Научная статья на тему 'Інтерцепція рідких опадів штучними змішаними деревостанами у вологій буковій суяличині Бескид'

Інтерцепція рідких опадів штучними змішаними деревостанами у вологій буковій суяличині Бескид Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
126
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
інтерцепція / величина опадів / інтенсивність опадів / мішані насадження / interception / value of precipitation / precipitation intensity / mixed stands

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Н. І. Кульчицька-Жигайло

Визначено величини інтерцепції рідких опадів наметом ялицево-буково-соснового та ялицево-дубового насаджень у вологій буковій суяличині Бескид. Встановлено залежність інтерцепції від величини та інтенсивності дощів. Проаналізовано варіацію піднаметових опадів.

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.

Interception of liquid precipitation by mixed stands in Beskyds' silver fir forest type

A value of interception liquid precipitation by canopy of fir-beech-pine and fir-oak stands in Beskydy was defined. Interception dependence on value and intensity of rain was found. Variation of precipitation under canopy was analyzed.

Текст научной работы на тему «Інтерцепція рідких опадів штучними змішаними деревостанами у вологій буковій суяличині Бескид»

Homenko K.F. The history cultivation Prunus serotina (Ehrh.) Agardh. in Ukraine

Some aspects of Prunus serótina (Ehrh.) Agardh cultivation history have been revealed and the examples of the oldest species gowning in Ukraine have been given in the article. Prunus serótina tree forestry, decorative and phyto-melioration features have been pointed out, prospects of its use in different types of planting have been demonstrated.

Keywords: cherry, distribution, cultivation, landscaping.

УДК 630.[*116.11+*228.3] Acnip. H.I. Кульчицька-Жигайло1 -

НЛТУ Украти, м. Львiв

1НТЕРЦЕПЦ1Я Р1ДКИХ ОПАД1В ШТУЧНИМИ ЗМ1ШАНИМИ ДЕРЕВОСТАНАМИ У ВОЛОГ1Й БУКОВ1Й СУЯЛИЧИН1 БЕСКИД

Визначено величини штерцепци рщких опадiв наметом ялицево-буково-сосно-вого та ялицево-дубового насаджень у вологш буковш суяличиш Бескид. Встановле-но залежнiсть iнтерцепцii вщ величини та iнтенсивностi дощiв. Проаналiзовано вар> ацiю пiднаметових опадiв.

Ключовг слова: штерцепщя, величина опадiв, штенсившсть опадiв, мiшанi на-садження.

Процес перехоплення опад1в люовим наметом може бути оцшено по-р1зному залежно вщ природо-ктматичних умов територii. Для райошв Í3 по-сушливим клiматом це швидше негативне явище, а для гумщних гiрських райошв, iнтерцепцiю розглядають як позитивний фактор. Перехоплення опа-дiв вивчають як середне за весь рж (переважно для оцшки змiн водного балансу), i за теплу пору року (для встановлення змши у надходженш вологи в окремi перiоди).

Чубатий О.В. [6] встановив, що ялиновi карпатсью лiси за вегета-цiйний перюд затримують до 36,5 % опадiв, а буковi - 22,5 %. Частина пере-хопленоi лiсовим наметом вологи, яка не потрапила у опадомiри, не випаро-вуеться, а стжае по стовбуру i включаеться в подальший вологообiг. 1.С. Шпак [7] вважае, що стж по стовбуру в ялинових деревостанах не перевищуе 1 % i досягае кшькох вiдсоткiв у букових насадженнях. Проте дослщження Кантора (P. Kantor) [8] засвщчили, що по стовбурах ялинових лiсiв за вегета-цшний перiод стiкае 1,4 % опадiв, букових - 19,9 %. Тому вш наводить величини чишш iнтерцепцii для цих деревостанiв вщповщно лише 18,5 % та 5,8 %. За даними Л.А. Уварова [5], перехоплення рщких опадiв ялиновими деревостанами сягае 30 %. Величини штерцепци за рж для ялинових та букових насаджень рiзняться ще бшьше: для перших - 45,2 %, для других -16,5 %; у мiшаних ялиново-букових насадженнях - 24,8 % [1]. Разом iз тим В. С. Олшник [4] не зафiксував такоi рiзницi. Середне перехоплення за рiк ялиновими деревостанами становило 23,7 %, буковими - 24,6 %, а за вегета-цшний перiод - 22,4 % для ялинових та 28,9 % для букових лiсiв. Автор тд-креслюе значний вплив на штерцепщю характеру випадання дощiв.

1 Наук. кершик: проф. Л.1. Коп1й, д-р с.-г. наук

Об'екти та методика. 1нтерцепщю рiдких опадiв вивчали шляхом по-рiвняння величини опадiв на вiдкритiй мiсцевостi та тд наметом лiсу.

Дослiдження проводили з 21серпня по 22 жовтня 2011 р. на двох пос-тшних пробних площах у 15 кварт^ Бориславського люництва, ДП "Дрого-бицьке ЛГ". Пробнi площi закладено у штучних змiшаних середньовiкових деревостанах у тиш лiсу волога букова суяличина (рис. 1, 2).

.221 .222 •224 -226 £2/ "228 ■243 244 .245 246 £52 -252 -¿19 Ш Ш -у . ■Ш —216 *2ЭЭ "232 Ш 241 «234 =4Г — - 14» '»7 XIII И! Ш .яи •210 £07 214 - "206 2,2 ИЗ 2ф4 #200 201 ¿£2 на 196" ^ ■ 122 236 ш *67 йВ 23 -12. ".'л •73 74 ^6 27 7в. •12 -во м ае а* ТНщ ^ XVI, «Б 4. л в а ьр ¿4 " чя ■50 и 'И

2р< .251 ^55 256 1»« та 1вО*. XII & уа .1«з ЧВ7 -115 166 •177 •93 «100 « ."И 43 IX н? .¡в ^ -в

•2*5) .267 Ш ^геь 167- *10£ •25в 170 *1вв - ж™ -173 171 "172 130* 128-1в2я_ 12» VI .^ш. I исЩъи! 1м ш /II ^ л. -35 аг лн м га ' ^ Л 1?0 57 л"25 уш -21

-¿Ш27 2бе Ш >,?, газ. ш ,б1 -и, № »132 • 15а 14? 153 »155 - 1Ь4 111 154 ^152 -1» .. Ш •17 .19 Ш '20 * 14 • 1в — ] 13

. #288 147 .146 *287 Т4А 150. Ш 14в 149 *.ш — •143 а 121 а / 1^1 Л ^ ЗА .11 2: 12 1-

137 - №<мр даропп .VII ™™=п»«пм,р

Рис. 1. Схема розташування дерев та опадомiрiв на пробнш площi № 1

Першу пробну площу ^=0,28 га) розташовано на висотi 560 м н.р.м., схил ПдЗх експозицп, крутизна схилу 170. Насадження складне. Перший ярус представлений люовими культурами сосни звичайно! 56-рiчного вжу, створе-ними за наявностi пiдросту бука люового та ялицi бшо!. На сьогодш склад ярусу 2Яцб5Сз3Бкл од: Яв, Яле. Сосна мае середнш дiаметр dсеp 33,1 см, ви-соту Нсер 26,3 м, бук - вщповщно 50,4 см та 27,7 м i ялиця 39,4 см та 23,6 м. У другому ярус домшуе ялиця бша, склад його 9Яцб1Гз од: Бкл, Яв, dсеp = 15,1 см, Нсер = 12,9 м. Боштет насадження 1ь, повнота 1,0.

Другу пробну площу ^ = 0,25 га) закладено на схилi ПдЗх експозицп крутизною 120, 530 м н.р.м. У першому яpусi 49^чш культури складу 4Яцб6Дч Од: Яле, Яв, Гз, dсеp ярусу 29,8 см, Нсер = 24,9 м. У другому ярус 10Яцб, dсеp = 16,2 см, Нсер = 11,8 м. Бонiтет насадження I , повнота 1,0.

Для вивчення штерцепцп дослщники застосовували пiдкpоновi опадо-мipи з площею приймально! поверхш вiд 50-500 см2, а також жолоби piзноl площi [2, 3, 8]. Ми застосували опадомipи з площею приймально! поверхш 58,04 см2, виготовлеш з пластикових пляшок (рис. 3).

Гаг' ш '130 175 -ИЗ XIII .114 31 « 111 ¥ здч <1У-|09 М у га •35 . 21, XV 'К V п .29 .25

.172 ¡71 Ш 1« 105 XII 110 •105 *107 ■104 XI 46. .39 X >40 •20 -19 IX <?

170 153 160 •150 181 Л* ■164 ■163 98 VI .37 ■41 41 =« VII 47 ■16 15* ■14 VIII >13 12.

"157 .«6 149 И0 (44 1'45 .143 •142 -141 ■156 .120 ■155 -119 154' Ш . .151 " 50 -153 -123 124 152 IV 85- -96 >-92 "94 93 *89 • ■58 9-0 Э' •67 III 52 63 54 56 57 ■¿5 ■68 •60 11 56 "11 ■10 | -7 "а -9

140^1 ЙЗ .','м •131 132 130* !е 126 •117 — 127 -136 -,гЭ .128 ■86 аз .90 ег . .76 ,ц 91 . 7? " 74. . б! 1 66 66 б?'*68 72. 706 73* П "6Э 6- ,5 •4 .3 .2 -1

39 - юивр мт • - пуь черкни • - ясно сар«*йсиэ • - граб

11, . Нс.нер 1 П С." "ч:• - ЯЛ1ЦЯ • . кчна э.вичайна • - ни!

Рис. 2. Схема розташування дерев та опадомiрiв на пробнш плош^ № 2

Рис. 3. Загальний вигляд опадомiра

Верхню частину пляшки вiдрiзали i в перевернутому виглядi щшьно вставляли у нижню частину для зменшення випаровування i надання жорст-

костi приймальнш поверхнi. Опадомiри розмщували у вузлах квадрапв зi стороною 10 м (рис. 1, 2). Також по 3 опадомiри розмщували на вщкритш мiсцевостi поблизу пробних площ. Статистичне оброблення та графiчне представлення отриманих результапв здiйснювались у середовищi МаЛсаё.

Результати досл1джень. Здiйснено замiри 17 дощiв на першiй пробнш площi та 8 дощiв на другш. Величини разово! штерцепцп розраховували для окремих дощiв, для кожного з яких визначено величину опадiв х та !х ш-тенсивнють у (табл. 1).

Табл. 1. Характеристика донйв

Показник Пробна площа № 1 Пробна площа № 2

Величина опад1в на вадкритш те-риторп х, мм шт 4,13 3,96

шах 30,1 20,69

середне значення 12,62 12,32

мед1анне значення 11,23 12,63

стандартне в1дхилення 6,88 6,38

1нтенсившсть опад1в у, мм/год шт 0,35 0,39

шах 7,12 8,49

середне значення 1,78 2,33

мед1анне значення 0,83 0,95

стандартне в1дхилення 1,99 2,94

Юлькгсть зам1р1в 17 8

Зафжсоваш нами дощi не перевищували 30,10 мм для першо! пробно! площi та 20,69 мм для друго!; найменшi дощi на обох пробних площах мали величини близько 4,00 мм. Статистичш параметри величини штерцепцп та показники зв'язку !! з величиною та штенсивнютю дощiв наведено в табл. 2.

Табл. 2. Ытерцепщя кронами деревостатв та зв'язок и з величиною опадiв

та X ттенсивтстю

Показник Пробна площа № 1 Пробна площа № 2

1нтерцепц1я 7, % шт 6,20 11,26

шах 41,75 39,26

середне значення 21,41 23,39

мед1анне значення 20,30 25,95

стандартне в1дхилення 9,86 9,74

Коеф. множинно! кореляцп, К ху 0,641 0,894

Значення Е кри-тер1ю фактичне 4,87 9,90

теоретичне 3,74 5,79

Коеф. множинно! детермшацп, К2 ху 0,41 0,80

Залежно вщ характеру випадання дощiв штерцепщя на першш пробнш прощi змiнювалась вiд 6,20 % до 41,75 % за середнього значення 21,41 %, на другш пробнш площi - вiд 11,26 % до 39,26 % за середнього значення 23,39 %.

Коефщент множинно! кореляцп вказуе на бшьш тiснiший зв'язок мiж опадами, штенсивнютю та штерцепщею на другш пробнш площi (0,894), нiж на першш (0,641). Перевiрка цих значень за F-критерiем свiдчить про !х на-дiйнiсть на рiвнi 5 %-но! значущостi. Згiдно зi значенням коефщента детер-

мшацп, для дослщжуваного ялицево-буково-соснового насадження штерцеп-щю на 41 % визначають величиною опадiв та 1х штенсивнютю, а для ялице-во-дубового насадження - на 80 %.

Для кшьюсно! оцiнки впливу величини та штенсивносп опадiв на пе-рехоплення ми розрахували рiвняння множинно1 лшшно! регресп. Залежнiсть штерцепцп в ялицево-дубово-сосновому насадженш вiд величини опадiв та 1х iнтенсивностi описують рiвнянням

г = - 0,078-х - 3,055-у +27,815, (1)

а цю ж залежнють в ялицево-дубовому (дуба червоного) насадженш - рiвнянням г = - 0,037-х - 1,827-у +37,948, (2)

де: г - штерцепщя, %; х - величина опадiв на вщкритш територп, мм; у - ш-тенсивнiсть опадiв, мм/год.

У разi збiльшення опадiв на 1 мм, незалежно вщ 1х штенсивносп, ш-терцепцiя на першiй пробнш площi зменшиться у середньому на 0,078 %, а на другш - на 0,037 %. За однаково! величини опадiв збiльшення 1х штенсив-ностi на 1 мм/год призводить до зменшення штерцепцп на першш пробнiй площi на 3,06 %, а на другiй - на 1,83 %.

Графiчно щ залежностi зображено на рис. 4.

а) Опади, мм б) Опади, мм

Рис. 4. Залежтсть ттерцепци вiд величини опадiв та Их ттенсивност:

а) пробна площа № 1; б) пробна площа № 2; -15^золШя ттерцепци, %

Як видно з рис. 4, на ПП № 1 штерцепщя значно бшьше залежить вщ штенсивносп, шж вщ величини опадiв, а на ПП № 2 вплив цих факторiв майже однаковий. Проникнення опадiв тд намет люу не е рiвномiрним i ха-рактеризуеться певною варiацiею по площi, яка також залежить вщ характеристик дощiв (рис. 5). Цю залежнiсть для першо! пробно! площi описують рiвнянням регресп:

Ку/= - 0,142-х - 1,29-у +26,503, (3)

а для друго! -

Ку/ = - 0,337-х - 0,31-у +28,347, (4)

де: Ку/- коефщент варiацil тднаметових опадiв, %; х - опади на вщкритш територп, мм; у - штенсивнють опадiв, мм/год.

Рис. 5. Залежтсть вчр 'шци величини тднаметових опадiв по територи в'д характеристик дощiв: а) пробна площа № 1; б) пробна площа № 2;

-23- iзолiнii коефщента варiацii тднаметових опадiв, %

Варiацiя тднаметових опадiв по площi у ялицево-буково-сосновому насадженш бшьшою мiрою визначаеться iнтенсивнiстю опадiв, нiж !х величиною, а у ялицево-дубовому насадженнi - навпаки, бшьше величиною, нiж iнтенсивнiстю. Коефщент множинно! кореляцп (табл. 3) мiж варiацiею тд-наметових опадiв та опадами й штенсившстю е достовiрним на 5 %-му рiвнi значущосп для обох пробних площ. На першш пробнiй площi коефiцiент ва-рiацil на 65,9 % визначаеться величиною опадiв та !х штенсившстю, на дру-гш - на 82,7 %.

Табл. 3. Варiацiя величини тднаметових опадiв по площi та н зв'язок 1з характеристиками дощiв

Показник Пробна площа № 1 Пробна площа № 2

Коефщент варь ацп опад1в по пробнш площ1 КУ/ шт 15,06 20,38

тах 27,72 28,02

середне значення 22,42 23,47

мед1ана 22,2 23,54

стандартне в1дхилення 3,78 2,85

Коефщент множинно! кореляцп, Як/ ху 0,812 0,909

Значення Е кри-тер1ю фактичне 13,535 11,923

теоретичне 3,739 5,786

Коефщент множинно! детермшаци, Я2к/ ху 0,659 0,827

Середш значення коефщента варiацп тднаметових опадiв на обох пробних площах вказують на значну мшливють цього показника, що зумов-лене неоднорщнютю породного складу та густоти лiсового намету. У разi збшьшення опадiв та !х iнтенсивностi через промочування крон, варiацiя тд-наметових опадiв зменшуеться, зокрема на першш площi за iнтенсивностi опадiв понад 4,5 мм/год вона характеризуеться як середня.

Висновки. У вологш буковш суяличиш Бескид на висотах 500-600 м н.р.м. величина штерцепцп рщких опадiв середньовiковими змiшаними наса-дженнями залежить вiд породного складу деревостану, величини дощiв та !х

штенсивностг За величин дощiв вiд 4 до 30 мм, за 1х штенсивносп 0,38,5 мм/год крони ялицево-буково-соснового насадження з ялицею та грабом у другому ярус перехоплювали вщ 6,2 до 41,8 % опадiв. В ялицево-дубовому (дуба червоного) насадженш, де другий ярус формуе ялиця, iнтерцепцiя ста-новила 11,3-39,3 %. Для обох насаджень перехоплення опадiв та мшливють величини пiдкронових опадiв у просторi зменшуеться 3i зростанням 1х величини та штенсивностг

Встановленi залежностi свiдчать, що перехоплення рщких опадiв кронами, як фактор впливу на величину стоку води, зменшуеться тд час зрос-тання величини та iнтенсивностi окремого дощу. Вiдповiдно бiльша частка опадiв надходить у Грунт, збiльшуючи його вологють. Це зменшуе здатнiсть Грунту вмютити у собi та перевести у глибокий Грунтовий стiк подальшi над-ходження вологи, що робить можливим формування великих витрат води до-щових паводкiв.

Л1тература

1. Дьяков В.Н. Влияние состава насаждений на водный режим горных почв Карпат / В.Н. Дьяков // Лесоведение : научно-теоретич. журнал. - 1976. - № 1. - С. 11-17.

2. Литовченко А.Ф. Экспериментальное изучение элементов водного баланса горных водосборов / А.Ф. Литовченко. - К. : Изд-во "Вища шк.", 1986. - 188 с.

3. Методы исследования водного баланса территории и картирования его элементов: основы методического руководства / под ред. А.М. Грина; Академия наук СССР, Ин-т географии. - М. : Ин-т географи АН СССР, 1973. - 220 с.

4. Олшник В.С. Перерозподш атмосферних опад1в наметом прських лгав Карпат / В.С. Олшник // Науковий вюник НЛТУ Укра1ни : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Укра-1ни. - 2008. - Вип. 18.6. - С. 12-18.

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

5. Уваров Л.А. Влияние полога еловых лесов Украинских Карпат на задержание осадков / Л.А. Уваров // Лесоводство и агролесомелиорация : респ. межвед. темат. науч. сб. - 1974. - Вип. 36. - С. 51-57.

6. Чубатий О.В. Водоохоронш прсьга люи / О.В. Чубатий. - Ужгород : Вид-во "Карпа-ти", 1972. - 120 с.

7. Шпак И.С. Влияние леса на водный баланс водосборов / И.С. Шпак. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1968. - 284 с.

8. Kantor P. Intercepce horskych smrkovych a bukovych porostu / P. Kantor // Lesnictvi. -1981. - Vol. 27, № 2. - S. 171-192.

Кульчицкая-Жигайло Н.И. Интерцепция жидких осадков искусственными смешанными древостоями во влажном буковом супихтаче Бескид

Определены величины интерцепции жидких осадков пологом пихтово-буково-соснового и пихтово-дубового насаждений во влажном буковом супихтаче Бескид. Установлена зависимость интерцепции от величины осадков и интенсивности дождя. Проанализирована вариация подпологовых осадков.

Ключевые слова: интерцепция, величина осадков, интенсивность осадков, смешанные насаждения.

Kulchytska-Zhyhaylo N.I. Interception of liquid precipitation by mixed stands in Beskyds' silver fir forest type

A value of interception liquid precipitation by canopy of fir-beech-pine and fir-oak stands in Beskydy was defined. Interception dependence on value and intensity of rain was found. Variation of precipitation under canopy was analyzed.

Keywords: interception, value of precipitation, precipitation intensity, mixed stands.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.