Морозюк Біопродуктивність лісів Черкащини та її динаміка

Краткое содержание

Розділ 1. Біопродукційні процеси в лісових насадженнях. Наведено термінологію та основні визначення біопродукційних процесів у лісах, висвітлено напрями досліджень біопродуктивності лісів, описано методи досліджень динамічних процесів у лісових насадженнях, представлено аналіз глобальних кліматичних змін і вплив лісових екосистем на них.

Тривалий час дослідження біопродуктивності лісових насаджень проводилися за двома напрямами: біогеоценологічним та ресурсознавчим. Найбільш обґрунтовані дослідження біопродуктивності деревостанів викладені в роботах таких дослідників: Л.К. Позднякова, В.М. Горбатенка, В.В. Протопопова (1969), В.К. М’якушка (1978), Л.І. Половникова (1970), П.І. Лакиди (1997), Л.Є. Родіна, Н.П. Ремезова, Н.І. Базілевич (1968), А.І. Уткіна (1982), В.А. Усольцева (1985, 2002, 2007), А.З. Швиденка (2002, 2004), H. A. I. Madgwick (1970), J. Parde (1980), T. Satto (1966, 1982) та ін. Важливу роль у розвитку цих досліджень відіграла Міжнародна біологічна програма (МБП), яка була схвалена у 1964 році в Парижі. Оскільки методика досліджень МБП не передбачала розробку нормативів оцінки компонентів біопродуктивності дерев та деревостанів, то проведені дослідження мали, в основному, ботанічно-описовий характер.

Нині в умовах економічної та екологічної кризи комплексна оцінка біопродуктивності лісів за компонентами фітомаси зможе дати відповідь на питання, пов’язані з пошуком додаткових джерел депонування надлишку вуглецю, оцінкою енергетичного потенціалу лісових масивів, підвищенням продуктивності лісів та можливостями поліпшення загального екологічного стану навколишнього природного середовища.

Розглядаючи продуктивність і структуру фітомаси як комплексну проблему та базуючись на основних принципах системного підходу, професором П.І. Лакидою і науковцями його школи (Колосок О.М. , Петренко М.М. , Лащенко А.Г. , Матушевич Л.М. , Василишин Р.Д. , Блищик І.В. ) було виконано ґрунтовні дослідження структури компонентів фітомаси основних лісотвірних порід України та проаналізовано динаміку біопродуктивності лісових масивів Львівщини (Домашовець Г.С. ). Значна кількість робіт присвячена вивченню продуктивності лісів західного регіону України (Голубець М.А. (1975), Гриник Г.Г. (1988), Каганяк Ю.Й. (2000) та ін.).

Розробка нормативів оцінки біопродуктивності деревостанів, що відображають вікову динаміку основних компонентів фітомаси, є відносно новою. Значний внесок у розробку таблиць, що відображають динаміку продуктивності деревостанів, та вдосконалення методики їх складання внесли: В.В. Антанайтіс (1986), М.П. Анучин  (1982), І.І. Гусєв (1973), В.В. Загреєв (1975, 1988), В.К. Захаров (1961), П.І. Лакида (1988, 1992), К.Є. Нікітін (1978), М.М. Свалов (1979), М.В. Третьяков (1937), О.А. Трулль (1974), О.В. Тюрін (1945), А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко (2006). У дисертаційній роботі оцінку фітомаси отримували як добуток перевідних коефіцієнтів на запас основних лісотвірних порід, диференційований за віком та класом бонітету. Саме такий підхід характеризується високою інформативністю і достатньою точністю та є найбільш перспективним для оцінки динаміки біопродуктивності лісів.

Таким чином, на основі проведеного аналізу вивчення біопродуктивності насаджень можна стверджувати, що нагромаджено значний досвід досліджень продуктивності лісових насаджень за компонентами фітомаси, проте більшість із них були ресурсознавчого характеру, проводилися в інших географічних зонах і не повністю висвітлюють біопродуктивність насаджень основних лісотвірних порід України.

Розділ 2. Об’єкт дослідження і його загальна характеристика. Викладено лісівничо-таксаційні та екологічні засади вибору об’єкта дослідження, кліматичні і фізико-географічні умови регіону дослідження, а також наведено історичні й екологічні особливості та лісівничо-таксаційну характеристику лісів Черкащини.

В умовах переходу лісової галузі на засади сталого розвитку та ринкових інструментів управління важливе значення має глибоке, всебічне пізнання лісівничо-екологічних, економічних та соціальних особливостей досліджуваних об’єктів як на макро-, так і на мікрорівнях. Ліси Черкащини – унікальний природний та антропогенний біологічний об’єкт, який знаходиться в Лісостепу, між лісистим, екологічно відносно стабільним Поліссям на півночі та жорстким для біоти кліматом Степу на півдні. За фізико-географічними, кліматичними та ґрунтовими ознаками територія Черкащини цілком належить до Лісостепової природно-кліматичної зони. Територія Черкаської області займає площу 20,9 тис. км² і відноситься до малолісних регіонів України: загальна площа лісового фонду області – 345 тис. га, в тому числі вкритих лісовою рослинністю лісових ділянок – 319,3 тис. га, що складає 15,6% її території (при оптимальній 16%). Основними лісокористувачами лісового фонду Черкаської області є Державний комітет лісового господарства (ДКЛГ) України (81%) і Міністерство аграрної політики України (16%). Проте якщо ліси підприємств Черкаського ОУЛМГ являють собою, в основному, значні за площею лісові масиви, то ліси колишніх сільгосппідприємств представлені дрібними, розкиданими по території більше ніж 500 господарств, лісовими урочищами. Ліси на території області розташовані нерівномірно. Основна їхня маса зосереджена в Черкаському (37,2%) і Канівському (30,8%), а найменший відсоток лісистості відзначається в Жашківському (1,8%) і Драбівському (2,6%) адміністративних районах. Така диференціація лісистості вагомо впливає на екологічні функції лісу.

Найбільшу площу у лісах області становлять діброви, які за ступенем зволоженості майже повністю відносяться до сухих, свіжих і вологих типів. Вони розташовані на опідзолених сірих лісових суглинках і чорноземах різного ступеня деградації. Найпоширеніші ліси твердолистяних порід, під якими знаходиться 63,4% вкритих лісовою рослинністю лісових ділянок. Із них 82,6% припадає на дубові насадження, 6,8 – ясеневі, 3,3% – грабові, а решта – на ліси з переважанням кленів, акації та інших порід. Насадження з переважанням хвойних порід на Черкащині займають 31,8% загальної площі лісів, із них 99,7% – це соснові ліси і незначна частка – ялинові та модринові насадження. Насадження м’яколистяних порід не мають великого поширення, їх питома вага досягає лише 4,8% усіх вкритих лісовою рослинністю лісових ділянок. Серед них переважають вільхові (49,5%), липові (17,0) та березові насадження (15,0%).

Лісові насадження Черкащини переважно створені штучно у 50-х роках минулого століття, що зумовило нерівномірний розподіл деревостанів за групами віку зі значним переважанням середньовікових насаджень (близько 50%) і потребує розробки відповідних нормативів для їх оцінки та оптимізації лісокористування.

Розділ 3. Методичні засади досліджень та характеристика дослідних даних. Описано методичні засади збору та обробки дослідних даних, їх лісівничо-таксаційну характеристику, проаналізовано динаміку площ та запасів головних лісотвірних порід Черкащини.

Вивчення біопродуктивності лісів за компонентами надземної фітомаси здійснюється шляхом поєднання емпіричних (спостереження та експеримент) і теоретичних (аналіз, синтез, математичне моделювання) методів. Крім того, використовуються специфічні методи, що розробленні для лісової таксації, лісівництва, фізіології рослин та інших лісівничих дисциплін.

Для вирішення завдань дисертаційної роботи за основу використана методика збору дослідних даних професора П.І. Лакиди (1997), яка модифікована відповідно до об’єкта досліджень. Для інформативного забезпечення моделювання оцінки і прогнозу динаміки компонентів біопродуктивності лісів Черкащини як дослідний матеріал було використано тимчасові пробні площі (ТПП), закладені науковцями кафедр лісової таксації та лісовпорядкування і лісового менеджменту НУБіП України в кількості 86 шт. у соснових, дубових, грабових, липових та вільхових насадженнях.

У зв’язку з відсутністю дослідних даних з оцінки фітомаси ясеневих насаджень, автором було закладено 6 тимчасових пробних площ у регіоні досліджень, де було зрубано 19 модельних дерев та проведено їх пофракційну оцінку. Для лабораторних досліджень відібрано 36 зразків дослідних зрізів стовбурів, 17 зразків гілок крони, 36 модельних гілок деревної зелені та 18 наважок листя. За результатами досліджень було встановлено, що середня базисна щільність деревини стовбура знаходиться на рівні 644, а кори – 556 кг∙(м³)^-1. Середня базисна щільність деревини гілок більша за відповідну щільність деревини стовбура на 100, а кори на 124 кг∙(м³)^-1 і становить 744 та 680 кг∙(м³)^-1 відповідно. Частка листя в деревній зелені досягає 42,6% від маси облистяних гілок ясена звичайного, а середнє значення вмісту абсолютно сухої речовини в листі складає 0,35.

Для аналізу біопродуктивності лісових насаджень Черкаської області була зібрана база даних із 92 тимчасових пробних площ, закладених у насадженнях головних лісотвірних порід регіону досліджень, продуктивністю I^d – ІII класів бонітету. Віковий діапазон деревостанів, що підлягали вивченню, становив від 9 до 128 років (табл. 1). Детальна таксаційна характеристика дослідних деревостанів була одержана в результаті обробки на ПК вихідних даних ТПП за програмою ПЕРТА (Швиденко А.З., Юдицький Я.А., 1984). Використанні дані ТПП адекватно описують наявні в лісовому фонді Черкащини деревостани.