CC BY
34
Henyk Ya. V., Marutyak S.B., Dyda A.P. Structure and Transformations of Lawn Covers of City Parks in Carpathian Region of Ukraine
Results of the research of systematic and phytocoenotic structure of lawns in park plantations in the towns of Carpathian Region of Ukraine are presented. Frequency of appearance of selected species in lawn covers of park ecosystems in urbanized territories is determined. We made quantitative classification of natural and synanthropic species in four types of lawns in park plantations such as parterre, ordinary orchard and park, meadow and athletic. Share participation of traditional and invasive species in the forming of different types of lawns of city parks in Carpathian region of Ukraine is determined. Transformations in lawn covers of city parks as a result of insufficient and ineffective economic activities and recreation loads are presented.
Keywords: lawn cover, structure of park lawns, natural and synanthropic species, traditional and invasive species, city parks in Carpathian region of Ukraine.
УДК 630*5:582.632.1 Мол. наук. спiвроб. В.1. Блищик, канд. с.-г. наук -
НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Кшв
ЧИСТА ПЕРВИННА ПРОДУКЦ1Я НАСАДЖЕНЬ ВЫЬХИ КЛЕЙКО1 УКРАШСЬКОГО ПОЛ1ССЯ
Оцшено чисту первинну продукщю вшьхових насаджень за класами боштету. Найвищi показники чисто! первинно! продукцн характеры для середньовшових насаджень вшьхи клейко! у 1а-11, а для перестиглих - у Ш-1У класах боштету. Також вста-новлено особливост динамши чисто! первинно! продукцн та проаншпзовано !"! структуру. Дослщження здшснено за методикою моделювання динамки фкомаси, розробле-ною у Мiжнародному шститут прикладного системного ан^зу (ПА8А, Австрiя). За основу використано таблицi ходу росту модальних деревостанiв та моделi компонентiв фтомаси вiльхових насаджень.
Ключовi слова: чиста первинна продукцiя, вшьха клейка, Укра!нське Полiсся, компоненти фiтомаси, клас боштету, структура, динамжа.
Вступ. Природнi екосистеми Зе)№ виступають як джерелом вуглецю (результат валового дихання органiзмiв i спалювання вуглецевмiсних речовин), так i його стоком з атмосфери (внаслiдок фотосинтезу). Спiввiдношення дихання i фотосинтезу екосистеми кiлькiсно виражаеться рiчними величинами чисто!' первинно!' продукцií (ЧПП), тобто приростом органiчноí речовини в тканинах рослин за одиницю часу на одинищ площi [6]. Визначаючи ступiнь впливу рос-линносп на вуглецевий бюджет, виникае нагальна потреба отримання нових й уточнения наявних оцiнок компонентов глобального циклу вуглецю, якими е чиста первинна продукщя i гетеротрофне дихання. Певним чином це стосуеться i вшьшнятв Укра!нського Полiсся, оскiльки розробленi нормативи ЧПП спри-ятимуть екологiзацií лкогосподарсько! дiяльностi та впровадженню ново!' нормативно!' бази ведення лiсового господарства.
В УкраЫ опублiковано систему нормативов оцiнки компонентов надзем-но! фггомаси дерев i деревостанiв головних лiсотвiрних порiд [3, 4]. Разом iз тим немае iнформацií про ЧПП i детрит укра!нських лiсiв. З огляду на це, досль дження чисто! первинно! продукцi! вшьхових насаджень Укра!нського Полiсся визначено актуальним для розрахунку регюнальних бюджетiв вуглецю, моделювання динамши продукцшного процесу в бюгеоценозах та оцiнения вуглеце-депонувальних можливостей лiсового покриву.
Мета дослщження - встановити динамiку чисто! первинно!' продукцií вiльхових насаджень Укра'нського Полкся та проаналiзувати ц структуру.
Матер1али та методика дослщження. Чисту первинну продукцда насаджень вшьхи клейко!' визначено за методикою моделювання динамки фиома-си, розробленою у Мiжнародному iнститутi прикладного системного аналiзу (ПЛБЛ, Австрiя) [5-9]. Професор А.З. Швиденко та iншi науковцi [7-9] запропо-нували новий напiвемпiричний метод ощнення чисто!' первинно!' продукцп лко-вих екосистем Швтчно! бврази. Основна щея пiдходу полягае у використаннi за основу не результапв безпосереднiх вишрювань ЧПП, а закономiрностей ди-намши фiтомаси лiсiв, тобто - показнитв, якi на пробних площах вишрюються надiйнiше. У такому разi розрахунок фггомаси та ЧПП насаджень вщбуваеться за одними й тими ж дослщними даними та загальним алгоритмом. Це надае до-датковi можливосп для оцiнення невизначеностей отриманих результапв та 'х гармонiзацií [6].
Результати дослщження. Вiдповiдно до методики дослщження чисту первинну продукцда розрахували за попередньо розробленими таблицями ходу росту модальних вiльхових деревостанiв та моделями компонентов фiтомаси вiльшнякiв (стовбурно!' деревини в кор^ кори стовбурiв, деревини i кори плок, листя) [1, 2]. Моделi фiтомаси корiння, шднаметово! рослинностi (пiдросту i пiдлiску) та живого надГрунтового покриву (ЖНП) вшьхових насаджень взято з нормативно-довiдкових матерiалiв [5]. Також для розрахункш використано таю показники: тривалкть життя ^бних коретв (2 роки), коефiцiент тривалосп вегетацiйного перiоду (0,35) та коефщкнти щорiчноí втрати фiтомаси гiлок (0,01), листя (0,02), живого надГрунтового покриву (0,5) i пiднаметовоí рослин-носп (0,35). Вiд цих показниюв ктотно залежить величина чисто' первинно' продукцп, оскшьки за оцiнкою А.З. Швиденка та iн. [6, 8], у структурi ЧПП т-сiв Росшсько! Федерацií бiльше и половини знаходиться в листi (хво!') дерев (27,7 %) i корiннi (28,7 %), головним чином, тонкому (дiаметром до 2 мм). 1с-тотна частина продукцп теж припадае на нижнш ярус - пiдрiст i шдлкок (6,5 %) та ЖНП (16,7 %).
В екологií чисту первинну продукцiю розглядають як величину, що ха-рактеризуе прирiст кiлькостi оргашчно! речовини, утворено!' за певний час ав-тотрофними органiзмами (зеленими рослинами, цiанобактерiями) з простих не-оргашчних компонентiв. Оскiльки за джерело вуглецю для автотрофних орга-нiзмiв слугуе, зазвичай, вуглекислий газ, то первинну продукцда найчастше оцiнюють в кшькосп вуглецю, зв'язаного за певний перюд часу наземною рос-линнiстю або океашчним (озерним) фiтопланктоном iз розрахунку на одиницю площi. У лкотаксацшних дослiдженнях чисту первинну продукцiю часто вико-ристовують як показник штенсивносп поглинання атмосферного СО2 лiсовими
, -1 • -К
екосистемами i розраховують як в одиницях сухо1 речовини (т га фгк ), так i вуглецю на одиницю плошд (т С-га'^рш-1). У таблиц наведено значения чисто!' первинно!' продукцп вшьхових насаджень Укра'нського Полкся у вуглецевих одиницях.
Табл. Чиста первинна продукщя насаджень втьхи клейког
Вк, рок1в Чиста первинна продукщя за класами боттету, т Ста-1-рк-1
1а I II III IV
5 3,35 2,69 1,98 1,38 0,94
10 4,63 3,88 3,09 2,38 1,79
15 5,08 4,34 3,58 2,89 2,29
20 5,34 4,61 3,87 3,20 2,60
25 5,47 4,75 4,04 3,39 2,79
30 5,53 4,81 4,13 3,48 2,89
35 5,53 4,83 4,17 3,53 2,95
40 5,50 4,82 4,17 3,55 2,98
45 5,46 4,79 4,17 3,55 2,99
50 5,40 4,75 4,15 3,55 2,99
55 5,34 4,72 4,11 3,53 3,00
60 5,29 4,68 4,08 3,52 3,01
65 5,23 4,65 4,06 3,52 3,02
70 5,18 4,62 4,04 3,52 3,04
75 5,13 4,60 4,03 3,53 3,06
80 5,09 4,58 4,02 3,54 3,09
85 5,06 4,57 4,02 3,55 3,12
90 5,03 4,56 4,02 3,58 3,16
95 5,01 4,56 4,03 3,60 3,20
100 4,99 4,57 4,04 3,63 3,25
Специфiчнi закономiрностi динамки, як властивi ЧПП вiльшнякiв, наведено на рис. 1, який е графiчною iнтерпретацieю отримано! таблицi, тiльки в одиницях щiльностi вуглецю (1 тга-1= 100 г(м2)-1).
600-1-
оН-1-1-1-1-
0 20 40 60 80 100 Вк, роки
Рис. 1. Динамта ЧПП втьшнятв Пол^ся за класами боттету Вщ початку формування i росту насадження його ЧПП швидко зростае, досягаючи максимальних значень 480-550 г С-(м2)-1фк-1 до 30-35 роюв у 1а-
I класах боттету, 417 г С-(м2)-1-рж-1 - у 35-45 роюв у II клаа бонiтету i близько 325-360 г С-(м2)-1-рк-1 - у 100 роюв у Ш-1У класах бонiтету. Тобто найвищi по-казники ЧПП характеры для середньовiкових насаджень в1льхи клейко! у 1а-
II класах боттету i для перестиглих - у Ш-1У класах бонiтету. Такi вщмшносп у динамiцi ЧПП для рiзних бонiтетiв пов,язанi передусiм з И структурою. Ос-кiльки компоненти ЧПП е досить м^ивими, !х частка ютотно впливае на величину продукцп та залежить як вщ вiку, так i вiд боштету насадження (рис. 2, 3).
За рис. 2, частка ЧПП таких компоненлв, як стовбурна деревина, шдрют i пiдлiсок, живий надгрунтовий покрив та листя, значно вiдрiзняeться у 60^ч-ного втьхового насадження iз змшою класу бонiтету. При цьому, частка одних компоненлв ЧПП зменшуеться (стовбурно'1 деревини, листя i гщок), а iнших (пiдросту й пiдлiску, ЖНП, коршня) - зростае. Найiстотнiше збтьшилася частка пiдросту, пiдлiску та ЖНП (бшьше нiж удвiчi). Причиною цього може бути зменшення повноти з вшом.
а) ^^^^ б)
Рис. 2. Структура ЧПП насаджень втьхи клейко' Iя (а) та IV (б) клас1в боштету в 60-р1чному вщ1
Листя; 19 ■ ■ Листя; 20
Пщрют \ шдлюок; 2 ^ ^^^^^ ^ Пщрют \ шдлюок; 7
а)
Рис. 3. Структура ЧПП насаджень втьхи клейко'1 в 20-ти (а) та 80-р1чному (б) вщ1 II класу боттету
На рис. 3 наведено змши з вжом у структурi ЧПП за и компонентами у втьшняку II класу боштету як найпоширешшому у дослщжуваних деревоста-нах. Частка продукцп фракцií листя i корiння у 80-рiчному втьховому наса-дженнi, порiвняно з 20^чним, майже не змiнилася. Натомiсть частка тдросту й пiдлiску зросла бшьше нш утричi, а гшок - зменшилася вдвiчi. Також значно зменшуеться з вшом частка ЧПП стовбурно'1 фракцп.
Отже, як зi зниженням класу бонiтету, так i зi збiльшенням вiку частка ЧПП таких фракцш, як пiдрiст i шдлюок, живий надгрунтовий покрив та коршня - зростае, а частка стовбурно'1 деревини, гшок i листя - зменшуеться. Зазна-ченi вище особливостi структури ЧПП пояснюють и динамiку, наведену на рис. 1. Тобто саме внаслщок значно'1 частки шднаметово'* рослинностi у вшьхо-вих насадженнях нижчих класiв бонiтету 1'х продукцiя з вiком зростае. Таку за-кономiрнiсть змiни ЧПП простежено як у загальних, так i в регiональних табли-цях бюпродуктивносп повних насаджень вiльхи клейко'1 [5].
Для порiвняння чисто'1 первинно'1 продукцп вшьхових насаджень Укра-'нського Полiсся використано нормативно-довiдковi матерiали ("Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии") [5], у яких наведено ЧПП: 1 - повних вшьхових насаджень (табл. 1.17); 2 - повних вшьхових насаджень вегетативного походження
европейсько! частини (табл. 10.1.3). Графiчне порiвняння динамши ЧПП вшь-хових насаджень Укра!нського Полiсся з нормативно-довiдковими даними для II класу боштету (найпоширенiший у репош дослiдження) наведено на рис. 4.
-Т 600-
Рис. 4. Динамжа ЧПП вшьхових насаджень II класу боттету
Отримаш результати як за абсолютними значеннями, так i за характером кривих цього показника близью до даних, якi опублшоваш у нормативно-довщ-кових матерiалах. Рiзниця у величинi ЧПП з повними вшьховими насадження-ми вегетативного походження европейсько'! частини становить 33-37 % на всьому вiковому дiапазонi, а з повними вшьховими насадженнями - менше 5 % пiсля 60^чного вiку. Отже, проведене порiвняння результапв дослiдження з нормативами пiдтверджуe !х адекватнiсть i закономiрнiсть динамiки чисто! пер-винно! продукцп.
Висновки:
1. Чиста первинна продукщя е основним шдикатором, що вiдображаe сучасний стан та функцюнування лiсових екосистем, тому и визначення винятково важливе для техшчного обгрунтування м1жнародного пост-Кiотського переговорного процесу. А доступна на сьогодш шформац1я та модельний апарат дають змогу досить надiйно и оцiнити, задовольняючи в основному вимоги щодо обчислення повного вуглецевого бюджету на рiвнi кра!ни та свггу.
2. Найвищi показники чисто! первинно! продукцГ! характернi для середньовжо-вих насаджень вшьхи клейко! у 1а-11, а для перестиглих - у Ш-1У класах бо-нiтету. Таю вщмшносл у динамiцi продукцГ! рiзних бонiтетiв пов'язанi пере-дусiм iз !! структурою (частка пiдросту, тдлюку та живого надГрунтового покриву у вшьхових насадженнях нижчих класiв бонггету з вшом зростае).
3. Як зi зниженням класу бонiтету, так i зi збiльшенням вiку частка ЧПП таких фракцш, як тдрют i пiдлiсок, живий надГрунтовий покрив та коршня -зростае, а частка стовбурiв, гшок i листя - зменшуеться. Зазначенi вище особливостi структури чисто! первинно! продукцГ! пояснюють !! динамiку.
Лiтература
1. Лакида П. И. Ход роста модальных черноольховых древостоев порослевого происхождения Украинского Полесья / П.И. Лакида, В.И. Блыщик, И.П. Лакида // Проблемы лесоведения и лесоводства : сб. науч. тр. Ил НАН Беларуси. - 2014. - Вып. 74. - С. 325-336.
2. Лакида П.1. Бюпродуктившсть вшьхових насаджень Укршнського Полюся / П.1. Лакида, В.1. Блищик, 1.В. Блищик // Науковий вюник НУБiП Укра1ни : зб. наук. праць. - К. : Вид-во НУ-БШ Украни. - 2015. - Вип. 216, Ч. 1. - С. 7-14.
3. Лакида П.1. Нормативы оцшкн компонент надземно! ф1томаси дерев головних люотв1р-них порщ Украши / П.1. Лакида та ш. - К. : Вид. дш "ЕКО-шформ". - 2011. - 192 с.
4. Лакида П.1. Нормативи оцшкн компонент надземно! фггомасн деревосташв головних люотв1рних порщ Украши / П.1. Лакида та ш. - Корсунь-Шевченювський : Вид-во ФОП В.М. Гавришенко. - 2013. - 457 с.
5. Швиденко А.З. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии : нормат.-справ. матер. / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепа-щенко, С. Нильссон, Ю.И. Булуй. - Изд. 2-ое, [перераб. и доп.]. - М. : Изд-во "Московская типография № 6". - 2008. - 888 с.
6. Швиденко А.З. Материалы к познанию современной продуктивности лесных экосистем России / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, С. Нильссон // Базовые проблемы перехода к устойчивому управлению лесами России - учёт лесов и организация лесного хозяйства : матер. междунар. семинара, (6-7 декабря 2007 г.); Ин-т леса им. В.Н. Сукачева. - Красноярск : Изд-во СО РАН. - 2007. - С. 7-37.
7. Швиденко А.З. Система моделей роста и динамики продуктивности лесов России. - Ч. 2. Таблицы и модели биопродуктивности / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, С. Нильссон, Ю.И. Булуй // Лесное хозяйство : межвуз. сб. науч. тр. - 2004. - № 2. - С. 40-44.
8. Швиденко А.З. Чистая первичная продукция лесных экосистем России: новая оценка / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, Е.А. Ваганов, С. Нильссон // Доклады Академии Наук : сб. науч. тр. - 2008. - Т. 421, № 6. - С. 822-825.
9. Shvidenko A. Semi-empirical models for assessing biological productivity of Northern Eurasian forests / A. Shvidenko, D. Schepschenko, S. Nilsson, Y. Bouloui // Ecological Modelling. - 2007. -Vol. 204. - Pp. 163-179.
Блыщик В.И. Чистая первичная продукция насаждений ольхи клейкой Украинского Полесья
Осуществлена оценка чистой первичной продукции ольховых насаждений по классам бонитета. Самые высокие показатели чистой первичной продукции характерны для средневековых насаждений ольхи клейкой в Ia-II, а для переспелых - в III-IV классах бонитета. Также установлены особенности динамики чистой первичной продукции и проанализирована ее структура. Исследование проведено по методике моделирования динамики фитомассы, которая была разработана в Международном институте прикладного системного анализа (IIASA, Австрия). За основу использованы таблицы хода роста модальных древостоев и модели компонентов фитомассы ольховых насаждений.
Ключевые слова: чистая первичная продукция, ольха клейкая, Украинское Полесье, компоненты фитомассы, класс бонитета, структура, динамика.
Blyshchyk V.I. Net Primary Production of Black Alder Stands of Ukrainian Polissya
The estimation of Net Primary Production of alder stands by site index is presented. The middle-aged alder stands of Ia - II site index as well as over-mature of Ill - IV site index have the highest values of Net Primary Production. Some specific features of dynamics of Net Primary Production are also studied and its structure is analyzed. The research was carried out by the method of modeling the dynamics of live biomass developed at the International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA, Austria). Yield tables for modal stands and models of live biomass fractions of alder stands as the basis for calculation of Net Primary Production are applied as the basis of the research.
Keywords: Net Primary Production, black alder, Ukrainian Polissya, fractions of live biomass, site index, structure, dynamics.
