CC BY
18
УДК 630*181:581.522.5:574.36
ЕКОЛОГ1ЧН1 ФУНКЦ11 Л1СОВИХ НАСАДЖЕНЬ ХМЕЛЬНИЦЬКО' ОБЛАСТ1 Н.1. Шевчук12
Проаналiзовано еколопчш функцн в лiсових насадженнях Хмельницько! обл. на прикладi Пархомiвського люництва, зокрема вуглецепоглинальну та киснетвiрну роль. За допомогою регресiйного аналiзу з використанням бiометричних показникiв отрима-но емшричш рiвняння з визначення фтомаси деревини i крони лiсотвiрних порщ. Данi ршняння дали змогу оцшити обсяги поглинання вуглецю та продукування кисню деревнями насадженнями Пархомiвського люництва на одиницю площi. Проаналiзовано екологiчнi функци головных лiсових порщ, а саме - дуба звичайного, берези повисло!, ясеня звичайного, клена гостролистого, липи серцелисто!, вiльхи чорно!, сосни зви-чайно!, ялини звичайно!.
Встановлено, що дубовi насадження, як пашвш деревнi породи у цьому регюш, ви-конують важливу еколопчну роль.
Ключовi слова: поглинання вуглецю, продукування кисню, лiсовi насадження, рег-ресiйний аналiз, емпiричнi рiвняння.
Вступ. В умовах глобального потеплiння актуальним залишаеться вирь шення проблеми створення стiйких i високопродуктивних лiсових насаджень, ят е надiйним стабiлiзатором навколишнього природного середовища, адже вони спроможш на тривалий час акумулювати у сво'й фiтомасi вуглець з атмос-фери та продукувати кисень. Важливим завданням е встановити еколопчш функцп рiзних деревних порiд в однакових лiсорослинних умовах зростання на одиницю площi.
Головна мета роботи - ощнювання вуглецепоглинально!' та киснепродук-тивно!' здатностi лiсових насаджень Подшля. У межах цього регiону лiсовi насадження займають близько 39,2 % вщ загально!' лiсистостi Украши, а дуб зви-чайний - 40 % лкових насаджень, як головна лiсотвiрна i господарсько-цiнна культура. Аналiзуючи наявнi лiсiвничо-таксацiйнi данi лкового фонду Державного агентства лкових ресурав Хмельницько!' обл., основну увагу зосереджено на Пархомiвському лiсництвi ДП "Хмельницьке ЛМГ", що е типовим у цьому регiонi. У зазначеному вище господарствi насадження дуба звичайного займають близько 75 % плошд.
Матерiали i методи дослщження. Метою роботи е ощнювання вуглеце-поглинально!' та киснетвiрноí здатносп лiсiв Хмельницько!' обл. на прикладi Пархомiвського лiсництва ДП "Хмельницьке ЛМГ".
У типовому для цього регюну Пархомiвському лiсництвi закладено 13 пробних площ у рiзних типах насаджень. Тип лкорослинних умов на вах пробних площах - Б2. Грунти представлено: свiтло-сiрим опiдзоленим, суглин-ковим на карбонатному лесц темно-сiрим ошдзоленим, суглинковим на карбонатному лесц сiрим лiсовим на суглинку; свило-арим лiсовим на карбонатному лесц чорноземом ошдзоленим; лучним оглееним сiрим лковим сильно змитим;
1 аспiр. Н.1. Шевчук - 1нститут аrроекологii та природокористування НААН;
2 наук. кер1вник: зав. лаб. еколоriчноi безпеки у твариннищш В.В. Мороз, канд. с.-г. наук - 1нститут с1льського господарства Карпатського регюну НААН
Науковий вкпик НЛТУ Украши. - 2016. - Вип. 26.7
сiрим лковим на суглинку; темно-сiрим лiсовим на карбонатному лей. У про-цес дослiджень на кожнiй пробнiй плошд визначено бiометричнi показники кожного дерева, бюмасу дерева визначено за загальноприйнятою в Украíнi методикою П.1. Лакиди [3, 4]. Частку вуглецю у фiтомасi визначено за переклад-ними коефiцieнтами, яку запропонував G. Matthews [6]. Встановлення киснеп-родуктивносп лiсових насаджень здiйснено за методикою 1.Я. Лкпи [5], яка по-лягае у визначеннi об'ему кисню, що видшяеться внаслiдок фотосинтезу.
Описуючи залежностi компонентiв фiтомаси дерева ввд його морфомет-ричних показникш, використано емшричне рiвняння множинно1 статистично1 алометрц
y = ao ■ xf ■ xf2...xfn, (1)
де: ao, аь - константи, вiдомi в економетрií як похадна функцií Кобба-Дугласа [2]; х1, х2, хп - морфометричнi показники дерева, у нашому випадку х1 - дiаметр, см; х2 - висота, м.
Результати дослщження та обговорення. За фiзико-географiчним розта-шуванням область розташована в межах Лiсостепу, орографiчно займае цен-тральну та захвдну частини Волино-Под1льсько1 височини, а також захвдний схил Украшського кристалiчного щита [1].
Структура Грунтового покриву Хмельницько!' обл. представлена глибокими чорноземами, темно-арими, опiдзоленими Грунтами та чорноземами ошдзоле-ними, лучними чорноземами, пiд якими зайнято 1254,3 тис. га, що становить 60,8 % упдь области Лiси областi вкривають 13 % загально!' територп областi. Площа пiд лiсами у Приднiстров'í становить 17 %, Хмельницькому Побужжi -15 %, пiвнiчному Подiллi - 12 % ввд загально! лковкрито1 плошi.
Проаналiзовано клiматичнi показники у Хмельницькш обл. за останнi п'ят-десят рокiв, починаючи з 1964 р. Упродовж останнiх ротв склалася тенденцiя до зменшення щорiчноí суми опадiв на 41 %, збiльшення середньорiчноí темпе-ратури на 40 % та зменшення вiдносноí вологосп повiтря на 9 %.
Для встановлення фотосинтезувально1 здантостi лкових порiд за зазначе-ною формулою (1) розробено емшричш рiвняння фиомаси 8 головних лiсотвiр-них порвд Хмельницько1 обл., а саме - дуба звичайного, берези повисло1, ясеня звичайного, клена гостролистого, липи серцелисто1, вшьхи чорно1, сосни зви-чайно1, ялини звичайно1. Важливим питанням залишаеться вуглецепоглинальна та киснепродуктивна здатнiсть лкових культур у Пархомшському лiсництвi. Враховуючи площу пiд лiсовими насадженнями, кшьккть дерев на одиницю плошi, середшй дiаметр та висоту визначено вуглецепоглинальну та киснетвiр-ну здатнiсть дерев на одиницю площд (рис. 1, 2).
З рис. 2 видно, що найбшьща вуглецепоглинальна здатнкть серед лкових порщ Пархомiвського лiсництва належить вiльхi чорнiй, липi дрiбнолистiй, бе-резi повислiй. Менша здатнiсть акумулювати у фггомаа вуглець е у сосни зви-чайно1, а також у ясена звичайного i ялини звичайно1.
Найменшу киснетвiрну здатнiсть мають таки породи, як вшьха чорна, дуб звичайний, ясен звичайний, ялина звичайна. Найбшьшу киснетвiрну здатнiсть мае береза повисла. Враховуючи площу лкових насаджень у Пархомшському
лiсництвi, здшснено розподiл запасу вуглецю i кисню у фiтомасi дерев, почина-ючи з 1981 по 2012 рр. Зпдно з даними рис. 3, 4 прюритетну роль надано виро-щуванню дуба звичайного як найбшьш цiннiй лiсiвничiй породi, тому запас вуглецю i кисню у цш породi е найбiльший i з кожним роком збшьшуеться.
Рис. 1. Акумулювання вуглецю лкотв^рними породами на одиницю площI
Рис. 2. Киснетв^рна здатшсть лiсотвiрних пор^д на одиницю площi
За результатами розподшу площ дуба звичайного за його часткою у складi насаджень, встановлено, що бшьша частка земельних площ належить дiлянкам, де дуб звичайний займае тiльки 40 % у складi iнших порiд (рис. 5).
Виходячи iз отриманих даних, варто зазначити, що у Пархомюькому лю-ництвi е можливiсть збiльшити кшьюсть древ дуба звичайного, збiльшуючи зе-мельнi площi пiд його насадження. Збiльшення земельно'' площi сприятиме збшьшенню бiопродуктивностi дубових лiсових насаджень, що матиме пози-тивний вплив на навколишне природне середовище.
Науковий вкпик НЛТУ УкраУпи. - 2016. - Вип. 26.7
Лша др1бнолиста Вшъха чорна Береза повисла Клен гостролистий Ясен звичайний Дуб звичайний Ялина звичайна Сосна звичайна
х х ы х х
тжжкжз х х х
:: ::::: а= ШШШШШШШ
жтжт::. 2 :: ш ::::::
тштштшшштш
тт тжтттмтшШ:
□ 1981
□ 1991
□ 2012
шт
шшш
;::: Ш 2 1«
■ШШШШ, I
0% 20% 40% 60% 80% 100% Рис. 3. Розподт запасу вуглецю у деревних породах за перюд 1981-2012 рр.
0% 20% 40% 60% 80% 100% Рис. 4. Киснетв1рна здаттсть деревних пород1в за перюд 1981-2012 рр.
Рис. 5. Розподт площг насаджень дуба звичайного за його часткою у склад1
насадження
Висновки. За допомогою регресшного ан&тзу з використанням бюмет-ричних показниюв отримано емшричт рiвняння для визначення запашв над-земно! фiтомаси в абсолютно сухому стат. Проанатзовано вуглецепоглиналь-ну i киснетвiрну роль у деревних порiд на одиницю площi.
Незважаючи на те, що у napx0MiBCbK0My лкнищш на одиницю площi найбiльше у свош фiтомасi акумулюють вуглець таю породи, як вшьха чорна, липа дабнолиста та береза повисла, а продукують кисень - береза пухнаста, сосна звичайна, клен гостролистий, дуб звичайний залишаеться прiоритетною породою у цьому репош. Виходячи з того, що у складi насаджень його кшь-кiсть е недостатньою постае необхвднкть збшьшення культур дуба, що матиме позитивний вплив на навколишне природне середовище.
Лiтература
1. Кшмат Украши / за ред. В.М. Лшшського, В.А. Дячука, В.М. Баб1ченко. - К. : Вид-во РАСВСЬКОГО, 2003. - 343 с.
2. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников / А.И. Кобзарь. - М. : Изд-во "Физматлит", 2006. - 816 с.
3. Лакида П.1. Бюлопчна продуктившсть дубових деревосташв Подшля : монографш / П.1. Лакида, А.Г. Лащенко, М.М. Лащенко. - К. : Вид-во ННЦ 1АЕ, 2006. - 196 с.
4. Лакида П.1. Фггомаса лвдв Украши : монографш / П.1. Лакида. - Тернопшь : Вид-во "Збруч", 2002. - 256 с.
5. Лиепа И.Я. Динамика древесных запасов: Прогнозирование и экология / И.Я. Лиепа. -Рига : Изд-во "Зинатне", 1980. - 172 с.
6. Matthews G. The Carbon Contents of Trees / G. Matthews // Forestry Commission, Tech. Paper 4. - Edinburgh, 1993. - 21 p.
Надтшла до редакцп 18.10.2016р.
Шевчук Н.И. Экологические функции лесных насаждений Хмельницкой области
Проанализированы экологические функции в лесных насаждениях Хмельницкой обл. на примере Пархомовского лесничества, в частности углеродопоглащающую и кислородопродуцирующую роль. С помощью регрессионного анализа с использованием биометрических показателей получены эмпирические уравнения по определению фитомассы древесины и кроны лесообразующих пород. Данные уравнения позволили оценить объемы поглощения углерода и продуцирования кислорода древесными насаждениями Пархомовского лесничества на единицу площади. Проанализированы экологические функции главных лесных пород, а именно - дуба обыкновенного, березы пушистой, ясеня обыкновенного, клена остролистного, липы сердцелистной, ольхи черной, сосны обыкновенной, ели обыкновенной.
Установлено, что дубовые насаждения как преобладающие древесные породы в данном регионе, выполняют важную экологическую роль.
Ключевые слова: поглощение углерода, продуцирование кислорода, лесные насаждения, регрессионный анализ, эмпирические уравнения.
Shevchuk N.I. Ecological Functions of Forest Ranges in Khmelnitsky Region
Ecological functions of forest ranges in Khmelnitsky region were analysed on the example of Parkhomivske forestry. In particular, the carbon absorbing and oxygen producing roles were studied. With the help of regressive analysis using biometric data, we received empirical equations that determine the phytomass of wood substance and crown of species that comprise the forest. Data received in this equation gave us an opportunity to evaluate the volumes of carbon absorption and oxygen production by the tree ranges per area unit in Parkhomivsky forestry. Ecological functions of main tree species such as oak, downy birch, ash, Norway maple, small-leaved linden, black alder, pine and spruce were analysed. It was determined that oak ranges as prevailing species in this region perform an important ecological role.
Keywords: carbon absorption, oxygen production, forest ranges, regressive analysis, empirical equations.
