CC BY
12
Нацюнальний лкотехшчний ун1верситет Украши
УДК 630*812.3
Проф. 1.С. BiHmoHie, канд. бюл. наук; проф. П.В. Бтей, д-р техн. наук; ст. еикл. Р. С. Bimrnme - НЛТУ Украти, м. Льeie
БЮМАСА I ВОДОеМШСТЬ СТОВБУР1В ДЕРЕВ У ДЕРЕВОСТАНАХ, СФОРМОВАНИХ НА П1ВДЕННО-ЗАХ1ДНОМУ МЕГАСХИЛ1 УКРАШСЬКИХ КАРПАТ
Викладено методику визначення бюмаси i водоемност cTOB6ypiB дерев у деревос-танах пiвденно-захiдного мегасхилу Украшських Карпат. Визначено фiзичнi параметри фiтомаси i водоемной! стовбурш залежно вiд таксадiйних характеристик i висоти н.р.м. Показано вплив на вологовмiст деревних порiд ареалу i'x мiсцезнаходження та значення люових деревостанiв для збереження еколопчно-збалансоваши riдролоriчноi ршноваги. Розглянуто вплив висоти н.р.м. на водоемшсть деревини бука люового та особливостi диференщаци (розмщення) вологост за радiусом i висотою стовбурiв. Наведено данi про вмiст бiомаси i сезонноi вологоемностi стовбурiв бука, явора, ясена смереки i ялицi в деревостанах пiвденно-захiдного мегасхилу Украшських Карпат.
Ключовi слова: бюмаса, водоемнiсть, вологiсть, фiтомаса, об'ем, пдроршновага.
Стиглi деревостани в Украшських Карпатах е форпостами щодо шд-тримки гiдрологiчноí ршноваги в perioHi Прикарпаття, Украшських Карпат i За-карпаття. Надмрна нерегульована експлуатацiя лiсiв Украши в ХХ ст. призвела до порушення вiковоí структури лiсових ресурсов, посилення ерозiйних проце-сiв та збшьшення небезпеки негативних стихшних явищ, зокрема повеней.
У 60-х роках минулого столiття разом i3 стиглими лiсостанами вирубу-вали i пристигаюч! Питома вага пристигаючих дубових, букових i соснових ль сiв у вжовш структурi лiсового фонду становить лише 7-8 %, тодi як за лкшни-чими нормами вона мае наближатися до 20 %.
Для розкриття змкту ролi стиглих деревосташв у пiдтримцi пдролопч-но! рiвноваги необидно розглядати стовбур дерева як трифазну систему, що складаеться iз структуровано-пористо! деревинно! речовини (маси сухо! деревини), води i повiтря [1-5]. Таку трифазну систему можна подати формулою
тд.р. + me + тп тдр. ше Шп п,
Pw =—р-= —р + — + —, (1)
V V V V
у w у w у w у w
де: тд.р., тв, мп - маса деревинно! речовини, маса води i повiтря в об'емi стовбура; Vw - об'ем стовбура живого дерева за ще! вологосп.
Маса деревинно! речовини у стовбурi стиглого вiку постiйна (const) i для конкретного бiологiчного виду генетично детермiнована. Маса повiтря у стовбу-рi дерева незначна i практично не враховуеться. Домшуючими у визначенш маси стовбура деревини е дю парцели - маса деревинно! речовини i маса води, а саме:
Перший член (парцела) характеризуе масу деревинно!' речовини (масу сухо! деревини - т0) в об'eмi дерева, що росте. Другий член - маса води в дереву що росте. Вода заповнюе макропори (внутршш порожнини клiтин) та мшро-пори в клiтинних оболонках. Клггинш оболонки заповненi гiдроскопiчною во-логою, яка транспортуеться стовбуром уверх ввд вiдземку до асимiляцiйних ор-
тдр шв
(2)
34
Зб1рник науково-техшчних праць
Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.2
гашв крони i випаровуеться у вiдкрите середовище залежно вiд бiологiчних фаз розвитку рослин, температури середовища, атмосферного тиску та ввдносно!' вологостi середовища. Таку форму води прийнято називати зв'язаною вологою. Вона займае у середньому 30 % ввд об'ему структурованих мiкропор у клггин-них оболонках [1, 5]. Вода в макропорах (внутрiшнi порожнини кттин) вва-жаеться вшьною вологою. Масу води в стовбурi (мiкроклiтинноí i вiльноí) прийнято називати абсолютною волопстю (Wa6c) [1]. Абсолютну вологiсть де-ревини визначаемо за формулою
Wa6c = mw ~ mo -100%, (3)
mo
де: mw, m0 - маса зразка свiжозаготовленоí деревини i деревини в абсолютно сухому сташ, г.
Для встановлення маси свiжозаготовленого стовбура визначальними е сезонш коливання абсолютно!' вологостi (Wa6c), оскшьки маса деревинно! речо-вини (маса сухо! деревини) постшна в окремих деревних рослин. Абсолютна кiлькiсть води у ичш в стовбурах бука лкового неоднакова за радiусом i висо-тою стовбур1в (табл. 1), причому висота н.р.м. в Украшських Карпатах впливае на водоемнiсть стовбурiв [1, 2].
У вiдземкових кряжах (табл. 1) акумулюеться значно менший об'ем во-логи, порiвняно з верхнвковими кряжами, причому у вдаемкових кряжах воло-гiсть розмiщена нерiвномiрно за дааметром поперечного перетину кряжа. Найменшу кiлькiсть води в дерев^ що росте, спостерiгаемо в липш i на початку серпня, у перюд завершения формування пiзньоí зони рiчних приростiв.
Табл. 1. Розподт вологостi в стовбурах бука лкового
Закарпатська область Абсолютна волопсть, % Середне значення
Зона
центральна перифершна
кряж кряж
вщземковий верхiвковий вщземковий верхiвковий
Усть-Чорна (1000 м н.р.м) 52,0 80 84,4 82,4 83,0
Жорнова 600 м н.р.м 42,0 77,0 68,7 80,2 66,0
Враховуючи сезош коливання абсолютного водовмкту у стовбурах деревних порвд, що формують деревостани в Украшських Карпатах, вщзначали максимальну вологiсть у ичш i мiнiмальну - в липш. Бюмаса деревинно! речо-вини в стовбурах деревних порвд, що зростають у деревостанах, е постшна i ха-рактеризуеться базисною шдльшстю [1-4]. Вплив висоти н.р.м. на водоемшсть деревини бука лiсового та особливосп диференцiацií (розмiшення) вологостi за радiусом i висотою стовбурiв подаш у табл. 1.
У табл. 2 наведено даш про вмкт бiомаси i сезонно! вологоемносп стов-бурiв бука, явора, ясена смереки i ялицi в деревостанах швденно-захвдного ме-гасхилу Украшських Карпат.
1. Лкове та садово-паркове господарство
35
Табл. 2. Ыомаса i сезонна (Ычень-липень) водоемтстъ стовбур'ш
у деревостанах твденно-захгдного мегасхилу Украшських Карпат
№ з/п Jlicrocn, люництво Порода Bík, pOKÍB Склад ТЛУ Висота н.р.м., м Вщнос на пов-нота Запас, м3/га Р°>з кг/м Бюма-са, т/га Maca води, т/га wa6c, % СЛчень - шах Липень -min
шчень липень
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 Усть-Чорнянський, Русько-Мокрянське, кв.13 дш.2 бук 120 6 С3 1350 0,7 177 569 99,5 82,5 83 61,7 62 -20,8
яв1р 4 105 497 52,2 37,3 75 29,8 60 -7,5
2 Ясшянський, Лозпцинське, кв.13, дш.4 смерека 110 5 С3 1200 0,7 173 342 59,2 27,9 75 22,4 60 -7,3
яв1р 3 75 497 37,3 17,6 60 16,2 55 -1,4
ялиця 2 86 342 29,4 - -
3 Усть-Чорнянський, Русько-Мокрянське, кв.9 дш.9 яв1р 140 5 С3 1170 0,7 286 497 142,2 6J_ 83 4J5 62 -1,6
бук 3 13 562 7,3 6,3 85 13 72 0,94
смерека 2 8 342 2,7 12 62 15 5,5 0,2
4 Усть-Чорнянський, Русько-Мокрянське, кв.13 дш.14 яв1р 120 6 С3 1150 0,7 182 497 90,4 67,8 75 54,2 60 -13,6
бук 4 128 562 71,9 59,6 83 46,6 62 -13
5 Усть-Чорнянський, Лопух1вське, кв.30 дш.2 бук 100 6 С3 1000 0,6 195 562 109,5 90.9 83 67.9 62 -23
яв1р 4 85 497 42,2 31,6 75 25.3 60 -6,3
Продовж.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Яспнянський, Лозщинське, кв.8, дш.6 смерека 6 235 342 80,4 49,8 62 44,2 55 -5,6
6 яв1р 100 3 С3 910 0,6 63 497 25,0 18.6 75 15.0 60 -3,6
бук 1 20 569 11,3 44 83 m 62 -2,4
7 Жорнавський, Жорнавське, кв.33 дш.18 яв1р 110 8 С3 720 0,7 265 497 131,7 98,8 75 Ъ9 60 -9,9
бук 2 20 562 11,2 9£ 85 L3 65 -2,2
я Усть-Чорнянський, Русько-Мокрянське, кв.13 дш.13 ЯВ1р 120 5 D3 1050 0,7 156 497 77,5 48.0 62 42.6 55 -5,4
о ясен 5 136 612 83,2 49,9 60 41,6 50 -8,3
Жорнавський, Стужицьке, кв.20 дш.1 смерека 5 258 342 88,2 66.1 75 57.3 65 -8,8
9 ялиця 110 3 D3 540 0,7 156 44,9 49,9 38.9 78 32.4 65 -6,5
яв1р 2 64 31,8 31,8 23.8 75 19.1 60 -4,7
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
У табл. 2 також подано характеристику маси свiжозаготовленоí дереви-ни, об'ем яко1 складаеться iз маси структуровано! деревинно! речовини i маси води. На висоп 1350 м н.р.м. у деревосташ iз складом 6 бука, 4 явора, запасом 282 м3/га водоемшсть у сiчнi становила 119,8 т/га, а в липш - 91,5 т/га, тобто в липш, порiвняно з сiчнем, маса води у стовбурах менша на 28,3 т/га.
На висоп 1150 м н.р.м. у деревосташ зi складом 6 явора i 4 бука та запасом 310 м3/га маса води в ичш становила 127,4 т/га, а в липш - 100,8 т/га, водоемшсть стовбурiв - менша на 26,6 т/га. На висоп 1050 м н.р.м. у деревостанх зi складом 5 явора i 5 бука та запасом 292 м3/га водоемшсть у счш становила 97,9 т/га. Водоемшсть цього деревостану в липш становила 84,2 т/га, тобто мен-ше на 13,7 т/га. На висоп 540 м н.р.м. у деревосташ зi складом 5 смереки, 2 явора, 3 ялищ водоемшсть у ичш становила 128,8 т/га, а в липш - 108,8 т/га. Змен-шення водоемкосп деревостану в липш становило 20 т/га.
Ретранслятором води з деревних рослин у ввдкрите середовище е зеленi фотосинтезуючi органи, водоемшсть яких у 2-2,5 рази вища вiд водоемностi стовбурш у вегетацшний перiод. Для з'ясування повного циклу еколопчно! р1в-новаги потрiбно окремо (^м стовбурiв) iнтегрально дослiдити об'емну бiомасу та водоемнiсть кореневих систем, плок крони, листя та шших фотосинтезу-ючих складових будови дерев. Такий шдхвд дасть змогу бшьш повно розкрити динамiку порушення еколопчно! гiдрорiвноваги, до якого призвело некон-трольоване вирубування стиглих i пристигаючих деревостанiв в Украшських Карпатах та на прилеглих територ1ях. Висновки:
1. В об'eмi стовбурiв деревосташв Украшських Карпат бiосинтезована пос-тшна фiтомаса, акумулюеться значний об'ем води, сезонш коливання яко1 залежать ввд комплексу екологiчних факторiв.
2. Найбшьший об'ем води у стовбурах акумулюеться у ичш, в перiод бюло-гiчного спокою, а найменший - в липш i на початку серпня.
3. За радiусом i висотою стовбурiв вологiсть розмiщена нерiвномiрно. У вщ-земкуватих кряжах волопсть зростае вiд серцевини до кори. За висотою стовбурiв вiд вщземку до основи крони вологiсть зростае i розташована рiвномiрно за дiаметром поперечного сiчення.
4. Стиглi деревостани в Украшських Карпатах е форпостами для збереження гiдрорiвноваги в природному середовище
5. Сезоннi коливання вологосл стовбурiв дерев в Украшських Карпатах пов'язаш з висотою н.р.м., незалежно вiд породи. На вищих географiчних рiвнях акумулюеться бiльший об'ем води.
Лггература
1. Вштощв 1.С. Деревинознавство : навч. поабн. / 1.С. Вштошв, 1.М. Сопушинський, А. Тайшшгер. - Вид. 2-ге, [перероб. та доп.]. - Льв1в : Вид-во "АпрюрГ, 2007. - 312 с.
2. Билей П.В. О влажности древесины бука европейского, произрастающего в Украинских Карпатах / П.В. Билей, 1.С. Винтонив // Лесной журнал : Известия ВУЗов России. - 1983. - № 1.
- С. 73-76.
3. Вштощв 1.С. Густина та щшьшсть деревини / 1.С. Вштощв, 1.М. Сопушинський, Р.В. Вштощв // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши.
- 2012. - Вип. 22.7. - С. 62-66.
4. Полубояринов О.И. Плотность древесины / О.И. Полубояринов. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1976. - 160 с.
38
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.2
5. Чудинов Б.С. Вода в древесине / Б.С. Чудинов. - Новосибирск : Изд-во "Наука". - 1984. - 270 с.
Винтонив И.С., Билей П.В., Винтонив Р.С. Биомасса и водоемкость стволов деревьев в древостоях, сформированных на юго-западном мегас-хили Украинских Карпат
Изложена методика определения биомассы и водоемкости стволов деревьев в древостоях юго-западного мегасклона Украинских Карпат. Определены физические параметры фитомассы и водоемкости стволов в зависимости от таксационных характеристик и высоты над уровнем моря. Показано влияние на влагоемкость древесных пород ареала их местонахождения и значение лесных древостоев для сохранения экологически сбалансированного гидрологического равновесия. Рассмотрено влияние высоты н.у.м. на водоемкость древесины бука лесного и особенности дифференциации (размещение) влажности по радиусу и высоте стволов. Приведены данные о содержании биомассы и сезонной влагоемкости стволов бука, явора, ясеня ели и пихты древостоев юго-западного мегасклона Украинских Карпат.
Ключевые слова: биомасса, водоемкость, влажность, фитомасса, объем, гидроров-новесие.
Vintoniv I.S., Biley P. V., Vintoniv R.S. The Biomass and Moisture Content of Tree Trunks in the Stands Formed on the Southwestern Megaslope of the Ukrainian Carpathians
The procedure for determining biomass volume and moisture content of tree stems in the stands of the south-western megaslope of the Ukrainian Carpathians is provided. The physical parameters of phytomass and moisture content of trunks depending on assessment characteristics and altitude are defined. The effect of wood species habitats, the location and value of forest stands on the moisture content to preserve ecologically balanced hydrological balance are observed. The effect of sea level altitude on moisture content on forest beech wood and features of differentiation (accommodation) for moisture radius and stem height is studied. The data concerning the content of the biomass and seasonal moisture capacity in trunks of beech, maple, ash, spruce, and fir stands in southwestern megaslope of the Ukrainian Carpathians is suggested.
Keywords: biomass, moisture content, humidity, phytomass, volume, hydrobalance.
УДК 630*53 Acnip. Д.М. Голяка1; доц. А.М. Бтоус, канд. с.-г. наук -
НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Кшв
НОРМАТИВНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЦЕСУ ОЦ1НЮВАННЯ
КОМПОНЕНТ1В Ф1ТОМАСИ КУЩ1В SALIX CINEREA L. ДЛЯ БЮТЕХН1ЧНИХ ЗАХОД1В
Представлено результати дослщження у природних фтоценозах компонентов над-земно! фтомаси кущiв верби попелясто!, придатних до споживання у корм мисливсь-кою терюфауною. За основу прийнято поди фггомаси за сезонами по!дання: на линю (листя, одш^чш пагони) та зимову (однорiчнi i тонш пагони, кора середшх i грубих пагошв). Розроблено математичш моделi та на !х основi нормативно-довiдковi матерь али для ощнювання компонентов фггомаси кущгв у свiжозрiзаному сташ, як можна ви-користовувати для проектування бютехтчних заходгв та визначення кормово! емност мисливських угщь.
Ключовi слова: фггомаса, мисливсью упдця, корми, мисливсью тварини, моделю-вання, бютехщя, верба попеляста (Salix cinerea L.), нормативи, кущ^
1 Наук. кергвник: доц. А.М. Б1лоус, канд. с.-г. наук
1. Лкове та садово-паркове господарство
39
