CC BY
18
УДК 630*425 Доц. В.Г. Мазепа, канд. с.-г. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв
Л1СОТИПОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 ДИНАМ1КИ РАД1АЛЬНОГО ПРИРОСТУ СОСНОВИХ ДЕРЕВОСТАН1В П1Д ВПЛИВОМ АЕРОТЕХНОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ
Дослщжено динамiку радiального приросту соснових деревостанiв, що ростуть в умовах забруднення довкiлля викидами Рiвненського ВАТ "Азот". Виявлено вплив забруднювачiв на загальний характер динамши приросту, його екстремальнi значения, змши амплiтуди i частоту коливань та встановлено кореляцшш залежностi мiж приростом та комплексом забруднювачiв i клiматичних показникiв. Встановлено, що на формування радiального приросту соснякiв у рiзних типах лiсу найбiльш ютотно впливають викиди забруднювальних речовин та кшматичш умови. Мiж 1'хшми по-казниками та радiальним приростом виявлено слабю, помiрнi та значнi зв'язки або ix немае.
Ключов1 слова: радiальний прирiст, аеротехногенне забруднення, кшматичш показники.
Assoc. prof. V.G. Mazepa-NUFWTof Ukraine, L'viv
Dynamics peculiarities of pine stands radial increment under the technogenions air pollution impact
Radial increment dynamics of pine stands growing under the impact of Rivne PLC "Azot " emissions is investigated. Air pollutants effect on general character of increment dynamics, its extreme value, amplitude changes and frequency oscillation is found out. Correlative dependence on radial increment, pollutants and climate indices is determined. It is set that on forming of radial increase of the pine forests in the different types of the forest the extrass of contaminating matters and climatic terms influence most substantially. Between their indexes and radial increase found out weak, moderate and considerable copulas or they are not.
Keywords: radial increment, air pollution, climate indices.
Вивчення стану люових екосистем, що формуються в умовах впливу забруднення довкшля промисловими викидами та шших антропогенних чин-ниюв, вщповщно до конкретного люорослинного району i об'екта впливу мае своi м1сцев1 особливост i потребуе здшснення спещальних дослщжень. Пош-кодження люосташв залежить вщ багатьох причин, серед яких важливе зна-чення мають кшматичш та едаф1чн1 чинники, тому д1агностика стану лшв повинна мати регюнальний (локальний) характер i базуватися на люотиполо-пчнш основ!.
Для оцшювання динамжи стану люових екосистем бшьшють дослщ-ниюв використовують дендрохронолопчний та дендрокшматичний методи, що базуються на вивченш рад1ального приросту окремих дерев i деревоста-шв [1, 7, 8]. Рад1альний прирют е найбшьш ушверсальним i комплексним по-казником стану насаджень впродовж всього ixнього вжу, а тому дае змогу встановити тривалють аеротехногенного впливу, стушнь i його критичш пе-рюди [1, 4, 8], а також планувати вщповщш заходи щодо стабiлiзацii стану пошкоджених лшв i прогнозувати ix подальший рют [8, 10].
Для вивчення радiального приросту сосняюв було пiдiбрано соснов! деревостани, що ростуть у швшчно-захщному напрямку вщ РВАТ "Азот" на вiддалi 9,5-10,5 км. Вибранi деревостани под!6ш за породним складом, вшом,
структурою та вiдрiзняються лише за типами люу i таксацiйними показника-ми. Оскшьки всi деревостани е одновiковими, то вплив вжового тренду не може позначитись на результатах ан^зу. За саштарним станом сосновi деревостани е ослабленими та слабо пошкодженими, шдекс !х стану змiнюеться в межах 1,61-1,85 од.
На кожнш пробнш площi в бiогрупах з 15 дерев на висот 1,3 м буравом Преслера вщбрали керни деревини. Для кожно! бюгрупи було взято 30 кернiв в напрямках схщ-захщ. Ширину рiчних кшець вимiрювали мжрос-копом МБС-1 з точшстю до 0,01 мм. Стушнь схожостi дендрорядiв ощнюва-ли вiзуально та за допомогою кореляцiйного анашзу. Тiснота зв'язку мiж абсолютною величиною i показниками, якi характеризують динамiку киматич-них i промислових викидiв в атмосферу, а також статистичш показники роз-раховували за методикою Б. А. Доспехова [6].
Для ощнки радiального приросту деревостанiв в рiзних типах лiсу по-рiвнювали абсолютнi та вiдноснi величини прирос™, а також аналiзували дендрохронологiчнi ряди за останш 35 рокiв залежно вiд клiматичних чинни-кiв та викидiв забруднювальних речовин. Встановлювали загальний характер динамiки приросту, його екстремальш значення, змiну амплiтуди i частоту коливань [9]. За характером коливання приросту видшяли рiвномiрний та не-рiвномiрний, а за частотою коливання - високу i низьку.
Шд час встановлення кореляцiйних залежностей поряд iз сумами опадiв та середньою температурою за гiдрологiчний, календарний рш i вегетацiйний перiод, а також вщносною вологiстю повiтря за щ роки, використовували ком-плекснi метеоролопчш (клiматичнi) показники: вологiсть клiмату, гiдротермiч-ний коефiцiент (01), комплексний гiдротермiчний показник (03), комплексний гiдротермiчний коефщент (02), коефiцiент, який характеризуе запас вологи (к). Волопсть клiмату визначали за формулою Д.В. Воробйова [3], а iншi комплек-снi показники за формулами, наведеними Т. Т. Битвинскасом [2].
Доцшьно зазначити, що РВАТ "Азот" функщонуе з 1968 р. i був по-тужним джерелом забруднення довкшля. До 1976 року облш викидiв на ви-робнищв не здiйснювали, а у 1978 р. величина викидiв досягала максимуму - 75 тис. т, у 80-х роках вона перебувала в межах 13-29 тис. т, з 1990 р. по 2006 р. поступово зменшувалась з 7,4 до 3,1 тис. т. Можна стверджувати, що в першш половин 70-х роюв обсяг промислових викидiв постшно i стрiмко зростав, оскшьки вщбувалося нарощування потужностей виробництва.
Аналiз статистичних характеристик рядiв радiального приросту се-редньовiкових соснякiв свiдчить, що середнш багаторiчний прирiст залежно вщ типу лiсу змiнюеться в межах 1,97-2,35 мм i е найбшьшим в умовах воло-гого сугруду (табл. 1). У цих умовах вщзначено також i максимальний при-рiст (3,99 мм), а його мшмальну величину (1,13 мм) було зафжсовано у во-логому шдтиш свiжого субору. Дендрохронологiчнi ряди, як характеризу-ються найбiльшими величинами приросту, мають i значно бiльшу мшливють.
Так, найвища амплiтуда коливань радiального приросту за показни-ком стандартного вдаилення спостерiгаеться в умовах вологого сугруду. Вщ'емний ексцес для вЫх рядiв св^ить, що радiальний прирют в умовах су-борiв е бшьш згладженим, нiж у сугрудових типах люу.
Табл. 1. Статистична характеристикарядiврадiального приросту соснових деревосташв за перюд 1971-2005рр. (зона РВАТ "Азот")
Тип л1су Середнш приршт, мм Помил-ка ви-б1рки Стандартне ввдхилення приросту Мшмаль-ний при-р1ст, мм Макси-мальний приршт, мм Ексцес Ивень на-дшност!
В 2 дС 1,97 0,074 0,439 1,13 2,72 - 1,12 0,150
ВддС 2,11 0,077 0,456 1,21 2,86 - 1,08 0,156
С2гдС 1,88 0,042 0,249 1,37 2,33 - 0,60 0,086
СзгдС 2,35 0,108 0,641 1,48 3,99 - 0,50 0,220
Групи титв 2,07 0,065 0,387 - - - 0,876 0,133
Щорiчна динамжа радiального приросту сосняюв в абсолютних величинах (мм) представлена у виглядi графiка (рис. 1). Як видно з наведених да-них, максимальш величини приросту для вЫх рядiв вiдзначено на початку дь яльностi шдприемства. Починаючи з 1971-1972 р., спостер^аеться поступове заниження приросту соснових деревосташв. Кривi приросту для вЫх наса-джень змшюються синхронно i характеризуються максимальним перепадом амплггуди протягом 1972-1992 рр. У роки, яю характеризувались штенсив-ним забрудненням атмосфери промисловими викидами РВАТ "Азот", особливо в 1976 р. (60 тис. т), 1978 i 1979 рр. (75 i 37,5 тис. т), 1985 i 1986 рр. (29,1 i 27 тис. т), 1991 (7,1 тис. т) спостер^аються екстремальш мтмальш величини приросту на вЫх кривих росту. Особливо глибокою депресiею приросту вщзначаються 1976, 1979, 1992, 1996, 2001 i 2003 рр., яю характеризувались також недостатньою юльюстю опадiв (рис. 2). Отриманi даш загалом узгоджуються з результатами дослщжень iнших авторiв [5], якi вивчали ди-намiку радiального приросту сосняюв в зош дИ РВАТ "Азот" i дiйшли вис-новку, що у 1969-2003 рр. формування величини рiчних кiлець визначалося впливом викидiв фiтотоксикантiв i погодними умовами. Таким чином, у разi накладання в окремi роки високих концентрацiй забруднювальних речовин та посухи спостерiгаеться бшьш негативний синергетичний вплив цих чинни-кiв на прирiст соснякiв.
4,50
4,00 | 3,50
8" з,оо
'сч
о, 2,50 с
>я 2,00 к
1 1,50 'ч 1,00
к ' Си
0,50
0,00
Роки
Рис. 1. Динамжарадiального приросту сосни звичайно'1 врiзних типахлюу
(зона РВАТ "АЗОТ")
Роки
Рис. 2. Динамша рiчних опадiв за даними АМСЦ, м. Рiвне
За характером коливань радiальний прирют е нерiвномiрним до 1992 р., пiсля зменшення з 1993 р., кiлькостi викидiв до 4 тис. т, кривi приросту для всiх дендрохронолопчних рядiв набувають рiвномiрних коливань. Менша частота коливання радiального приросту сосняюв спостерiгаеться на фонi високо! ампл^уди коливань, але в останне десятилтя середнiй перiод коливань становить 1-4 роки, що свiдчить про високу частоту коливань. Част коливання приросту на фот середньо! амплiтуди свiдчать про порушення стiйкостi люово! екосистеми.
Якщо зниження радiального приросту деревосташв з вiком визначати як вщношення абсолютного середнього перiодичного приросту дерев за п'ять рокiв до фактичного приросту за попереднш перiод, то отримаемо середньо-рiчний темп радiального приросту, який характеризуе ступiнь його падшня. Загалом падiння приросту в деревостанах змшюеться в межах 4-49 % (табл. 2). Вщтак, у бшьшосп типiв лiсу, в роки штенсивного забруднення (1981-1990 рр.), спостер^аеться зростання темпiв приросту на 4-24 %. Пос-тiйне падiння темпу приросту характерне для сосняюв, що ростуть в умовах вологого сугруду.
Табл. 2. Середньорiчний тип радiального приросту сосни в рiзних типах лс
(зона слабкого ступеня пошкодження)
Перюд, роки Типи л1су
в 2 дс В4дС С2гдС СзгдС
1976-1980 0,88 0,98 0,81 0,93
1981-1985 1,08 1,04 1,24 0,89
1986-1990 0,85 1,05 0,96 0,87
1991-1995 0,86 0,74 1,10 0,85
1996-2000 0,84 0,86 0,83 0,87
2001-2005 0,81 0,90 1,04 0,96
2001-2005 / 1971-1975 0,56 0,61 0,91 0,51
Збiльшення приросту шд впливом забруднення, як вважае А. С. Алексеев [1], мае тимчасовий характер i змiнюеться його падшням. Автор називае це буферною стадiею процесу падiння приросту залежно вiд ступеня пошко-дження дерев. Аналiзуючи отриманi середньорiчнi темпи приросту сосни в рiзних типах люу, можна стверджувати, що найменший темп падшня приросту, а вщповщно бiльшу стiйкiсть до антропогенних чинниюв, мають сосняки в умовах свiжого сугруду. В останнiх падiння приросту за останш роки, по-рiвняно з початковим перiодом дослiджень, становить лише 9 %.
На формування радiального приросту сосни в рiзних тирах люу найбiльш iстотно впливають викиди забруднювальних речовин в атмосферу та кшматичш умови. Як видно з наведених даних (табл. 3), найбшьшо! ютот-но! величини тюнота зв'язку радiального приросту за весь перюд дослiджень досягае iз загальною кiлькiстю викидiв, окислами азоту, Ырчаного ангiдриду, неорганiчного пилу, амiаку. Вщтак, найменша кiлькiсть достовiрних зв,язкiв приросту iз рiзними видами забруднювальних речовин е характерною для сосняюв свiжого сугруду. Помiрнi зворотнi кореляцшш зв'язки в цих умовах ви-явлено мiж радiальним приростом та сполуками Б03, Н2Б04, а з парами Н3Р04 iснуе значний зв'язок. Вiдсутнiсть достовiрноl кореляци з концентра-цiею бiльшостi забруднювачiв, якi викидае в атмосферу Рiвненський ВАТ " Азот", пояснюеться рiзномасштабнiстю за числом величин, якi порiвнюються.
1стотний зв'язок мiж коливаннями приросту i кшматичними показни-ками у бiльшостi випадюв е помiрним та зворотним (табл. 4). Величина приросту сосняюв в оптимальних лiсорослинних умовах визначаеться насампе-ред температурним режимом. При цьому потрiбно зазначити, що зворотш зв'язки приросту е значнiшими з сумами температур та середшми температурами повггря за вегетацiйний перюд. Зв'язок радiального приросту з вщнос-ною вологiстю повiтря е прямим i характерним лише для сосняюв, що рос-туть в бщтших умовах суборiв.
Табл. 3. Коеф^енти кореляцирадiального приросту сосни з викидами
забруднювальних речовин в атмосферу РВАТ "Азот"
Забруднювальт речовини Типи л1су
в 2 дс В4дС С2гдС С3гдС Група титв л1с1в
Всього викид1в, тис. т/р1к 0,65* 0,58* -0,32 0,79* 0,50*
- 802 0,42* 0,39* -0,11 0,45* 0,25
- 0,50* 0,36 -0,11 0,49* 0,33
- шх 0,70* 0,70* -0,28 0,66* 0,50*
Пил неоргатчний 0,49* 0,53* -0,37 0,50* 0,46*
- 803 0,14 0,09 -0,49* 0,31 0,09
- н2804 0,11 0,06 -0,44 0,51* 0,06
- нш3 0,22 0,15 0,66* 0,24 -0,02
- нб -0,10 -0,09 0,13 -0,17 -0,16
- н3р04 -0,42 0,16 -0,52 -0,38 -0,21
ПримШка. у табл. 3-4 * - тюнота зв'язку достов1рна на 95 %-му р1вш значу-щосп.
З комплексних кшматичних показниюв з рiчним приростом корелю-ють лише коефщент запасу вологи (в умовах суборiв), гiдротермiчний коефь щент i комплексний гiдротермiчний коефщент (в умовах свiжого сугруду). В умовах вологого сугруду не виявлено достовiрних зв'язюв з комплексними кшматичними показниками.
Табл. 4. Коеф^енти кореляцИрадiального приросту сосни з кл1матичними показниками (зона РВАТ "Азот")
Типи л1су
Кл1матичт показники в 2 дС В4дС С2гдС С3гдС Група титв л1су
Сума опад1в за: - календарний р1к - гвдролопчний р1к - вегетацшний перюд -0,34 -0,26 -0,25 -0,24 -0,17 -0,19 -0,14 -0,09 -0,03 -0,22 -0,07 -0,21 -0,07 -0,17 -0,01
Сума температур за вегетацшний перюд -0,45* -0,42* 0,10 -0,53* -0,53*
Середня температура пов1тря за: - р1к -0,24 -0,23 +0,32 -0,29 -0,36
- вегетацшний перюд -0,46* -0,43* 0,11 -0,54* -0,54*
Ввдносна волопсть за: - календарний р1к - гвдролопчний р1к 0,30* 0,25* 0,36* 0,37* -0,14 -0,21 0,35 0,35 0,56* 0,34
Комплекст кл1матичт показники:
- ш -0,006 -0,002 -0,07 0,05 0,26
- к -0,38* -0,45* -0,16 -0,19 -0,17
- О1 0,18 0,05 0,42* -0,04 -0,05
- О2 0,29 0,21 0,42* 0,04 0,03
- Оз -0,28 -0,32 0,28 -0,24 -0,31
Сонячна активтсть (числа Вольфа): - шу (1971-2005) - шу (1971-1989) - шу (1990-2005) 0,12 - 0,003 0,50* 0,28 0,40 0,57* 0,20 0,05 0,42 0,13 0,16 0,33 0,20 0,19 0,48*
Не виявлено також ютотного зв'язку приросту сосни з показником со-нячно! активност (числа Вольфа) за весь перюд дослiджень та за перюд 1971-1989 рр., коли викиди забруднювачiв в атмосферу були найбшьшими. Пiсля зниження кiлькостi викидiв до 3-7 тис. т/рiк у 1990-2005 рр., величина зв'язку мiж приростом i числами Вольфа зростае i е iстотною i значною (г > 0,50) в деревостанах суборових тишв лiсу. Таким чином, в умовах хрошчного пошкодження соснових насаджень промисловими викидами в атмосферу, у разi зниження 1хнього обсягу до 3-7 тис. т/рж, iснуе прямий зв'язок мiж со-нячною активнiстю, вираженою в числах Вольфа, i радiальним приростом.
Висновки. Формування радiального приросту соснових деревосташв в умовах аеротехногенного забруднення атмосфери зумовлене впливом комплексу негативних чинникiв природного характеру та забруднювальних речо-вин. У роки штенсивного забруднення (десятки тисяч тонн) мшливють приросту залежить вiд величини викидiв та посилюеться впливом посух. Пiсля зниження викидiв до рiвня хронiчного пошкодження на прирiст соснякiв впливають температурш умови та гелiогеофiзичний фон.
Амплiтуда коливань радiального приросту соснових деревостанiв зростае в роки iнтенсивного забруднення атмосфери, е значно бiльшою в умовах сугрудiв i набувае рiвномiрних, але високо! частоти коливань, пiсля зменшення кiлькостi викидiв до 4 тис. т/рж. Падiння приросту в деревостанах рiзних типiв лiсу перебувае в межах 4-49 %. Найбшьший спад темпу приросту характерний для сосняюв, яю ростуть в умовах вологого сугруду.
На формування радiального приросту сосняюв у рiзних типах люу найбшьш iстотно впливають викиди забруднювальних речовин та кшматичш умови. М1ж !хтми показниками та радiальним приростом виявлено слабкi, помiрнi та значш зв'язки або !х немае.
Лггература
1. Алексеев А.С. Колебания радиального прироста в древостанах при атмосферном загрязнении / А.С. Алексеев // Лесоведение. - 1990. - № 2. - С. 82-86.
2. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования / Т.Т. Битвинскас. - Л. : Изд-во "Гидрометеоиздат", 1974. - 172 с.
3. Воробьев Д.В. Методика лесотипологических исследований / Д.В. Воробъев. - К. : Вид-во "Урожай", 1967. - 386 с.
4. Ворон В.П. Деяк методичш тдходи до вивчення динамши радiального приросту сосни тд впливом промислового забруднення в умовах люостепово! зони / В.П. Ворон, 1.М. Коваль, О.В. Леман, О.1. Воронцова // Лiсiвництво i агролюомелюращя. - 2004. - Вип. 105. -С. 183-188.
5. Ворон В.П. Вплив аеротехногенного забруднення в зош дп РВАТ "Азот" на динам^ радiального приросту соснових деревосташв / В.П. Ворон, 1.М. Коваль, С.В. 1вашенюта // Ль сiвництво i агролiсомелiорацiя. - 2004. - Вип. 107. - С. 230-234.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М. : Изд-во " Агропромиз-дат", 1985. - 351 с.
7. Ловелиус Н.В. Изменчивость прироста деревьев. Дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий / Н.В. Ловелиус. - Л. : Изд-во "Наука", 1979. - 232 с.
8. Матвеев С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых насаждений Центральной Лесостепи / С.М. Матвеев. - Воронеж : Изд-во ВГЛТА, 2003. - 272 с.
9. Матвеев С.М. Методика дендрохронологического анализа : методические указания к лабораторным работам по дендрохронологии для студ. спец. 260400 - "Лесное и лесопарковое хозяйство" дневной и заочной формы обучения / С.М. Матвеев. - Воронеж : Изд-во ВГЛТА, 1999. - 31 с.
10. Nogel P. Auskeilende und fehlende Jahrrinde in absterbenden Tannen (Abies alba Mill) / P. Nogel // Allg. Forstzeitschrift. - 1981. - Vol. 36. - № 28. - S. 709-711.
УДК 520.33:630 Астр. Г.А. Мшемна1 - Сумський державний ушверситет
МЕХАН1ЗМИ ФОРМУВАННЯ 1НТЕГРОВАНИХ СТРУКТУР У СФЕР1 ВИКОРИСТАННЯ ТА В1ДТВОРЕННЯ Л1СОВИХ РЕСУРС1В
Розглянуто органiзацiйно-економiчнi та люоеколопчш основи, яю визначають можливi мехашзми створення штегрованих структур регюнального рiвня з метою тдвищення результативносп багатоцшьового використання та вщтворення люових ресурав. Акцент зроблено на штегращю люо- i агрогосподарювання. Встановлено, що подальшi дослщження мають бути орiентованi на розроблення кооперацшних i тдтримувальних взаемозв'язкiв мiж господарськими суб'ектами, яю входять до складу штегровано'! оргашзацшно'! структури, з вщповщною системою еколого-еконо-мiчних шструменпв.
1 Наук. кер1вник: доц. О.1. Картщенко, канд. екон. наук - Сумський державний ушверситет
