Научная статья на тему 'Моделювання мортмаси сухостою осикових лісів українського Полісся'

Моделювання мортмаси сухостою осикових лісів українського Полісся Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
63
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
осика (Populus tremula L.) / мортмаса / деструкція / сухостій / вік / середній діаметр / середня висота / базисна щільність / Українське Полісся / aspen (Populus tremula L.) / coarse woody debris / destruction / dead trees (snags) / age / average diameter / average height / basic density / Ukrainian Polissia

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — А М. Білоус

Представлено результати експериментальної оцінки органічної речовини сухостійних дерев осичників в Українському Поліссі. Наведено морфологічні ознаки сухостійних дерев осики (Populus tremula L.) за класами деструкції та встановлено домінування мортмаси І класу деструкції (62 %). Визначено базисну щільність мортмаси деревини в корі стовбурів і гілок сухостою осики І і ІІ класів розкладання. Встановлено особливості формування мортмаси сухостою в осичниках. На основі залежностей запасу мортмаси від динаміки таксаційних показників розроблено математичні моделі для оцінки запасу мортмаси сухостою осичників в абсолютно сухому стані у т на 1 га.

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.

Modelling of Woody Detritus of Dead Trees (Snags) of Aspen Forests in Ukrainian Polissia

Some results of experimental evaluation of organic matter of dead trees of aspen forests in Ukrainian Polissia are presented. Morphological characteristics of dead aspen (Populus Tremula L.) trees of 1st – 2nd class degradation are described; domination of coarse woody debris of 1st class degradation (62 %) is defined. The basic density of coarse woody debris of trunk and branches of aspen dead trees of 1st – 2nd classes degradation is characterised. The peculiarities of formation of coarse woody debris (snags) of dead trees in the forests of aspen are specified. Mathematical models for stock assessment of coarse woody debris (snags) of completely dry dead trees of aspen forests in tons per 1 ha are developed.

Текст научной работы на тему «Моделювання мортмаси сухостою осикових лісів українського Полісся»

8. Aldous S.E. A deer browse survey method / S.E. Aldous // Journal of Mammalogy. - 1944. -№ 25. - Pp. 130-136.

Хоецкий П.Б., Скольский И.Н., Похалюк О.Н., Паренюк А.П. Влияние копытных зверей на древесно-кустарниковую растительность в условиях вольера ООО "Явор плюс"

Обществом с ограниченной ответственностью "Явор плюс" устроен вольер площадью свыше 200 га. В вольере удерживают Sus scrofa, Cervus elaphus, Cervus nippon. Общая численность копытных превышает 160 голов. Под пологом леса в насаждениях зарегистрированы два вида кустарника и семь видов подроста древесных пород. Здесь чаще распространены Frangula alnus, Quercus robur, Betula pendula и Populus tremula. Больше всего с поедями зарегистрировано Sorbus aucuparia, Carpinus betulus, Salix sp., а менее всего - Betula pendula и Quercus robur. В целом в вольере древесно-кустарнико-вая растительность на 40 % с поедями.

Ключевые слова: охотничьи звери, вольер, древесно-кустарниковая растительность, Sus scrofa, Cervus elaphus, Cervus nippon.

Khoyetskyy P.B, Skol'skyy I.N., Pokhalyuk O.M., Parenyuk А.Р. Ungulate Animals Impact on the Tree-and-Shrub Vegetation Underconditions of the Game Animal Enclosure in Yavir Plus Limited Liabilities Company

An enclosure of over 200 hectares in area is established by Yavir Plus Limited Liabilities Company. The animal species such as Sus scrofa, Cervus elaphus, Cervus nippon are kept in the enclosure. The total number of the ungulate animals is about 160 individuals. Two shrub species and seven tree species are recorded under the forest canopy in the enclosure. The most common species occurring here are Frangula alnus, Quercus robur, Betula pendula and Populus tremula. The most browsed species are Sorbus aucuparia, Carpinus betulus, Salix sp., the least browsed are Betula pendula and Quercus robur. Over 40 % of the tree-and-shrub vegetation in the enclosure is found to have been browsed.

Key words: game animals, enclosure, tree-and-shrub vegetation, Sus scrofa, Cervus elaphus, Cervus nippon.

УДК 630*53 Доц. А.М. БЫоус, канд. с.-г. наук -

НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Кшв

МОДЕЛЮВАННЯ МОРТМАСИ СУХОСТОЮ ОСИКОВИХ Л1С1В УКРАШСЬКОГО ПОЛ1ССЯ

Представлено результата експериментально! оцшки оргашчно! речовини сухос-тшних дерев осичниюв в Украшському Полюй. Наведено морфолопчш ознаки сухос-тшних дерев осики (Populus tremula L.) за класами деструкци та встановлено домшу-вання мортмаси I класу деструкци (62 %). Визначено базисну щшьшсть мортмаси дере-вини в корi стовбурiв i гшок сухостою осики I i II клаив розкладання. Встановлено особливост формування мортмаси сухостою в осичниках. На основi залежностей запасу мортмаси вщ динамши таксацшних показниюв розроблено математичш моделi для оцшки запасу мортмаси сухостою осичниюв в абсолютно сухому сташ у т на 1 га.

Ключовi слова: осика (Populus tremula L.), мортмаса, деструкцш, сухостш, вж, се-реднш дiаметр, середня висота, базисна щшьшсть, Украшське Полюся.

Вступ. Комплексне ощнювання лково!' бюмаси е одним i3 прiоритетних напрямш дослвджень у контекстi вирiшення ресурсно-енергетичних та еколопч-них проблем сучасностi. Якщо проблема оцiнки фiтомаси деревостанiв основ-них лiсотвiрних порiд поступово виртуеться [1, 3], то дослiдженню фггомаси iнших компонентiв лiсових фiтоценозiв та мортмаси лiсiв придiлено вкрай мало

уваги. В УкраЫ практично вiдсутнi комплекснi лкшничо-таксащйш досль дження мортмаси лiсових насаджень. Остання мае унiкальне значения для фун-кцiонування екосистем та певний енергетичний потенцiал.

Мортмаса лiсових насаджень в контекста дослщжень бiопродуктивностi лiсiв розглядаеться як рослинна органiчна речовина мертвих дерев, ix частин та iншиx вiдмерлиx компонентов лiсовиx насаджень, включаючи суxостiй, деревну ламань, пш, опад глок i листя у шдстилщ. Мортмаса утворюеться у процес росту лiсового насадження внаслiдок дп бiотичниx (конкуренцiя дерев, вплив патогенних органiзмiв), абiотичниx (вплив несприятливих погодних умов) та антропогенних факторiв (нанесення меxанiчниx пошкоджень, наслiдки пожеж i забруднення навколишнього середовища). Дослiджения ii пов'язане i3 складшс-тю проведення таксацл та значним обсягом витрат часу.

Аналiз проведених дослiджень лково! мортмаси [2, 6, 7] вказуе на рiзнi пiдxоди щодо визначення компонентiв мортмаси та ii класифжацп за розмiра-ми. Багато дослвджень стосуються оцiнки грубих деревних компоненпв мортмаси (англ. - coarse woody debris, рос. - крупный древесный детрит), яш пред-ставляють собою органiчиу речовину мертвих дерев або ix фрагментов iз да-аметром у нижньому вiдрiзi 10 см i бшьше всix стадш розкладання до переходу в гумус [6]. Деревний детрит включае деревш залишки, що зберегли на момент облжу свою морфологiчну форму i складаються зi сухостою (англ. - snags, рос. - сухостой) та деревно!' ламаш (англ. - logs, рос. - валеж) [8]. Найчастше саме суxостiй е первинним компонентом мортмаси, внаслiдок деструкцп якого утворюеться частина опаду плок, деревна ламань, а також тдстилка. Мортмаса сухостою - це рослинна оргашчна речовина мертвих дерев, ix зламаних частин, ят стоять на кореш i мають висоту бшьше 1,3 м та сухих глок на живих деревах. Вимiрюеться мортмаса в тга-1 абсолютно сухо!' речовини.

У виробничих умовах пiд час лковпорядкування суxостiй оцiнюеться окомiрно та тшьки у випадках, коли його запас на 1 га становить 5 м3 i бшьше [4]. За таких умов очевидна систематична недоощнка обсяпв сухостою та заха-ращеносп у всix таксацшних видшах.

Осика або тополя тремтлива (Populus trémula L.) е одшею зi швидкорос-лих лiсотвiрниx порщ Украни. Серед м'яколистяних видгв осика в УкраЫ посту-паеться березi повислiй (Betula pendula Roth.) та вшьа клейкш (Alnus glutinosa Gaerth.) за площею i запасом. Разом iз тим осиковi насадження поширеш в усix лiсорослинниx зонах Украши та мають важливе екологiчне та ресурсне значення, а дослiджения мортмаси сухостою в осикових лiсаx Украшського Полiсся Укра-!'ни е актуальним науковим завданням, вирiшения якого дасть змогу одержати новi знання про особливосп росту та бiопродуктивностi лкових фiтоценозiв.

Метою дослiдження е розроблення математичних моделей мортмаси сухостою осичнитв Украшського Полiсся.

Матерiали i методи. Для дослвдження мортмаси сухостою було закла-дено 16 тимчасових пробних площ (ТПП) в осичниках Украшського Полiсся, на яких проводилися експеримеитальнi роботи вiдповiдно до чинних лкотакса-цiйниx вимог [6]. Крiм цього, використано данi 15 ТПП з бази дослвдних даних кафедри лiсовоi таксацц та лковпорядкування НУБШ Украши.

Методика дослщжень мортмаси сухостшних дерев передбачала пiдбiр модальних осичнитв, проведения геодезично!' зйомки ТПП, сущльний перелiк живих дерев i сухостiйиих дерев iз диференщащею за класами деструкцii та з визначениям цiлiсиостi структури плок крони. На ТПП вiдiбраио 3-10 модель-них живих дерев для встановлення загальних таксацiйних показник1в, оцiнки яккних i кiлькiсних показникiв компонентiв фттомаси i маси сухих гiлок дерев, що ростуть. Для визначення базисно!' щiльностi деревини в корi сухостою дос-лiджено 3 модельнi сухостшш дерева на кожнiй ТПП. Для цього з кожного модельного дерева ввдбрано не менше 3 зразюв деревини в корi.

Пщ час перелiку дерев на ТПП до сухостою вдаесено всi мертвi дерева, а також зламанi стовбури дерев висотою понад 1,3 м, ят стояли на кореш. У сухостшних дерев зi зламаною верхiвкою обов'язково вимiряно висоту. Шд час суцiльного перелiку сухостшних дерев здшснено диференцiацiю за класами деструкцп (розкладання) та визначення ймовiрноi' причини вiдмирания. Дифе-ренцiйовано сухостшш дерева за I i II класами деструкцп. За умови набуття III класу розкладання мортмаса сухостою осики обов'язково переходить у компонент мортмаси - деревна ламань. Морфолопчш ознаки, за якими сухостiйнi дерева вiднесено до одного з класш деструкцп, наведено в табл. 1.

Табл. 1. Характеристика мортмаси сухостою осипните

Клас деструкцп Морфолопчна характеристика сухостою

I клас Вщсутш будь-яю ознаки процесiв життедшльноси дерева. Крона характеризуеться наявнiстю тонких гшок (<1 см). Кора стовбура мае трщини, на деяких частинах стовбура може бути вщсутня.

II клас Структура крони порушена або компоненти крони вщсутш. Тоню плки (<1 см) вщсутш повтстю. На деревi можуть бути тщьки грубi гiлки (>1 см). Кора потрiскана. У верхнш частинi стовбура кора може бути вщсутня

Дослвдш даш, одержат за результатом польових експериментальних ро-6ít, оброблено в камеральних умовах з допомогою прикладних програм PER-TA, Statistica 10 та MS Excel.

Результати дослщження. Для визначення кiлькiсних параметра мортмаси дослiдних осикових насаджень в абсолютно сухому сташ було встановле-но базисну щiльнiсть деревини в корi для сухостiйних дерев I (394 кг(м3)-1) та II класу розкладання (325 кг (м3)-1). Дослщження мортмаси гiлок у корi сухостшних дерев дали змогу встановити !х базисну шдльнкть для I (454 кг(м3)-1) та II класу деструкцп (361 кг(м3)-1). Мортмаса сухостою дослщних насаджень на 62 % представлена сухостшними деревами I класу деструкцп' та, ввдповщно, 38 % - II класу. Меншу частку сухостою II класу розкладання можна пояснити перетворенням сухостою I класу деструкцп на деревну ламань внаслщок зламу стовбура в прикомлевiй частиш дерева, яка часто бувае ушкоджена патогенами та мае стовбурову гниль.

На основi даних про таксащйну характеристику дослiдних насаджень та оцшку загально! мортмаси сухостою (Мсух, т га-1), зокрема мортмаси I класу (Мсух1) та II класу (Мсухй) деструкцп, сформовано масиви експериментальних да-

них. Аналiз зв'язюв дослiдних даних (табл. 2) вказав на ткний кореляцiйний зв'язок мортмаси сухостою з вком (А, рокiв) (г = 0,94), середшм дiаметром (Б, см) (г = 0,90), середньою висотою (Я, м) (г = 0,90), запасом стовбурк у корi (М, м3га-1) (г = 0,88). Також виявлено помiрний кореляцiйний зв'язок iз вiдносною повнотою (Р) деревостанiв (г = 0,50) та слабкий - з боштетом (В) (г = 0,21).

Табл. 2. Корелящя бюметричних показниюв та мортмаси сухостою осипните

Показник Б, см Я, м М, м3га-1 Р В А

Мсух, т-га-1 0,90 0,90 0,88 0,50 0,21 0,94

М^, т-га-1 0,91 0,89 0,90 0,55 0,21 0,91

Мсухд, т-га-1 0,79 0,82 0,75 0,38 0,20 0,88

Статистичний аналiз дослщних даних показав, що кшьккш та якiснi па-раметри мортмаси сухостою в насадженнях осики практично не можуть ввдпо-вiдати умовам нормального розподшу (табл. 3), оскшьки низька стiйкiсть осич-никiв проти дií патогенiв та утворення хвороб i шкiдникiв сприяе накопиченню мортмаси сухостою, а проведения саштарних рубань зменшуе природний запас мортмаси.

Табл. 3. Статистична характеристика до^дних даних

Ознака Значения Статистики

шт шах середне значення стандартне вщхилення асиметрш ексцес

А, роюв 2 59 27,1 12,4 0,251 -0,305

Б, см 1,1 32,5 14,1 7,56 0,379 -0,508

Я, м 2,7 28,9 16,8 5,7 -0,569 -0,280

Р 0,46 0,98 0,71 0,14 -0,157 -1,426

В III 1а 1ь,4 1,3 0,443 0,344

М, м3га-1 29 487 230 132 0,429 -1,212

Мсух, т-га-1 0,01 7,2 3,7 1,7 -0,167 -0,656

Мсух1, т-га-1 0,01 4,3 2,1 1,0 0,176 -0,663

Мсуха, т-га-1 0,00 3,21 1,6 0,8 -0,186 -0,598

На основi робочого масиву експериментальних даних було здiйснено моделювання мортмаси сухостою осики залежно ввд застосування рiзних комбь нацiй таксацшних показникiв насаджень - факторiв впливу. За результатами математичного моделювання розроблено регресшш рiвияния для оцiнки загаль-но1 мортмаси сухостою, мортмаси I та II класу розкладання (табл. 4).

Важливе теоретичне i практичне значення мае математична модель (1), яка ввдображае залежнiсть мортмаси сухостою осичникк вiд середнього дiамет-ра, середньо!' висоти i вiдносноí повноти. Застосування моделi (1) дасть змогу здшснити агрегацiю даних фiтомаси i мортмаси осичникк [1] для ощнки íх за-гально!' бiомаси. Розроблеш моделi (4, 5) можна використати для аналiзу рiзних етапк деструкцп мортмаси з метою дослiджения кругообку речовин у лiсових екосистемах. Розроблеш математичш моделi (1-5) можна використати для ощнки мортмаси осикових насаджень в Украшському Полiссi за наявносп даних про бiометричнi параметри деревостанк.

Табл. 4. Математичш моделi мортмаси сухостою осичниюв

Номер моделi Модель Коефiцieнт детермiнацií

Моделi мортмаси сухостою

1 Мсух=0,340 • Dtí'U[- H ^ P у,1" R2=0,80

2 Мсух=0,329 • А0,91 H"°,1M- Б"ид)6' Rz=0,88

3 Мсух=0,287 • A0,893 H"°,114 R2=0,88

Моделi мортмаси сухостою I класу деструкцй'

4 Мсухi=0,090 • A 0,966 R2=0,82

Моделi мортмаси сухостою II класу деструкцй'

5 Мсух л = 0,170 • A"'wz Rz=0,76

Висновки. Для дослщження мортмаси сухостою осичниюв рекомендуемся здiйснювати подш сухостiйних дерев за двома класами розкладання на основi запропонованих морфолопчних ознак. Частина сухостiйних дерев I кла-су розкладання перетворюються на деревну ламань без iстотних змш у структу-рi мортмаси дерева та фiзичних властивостей деревини внаслвдок зламу стовбу-ра в комлевш частинi дерева, яка мае стовбурову гниль. Базисна шдльнкть мортмаси деревини в корi стовбурiв I i II класу деструкцй' менша вiдповiдно на 8 % та 24 %, порiвняно зi щшьнктю фiтомаси. Розробленi математичнi моделi для ощнювання мортмаси сухостою осичникiв в абсолютно сухому сташ можуть бути агреговаш з моделями для ощнки фiтомаси та можуть забезпечити розроб-лення нормативов для комплексного визначення запасiв лiсовоí бiомаси.

Лiтература

1. Лакида П.1. Бiопродуктивнiсть та енергетичний потенщал м'яколистяних деревостанв Украшського Полiсся : монографiя / П.1. Лакида, А.М. Бшоус, Р.Д. Василишин та íh. - Корсунь-Шевченськвський : ФОП Гавришенко В.М., 2012. - 454 с.

2. Воробьев О.Н. Крупный древесный детрит в сосняках Республики Марий Эл / О.Н. Воробьев // Кадровое и научное сопровождение устойчивого управления лесами : матер. Междунар. конф. - Йошкар-Ола, 2005. - С. 58-60.

3. Лакида П.1. Фтгомаса лiсiв Украши : монографiя / П.1. Лакида. - Тернопшь : Вид-во "Збруч", 2002. - 256 с.

4. 1нструкщя з впорядкування люового фонду Украши. - Ч. 1. Польовi роботи. - 1рпшь, 2006. - 75 с.

5. СОУ 02.02-37-476: 2006. Пкщ пробн люовпорядш. Метод закладання. - Введ. 26.12.2006. - К. : Митрополии™ Украши, 2006. - 32 с.

6. Трейфельд, Р.Ф. Методика определения запасов и массы древесного детрита на основе данных лесоустройства / Р.Ф. Трейфельд, О.Н. Кранкина, Е.Д. Поваров. - М. : Изд-во "Пушкино", 2002. - 44 с.

7. Курбанов Э.А. Древесный детрит в соснових насаждениях среднего заволжья / Э.А. Курбанов, О.Н. Кранкина // Лесной журнал : Известия ВУЗов России. - 2001. - № 4. -С. 27-32.

8. Швиденко А.З. Оценка запасов древесного детрита в лесах России / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, С. Нильсон // Лесная таксация и лесоустройство : сб. науц. тр. - Сибирь : Изд-во СГТУ, 2009. - Вып. 1 (41). - С. 133-147.

Белоус А.М. Моделирование мортмассы сухостоя осиновых лесов Украинского Полесья

Представлены результаты экспериментальной оценки органического вещества сухостойных деревьев осинников в Украинском Полесье. Приведены морфологические характеристики сухостойных деревьев осины (Populus trémula L.) по классам деструк-

ции и установлено доминирование мортмассы I класса деструкции (62 %). Определена базисная плотность мортмассы древесины в коре стволов и веток сухостоя осины I и II классов деструкции. Установлены особенности формирования мортмассы сухостоя в осинниках. На основе зависимостей запаса мортмассы от динамики таксационных показателей разработаны математические модели для оценки запаса мортмассы сухостоя осинников в абсолютно сухом состоянии в т на 1 га.

Ключевые слова: осина (Populus tremula L.), мортмасса, деструкция, сухостой, возраст, средний диаметр, средняя высота, базисная плотность, Украинское Полесье.

Bilous A.M. Modelling of Woody Detritus of Dead Trees (Snags) of Aspen Forests in Ukrainian Polissia

Some results of experimental evaluation of organic matter of dead trees of aspen forests in Ukrainian Polissia are presented. Morphological characteristics of dead aspen (Populus Tremula L.) trees of 1st - 2nd class degradation are described; domination of coarse woody debris of 1st class degradation (62 %) is defined. The basic density of coarse woody debris of trunk and branches of aspen dead trees of 1st - 2nd classes degradation is characterised. The peculiarities of formation of coarse woody debris (snags) of dead trees in the forests of aspen are specified. Mathematical models for stock assessment of coarse woody debris (snags) of completely dry dead trees of aspen forests in tons per 1 ha are developed.

Key words: aspen (Populus tremula L.), coarse woody debris, destruction, dead trees (snags), age, average diameter, average height, basic density, Ukrainian Polissia.

УДК582.477:581.[4+14]:712.4 Acnip. I.e. Тващенко1 -

Уманський НУ садiвництва

ОЦ1НЮВАННЯ УСП1ШНОСТ1 ШТРОДУКЦН THUJA PLICATA D.DON.

ТА II ДЕКОРАТИВНИХ ФОРМ В УМОВАХ ПРАВОБЕРЕЖНОГО Л1СОСТЕПУ УКРА1НИ

Дослщжено вид Thuja plicata D. Don. та його декоративш форми в умовах штро-дукцп в Правобережний Люостеп Украши. Спостереження проведено в боташчних садах i дендролопчних парках регюну дослщження. Визначено оцшку життездатност та групу перспективной! штродукцп виду та його декоративних форм, ступшь та швид-юсть аклiматизацil виду. Встановлено, що ви дослщжуваш об'екти мають висок показ-ники життездатносй, добре а^матизувались i е цшком перспективными для культиву-вання в умовах Правобережного Люостепу Украши. Th. plicata наближена до свого еко-лопчного оптимуму, але не може конкурувати з шшими видами, оскiльки rрунтовi умо-ви Правобережного Лiсостепу Украши не сприятливi для проростання 'й насшня.

Ключовi слова: Thuja plicata, штродукщя, аклiматизадiя, адаптадiя.

Вступ. Введення порщ-штродуценив у HOBi умови зростання мае важли-ве практичне значения, оскшьки деякi з них за своши декоративними та техшч-ними ознаками е бшьш цiнними, нiж мiсцевi аборигеннi види. Для лiсового гос-подарства важливим е iитродукцiя таких деревних порiд, яш здатнi забезпечува-ти високу продуктивнiсть деревостану та бути стшкими проти хвороб i шшдни-кiв. З метою озеленення використовують iнтродуценти з високими декоративними властивостями, стiйкiстю та довговiчнiстю в умовах урбанiзованого сере-довища. Для оцiнки доцiльностi введення штродукованого виду в певну мкце-вкть, поряд з його адаптивним показником, важливе значення мае збереження

1 Наук. кергвник: проф. В.П. Шлапак, д-р с.-г. наук

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.