 1985).

Особливість сукцесії насаджень за участю інтродуцентів полягає в тому, що в насадженнях може бути виключена стадія тимчасових біоценозів за відсутності наступних поколінь (Логгинов, 1988). Заміна природних насаджень похідними за участю інтродуцентів супроводжується зниженням ефективності використання рослинним покривом енергетичних ресурсів живлення, ослабленням їхньої біологічної продуктивності, водорегулюючих, ґрунтозахисних та інших корисних функцій (Голубець, Козак, 1987; Генсірук та ін., 1998).

У період, коли більшість пралісів вирубано і їх замінили наступні покоління деревостанів, або лісові культури, для інтенсифікації ведення лісового господарства вкрай необхідна інформація про розвиток лісових культур (Пастернак и др., 1976; Логинов, 1981; Стойко та ін., 1997; Гузь та ін., 2004). Створення насаджень за участю хвойних інтродуцентів потребує врахування біоекологічних та популяційно-біологічних принципів формування насаджень (Пастушок и др, 1990; Криницький, 1993; Парпан, Санніков, 1993), спрямованих на вирішення практичних завдань (Kotar, 1987).

Лісівничі особливості насаджень за участю хвойних інтродуцентів, зокрема в Західному Поліссі, вивчено недостатньо, тому низка питань потребує подальших детальних досліджень.

Програма, методика, обсяг досліджень

Лісівничі властивості насаджень за участю хвойних інтродуцентів вивчали за комплексом фізіологічних, морфологічних, екологічних, флористичних характеристик (Виноградов, 1964; Норин, 1984) на засадах порівняльної екології. У лісостанах здійснювали відбір еталонних природних насаджень, що вирізняються мінімальним порушенням та ділянок за участю хвойних інтродуцентів. Підбір та закладання пробних площ виконували за апробованими методиками, які базуються на лісівничо-типологічних дослідженнях (Сукачев и др, 1957; Воробьев, 1967; Никитин, 1966; Анучин, 1973; ОСТ-5669-83), у період з другої половини червня до кінця серпня, коли стабілізувався рослинний покрив (Каразия, 1986). Для порівняння морфометричних показників, меліоративної та продукційної функцій хвойних інтродуцентів використано комплексну оцінку Булигіна (Булыгин, 1985). Статистичне оброблення польових матеріалів здійснювали за стандартними лісівничо-таксаційними програмами (Никитин, 1973; Доспехов, 1981; Зайцев, 1996).

Під час підготовки дисертації виконано такий обсяг робіт: здійснено літературний пошук з досліджуваної теми; складено програму та методику робіт; здійснено рекогносцирувальне обстеження лісів; підібрано і закладено 34 пробні площі; виконано лісотипологічний аналіз найпоширеніших типів лісу: свіжого соснового бору, свіжого дубово-соснового субору, вологого дубово-соснового субору, вологого дубово-сосново-азалієвого субору та вологого грабово-дубово-сосново-азалієвого сугрудку; на пробних площах здійснено детальний аналіз деревостану, підросту, підліску, живого надґрунтового покриву та підстилки; визначено морфолого-стереометричні показники підросту у 450 екземплярів Pinus banksiana Lamb. (сосна Банкса), P.sylvestris L. (сосна звичайна) та Picea abies (L.) Karst. (ялина європейська); вивчено морфолого-анатомічні показники хвої Larix decidua Mill. (модрина європейська), L.polonica Racib. (модрина польська); Pinus austriaca Hull. (сосна чорна), P. banksiana Lamb., P.strobus L. (сосна Веймута), P. ponderosa DougL. (сосна жовта), та P. sylvestris L., Picea engelmannii Parry ex Engelm. (ялина Енгельмана), P.pungens Engelm. (ялина колюча) та P.abies (L.) (ялиця біла); вивчено запас, структуру та водозахисні властивості підстилки на 11 пробних площах; здійснено комплексну меліоративну та продукційну оцінку хвойних інтродуцентів; розроблено принципову модель лісу сталого розвитку з використанням лісівничих особливостей насаджень за участю хвойних інтродуцентів.

Лісівничі властивості природних соснових насаджень

Природні соснові насадження є змішаними з пануванням сосни звичайної, де трапляється до 11 видів субедифікаторів. У молодому віці субдомінантом у борах та суборах є береза повисла, у суборах домішується дуб звичайний, липа дрібнолиста, груша лісова, яблуня лісова, черешня, а в сугрудах – вільха клейка, черемха, клен гостролистий, явір, а в другому ярусі – граб звичайний росте разом з сосною. З віком, за посилення конкуренції, значна кількість супутніх, а в бідніших умовах всі, відстають у рості, переходять в другий ярус і випадають. У підліску зареєстровано 23 деревних та чагарникових види. У борах виявлено бузину червону, ялівець звичайний, у вигляді чагарнику зростають дуб звичайний, липа дрібнолиста, яблуня лісова та груша звичайна. У суборах дуб звичайний, липа дрібнолиста, яблуня лісова та груша звичайна ростуть у другому ярусі. Окрім цього, до них домішується горобина звичайна, крушина ламка, верба козяча, черешня, глід одноматочковий, алича, ліщина звичайна, ожина сиза, жостір проносний, малина, бруслина європейська, рододендрон жовтий та ірга овальна. У підліску сугрудів домішується свидина біла, смородина золотиста, шипшина собача та в'яз шорсткий. Видовий склад підросту не завжди відповідає складу деревостану. Видове розмаїття підросту зростає від борів до сугрудів, від сухих до вологих ґрунтів, де, окрім сосни звичайної, зростають дуб звичайний, липа дрібнолиста, клен гостролистий, явір, граб, береза, у сируватих умовах – осика, ясен звичайний, ялина звичайна та в'яз шорсткий. Видовий склад, походження, чисельність, стан, висота та трапляння підросту визначаються типом лісорослинних умов, віком насадження, його повнотою та ярусністю. У пристигаючих, стиглих та перестиглих насадженнях чисельність надійного підросту (висотна група більше 0,5 м) змінюється від 10 до 24 тис. шт.·га^-1 і є достатньою для формування в майбутньому корінного або близького до нього насадження.

У природних соснових насадженнях переважають одновікові та умовно-одновікові деревостани і лише в заповідних урочищах та приміських лісах можна побачити умовно-різновікові (різниця поколінь 20-100 р.) та різновікові (більше 100 р.) деревостани, віком не старше 140 років.

У вертикальній структурі природні соснові насадження є багатоярусні не стільки за таксаційними показниками, скільки за біологічними горизонтами, що виділяються на рівні висот ярусів. Будова деревостанів характеризується обернено-пропорційним зв'язком у розподілі чисельності дерев та запасу за ступенями товщини. У розподілі дерев за природними ступенями товщини у разі збільшення середнього діаметра деревостану розмах ступенів зменшується з 27 до 11, збільшується щільність частот у центральних ступенях з 16,2 % до 32,1 %, відбувається зміщення максимально заселених ступенів з 1,2 до 0,9, зменшується представництво максимально-заселених ступенів та звужується їх зміщення. В середньовікових, пристигаючих, стиглих та перестиглих природних соснових насадженнях виділяється основна та декілька доповнювальних синузій. Підібрані як еталон для порівняння властивостей насадження на пробних площах за лісівничо-таксаційними характеристиками близькі до природних соснових насаджень.

Лісівничі особливості насаджень за участю хвойних інтродуцентів

Насадження за участю хвойних інтродуцентів подібні за флористичним складом до природних з пануванням Pinus sylvestris L., де в складі з різною долею присутні хвойні інтродуценти (табл. 1). Серед них варто виокремити: Pinus ponderosa Dougl., P. nigra A old, P. strobus L., P. banksiana Lamb., Р. rіgіda Mіll, Larix decidua Mill., L. polonica Racib., Picea abies (L.) Karst., P. engelmannii Parry ex Engelm., P. pungens Engelm. Підлісок насаджень за участю хвойних інтродуцентів різноманітнішиий, ніж у природних соснових насадженнях, бо тут вагомим є антропогенний чинник.

Серед чагарників виявлено 28 видів, з них екзоти: Amelanchier ovalis Medik., Amorpha fruticosa L., Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot, Ptelea trifoliata L., Ribes aureum Pursh. У підліску виділено групи чагарників за поєднанням життєвих форм: віоленти (12 видів); патієнти (12); експлеренти (4 види). Ці групи не виходять за межі деревовидної, чагарникової та сланкої біологічних морф, що відповідає структурі підліску природних соснових насаджень.

Під наметом насаджень за участю хвойних інтродуцентів нараховується від 4 до 50 тис. шт. підросту, різного за породним складом, віком та висотою. Видовий склад підросту переважно відповідає складу природних соснових лісів. Крім того, тут трапляються види, привнесені людиною: ялина європейська; сосни Банкса, смолиста, Веймута; клен ясенелистий; робінія псевдоакація, дуб червоний; гіркокаштан звичайний. Хвойні інтродуценти, з яких – сосни: Банкса, Веймута, чорна, жорстка; модрини європейська та польська, смереки європейська та Енгельмана плодоносять, формують шишки та утворюють насіння. Але надійний підріст формують не всі породи. Розраховувати на природне поновлення можна лише в сосни Банкса та сосни смолистої в борах та суборах, а у вологих сугрудах – на природне поновлення ялини європейської. Між освітленістю в точці росту і морфо-стереометричними показниками підросту встановлено слабку кореляційну залежність і лише з приростом центрального пагона поточного та попереднього років кореляційна залежність середня. Визначальним для росту підросту є вік, що підтверджують результати кореляційної залежності між віком та висотою, приростом поточного та двох попередніх років, діаметром стовбурця на рівні кореневої шийки та параметрами крони. Ці особливості покладено в основу вікових морфологічної та стереометричних моделей росту типу Y=ax³+bx²+cx+d для підросту ялини європейської, сосни Банкса та сосни звичайної, що отримає застосування в лісовому та садово-парковому господарствах.