CC BY
18
ковий ctík, особливо поверхнева його частина. Навггь при значних запасах води у сшгу (бiльше 100 мм) збшьшення частки хвойних порiд сприяе змен-шенню поверхневого стоку (коефщенту К). Так, якщо при запасi води у сшгу 120 мм i 30-ти % хвойних порщ, коефщент К дорiвнюе 0,8 i бшьше, то при таких же запасах i 60-ти % хвойних порщ - тшьки 0,5 (рис. 4 в).
Проведет дослщження дали змогу зробити наступш висновки:
• значения коефщенту К тд час зимових паводюв може зм1нюватись у межах 0,07-0,84. Максимального значення К досягае при найбшьших запасах води у стгу (133 мм) i найменшш люистосп (30 %);
• при люистоси водозбору в межах 80-100 % i запасах води у снлу до 60 мм формуеться найменший об'ем поверхневого стоку. Значення коефщента К при цьому коливаеться вiд 0,07 до 0,55;
• iз збтьшенням тсистост! вщ 30 до 93 % коефщент К зменшуеться загалом у 1,2-1,5 раза. До того ж при запасах води у сшгу менших 90-100 мм К зменшуеться вщ 0,7 до 0,3 (у 2,3 раза), а при запасах бтьших 90-100 мм - майже не змшюеться.
Коефщент К збшьшуеться при збшьшенш запасiв води у сшгу, як зу-мовлюють найбiльшi тривалост зимових паводкiв.
Л1тература
1. Крестовский О.И., Соколова Н.В. Весенний сток и потери талых вод в лесу и поле// Труды ГГИ. - 1980, вып. 265. - С. 32-60.
2. Осипов В.В. Некоторые составляющие водного баланса водосборов с разной лесистостью// Гидрологические исследования в лесу. - М.: Наука, 1970. - С. 94-113.
3. Поляков А.Ф. Влияние главных рубок на почвозащитные свойства буковых лесов. -М.: Лесн. пром-сть, 1965. - 176 с.
4. Рахманов В.В. Гироклиматическая роль лесов. - Москва, 1984. - 240 с.
5. Уваров Л.А. Особливост сшгонагромадження та стготанення в зон приполонинних хвойних лю1в Украшських Карпат// Тези доповщей науково-техшчно'1 конференци присвяче-но'1 100-р1ччю з дня народження Ленша. - 1вано-Франювськ, 1970. - С. 25-26.
6. Шикломанов И.А. Влияние хозяйственной деятельности на речной сток. - Л.: Гид-рометеоиздат, 1989. - 334 с.
7. Чубатий О.В. Захисна роль карпатських лшв. - Ужгород: Карпати, 1968. - 137 с.
8. Чубатий О.В. Прсью люи - регулятори водного режиму. - Ужгород: Карпати, 1984. - 104 с.
9. Hegg Ch. The influence of different land uses in a catchment area on natural hazards// Mountain Watershed Management Environmental. Documentation № 165. - Berne. - 2003. - P. 69-76.
10. Sudarmadji T., Araya T., Higashi S. A hydrological study on streamflow characteristics of small forested basins in different geological conditions// Research bulletins of the college experiment forests. - 1990. - vol.47, № 2. - P. 320-334._
УДК 630*5:630*17:582.475.2 [477.8] Acnip. Р.Д. Василишин* ;
проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук; здобувач О.М. Василишин -Нащональний аграрний утверситет, м. Кит
НАДЗЕМНА Ф1ТОМАСА ДЕРЕВ ЯЛИЦ1 Б1ЛО1 (ABIES ALBA MILL) У ДЕРЕВОСТАНАХ УКРАШСЬКИХ КАРПАТ
Наведено результати моделювання обсяпв надземно'1 ф^омаси дерев ялищ бшо! у природних деревостанах Карпат. Представлено математичш залежносп, що ощню-ють ф^омасу окремих фракцiй дерев ялищ у свiжозрубаному станi. Висвiтлено мето-
Наук. керiвник: проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук - НАУ, м. Кшв
дику побудови нормативiв оцiнки фiтомаси окремих компонент як у свiжозрубано-му, так i абсолютно сухому станах.
Ключов1 слова: фiтомаса, ялиця бша, модель, деревна зелень, тимчасовi пробш площi, вмiст абсолютно сухо'1 речовини, модельш дерева, регресiя, Украïнськi Карпати.
Post-graduate R.D. Vasylyshyn; prof. P.I. Lakyda; competitor O.M. Vasylyshyn - National agrarian university, Kyiv
Aboveground phytomass of Silver Fir tree (Abies alba Mill) in the forests of Ukrainian's Carpathian
Results of the aboveground phytomass modeling for Silver Fir trees in natural stands of Carpathians region are presented. Mathematics dependencies for estimate phytomass fraction of Fir tree in fresh-cut state are shown. Methodic of standards development for phytomass components estimation in fresh-cut and dry matter state are given.
Keywords: phytomass, Silver Fir, model, needles, temporal sample plots, dry matter contents, model trees, regression, Ukrainian's Carpathian.
Люи Украшських Карпат - це особливо прсько-люова екосистема, яка не тшьки продукуе р1зш види промисловоï деревноï продукци, але й мае важ-ливе кшматорегулювальне, рекреацшне, водорегулювальне, та грунтозахисне значення. Однак еколопчш функцп прських лшв стали прюритетними тшьки у кшщ минулого стол1ття, коли стало вщомо, що тд впливом активноï господарськоï д1яльност1 впродовж останшх столггь, вщбулися жахлив1 дес-труктивш процеси, як призвели до розриву та розбалансування природних зв'язюв у люових екосистемах та зменшення ïx бiологiчноï стшкость Саме зараз, розумдачи всю складшсть ситуацiï' та надзвичайно важливу стабшзуючу роль лiсiв, потрiбнi достовiрнi данi, якi могли б охарактеризувати вплив прських люових масивiв Карпат на екологiчний стан навколишнього природного середовища регiону та надати карпатським лiсiвникам природнi важелi впливу для збереження та посилення еколопчних функцiй лiсiв.
На думку одного iз класикiв украшсь^' лiсотаксацiйноï' науки профе-сора А.З. Швиденка, однiею з найважливiшиx задач на сучасному еташ роз-витку люово1 таксацiï е ïï екологiзацiя [12], тобто розширення теоретичного, понятiйного та модельного апарату ^eï лiсовоï науки щодо еколопчних фун-кцiй лiсiв. Адже для виконання Украïною вимог Кютського протоколу в яко-му визначено мехашзми пом'якшення змiн кшмату, в майбутньому стане не-обхщшстю оцiнка вуглецевого бюджету для кожного таксацшного видiлу, а отже i таксащя фiтомаси. Оскiльки фiтомаса лiсiв е основою дослiджень ïxньоï бюпродуктивност та першочерговим джерелом депонування вуглецю, необхщним е створення нових люотаксацшних нормативiв оцiнки запасiв ос-новних компоненпв фiтомаси та депонованого в них вуглецю для головних люоутворювальних порщ Украïни.
Питанню дослiджень бiологiчноï продуктивност лiсiв за компонентами фггомаси присвячено багато робiт вггчизняних та зарубiжниx авторiв (Ко-зяков, 1984 [3]; Усольцев, 1997 [8]; Уткiн, 2001 [11]; Лакида, 2002 [5] та ш.). Роботи зазначених вище авторiв характеризуються комплексним шдходом до оцiнки основних складникiв бiологiчноï продуктивностi, використовуючи при цьому бюметричш та статистичнi методи. Що стосуеться Карпатського
регiону, то тут дослщження пов'язанi з оцшкою фiтомаси букових та смере-кових деревосташв проводили П.1. Лакида [5] та О.М. Колосок [4]. Однак поза увагою цих учених залишилися ялицевi деревостани, якi за площею пось дають трете мюце пiсля смерекових (ялинових) та букових.
Ялиця бiла належить до числа щнних аборигенних порiд Укра!ни, зок-рема И Карпатського регiону. У прсьюй зонi Укра!нських Карпат ялицевi ль си обiймають 7,7 % земель вкритих люовою рослиннiстю [7]. Природш яли-цевi деревостани е у Львiвськiй, Iвано-Франкiвськiй, Чернiвецькiй та Закар-патськiй областях. Крiм цього, на цш територи ялиця - супутня порода у смерекових, букових та дубових насадженнях i е досить щнною домiшкою.
Мета проведених дослщжень у встановленнi математичних залежнос-тей та регресiйних зв'язюв мiж компонентами фiтомаси дерев ялищ бшо! Карпатського регiону з вщповщними таксацiйними показниками.
Аналiз компонентiв фггомаси дерев ялицi бшо! у природних люоста-нах Карпат проводився на основi даних 40 тимчасових пробних площ (ТПП), якi охоплювали дiапазон ялицевих насаджень вiком вiд 6 до 95 роюв, продуктивною 1а-Ш класiв бонiтету та вщносною повнотою вiд 0,44 до 1,11. Варто зазначити, що весь обсяг польового дослщного матерiалу був отриманий при закладцi ТПП авторами особисто. Пiдбiр дiлянок для закладки ТПП проводився з урахуванням географiчного поширення та ареалу ялицi бшо! у межах Укра!ни. Пiсля цього проводився аналiз пiдiбраних дiлянок: вщповщтсть умовам мiсцезростання, наявний санiтарний та еколопчний стан, тощо. Якщо дшянка була репрезентативною одиницею для ялицевих насаджень i придат-ною для мюцезростання, то вирiшували закладати тут ТПП.
За основу при зборi та обробщ дослiдного матерiалу використовували методику, яка детально висвiтлена в науковш лiтературi [5]. Загальну юльюс-ну характеристику дослiдних даних, яю були одержанi при проведеннi польо-вих робiт, наведено в табл. 1.
Табл. 1. Ктьшсна ощнка до^дних даних компонентiв фтомаси дерев ялищ бтоХ
Групи вшу модельних дерев Кшьюсть, пгг
модельних дерев з оцшкою фггомаси дослцдаих зр1з1в проб з крони всього
всьо-го а також всьо-го а також
стовбур гшки деревна зелень хвоя
до 20 роюв 54 47 41 6 86 65 21 133
21-40 роюв 52 80 59 21 120 90 30 200
41-60 роюв 47 116 77 39 156 117 39 272
61-80 роюв 38 72 48 24 96 72 24 168
81 \ > роюв 9 27 18 9 36 27 9 63
Разом 200 342 243 99 494 371 123 836
З метою встановлення наявност та тюноти кореляцшних зв'язюв мiж модельованими компонентами фггомаси дерев та !х таксацшними параметрами було створено робочий масив даних: вж (а), роюв; дiаметр (ё1;3), см; висо-та (И), м; дiаметр крони (ёкр), м; довжина крони (1кр), м; вiдносна (Р) та абсолютна повнота (О), м2-га-1 деревостану; маса деревно! зелеш (qдз), кг; маса п-
лок1 (qгiл), кг; маса стовбура у кор1 (qcт), кг; маса кори стовбура кг та ш-ш1. Внаслщок проведення кореляцшного анал1зу даного робочого масиву бу-ло виявлено, що найбшьш т1ст кореляцшш зв'язки спостер^аються м1ж ма-сою деревно! зелеш (qдз) 1 масою гшок (qгiл) та наступними таксацшними оз-наками: вiком, дiаметром, висотою, дiаметром крони та об'емом крони (Укр, м3). Коефщенти кореляци, що наведено в табл. 2, вказують на наявшсть тю-ного (високого) [1] прямого зв'язку мiж дослщжуваними компонентами ф^о-маси та таксацшними ознаками модельних дерев.
Табл. 2. Коеф^енти кореляци маси гток та деревног зелеш iз таксацшними
Показник а, рок1в ¿1.3, см И, м ¿кр, м Укр, м3
Ягш, кг 0,70 0,93 0,81 0,88 0,87
Ядз, кг 0,60 0,79 0,61 0,75 0,91
Враховуючи те, що критичне значення коефщента кореляци при 200 спостереженнях становить г = 0,20 [1], то одержат коефщенти кореляци i зв'язок, який вони описують можна вважати доcтовiрним на 5 %-му рiвнi значущоcтi.
Для встановлення залежностей мiж компонентами фiтомаcи та таксацшними ознаками дерев, було використано рiвняння множинно! статистично! алометри. Саме ця залежшсть найчаcтiше використовуеться вченими [2, 4, 5, 8, 10] при моделюванш параметрiв основних компонентiв фггомаси.
Моделювання параметрiв компонентiв фiтомаcи дерев ялищ бшо! проводилось двома напрямами:
• моделювання об'ему стовбура у кор1 та об'ему кори;
• моделювання компонентов ф1томаси крони (гшки у кор1, деревна зелень).
Статистичне оброблення даних та пошук математичних залежностей виконували за допомогою комп'ютерно! програми 8ТЛТ18Т1СЛ 6.0.
Внаcлiдок пiдбору рiзних модельних комбiнацiй у рiвняння вводили т показники, якi значуще впливали на залежну змiнну на 5 %-му рiвнi значу-щоcтi. При цьому перевага надавалась бiльш практичним рiвнянням, тобто в рiвняння, як аргумент, включали т такcацiйнi ознаки, як легко можна було визначити тд час натурного огляду дерева за допомогою нескладних прила-дiв. До кожного iз розроблених регресшних рiвнянь застосовували комплекс критерив статистично! оцiнки: оцiнка адекватноcтi моделi експерименталь-ним даним здiйcнювалаcя за F-критерiем Фiшера, проводилася перевiрка на наявшсть нормального розподшу залишкiв, також за допомогою 1;-критерш Ст'юдента проводилась перевiрка доcтовiрноcтi коефiцiентiв рiвнянь. Крiм цього, ймовiрну точнicть розроблено! моделi ощнки певного компонента фь томаси дерева здшснювали шляхом обчислення коефiцiента мшливост за-лишкiв залежно! змшно! (Уз, %).
Моделi об'ему стовбура у корi та об'ему кори шдбирались з урахуванням характеру змiни цих показниюв iз змiною дiаметра та висоти дерев. Одержат рiвняння, що найбшьш адекватно описують залежнi змшш наведено в табл. 3.
1 Без урахування др1бних гшок, що входять до фракци "деревна зелень".
Табл. 3. Регресшш мод^ оцтки об'ему компонентiв фШомаси _стовбура дерев ялищ бнлсн_
Номер модел1 Модель регреси Коефщент детермiнацii, Q2
1 уст = з,91-10-5 ■ а1'748 ■ и1270 0,99
2 Ук = 1,024-10"5 ■ а1429 ■ и1265 0,96
З наведених у табл. 3 даних можна зробити висновок, що регресшш рiвняння ощнки об'ему компонентв стовбура дерев ялищ бшо! адекватно описують дослщн данi, про що свiдчать висок значення коефщенпв детер-мшаци, а 1хт помилки знаходяться в межах вiд 7,2 до 14,2 %. Дан моделi можуть бути використан для знаходження фiтомаси стовбура у корi та кори, як в абсолютно сухому, так i свiжозрубаному станах, використовуючи для цього значення показникв базисно! (умовно!) i природно! щiльностi вщповщ-них компонентiв фггомаси.
Внаслiдок пошуку залежностей маси деревно! зеленi та гiлок вiд основ-них таксацiйних показникв були одержан моделi регреси, як наведено в табл. 4. Регресшний аналiз показав, що введення в рiвняння як аргумент диаметра крони (ёкр) призводить до полiпшення моделi, про що св1дчать нижчi значення коефщенпв мiнливостi залишкiв у цих моделях. Однак, необхщно вiдзначити, що значущють впливу дiаметра крони поряд з шшими таксащйни-ми показниками е досить мiнливою, оскльки у довiрчий iнтервал коефщента регреси, що вщображае залежнiсть даного показника, потрапляе нуль. З шшого боку, моделi в яких аргументом - дiаметр крони - е непрактичними при назем-нiй таксащ! фiтомаси дерев, проте можуть мати широке застосування при дис-танцiйних методах таксаци. Статистично значущий вплив на змiну шуканих параметрiв мае вiк дерева, однак введення його в рiвняння поряд з дiаметром та висотою не призвело до покращення моделi, а нав1ть дещо знизило й точнють. Це можна пояснити наявнiстю автокореляцй мiж даними таксацiйними ознаками.
Табл. 4. Регресшш моделi оцтки фтомаси основних компонентiв
крони дерев ялищ бтоХ
Номер моделi Модель регреси Коефщеит детермшаци, Q2
3 дЛз = 0,044 ■ а °,897 ■ И1,512 0,87
4 дЛз = 0,813 ■ а-0,590 ■а1,507 ■ И0,700 0,91
5 ддз = 0,645 ■ а ^ ■ и0,114 ■акр0,176 0,89
6 ддз = 0,753 ■ а 1,401 ■ (1к2 0Д64 0,89
7 дг,л = 2,430 ■Ю-4 ■ а 2,328 ■ И1,326 0,90
8 дпл = 2,930^10-4 ■ а0,840 ■а 2,354 ■ И0,156 0,92
9 дпл = 6,850 ■ 10-4 ■а 1,069 ■ и1,783 ■акр1,282 0,92
10 днл = 0,011 ■ а 2ДЪ6 ■ акр 0,946 0,90
За аналiзом моделей наведених у табл. 4 можна стверджувати, що роз-роблен моделi адекватно описують дослщний матерiал, про що свщчать до-сить висок коеф1щенти детермшаци
0,87-0,92). Варто вщзначити, що моделi оцiнки маси деревно! зеленi мають бiльшу точнють порiвняно з моделями ощнки маси гiлля. 1хня помилка знаходиться в межах вщ 18,6 до 26,4 %, тодi як помилка моделей маси гшля коливаеться вщ 24,0 до 35,1 %. Отримана точнiсть моделей узгоджуеться з результатами дослщжень, а також з резуль-
татами дослщжень iнших учених [5, 9, 10]. Така точшсть моделей, може бути пояснена високою мiнливiстю абсолютних значень дослiджуваних компонен-тiв фггомаси крони.
Таким чином, багатофакторний регресшний аналiз оцiнки маси дерев-но! зеленi та маси гiлок показав, що найбiльш придатними для ощнки маси дослiджуваних параметрiв е рiвняння 3 та 7. Цi двофакторш рiвняння за дь аметром на висот 1,3 м та висотою е найбiльш iнформативними та практич-ними i цiлком пiдходять для побудови нормативiв оцiнки компонентiв ф^о-маси крони дерев ялицi бшо!.
Нинi розробка на основi одержаних моделей системи нормативiв для таксаци фiтомаси дерев ялицi бшо! дасть змогу значно поповнити шформа-цшну базу, яка буде основою при складанш тактичних та стратегiчних плашв пов'язаних з вирiшенням низки ресурсознавчих та еколопчних проблем Кар-патського регюну.
Побудова нормативiв оцiнки компоненлв надземно! фiтомаси дерев ялицi бшо! в абсолютно сухому та свiжозрубаному станах здшснювалась за допомогою дiалоговоl програми TREE [5] на основi одержаних регресiйних моделей 1, 2, 3, 7 та значень яюсних ознак основних компоненлв фiтомаси дерева (базисна i природна щiльнiсть стовбура та гшок, вмiст абсолютно сухо! речовини в хво!, тощо). Нормативи мають форму таблицi з двома входами - дiаметром на висот 1,3 м та висотою. Зазначена вище програма дае змогу отримати нормативи для модальних повнот (0,7-0,8) деревостанiв для нас-тупних компонентiв фiтомаси дерева: деревина стовбура, кора стовбура, стовбур у кор^ гшки у кор^ хвоя, крона дерева, деревна зелень та надземна частина дерева. Фрагмент згаданих нормативiв наведено у табл. 5.
Табл. 5. Надземна фШомаса дерева ялиц бтоХ у природних деревостанах
Укратських Карпат (абсолютно сухий стан), кг
Д1аметр, см Висота, м
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
4 1,9 3,3 4,9 6,7 8,6
6 3,3 5,8 8,5 12 15 18
8 8,8 13 17 22 28 33
10 12 18 24 31 38 46 54
12 16 24 32 41 50 60 70 81
14 30 41 52 64 76 89 100 120
16 37 50 64 78 93 110 130 140 160
18 45 60 77 94 110 130 150 170 190 210
20 71 91 110 130 150 180 200 230 250
22 83 110 130 150 180 210 230 260 290 320
24 96 120 150 180 210 240 270 300 340 370
26 140 170 200 240 270 310 340 380 420
28 160 190 230 270 310 350 390 430 480
Отже, шдсумовуючи сказане вище, варто зауважити, що розроблеш нормативи можуть бути усшшно використаш як для ощнки окремих компонент ф^омаси дерев ялищ бшо!, так i для експертно! ощнки !х сукупностей. Оскшьки запаси та динамжа фiтомаси е важливими показниками, що визна-
чають хщ процесiв у лiсових екосистемах та використовуються з метою еко-лопчного монiторингу сталого ведення лiсового господарства та ощнки дже-рел депонування надлишку вуглецю. KpiM цього, шформащя наведена в нормативах часто необхщна при розв,язаннi багатьох господарських, еколопчних та наукових задач прського лiсiвництва.
Лiтература
1. Горошко М.П., Миклуш С.1., Хомюк П.Г. Бюметр1я: Навч. пос. - Льв1в: Камула, 2004. - 236 с.
2. Карманова И.В. Математические методы изучения роста и продуктивности растений. - М.: Наука, 1976. - 223 с.
3. Козьяков С.Н. Научные основы учета недревесного растительного сырья в процессе лесоустройства: Автореф. дис. ... д-ра с-х. наук: 06.06.02/ УСХА. - К., 1984. - 50 с.
4. Колосок О.М. Продуктивнють i структура ф1томаси штучних люосташв ялини зви-чайно'1 в Украшських Карпатах: Автореф. дис. канд. с.-г. наук: 06.03.02/ Нацюн. аграр. ун-т. -К., 2002. - 20 с.
5. Лакида П.1. Фггомаса лiсiв Украши: Монографiя. - Тернопiль: Збруч, 2002. - 256 с.
6. Никитин К.Е., Швиденко А.З. Методы и техника обработки лесоводственной информации. - М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 270 с.
7. Тереля 1П. Ялиця бiла (Abies alba Mill) у лiсах Украшських Карпат: стан, вiдтворення та гос-подарське використання: Автореф. дис. ... канд. с.-г. наук: 06.03.03/ УкрДЛТУ. - Львiв, 2004. - 20 с.
8. Усольцев В.А. Биоэкологические аспекты таксации фитомассы деревьев. - Екатеринбург, 1997. - 559 с.
9. Усольцев В.А. Принципы и методика составления таблиц биопродуктивности дре-востоев// Лесоведение. - 1988, № 2. - С. 24-33.
10. Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Гульбе Т.А., Гульбе Я.И. Аллометрические уравнения для фитомассы по данным деревьев сосны, ели, березы и осины в европейской части России// Лесоведение. - 1996, № 6. - С. 36-46.
11. Уткин А.И., Пряжников А. А., Гульбе Т. А., Гульбе Я.И. Аллометрия фитомассы и продукции деревьев лиственницы в высокопродуктивных молодняках// Лесоведение. - 2001, № 1. - С. 54-63.
12. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильсон С., Булый Ю.И. Система моделей роста и динамики продуктивности лесов Росии// Лесное хозяйство. - 2004, № 2. - С. 40-44.
УДК 591.5 + 630*907.13 Доц. 1.В. Делеган, канд. с.-г. наук -
НЛТУ Украши, м. Льв1в
ПРАКТИЧН1 ЗАХОДИ З АКТИВНО! ОХОРОНИ Р1ДК1СНИХ I ЗНИКАЮЧИХ ВИД1В ХРЕБЕТНИХ У Л1САХ ЗАКАРПАТТЯ
Подано практичш заходи з охорони видiв хребетних тварин, занесених до Чер-воно! книги Укра!ни (1994 р.), розроблеш вщповщно до вимог швейцарсько-укра-!нського проекту розвитку люового господарства в Закарпатп FORZA.
Ключов1 слова: практичш заходи, активна охорона, тварини, занесет до Чер-воно! книги Укра!ни, люи Закарпаття.
Assist. prof. I.V. Delehan - NUFWT of Ukraine, L'viv
Practical measure of active protection vulnerable and lower risk species Vertebrates in Transcarpathian Forest
It is represented practical measure of active protection vulnerable and lower risk species Vertebrates animals included in the Red Data Book of Ukraine (1994), worked on condition Swiss-Ukrainian forest development project in Transcarpathian FORZA.
Keywords: practical measure, active protection, animals included in the Red Data Book of Ukraine (1994), forest of Transcarpathian.
