CC BY
11
2. ЕКОЛОГ1Я ДОВК1ЛЛЯ
УДК 630*[116+232] Проф. В.С. Олшник, д-р с.-г. наук;
доц. Р.М. Bimep, канд. с.-г. наук; асист. Н.1. Йосипова -Прикарпатський НУ iM. Василя Стефаника, м. 1вано-Франк1вськ
К1ЛЬК1СНА ОЦ1НКА АНТРОПОГЕННИХ ЗМ1Н ВИСОТНО1 ПОЯС-НОСТ1 П1ВН1ЧНО-СХ1ДНОГО МЕГАСХИЛУ УКРАШСЬКИХ КАРПАТ
Охарактеризовано кiлькiснi змши лiсистостi водозборiв, розораност земель та сшввщношення букових i ялинових деревосташв пiд антропогенним впливом для рiзних висотних поясiв. З'ясовано, що найбiльшi змiни вiдбулися в букових люах, де-що меншi - у мшаних лiсах i незначнi - у ялинових. Для них запропоновано дифе-ренцшовану систему заходiв щодо протиди негативним процесам.
Ключовг слова: люистють, розоранiсть, висотна пояснiсть, люогосподарська яльнiсть, рубання лiсу, стихшш явища.
Загальною природною законом1рн1стю прських територш е висотна поясшсть комплексу ф1зико-географ1чних фактор1в. Вона притаманна й для Укра!нських Карпат. Тут тд впливом вертикально! змши Грунтово-ктматич-них умов формуеться п'ять основних рослинних пояшв [3, 8]. Вони послщов-но змшюються i3 зростанням висоти мюцевосп.
Передпрний пояс у Передкарпатт сягае тдшжжя прсько! системи (400-500 м н.р.м.) i представлений тшаними люами з дуба, бука та ялищ; у Закарпатп - дубово-буковими люостанами, що шдшмаються до висоти 300400 м. Нижнш прський пояс до висот 800 (900) м на твшчно-схщному ме-гасхил1 Карпат утворюють буков1 люи за участю ялищ та незначно! частки ялини. На твденно-захщному мегасхил1 до висот 1100-1200 м панують майже чист буков1 люостани. Верхнш прський пояс, що сягае висот 14001500 (1600) м представлений ялиновими люами. У нижнш його частит (8001100 м) люостани мшаш з ялини, бука та ялищ. Вище розмщеш субаль-пшський (до висоти 1800 м н.р.м.) i альпшський пояси. Загалом верхня межа поширення бука зб1гаеться з пдротерм1чним коефщентом 4, а ялини - 5 [1].
Внаслщок довготривало! антропогенно! д1яльносп висотна поясшсть рослинносп р1зко змшена. Це проявляеться у такому:
1) протягом Х-Х1Х ст. люовий покрив значно трансформований у сшьсько-господарсью упддя, внаслщок чого первинна 93-95 % люистють репону зменшилася до 55 % [7, 13];
2) з метою розширення високопрних пасовищ полонин у XVII-XIX ст. були значно знищеш субальпшсью формацп i на 150-200 м знижена верхня межа люу;
3) до юнця Х1Х ст. внаслщок обширних промислових рубань люу та нас-тупного штучного закультивування зруб1в ялиною европейською бшь-шють природних люосташв були трансформоваш у похщш. Площа букових i ялицевих лю1в скоротилася ввдпов1дно в 2,5 i 1,4 раза, проте площа ялинниюв зросла в 1,8 раза [3];
4) у 50-60-х роках ХХ ст. проведет 2-3-кратш переруби тсу iз тотальним застосуванням нищiвного наземного трелювання деревини [9];
5) у 60-80-т роки ХХ ст. лiсовi масиви були розчленоваш сотнями кшомет-рiв трас трубопроводiв та лiнiй електропередач.
У науковш лггератур! [2, 12, 13] сформувалася ч1тка думка про те, що ютотш змши коршно! рослинносп, довготривала експлуатащя люових ресур-ив та надм!рне господарське навантаження на прсью схили р1зко тдсилю-ють метеоролопчш та рельефно-Грунтов! чинники виникнення стихшних явищ - паводюв, ерозп Грунту, селей 1 зсув1в, за якими репон займае перше мюце в Украш. Лише збитки вщ трьох останшх руйшвних паводюв (1998, 2001, 2008 рр.) сягають 4 млрд грн. Окр1м того, значно! шкоди зазнае люова галузь, осюльки змши у люовому покрив! знизили його вггростшюсть та сприяють розвитку хвороб 1 шюдниюв люу.
Для протидп цим процесам необхщне розроблення заход1в щодо усу-нення наслщюв негативно! антропогенно! д!яльносп у р1зних висотних поясах та перехщ до еколопчно збалансованого господарства, яке дало б змогу невиснажливо використовувати природш ресурси без актив1зацп притаман-них для пр стихшних явищ. Важливою передумовою опрацювання шлях1в оптим1зацп господарсько! д!яльносп е юльюсна оцшка антропогенних змш у висотних поясах.
З щею метою ми проанал1зували структуру земельних угадь, вадсотки люистосп та розораносп, вжову й породну структуру л1шв 24 р1чкових ба-сейшв площею вад 86 до 657 км2 на швшчно-схадному мегасхил! Карпат. Вони розмщеш у двох люових поясах: нижньому - мшаних букових л1с1в (до 800 м н.р.м.) ! верхньому - ялинових люосташв (понад 800 м н.р.м.) та репрезентативно представляють природш умови цих пояшв.
За даними обл1ку земельних ! люових ресуршв, для водозбор1в розра-ховували показники люистосп та розораносп, частку букових ! ялинових на-саджень у люовому покрив! та !хнш вж. Виявлено, що на водозборах мегас-хилу щ показники змшюються таким чином:
1) люистють вiд 35 до 94 %;
2) розорашсть вiд 2 до 30 %;
3) частка букових лiсостанiв у люопокритш площi вiд 1 до 55 %;
4) частка ялини вадповадно вiд 33 до 96 %;
5) частка молодих насаджень (до 40 роюв) у люопокритш площi вiд 26 до 64 %;
6) частка насаджень старшого вiку (понад 60 рокiв) вад 6 до 36 %. Методом кореляцшного анал1зу визначили залежнють названих характеристик вад висотного розмщення водозбор1в.
Анал1з показав, що найменшою люистютю характеризуються краев! та центрально-карпатсью низькопр'я, де переважають виположен! схили, при-датш для сшьськогосподарського використання. В окремих водозборах тут вона змшюеться в межах 30-50 %. Менше знизилася люистють на середньо-прних хребтах Зовшшшх ! Чорнопрських Карпат, що характеризуються спа-дистими ! стр1мкими схилами та щебенистими Грунтами. Тут вона залежно
вщ р1чкових басейшв змшюеться вщ 60 до 95 %. Загальною картиною е те, що люистють зростае у м1ру збшьшення висотного розмщення водозбор1в. Ця законом1рнють характеризуеться таким р1внянням регресп:
/ = 0,074-Я + 4,3 при г = 0,73±0,12, (1)
де: / - люистють водозбирання, %; Я - тут 1 дальше середня висота водозби-рання н.р.м., м; г - тут 1 дальше коефщент парно! кореляцп анал1зованих по-казниюв.
Наведена формула свщчить, що на кожш 100 м пщняття прських схи-л1в люистють зростае на 7,4 %. Найменша вона на нижшх гшсометричних ступенях прсько! системи (400-500 м) ~ 40 %, а найвища ~ 95 % на висотах понад 1200 м.
Зворотна законом1рнють притаманна для розораност водозбор1в. I! частка / %) ¡з збшьшенням висоти зменшуеться. Ця залежнють виражаеться такою емтричною формулою:
/ = 32 - 0,025-Я при г = -0,62±0,13. (2)
Вона свщчить, що у висотному д1апазош 500-1200 м !х розоранють зменшуеться в середньому вщ 20 до 2 % 1 менше.
1нтегральна залежнють розораност площ1 водозбор1в вщ !х люистосп й висоти виражаеться наступним р1внянням:
/ = -0,307/ - 0,013-Я + 44 при К = 0,84±0,17, (3)
де К - коефщент множинно! кореляцп анал1зованих трьох змшних характеристик.
Вщ висотного розмщення водозбор1в значно залежить породна 1 вжо-ва структура насаджень. 1з його збшьшенням у люовому покрив1 ч1тко зростае частка ялинових люосташв (Ял, %), а букових (Бк, %) - зменшуеться. Щ законом1рносп описуються наступними емтричними р1вняннями:
Бк = 99 - 0,09-Я при г = -0,85±0,06; (4)
Ял = 0,09-Я - 4,1 при г = 0,64±0,13. (5)
1з формул (4) 1 (5) випливае, що частка букових деревосташв стано-вить близько 60 % на нижшх гшсометричних ступенях прсько! системи (400500 м), звщки поступово зменшуеться 1 зникае з висоти 1100 м, а частка ялинових насаджень вщповщно зростае вщ 36 % (пщшжжя пр) до 100 % (з висоти 1150 м).
Водночас 1з висотою мюцевосп у структур! л1шв зростае площа прис-тигаючих 1 стиглих люосташв та зменшуеться частка молодняюв. Цей зв'язок ощнюеться достов1рними коефщентами кореляцп, яю вщповщно становлять 0,61 1 -0,57. Зменшення площ молодого люу 1 збшьшення старших люосташв 1з пщняттям висоти мюцевосп зумовлене ослабленням у цьому напрям1 гос-подарсько! д1яльност1 через зростання крутизни схил1в 1 недоступносп для люоексплуатацшного процесу.
На основ1 формул (1)-(5) розраховано сучасш характеристики люового покриву 1 розораносп для р1зних висотних пояшв швшчно-схщного мегасхи-лу Карпат (табл.).
Табл. Характеристики лгсового покриву в рЬних висотних поясах _швн'щно-схидного мегасхилу Карпат_
Характеристики Висотш пояси й смуги
пояс букових л1с1в за участю ялищ та ялини ялиновий пояс
смуга мшаних лгс1в смуга ялини
Д1апазон висот, м н.р.м. 450-800 800-1100 1100-1600
Ллсистгсть, % = 50 75 90
Частка букових люосташв, % 43 14 0
Частка ялинових люосташв, % 53 82 > 95
Розорашсть, % 17 8 0
Щд впливом антропогенно! дiяльностi найбшьш разкт змiни вщбули-ся у нижньопрному поясi букових лiсiв. Лiсистiсть тут пересiчно нижча 50 %. Вона на 15-20 % менша вiд оптимального у стокорегулювальному i Грунтозахисному вiдношеннях показника, який повинен становити 65-70 % [6]. Сшьськогосподарська освоешсть поясу сягае бшьше нiж 40 %. Досить висока розорашсть земель - 17 %. На виположених мiсцевостях Верхньо-Днютровських Бескид i Стрийсько-Сянсько! Верховини вона змшюеться на-вiть у межах 20-30 %. Породний склад люово! рослинностi кардинально змь нений. Лише 40-45 % люово! рослинностi представлена коршними деревни-ми породами - буком iз домiшкою ялицi й зрщка ялини. Домiнантна площа лiсiв (>50 %) зайнята похiдними ялинниками. Внаслiдок iнтенсивно! люогос-подарсько! дiяльностi на молодi та середньовiковi насадження тут припадае майже 80 % люових площ. Загалом цей пояс характеризуеться значним пе-ретворенням природи. Тут найвища у регiонi штенсифжащя стихiйних явищ - паводково! дiяльностi, ерозi! Грунту, селевих потокiв та зсувiв [4]. Значне поширення у люових угiддях похiдних ялинникiв зумовлюе невисоку стiйкiсть лiсу до шюдниюв, хвороб та вiтрово! дiяльностi. Тому в цьому поясi частi саштарш рубання лiсу, якi в комплекс з головним користуванням та на-земним трелюванням деревини знижують захисш властивостi лiсу [5].
Краща природна ситуащя на вищих гiпсометричних рiвнях. Уже в смузi мiшаних лiсiв ялинового поясу (800-1100 м н.р.м.) люистють е оптимальною. Тут, порiвняно з нижнiм лiсовим поясом, у два рази менша сшьськогосподарська освоешсть. Негативною рисою люового покриву е надмiрна частка ялини, яка сягае 82 % за оптимуму для цих умов 60-70 % [11]. Ц гш-сометричш рiвнi гiрсько! системи характеризуються помiрним перетворен-ням природи. Через високу лiсистiсть тут менший розвиток ерозшно-селевих процесiв та паводково! дiяльностi, порiвняно з попередньою зоною. 1з ще! причини тут також покращенi умови формування Грунтового живлення рiчок. Але тотальне панування ялинникiв пiдсилюе вировальшсть лiсу. Негативним е застосування в цих люах суцiльних рубань люу iз тракторним трелюванням, що попршуе його стокорегулювальнi та Грунтозахиснi властивосп.
Верхня смуга ялинових лiсiв (природш ялинники) на висотах понад 1100 м характеризуеться вщносно доброю збереженютю природних умов. У складних метеоролопчних i геоморфологiчних умовах цiе! смуги основний
негативний наслщок господарсь^ дiяльностi людини - зниження BepxHboï межi лiсу в Чорнопрському масивi. Ïï лiси вiдiграють велику Грунтозахисну роль. Посиленню ïx екосферних функцш сприяе те, що i3 середини 90-х рокiв ХХ ст. рубання головного користування в них заборонено. Стихшт явища тут здебшьшого локальнi природного походження - вторгнення сшгових лавин Î3 субальпшського поясу (Чорногора) та обвально-осипнi процеси на схи-лах крутизною 30-45 о (ГорГани) [14, 15]. Великою небезпекою для смуги е мезострумшне посилення вiтру, яке спричиняе виникнення половини впро-вальних ситуацiй у регют [4, 9].
З метою елiмiнацiï негативних наслiдкiв антропогенноï дiяльностi та екологiзацiï природокористування у лггературних джерелах [4, 6, 9, 10, 12, 13] для регюну Карпат запропоновано заходи, основш з них таю:
• оптим1защя люистоста р1чкових басейшв та створення захисних насаджень на вразливих до стихи д1лянках;
• в1дновлення коршних люосташв, оптим1защя ïx в1ково1 структури та тдви-щення стшкостц
• противпровальна оргашзащя територп;
• природоощадне вдосконалення рубань люу i трелювання деревини;
• ведення господарства за водозбiрним принципом;
• техшчш системи захисту вщ небезпечних стиxiйниx явищ тощо.
1з наведеного аналiзу еколого-лiсiвничоï ситуацiï у рiзниx люорослин-них умовах Карпат випливае, що для прсь^ територп актуальна не лише за-гальнорегюнальна система протидiï негативним процесам, але ïï конкретиза-цiя для окремих висотних пояшв залежно вiд ступеня перетворення ïx приро-ди господарською дiяльнiстю.
Весь комплекс таких заxодiв потрiбно застосовувати у нижньому люовому пояш, який найбiльше зазнав антропогенного чинника. Ïxm методи док-ладно висвилено у публiкацiяx [4, 6, 9]. З позицш еколопчно збалансованого природокористування для цього поясу досить перспективним е ведення гос-подарства за водозбiрним принципом.
Менший спектр заxодiв стосуеться смуги мшаних лiсiв ялинового поясу, у яюй лiсистiсть е оптимальною. Основш з них - збшьшення частки бука i ялищ у деревостанах, противпровальна оргашзащя територп, природоощадне вдосконалення рубань люу i ïx технологш та врахування тд час люо-експлуатацiï лiсiвничоï ситуацп на водозборах гiрськиx потокiв.
Для верxньоï смуги ялинового поясу заходи локальш й найбiльше сто-суються вiдновлення верxньоï межi лiсу, захисту вщ вторгнення снiговиx лавин та запоб^ання обвально-осипних явищ на кам'янистих розсипах. Лiсiвни-чi заходи захисту вщ стиxiï висвiтлено у роботах [11, 14].
Висновки. Протягом агрокультурного перюду висотна пояснють рос-линностi Карпат значно змiнена, що найсильшше проявилося у трансформа-цп ялицево-букових лiсiв у ялинники та польовi угiддя. Змiни мають висот-ний характер. Вони найбiльш масштабш у поясi букових лiсiв (до висоти 800 м н.р.м.), дещо меншi - у смузi мшаних лiсiв ялинового поясу (8001100 м) i найменшi - у ялиновш смузi верхнього поясу ^з висоти понад 1100 м). Вщповщно до ступеня цих змш, потрiбно застосовувати диферен-
цiйовану систему заходiв щодо ел1мшаци негативних еколого-л1с1вничих наслiдкiв господарсько1 дiяльностi та еколопзацп природокористування.
Л1тература
1. Андр1анов М.С. Кл1мат / М.С. Андр1анов // Природа Укра!нських Карпат. - Льв1в : Вид-во Льв1в. ун-ту, 1968. - С. 87-101.
2. Генарук С.А. Люи Укра1нських Карпат та !х використання / С. А. Генарук. - К. : Вид-во "Урожай", 1964. - 291 с.
3. Голубец М.А. Ельники Украинских Карпат / М.А. Голубец. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1978. - 264 с.
4. Калуцький 1.Ф. Стихшш явища в прсько-люових умовах Украшських Карпат (вггро-вали, паводки, ероз1я Грунту) / 1.Ф. Калуцький, В.С. Олшник. - Льв1в : Вид-во "Камула", 2007. - 240 с.
5. Олийник В.С. Влияние рубок и трелёвки древесины на почвенно-гидрологические условия малых водосборов в еловых лесах Карпат / В.С. Олийник // Лесоводство и агролесомелиорация : респ. межвед. темат. науч. сб. - К. : Вид-во "Урожай". - 1986. - Вып. 72. - С. 26-30.
6. Олшник В.С. Науков1 основи шдвищення гщролопчних функцш прських лгав Карпат / В.С. Олшник // Лгавництво i агролюомелюращя : зб. наук. праць. - Харгав : Вид-во УкрНД1ЛГА. - 2010. - Вип. 117. - С. 126-133.
7. Парпан В.И. Лесной фонд / В.И. Парпан // Украинские Карпаты. Природа. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1988. - С. 94-99.
8. Пастернак П.С. Горные леса Украинской ССР / П.С. Пастернак // Горные леса. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1979. - С. 105-118.
9. Перехрест С.М. Шкiдливi стихшш явища в Украшських Карпатах та засоби боротьби з ними / С.М. Перехрест, О.М. Печковська, С.Г. Кочубей. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1971. -200 с.
10. Поляков А.Ф. Водорегулирующая роль горных лесов Карпат и Крыма и пути оптимизации при антропогенном воздействии / А.Ф. Поляков. - Симферополь, 2003. - 220 с.
11. Поабник Карпатського лгавника. - Ужгород : Вид-во "Карпати", 1980. - 336 с.
12. Смаглюк К.К. Оценка экологических последствий хозяйственного преобразования горных лесов Карпат / К.К. Смаглюк // Лесоведение : науч.-теорет. журнал. - М. : Изд-во "Наука". - 1978. - № 2. - С. 3-9.
13. Стойко С.М. Наслщки антропогенно! трансформаци люових екосистем Карпат та шляхи елiмiнацil шюдливих еколопчних процеав / С.М. Стойко // Укра!нський лю. - 1993. -№ 2. - С. 11-17.
14. Стойко С.М. Природа-стихия-человек / С.М. Стойко, П.Р. Третяк. - Львов : Изд-во "Вища шк." Изд-во при Львов. ун-те, 1983. - 120 с.
15. Цись П.М. Геоморфолопя i неотектошка / П.М. Цись // Природа Укра!нських Карпат. - Львiв : Вид-во Львiв. ун-ту, 1968. - С. 50-86.
Олийник В.С., Витер Р.М., Иосипова Н.И. Количественная оценка антропогенных изменений высотной поясности северо-восточного мегас-клона Украинских Карпат
Охарактеризированы количественные изменения лесистости водосборов, рас-паханности земель и соотношения буковых и еловых древостоев под антропогенным влиянием для разных высотных поясов. Выяснено, что наибольшие изменения произошли в буковых лесах, несколько меньше - в смешанных лесах и незначительные - в еловых. Для них предложена система мероприятий по противодействию негативным процессам.
Ключевые слова: лесистость, распаханность, высотная поясность, лесохозяй-ственная деятельность, рубки леса, стихийные явления.
Oliynyk V.S., Viter R.M., Josypova N.I. The quantitative estimation of anthropogenic changes high-altitudinal zone on the North-East megaslope of the Ukrainian Carpathians
The quantitative changes of the woodiness watersheds, plowing of lands and the correlation of beech and spruce stands under anthropogenic influence for different high-altitudinal zones has been characterized. It is found out, that most changes took a place in the beech forests, something more small in the mixed forests and insignificant - in a fir-tree. There has been offered a differentiation system of measures to counteract negative processes.
Keywords: woodiness, plowing, high-altitude zone, forestry management, to cut wood, natural calamities.
УДК 630*[17+62] Проф. О А. Прс, д-р с.-г. наук -
НУБП Украти, м. КиОв
КИСНЕПРОДУКТИВНЕ ЗНАЧЕННЯ МОДАЛЬНИХ СОСНОВИХ ДЕРЕВОСТАН1В РЕКРЕАЦ1ЙНИХ Л1С1В М. КИЕВА
Пораховано в динамщ наявний запас та загальну продуктившсть модальних соснових деревосташв м. Киева, на основi чого змодельовано обсяги нагромадження наземно! ф^омаси насаджень, поглинання ними вуглекислого газу та депонування вуглецю, а також обсяги видшення кисню високопродуктивними сосновими рекре-ацшними люами.
Ключов1 слова: поточний та середнш прирют, продуктившсть рекреацшних шв, фотосинтез, щшьшсть деревини, видшення кисню, поглинання вуглекислого газу.
Люи зелених зон мют i селищ е багатофункцюнальними природними об'ектами, характерна особливють яких виявляеться у стабЫзуючому впливi на урбашзоване середовище. Вони е важливим фактором формування i регу-лювання мюького i позамюького довкшля, що здшснюеться шляхом впливу на температурний, юшзацшний режим повiтря, а також на його вологють та хiмiчний склад, у зокрема поглинання вуглекислого газу з подальшим видь ленням кисню [1]. Однак за останш 30-40 роюв середовищетвiрна роль при-мiських лiсiв Центрально! Свропи ютотно погiршуеться через забруднення, послаблення екосистемних зв'язюв та зростання частки перестшних деревос-танiв [6]. Схожа ситуащя склалася i у примiських люах м. Киева. При загаль-нш площi примiських лiсiв у 34,2 тис. га, територiя вкрита люовою рослин-нiстю становить 31,1 тис. га. 1з них сосняки займають 25,6 тис. га, зокрема стигт та перестшш насадження - 4,9 тис. га (15,7 %), а пристигают -1,7 тис. га (5,7 %).
Мета досл1джень полягала у визначеннi екологiчно! ефективностi за обсягами поглинання вуглекислого газу i видшення кисню для переважаючих у зеленш зош м. Киева соснових деревосташв залежно вщ !х в^.
Об'ектом досл1джень були сосновi деревостани люопаркових госпо-дарств м. Киева, яю зростають за 1А,5 класом бонiтету та середньою повно-тою до 70^чного вiку - 0,8 з поступовим !! спаданням у перестшних наса-дженнях (ХУ-ХХ класи вiку) до 0,5-0,4.
Досл1дний матер1ал було з1брано у соснових деревостанах зелено! зони м. Киева на основi даних 22 тимчасових пробних площ (у категорiях се-редньовжових, пристигаючих, а також стиглих та перестшних насаджень), на кожнш з яких методом пропорцшно-стушнчастого представництва було взято не менше трьох модельних дерев. На кожному модельному деревi за мето-
