Научная статья на тему 'Фітомаса стовбурів осикових деревостанів східного Полісся України'

Фітомаса стовбурів осикових деревостанів східного Полісся України Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
68
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
осикові деревостани / фітомаса / модель / стовбур / деревина / кора / Східне Полісся України / aspen stands / phytomass / model / trunks / wood / bark / Eastern Polissia of Ukraine

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — А. М. Білоус, Р. Д. Василишин, Г. С. Домашовець

Розроблено систему математичних моделей та комплекс таблиць для оцінювання фітомаси стовбурів дерев осики в абсолютно сухому стані у деревостанах Східного Полісся України. Під час моделювання компонентів фітомаси стовбура було використано алометричну залежність, у яку як аргументи вводили вік, діаметр, висоту та відносну повноту. Запропоновані у дослідженні нормативи можуть бути застосовані в осикових деревостанах з відносною повнотою 0,7, середньою висотою в межах від 6 до 28 м та середнім діаметром – від 4 до 32 см включно, і які дадуть змогу оцінити запас вуглецю та енергетичний потенціал осичників.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Phytomass of trunks of aspen stands in the Eastern Polissia of Ukraine

It is developed system of mathematical models and a complex of tables for an estimation of phytomass of trunks of trees of an aspen in dry matter state in forest stands of Eastern Polissia of Ukraine. At modelling of components of phytomass of a trunk it has been used alometric dependence into which as arguments were entered age, diameter, height and relative stocking. The tables offered in article can be used for aspen forest stands with relative stocking 0,7, average height 6-28 m and average diameter – from 4 to 32 cm inclusive and will allow to make an estimation of volumes of carbon and an energy potential of trunks of an aspen.

Текст научной работы на тему «Фітомаса стовбурів осикових деревостанів східного Полісся України»

Khoyetskyy P.В. Toward an analysis of hunting game list in Ukraine

The number of terrestrial fauna species in Ukraine has been analyzed. 33 game species are referred to the main game animals. 16 game species are considered to be objects of consistent hunting. In the Western region there are 43 main game animals that accounted for 34 percent of total number of mammals and 65 percent of total number of game species of fauna in Ukraine.

Keywords: mammals, game animals, Western region of Ukraine.

УДК630*53:630*2:582.681.81(477.51/.52) Асист. А.М. Бтоус, канд. с.-г. наук;

ст. викл. Р.Д. Василишин, канд. с.-г. наук; ст. викл. Г.С. Домашовець, канд. с.-г. наук - НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Кит

Ф1ТОМАСА СТОВБУР1В ОСИКОВИХ ДЕРЕВОСТАН1В СХ1ДНОГО ПОЛ1ССЯ УКРА1НИ

Розроблено систему математичних моделей та комплекс таблиць для оцшюван-ня ф^омаси CTOB6ypiB дерев осики в абсолютно сухому стан у деревостанах Схщно-го Полюся Укра'ши. Пщ час моделювання компоненпв ф^омаси стовбура було вико-ристано алометричну задежнють, у яку як аргумента вводили вш, дiаметр, висоту та вщносну повноту. Запропоноваш у досдщженш нормативи можуть бути застосоваш в осикових деревостанах з вщносною повнотою 0,7, середньою висотою в межах вщ 6 до 28 м та середшм дiаметром - вщ 4 до 32 см включно, i яю дадуть змогу ощнити запас вуглецю та енергетичний потенщал осичникiв.

Ключов1 слова: осиковi деревостани, ф^омаса, модель, стовбур, деревина, кора, Схщне Полiсся Украши.

Осика - одна is основних л1сотв1рних порщ, яка поширена по всш те-ритори Украши i мае особливе значения в контекст! еколопчно! функцп та ресурсозабезпечення. Здшснити комплексне оцшювання ресурсного та еко-лопчного потенцiалy осикових деревостанiв неможливо без дослщження 1'хньо1 фiтомаси, зокрема 11 основно'' складово'' - надземно'' частини. Специфь ка застосування i попит на фггомасу стов6ур!в, високий потенщал депонуван-ня вуглецю та киснепродуктивносп потребують докладного дослiдження надземно'' фггомаси осики.

Мета дослiдження - розроблення нормативно-шформацшного забез-печення оцшки фггомаси стов6ур!в осикових деревостанiв.

Матерiали i методика дослiдження. Процес розроблення нормативiв для оцiнювання надземно'' фiтомаси осичниюв складаеться з таких етапiв: вивчення досвщу дослiдження фiтомаси; з6Гр, оброблення та анашз дослщ-них даних; моделювання компоненпв фiтомаси деревостану та перевiрка моделей; розроблення вщповщних нормативiв та 'хня верифiкацiя.

На основ! анашзу лiтератyрних джерел визначено найприйнятшшу методику побудови нормативiв, яку використовували такi дослiдниками, як А.С. Аткш [1], А.А. Макаренко [4], П.1. Лакида, Л.М. Матушевич [3], D.B. Botkin, L.G. Simpson [8], H.A.I. Madgwick [9]. Вона передбачала пошук багатофакторних залежностей компоненпв фiтомаси деревостанiв вщ !хшх основних таксацшних показникiв, що мали тюний взаемний зв'язок.

Результати дослiдження. Для вивчення компоненпв фггомаси осикових деревосташв у регiонi Схщного Полюся Украши дослщили 37 тимчасо-

вих пробних площ (ТПП) за методикою професора П.1. Лакиди. Крiм того, з бази даних кафедри лiсовпорядкування та люово! таксаци Нацiонального уш-верситету бюресурЫв i природокористування Укра1ни використали данi закладки 43 ТПП. Ус дослiднi данi були згруповано у робочi масиви та обробле-но на персональному комп,ютерi. Зокрема, для оптимiзащl процесу моделю-вання було здшснено статистичний аналiз дослщних даних. Останнiй свщ-чить, що розподiл таксацiйних показникiв та компонент фiтомаси стовбурiв осикових деревостанiв, певною мiрою, не вщповщае нормальному. Для кри-вих розподiлiв характернi туповершиншсть (крiм повноти та фiтомаси кори) та правостороння асиметрiя (крiм середшх дiаметрiв та висот). Зазначене ви-ще додатково тдкреслюе складнiсть дослщження лiсових об'еклв.

Також оцiнили тюноту кореляцiйного зв'язку компонентiв фiтомаси стовбурiв (тдер, тк, тст) iз середнiм дiаметром (В, см), середньою висотою (Н, м), середшм вiком (А, рокiв) та вщносною повнотою (Р) осичникiв (табл. 1). Кореляцшний аналiз було здiйснено за результатами 80 спостере-жень, за яким шдтверджуеться значущiсть лiнiйного зв'язку на 5 %-му рiвнi (гкр=0,22 [5]) в усiх випадках, ^м зв'язку мiж повнотою та середшм дiамет-ром, середньою висотою та вшом.

Табл. 1. Коеф^енти кореляци компонентiв фтомаси стовбурiв з основними

таксацшними показниками осикових деревосташв

Показники В, см Н, м А, рошв Р тст, т/га тдер, т/га тк, т/га

В, см 1,00 - - - - - -

Н, м 0,97 1,00 - - - - -

А, рошв 0,88 0,97 1,00 - - - -

Р -0,05 -0,09 -0,12 1,00 - - -

тСт, т/га 0,90 0,90 0,84 0,24 1,00 - -

тдев, т/га 0,90 0,90 0,84 0,24 1,00 1,00 -

тк, т/га 0,80 0,82 0,78 0,29 0,92 0,91 1,00

З перспективою розроблення нормативiв, моделюванню шдлягали та-кi компоненти фiтомаси стовбурiв деревостанiв, як фiтомаса деревини стов-бурiв (тдер), кори стовбурiв (тк), стовбурiв у корi (тст). Основу розрахунку математичних моделей залежност компонент фiтомаси стовбурiв осикових деревостанiв вщ основних таксацiйних показникiв деревостанiв становить та-ка залежнiсть [3]:

тг = /(А, В, Н, Р), (1)

де: т{ - компоненти фггомаси стовбурiв осикових деревостанiв в абсолютно сухому сташ, т/га;/(А, В, Н, Р) - функци вщповщних таксацiйних ознак дере-востану.

Значушдсть впливу чинникiв на дослiджуванi компоненти фггомаси оцiнювали на 5 %-му рiвнi за довiрчими iнтервалами коефщенлв регреси. Для компонентiв фiтомаси стовбурiв осичникiв отримано дво- i трифакторш математичнi моделi (2-13) з досить високими коефщентами детермшаци (О=0,79-0,94),

що забезпечить ефективне !хне використання пiд час розра-хунюв компонентiв фiтомаси стовбурiв (табл. 2).

Табл. 2. Моделi для ощнювання компонентiв фШомаси _стовбурiв осикових деревосташв_

Номер модел1 Вид модел1 Коеф1щент детермшацн (02)

Для ощнювання фгтомаси деревини стовбур1в

2. шдев= 3,940 • В0'329 • Н0'877 -Р0'982 0,94

3. тде= 2,697 • Н1-317 -Р1'014 0,94

4. тдев= 9,973 • Ви'926 • Ри'933 0,92

5. тдер= 5,189 • Аи'943 •Р1-082 0,89

6. тдев= 2,482 • В0'513 • Н0'768 0,82

Для ощнювання фгтомаси кори стовбур1в

7. тк = 1,318 • • Р ' 0,83

8. тк = 1,809 • А0'707 •Р1>055 0,81

9. тк = 3,526 • В0'635 • Р0>975 0,79

Для ощнювання фгтомаси стовбур1в у кор1

10. тст= 4,955 • В0'268 • Н0'909 •Р°т 0,94

11. тст= 3,618 • Н1'^68 •Р1-017 0,94

12. тст= 12,923 • В0'887 •Р0'940 0,92

13. тст= 6,653 • Аи'914 •Р1,080 0,90

У рiвняння вводилися значення основних таксацшних показниюв де-ревостану (А, В, Н, Р), що мають тiсний зв'язок iз шуканими показниками. Шд час моделювання перевагу надавали тим чинникам, яю, крiм тюного взаемозв'язку з дослiджуваними компонентами фггомаси характеризувалися вiдносною простотою визначення та частотою використання у нормативах.

Бшьш точними i практичними моделями виявилися трифакторнi моде-лi (2, 10) для розрахунку фггомаси стовбурово! деревини та стовбурiв у корi, у яких використано В, Н, Р як чинники впливу. Отримаш математичш моделi становлять основу розроблення i формування нормативно-довiдкових даних. При складанш нормативiв для оцiнювання фiтомаси стовбурiв, необхiдно враховувати, що вони повинш мiстити достовiрну iнформацiю про компонента ф^омаси деревостанiв осики та мають бути простими i зрозумшими у ви-користаннi.

Пiсля побудови моделей для ощнювання компонентiв фггомаси стов-бурiв осикових деревостанiв, важливим етапом е перенесення знань iз моделi та формування бази знань про об'ект дослiджень. Пiд час розроблення норма-тивно-довщково! шформаци для ощнювання компоненпв фiтомаси стовбурiв осикових деревосташв у абсолютно сухому сташ використовувалися матема-тичнi моделi (2, 10) з трьома чинниками впливу - середнш дiаметр, середня висота та вщносна повнота деревостану.

Для ощнювання ф^омаси деревини i кори стовбурiв та стовбурiв у корi осикових деревостанiв у абсолютно сухому сташ використовувалися таю яюс-т ознаки, як базисна щiльнiсть деревини (416 кг-(м )-), кори (471 кг-(м )-) та

3 1

деревини у корi (424 кг-(м )') стовбурiв дерев осики [2]. Результатом розроблення i групування нормативно-довщково! шформаци е отримання таблиць для оцiнювання абсолютно сухо! фггомаси з трьома входами - середня висота (вщ 6 до 28 м), середнш дiаметр (вщ 4 до 32 см) i вiдносна повнота (вiдносна

повнота 0,6-0,8). Нормативи можуть застосовуватись в осичниках зi се-редньою висотою в межах вщ 6 до 28 м та середшм дiаметром - вщ 4 до 32 см включно. Фрагмент нормативiв для оцшювання фiтомаси стовбурiв осичникiв з вщносною повнотою 0,7 представлено у табл. 3.

Табл. 3. Фтомаса стовбурiв осикових деревосташв _у абсолютно сухому сташ, т-га'1_

Середн1й дтаметр, см Середня висота, м

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Повнота 0,7

4 26 33 41

6 - 37 46 54

8 - 40 49 58 67 - - - - - - -

10 - - 52 62 71 80 - - - - - -

12 - - - 65 75 84 94 - - - - -

14 - - - 68 78 88 98 107 - - - -

16 - - - - 81 91 101 111 - - - -

18 - - - - - 94 104 115 125 - - -

20 - - - - - 97 107 118 129 140 - -

22 - - - - - - 110 121 132 143 - -

24 - - - - - - 113 124 135 147 158 -

26 - - - - - - - 127 138 150 161 -

28 - - - - - - - 129 141 153 164 176

Фгтомаса деревини стовбурiв осикових деревосташв загалом зростае зi збiльшенням основних таксацшних показникiв. Тенденцiя до зростання фь томаси деревини стовбурiв у разi збiльшення середнього дiаметра i за сталих середньо! висоти та вщносно! повноти деревостану зумовлюе певну невщпо-вiднiсть таблицям ходу росту [6]. Таку ж невщповщшсть останшм необхiдно вiдзначити i в нормативах, як розробив В.А. Усольцев для порослевих осич-никiв Полiсся Украши [7], якi, своею чергою, розроблено на основi тих самих таблиць ходу росту [6].

Для виршення цього питання необхiднi додатковi дослiдження повно-деревностi та розподшу дерев у порослевих осичниках. Для шдтвердження адекватности й можливостi застосування розроблених нормативiв потрiбно здiйснити 1'хнш аналiз та оцiнювання, що е одним iз завершальних етапом у процес формування довщково! бази для оцшювання фгтомаси осикових деревосташв. Важливим завданням е порiвняння розроблених нормативiв з анало-гiчними за структурою, синтезованими шшими дослiдниками для осикових деревосташв. В. А. Усольцев [7] розробив нормативи для ощнки компонента фь томаси на основi таблиць ходу росту [6] для порослевих осичниюв Полiсся Ук-ра1ни, якi iстотно вiдрiзняються за методикою розробки вщ наших дослiджень. Усвщомлюючи взаемну невiдповiднiсть, але за умови вщсутшстю iнших даних для порiвняння, використано нормативи, як розробив В. А. Усольцев [7].

Порiвняльну характеристику нормативiв для оцiнювання фiтомаси стовбурiв осикових деревосташв, за нашими даними та В.А. Усольцева [7], наведено у табл. 4. Як видно з табл. 4 вщмшшсть мiж даними незначна, що ще раз шдтверджуе адекватшсть розроблених нормативiв.

Табл. 4. ФШомаса cmoe6ypie у Kopi осикових деревосташв у абсолютно сухому сташ (вариант а - дат В.А. Усольцева [7], вариант б - дат досл1дження)

№ Ваpiант Реггон Сеpеднi Фгтомаса, т-га-1

з/п дiаметp, см висота, м стовбур у корг кора

а Полгсся Украши 10,7 14,6 104,0 18,4

1 б Схiдне Полгсся Украши 10,0 14,0 101,0 16,0

а Пoлiсся Украши 26,7 28,0 249,5 38,0

2 б Схiдне Полгсся Украши 26,0 28,0 245,0 31,0

Динамгка фгтомаси CTOB6ypiB у Kopi осикових деревосташв залежно вгд змгни середнього дiаметpа та середньо1 висоти oсичникiв (за вгдносно1 пoвнoтi 1,0), за даними В.А. Усольцева для Украшського Пoлiсся [7] та наших дослгджень, мае пoдiбний характер (рис. 1, 2).

300 Т

0 4 8 12 16 20 24 28 32 Середшй д1аметр, см Рис. 1. Динамша фШомаси стoвбуpiв у wpi осичнишв залежно eid змши

середнього дiаметpа

300 -1

() -1-1-\-\-

4 8 12 16 20 24 28 32

Середин висота, м Рис. 2. Динамша фШомаси стoвбуpiв у wpi осичнишв залежно вiд змти середньо'1 висоти

Структура фгтомаси стoвбуpiв осикових деревосташв дещо змг-нюеться з динамгкою середнього дiаметpа та середньо1 висоти деревостану (рис. 3).

Рис. 3. Структура KOMnoHeHmie фтомаси cmoe6ypie осикових деревосташв у абсолютно сухому сташ за eidHOCHoi повноти 0,7: а) D=8 см, H=10 м;

б) D=32 см, H=26 м

У молодому вщ в осикових деревосташв частка деревини CTOB6ypiB дещо менша, шж у стиглих деревосташв, а частка кори у фгтомаш стовбурiв зменшуеться на кшька вщсотюв, що цiлком шддаеться бiолого-лiсiвничому тлумаченню.

Висновок. У ходi аналiзу i оцшювання розроблених нормативiв шд-твердили 1хню адекватнiсть та можливiсть використання у науковш, вироб-ничiй та шших видах дiяльностi.

Таким чином, за результатами дослщжень розроблено нормативи для оцшювання ф^омаси стовбурiв у корi осикових деревостанiв, що дасть змогу вивчити бюпродуктившсть осичникiв за компонентами надземно! фiтомаси, а також запас вуглецю та енергетичного потенцiалу у фгтомаш стовбурiв осич-никiв.

Лггература

1. Аткин А.С. Фитомаса сухих сосняков Казахского мелкосопочника / А.С. Аткин // Лесоведение. - 1978. - № 5. - С. 61-66.

2. Бшоус А.М. Середня щшьнють деревини та кори стовбурiв дерев осики у деревоста-нах Схщного Полюся Украши : матер. всеукр. наук. конф. молодих вчених, (Умань, 19-20 лют. 2009 р.) / А.М. Бшоус // Уманський державний аграрний ушверситет. - Умань : Уманський державний аграрний ушверситет, 2009. - Ч.1. - С. 208.

3. Лакида П.1. Ф^омаса березових люосташв Украшського Полюся : монографiя / П.1. Лакида, Л.М. Матушевич. - К. : ННЦ 1АЕ, 2006. - 228 с.

4. Макаренко А. А. Продуктивность сомкнутых культур сосны в Казахстане / А. А. Макаренко // Лесовостановление в Казахстане. - 1986. - № 2. - С. 72-85.

5. Никитин К.Е. Методы и техника обработки лесоводственной информации / К.Е. Никитин, А.З. Швиденко. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1978. - 272 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии / под. ред. А.З. Швиденко и др. - К. : Вид-во "Урожай", 1987. - 560 с.

7. Усольцев В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии. База данных и география / В. А. Усольцев. - Екатеринбург : УрО РАН, 2001. - 707 с.

8. Botkin D.B. Biomass of the North American Boreal Forest / D.B. Botkin, L.G. Simpson // Biogeochemistry. - 1990. - Vol. 9, № 2. - P. 161-174.

9. Madgwick H.A.I. Biomass and productivity models of forest canopies / H.A.I. Madgwick // Ekological studies: Analysis and synthesis. - № 4; Heidelberg, Berlin: Springer Verlag, 1970. - Vol. 1: Analysis of temperate forest ecosystems. - P. 47-54.

10. Белоус А.М. Фитомасса стволов осиновых древостоев Восточного Полесья Украины / А.М. Белоус, Р.Д. Василишин, Г.С. Домашовец. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1986. -376 с.

Билоус А.М., Василышин Р.Д., Домашовец Г.С. Фитомасса стволов осиновых древостоев Восточного Полесья Украины

Разработана система математических моделей и комплекс таблиц для оценки фитомассы стволов деревьев осины в абсолютно сухом состоянии в древостоях Вос-

точного Полесья Украины. При моделировании компонентов фитомассы ствола была использована алометрическая зависимость, в которую в качестве аргументов вводились возраст, диаметр, высота и относительная полнота. Предложенные в статье нормативы могут быть использованы для осиновых древостоев с относительной полнотой 0,7, средней высотой 6-28 м и средним диаметром - от 4 до 32 см включительно, и позволят сделать оценку объемов углерода и энергетического потенциала стволов осины.

Ключевые слова: осиновые древостои, фитомасса, модель, ствол, древесина, кора, Восточное Полесье Украины.

Bilous А.М., Vasylyshyn R.D., Domashovets G.S. Phytomass of trunks of aspen stands in the Eastern Polissia of Ukraine

It is developed system of mathematical models and a complex of tables for an estimation of phytomass of trunks of trees of an aspen in dry matter state in forest stands of Eastern Polissia of Ukraine. At modelling of components of phytomass of a trunk it has been used alometric dependence into which as arguments were entered age, diameter, height and relative stocking. The tables offered in article can be used for aspen forest stands with relative stocking 0,7, average height 6-28 m and average diameter - from 4 to 32 cm inclusive and will allow to make an estimation of volumes of carbon and an energy potential of trunks of an aspen.

Keywords: aspen stands, phytomass, model, trunks, wood, bark, Eastern Polissia of Ukraine.

УДК 581.5 Ст. наук. ствроб. Р.1. Дмитрах, канд. бюл. наук - 1нститут

екологи Карпат НАН Украти

ГЕНЕРАТИВНЕ РОЗМНОЖЕННЯ ВИСОКОГ1РНИХ ВИД1В РОСЛИН ТА ОСОБЛИВОСТ1 НАСШНСВОГО В1ДНОВЛЕННЯ 1ХН1Х ПОПУЛЯЦ1Й В УКРАШСЬКИХ КАРПАТАХ

Наведено даш, яю стосуються особливостей генеративного розмноження висо-копрних видiв рослин та специфши насшневого поновлення 1'хшх популяцш як на шдивщуальному, так й груповому рiвнях. Установлено, що характерною рисою дос-лщжуваних видiв е структурно-функцюнальна оргашзащя генеративно! сфери осо-бин, 1'хшй насшневий полiморфiзм, рiзнi стратепя проростання насшин та способи самотдтримання популяцш у високопрних умовах.

Ключов1 слова: генеративне розмноження, структуры ознаки насшин, стратегия проростання, самотдтримання популяцш.

Розмноження насшням е важливим показником функцюнування генеративно! сфери вид1в та потенцшних можливостей 1хнього юнування в неод-норщних умовах середовища. Генеративне розмноження вид1в, пор1вняно з вегетативним, мае значш переваги щодо гетерогенност й тривалост розвит-ку 1'хшх популяцш. Завдяки статевому розмноженню будь-як наслщков1 змь ни, як виникають в одте! особини, здатш поширюватися на всю популящю виду. Останне прискорюе процес еволюцшних змш i забезпечуе переваги в розвитку, плодючост й життездатност видiв. Розмноження насшням е необ-хщною умовою для продовження юнування популяцш, можливост збшьшен-ня чисельност 1'хшх особин та заселення нових територш [4, 11]. На рiзнi умови середовища популяци видiв, з властивими для них репродуктивними системами, реагують вщповщними змiнами структури та функцш. Структур-ний рiвень передбачае вивчення змiн морфологiчних ознак (кшьюсних, роз-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.