Познякова С.І. Особливості формування лісового середовища в культурах дуба лівобережного лісостепу України

Короткий зміст

У розділі проаналізовано і узагальнено матеріали, які характеризують мікрокліматичні умови в дубових насадженнях, а саме – температуру та вологість повітря, світловий режим, температуру та вологість грунту. Найбільш різнопланово мікроклімат під наметом лісу вивчали О.О. Молчанов (1954, 1961), М.І. Костюкевич (1969), П.Т. Єрмилова (1965), Н.С. Чугай (1955), Ю.Л. Цельнікер (1978), О.В. Пучило (1999), В.Б. Гєдих (1999). Їх дослідження були спрямовані на встановлення різниці між екологічними показниками на відкритих ділянках та під наметом лісу, в насадженнях, які мають різний склад та структуру і формуються в різних типах лісу. Вивчена також динаміка світлового режиму, температури повітря та грунту під впливом рубок головного користування та лісовідновних рубок (В.О. Бузун, 1993). Проте питання динаміки мікрокліматичних показників у зв’язку з віком дубових насаджень є недостатньо вивченим. Аналіз літературних джерел свідчить, що на сучасному етапі мікрокліматичні дослідження в дібровах майже не проводяться (З.Г.Образцова, 2000).

Особливу увагу дослідники приділяли фітоіндикаційним дослідженням. За даними С.В. Вікторова (1970), А.Х. Газізуліна (1996), Л.М. Ющенкової (1990) трав’яниста рослинність виступає індикатором гірських порід, ступеню засолення, кислотності грунтів. На сучасному етапі розвитку фітоіндикації особливо актуальними є дослідження щодо вивчення антропогенних та техногенних навантажень на рослинні угруповання (В.П. Ворон, 1992; Л.П. Єфремова, 1995; В.І. Таранков, 1998). Для фітоіндикації умов мікроклімату часто застосовують шкали Д.М. Циганова (1983). Я.П. Дідух (1994) використовував їх для індикації екотопів різних кліматичних зон України. Але на даний час все ще відсутні наукові публікації щодо використання шкал Циганова для оцінки лісового середовища в культурах дуба різного віку.

Формування трав’яного покриву, як структурно–функціонального елементу лісового біоценозу, вивчалося багатьма дослідниками протягом тривалого часу (О.Л Бельгард, 1971; Т.К Горишина, 1975; В.М. Федорчук, 1995; В.О. Баранов, 1997). Показано, що трав’яний покрив є надійним індикатором умов місцезростання (Д.В. Воробйов, 1967; Б.Ф. Остапенко, М.С. Улановський, 1978). Формування трав’янистої рослинності під наметом дубових насаджень досліджено всебічно і різнопланово. Проте динаміка трав’янистої рослинності, її екоморфна структура в культурах дуба різного віку в сухій та свіжій кленово-липовій дібровах все ще є майже не вивченою.

ПРИРОДНО-КЛІМАТИЧНІ УМОВИ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

У розділі наведено характеристику території, рельєфу, кліматичних умов, грунтоутворюючих порід та грунтів Лівобережного Лісостепу України. Більш детально проаналізовано лісорослинні умови Харківської області, де проводилися дослідження. Ці умови є типовими для Лівобережного Лісостепу України. Клімат регіону характеризується досить високим біоенергетичним потенціалом. Так, енергія радіаційного балансу, за рахунок якої протікають фізіологічні процеси в рослинах, в середньому за рік становить 1747±46,1 МДж/м². Тепловий режим літнього періоду, який обумовлює інтенсивність росту та розвитку рослин, характеризується відносною стабільністю. Середні температури липня та серпня майже однакові (19-20⁰С), а червень є холоднішим лише на 1-2⁰С. Тривалість вегетаційного періоду становить в середньому 195±5 днів.

Умови зволоження району досліджень залежать в основному від кількості опадів і випаровування, яке регулюється енергетичними ресурсами та дефіцитом насиченості повітря водяною парою. Грунтовий покрив Лівобережного Лісостепу є досить різноманітним. Проте найбільш чітко виділяються два типи грунтів – чорноземні типові та сірі лісові грунти. Грунтово-кліматичні умови Лівобережного Лісостепу є сприятливими для зростання цінних для народного господарства лісових порід.

ПРОГРАМА, МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ, ОБСЯГ ВИКОНАНИХ РОБІТ

Програмою робіт передбачалось: дослідити за матеріалами лісовпорядкування вікову динаміку таксаційних показників модальних дубових насаджень Лівобережного Лісостепу; вивчити мікрокліматичні умови в культурах дуба різного віку: світловий і температурний режими, вологість повітря та грунту; дослідити динаміку трав’янистої рослинності в насадженнях різного складу та віку, а також сезонні зміни живого надгрунтового покриву, який є індикатором лісового середовища.

Дослідження проводились у насадженнях дуба Куп’янського, Жовтневого та Данилівського держлісгоспів Харківської області, в яких було закладено 67 пробних площ. У сухій діброві дослідження проводились у чистих та мішаних культурах дуба віком 10, 38, 58 років, створених на безлісних в минулому ділянках. У свіжій діброві детально обстежені культури дуба віком від 5 до 66 років та порослеві природні 65-90 - річні насадження. Дослідження також проводились у 1-5 - річних культурах дуба, що були створені на вузьких зрубах в досліді, закладеному лабораторією лісівництва УкрНДІЛГА з метою переформування порослевих дубняків, а також в культурах такого ж віку, створених на широких зрубах.

Пробні площі закладались згідно загальноприйнятих у лісівничий таксації та геоботаніці методик (М.П. Анучин, 1977; Д.В. Воробйов, 1967; Полевая геоботаника, 1964). Для глибшого вивчення особливостей розвитку дубових насаджень на 21 пробній площі закладались облікові ділянки, на яких проводили картування крон лісотвірних порід з подальшим розрахунком площ їх живлення.

На кожній пробній площі детально вивчалась трав’яниста рослинність, її екоморфна структура, визначались рясність та проективне покриття кожного виду. У культурах дуба різного віку проведено актинометричні та градієнтні спостереження, термоваговим методом визначена вологість грунту. Фітоіндикаційний аналіз екологічних режимів у дубових насадженнях різного віку проводився за методикою Д.М. Циганова (1983).

Матеріали польових та камеральних досліджень оброблялись стандартними методиками, які застосовуються в математичній статистиці (Б.А. Доспехов, 1979; Грейг-Смит П,1967) з використанням персональних комп’ютерів.

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ДУБОВИХ НАСАДЖЕНЬ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ

За матеріалами лісовпорядкування, проаналізовано на типологічній основі 773 виділи природних порослевих та штучних насаджень дуба у 8 лісництвах Куп’янського, Данилівського, Жовтневого держлісгоспів. Ці деревостани досить повно репрезентують особливості росту дубових насаджень Лівобережного Лісостепу.

Культури дуба, що створені в умовах D₂, до 25-30 років суттєво не відрізняються за висотою від природних насаджень. 35-40-річні культури ростуть вже значно краще, ніж природні порослеві насадження дуба. Так, модальні культури дуба в 40-60 років мають більшу висоту на 1,3-2,0 м, ніж модальні порослеві деревостани. Із збільшенням віку насадження ця різниця зростає. Ріст модальних культур дуба в D₁ майже не відрізняється від порослевих насаджень і близький до росту оптимальних культур.

Аналіз ходу росту за діаметром показує, що дуб у штучних насадженнях у свіжій кленово-липовій діброві має більший діаметр, ніж у модальних порослевих. У сухій кленово-липовій діброві навпаки – порослевий дуб має діаметр більший, ніж у штучних насадженнях в середньому на 1,2-1,4 см. Діаметр порослевого дуба в сухій та свіжій кленово-липовій діброві відрізняється на 0,6-2,0 см.

Динаміка запасів модальних дубових деревостанів має суттєві відмінності. Модальні порослеві насадження до 50 років мають вищий запас, ніж модальні культури. Після 50 років ця закономірність змінюється (рис.1). Запас деревини дуба в модальних культурах є меншим на 30-75 м³ у D₁-кл-лД і на 23-70 м³ у D₂-кл-лД, ніж в оптимальних культурах. Це пояснюється тим, що модальні насадження мають значно меншу густоту, ніж оптимальні. Відмінності між ними за висотою та діаметром є незначними, а запас – менший в 1,2-1,7 рази. Певні недоліки у веденні господарства призводять до зменшення продуктивності деревостанів, що вказує на необхідність переформування ослаблених стиглих порослевих насаджень на більш цінні і продуктивні.

Порівняння фактичної та потенційної продуктивності лісових культур у сухій та свіжій кленово-липовій дібровах показує, що ефективність використання ними лісорослинного потенціалу умов місцезростань у свіжій діброві в середньому складає – 75%, а у сухій діброві – лише 66%.

Формування лісових культур тісно пов’язане із динамікою зімкнутості намету. Вона значною мірою обумовлюється складом насаджень. Природньо, що у чистих культурах зімкнутість крон насадження є такою ж, як і зімкнутість крон породи. У мішаних культурах ці показники суттєво відрізняються. Зімкнутість крон головної породи – дуба звичайного коливається в діапазоні 0,60-0,69, а зімкнутість крон супутньої породи – клена гостролистого є значно вищою і сягає