CC BY
32
7. Klins U. (2000); Die Zertifizierung von Wald und Holzproducten in Deutschland. Dissertation zur Erlangrades der Forstwissenschaftlichen Facultaet der Technischen Universitaet Mu-enchen. 306. S.
8. Www.fsc-deutschland.de.
УДК 630*164.3 Доц. Ю.М. Дебринюк, канд. с.-г. наук - УкрДЛТУ
ОСОБЛИВОСТ1 ФОРМУВАННЯ КОРЕНЕВИХ СИСТЕМ PICEA ABIES [L.] KARST. В Л1СОВИХ КУЛЬТУРАХ ЗАХ1ДНОГО Л1СОСТЕПУ УКРА1НИ
Методом повного розкопування дослщжено особливост будови кореневих систем ялини европейсько! у 38-рiчному насадженш штучного походження Липниювсь-кого люництва Львшського лiспаркгоспу. Вивчено особливостi накопичення надзем-но! фiтомаси рослин. Експериментальним шляхом встановлено коефiцiент С для виз-начення маси кореневих систем ялини i3 застосуванням неруйнiвних методш дослщ-жень шдземно! частини породи.
Doc. Ju.M. Debrynuk - USUFWT
Peculiarities of Picea abies [L.] Karst. root system formation in forest cultures of Western Forest-Steppe of Ukrainian
It was studied peculiarities of Picea abies [L.] Karst. root part structure at 38-year stand of artificial origin in Lviv LPH by method of entire digging out it was found some special features at phytomass formation. The index C for determination of Picea abies root system mass was identified in experimental way with usage of non destructive methods of root system studies.
Як вщомо, продуктившсть лкових насаджень значною мiрою визна-чаеться взаемовпливом деревних порiд в обласп кореневих систем. Тому важ-ливими е дослщження тдземно!' частини лiсового фiтоценозу з метою встанов-лення глибини проникнення кореневих систем рослин, характеру розподалу 'х маси i довжини за горизонтами грунту, просторового розподшу шдземних органов порiд та 1х зв'язку з бiометричними показниками надземно!' частини.
У лiсiвничiй лiтературi багато авторiв [3, 4, 6, 19, 20, 25, 26, 31 та in] вщносять ялину до порвд з поверхневою кореневою системою. С.В. Зонн [13] вщзначав високу консерватившсть коренево!' системи виду, яка завжди розмь щаеться поверхнево, розвиваеться переважно у горизонтальному напрямку i пристосована тшьки до гумусового шару грунту. За даними A.I. Саталкiна [24] 85-95 % корешв ялини зосереджено в гумусовому горизонтi.
Поряд з цим, ряд дослiдникiв мають шшу точку зору щодо особливос-тей розвитку коренево!' системи ялини. Так, II. Шишков [28] прийшов до вис-новку, що iснуюча думка про поверхневе укорiнення ялини не може бути при-йнята як едине узагальнення. Коренева система породи вщзначаеться значною пластичнiстю i змшюеться залежно вiд грунтово-топографiчниx умов.
За М.6. Ткаченком [26], репутацiя ялини як найбшьш вiтровальноí породи склалась передусiм тому, що на мшких грунтах з близьким заляганням грунтових вод коренева система породи мае "тарiлкоподiбну" форму з попе-
речником у 10 i бшьше метр1в, однак iз заглибленням в грунт всього тшьки на 25-50 см. А. Бе^1ег [30] також вiдзначав на неглибоких грунтах формування в ялини широко описано!' типово! "тарiлкоподiбноí" коренево! системи, яка ха-рактеризуеться сильною концентращею корiння у верхнiх шарах грунту.
Грунтуючись на результатах власних дослiджень, а також на даних дослiджень iнших авторiв [9, 26], М.А. Голубець [5] заперечуе вщоме твер-дження С В. Зонна [13] про найвищу консервативнiсть коренево! системи ялини, яка при всх умовах розмщуаеться поверхнево; на глибоких свiжих добре дренованих неоглеених грунтах ялина утворюе глибоку кореневу систему. На добре дренованих грунтах БД. Зайцев [12] теж дослвджував в ялини ятрну кореневу систему. Глибоко проникаючi якiрнi коренi на добре дренованих грунтах вщзначав в ялини М.1. Калужський [17].
Дослвджуючи кореневi системи ялини в умовах Карпат, М.1. Калiнiн [16] вщзначае 11 значну варiацiю - ввд плоско!' у 3-5 см шарi грунту до якiрноí, яка проникае на глибину 1,5-2 м залежно вiд грунтово-гiдрологiчних умов.
За даними М.А. Голубця [6], найбшьш потужною кореневою системою, порiвняно з iноземними формами, характеризуеться аборигенна кар-патська ялина. Так, автор вказуе на наявнкть у туполускато! форми ялини (Р. exe1sa зиЬзр. obtusesquamata) потужно! та глибоко!' коренево! системи, яка до-сягае у свiжих судiбровах на сiрих лкових грунтах глибини 190 см проти 130 см - в ялини гостролускато! iноземного походження (Р. ехека subsp. аси-tesquamata). За даними М.А. Голубця, Л.1. Половшкова [8], коренi аборигенного екотипу ялини проникають глибше i розмщуються рiвномiрнiше по грунтових шарах, що сприяе бшьш повному використанню грунтово! родю-чостi та пiдвишуе в^овалостшккть породи.
Особливо важливим е вивчення формування коренево! системи ялини в ршнинних позаареальних умовах, де порода мае понижену бiологiчну спйккть.
Дослвджуючи будову коренево! системи ялини на срих лiсових легко-суглинистих грунтах, М.1. Калiнiн [16] вказуе на вплив типу грунту на будову коренево! системи породи: в цих умовах, порiвняно з бурими прсько-лкови-ми грунтами, утворюються добре виражеш вертикальнi вiдгалуження (до 1,6 м) ввд горизонтальних коренiв. Однак, на всх типах грунтш стрижневий корiнь в ялини вiдсутнiй, незважаючи на наявнiсть сприятливих умов для йо-го розвитку.
У тип лiсу С2-гБк Отлля на темно-сiрих грунтах М.А. Голубець [5] вданачив проникнення корешв ялини до глибини 1,0 м. За даними цього ж автора, в умовах Подальського Лкостепу ялина утворюе глибоку кореневу систему, яка досягае глибини 2 м. Тут основна маса корешв породи зосереджена не у верхньому 20-30 см шарi грунту, а значно глибше, чому сприяе добрий вод-но-повиряний режим срих лкових грунтав Подшля. При цьому проникнення корешв в глибину залежить вщ густоти ялинових деревостанш [22].
Одшею з основних причин поверхневого укоршення ялини можуть бути несприятливi грунтовi умови. Як вiдомо, коренева система породи дуже чутлива до нестачi кисню i навiть короткочасне виникнення анаеробних умов зумовлюе вiдмирання значно!' частини коренв [2]. У таких несприятливих
умовах коренева система стае дуже поверхневою, скорочуеться об'ем населено!' коршням товщi грунту, знижуеться прирiст та загальна продуктивнiсть насадження.
Так, в умовах Прикарпаття через погану аерацiю та дуже високу щшь-нiсть нижшх шар1в грунту ялина утворюе яскраво виражену поверхневу кореневу систему [7]. Автор зазначае, що в типах тсу С3-яцД та D3-яцД ялина розмiшае кореневу систему в шарi грунту 40-50 см, який характеризуеться найбшьш непостiйним водно-повiтряним режимом, i де протягом навiть одного року декшька разiв може спостертатися надмiрне перезволоження i пе-ресихання. М.М. Горшенiн, С.В. Шевченко [10] вважали це однiею з причин понижено!' бюлопчно! стiйкостi ялини у позаареальних умовах.
За даними М.1. Онисьюва [20], на грунтах Прикарпаття з щшьним шю-вiальним горизонтом коренi ялини не проникають вглиб, а поширюються в горизонтальному напрямку у середньому на 2,5-3 м, тодi як на суглинистих щебенистих буроземах та гiрсько-пiдзолистих грунтах Карпат кореш ялини проникають в грунт досить глибоко.
М.1. КалЫн [15] зазначае, що коренева система ялини, не маючи в цшо-му властивостей глибокого проникнення в грунт, мае здатшсть до штенсивного галуження скелетного корiння, переважаючи за цим показником сосну звичайну майже у 2, а дуб звичайний - у 4 рази. За даними дослщжень С.Н. Савицько1, 6. Д. Аюмова [23], вже 11-рiчнi культури ялини освоюють грунт у 2-метровому радауа вiд дерева та грунтовий шар товщиною до 20 см.
За даними ТА. Оя, К.Н. Лихмуса [21], у культурах ялини навиь при рдаому розмiшеннi немае далянки, яку не використовували б кореш кшькох дерев. Тут спостертаеться багаторазове (4-5) перекриття зон впливу, причо-му це перекриття вщбуваеться вiдносно рiвномiрно в межах площд всього де-ревостану.
Нами дослiджувались кореневi системи ялини европейсько! у 38^ч-них лiсових культурах складу 10Ял + Клг, якi зростають на територií Липни-кiвського л-ва Львiвського ЛПГ (кв.10, в.3) в тиш лiсу D3-гД, умови якого е оптимальними для росту ялини. Тип грунту - темно-арий лковий ошдзоле-ний. Середнi таксацiйнi характеристики породи таю: Нс=19,8±0,17 м; Dс=24,2+0,45; N=923 шт./га; 0=42,62 м2/га; М=437 м3/га; клас бонiтету - 1Ь.
Аналiз будови кореневих систем проводився з використанням базових положень методик [14; 11] iз застосуванням методу повно! розкопки моделей. У препарованих кореневих систем модельних дерев вивчали !'х бiометричну, морфологiчну та стереометричну будову. Кореневi системи, кр1м розподшу за масою, протяжнiстю та порядками галуження, розподшялись також за фракщями товщини.
Поряд з повною розкопкою, був використаний елементарний метод неруйшвного контролю кореневих систем, суть якого полягае у використанш рiзноí електропровiдностi рослин та грунту [29].
При визначенш складових вертикально!' структури бiогеоценозу, кр1м маси кореневих систем, нами визначались маса деревини стовбура, пенька,
мертвих та живих сучшв, асимiляцiйного апарату. Видшення бiогеогоризонтiв проводили згiдно з розподалом вертикально-фракцiйного складу фiтомаси [27].
Для визначення маси коренево!' системи та надземно!' частини в абсолютно сухому сташ з кожного бюгеоценотичного горизонту для кожно!' мо-делi брали всi компоненти (корiння, деревину, сучки, хвою) i в лабораторних умовах висушували при температурi 105 °С протягом 24 год.
Вивчення кореневих систем ялини европейсько!' 38^чного вiку у по-заареальних умовах методом повно!' розкопки з використанням базових методик [11, 14] проведено в УкраЫ вперше.
У процес дослiджень нами були отримаш такi результати.
Загальна протяжнiсть коретв ялини найвищою е у моделi кращого росту (А), яка за цим показником переважае моделi середнього (Б) та ввдста-ючого (В) росту у 2,4-4,1 раза (табл. 1). При цьому показник протяжноста ко-ренiв у вiдстаючоí моделi у 1,7 рази бшьший, шж у моделi середнього росту. Це явище можна пояснити штенсивним нарощуванням вiдстаючим деревом тонкого корiння, оскшьки за показником загально! маси корешв спостерь гаемо вже перевагу моделi Б над моделлю В (у 1,5 раза).
Щодо протяжностi корешв рiзноí орiентацií, то у всх випадках перевага належить моделi кращого росту. При порiвняннi цих величин у моделей Б i У знову спостерiгаемо суттеву перевагу моделi вiдстаючого росту над се-редньою, особливо - за довжиною корешв вертикально!' орiентацií. Косовер-тикальних коренв у моделi В, на вiдмiну вiд моделей А i Б, не виявлено.
Вiдносна довжина горизонтального коршня у всiх трьох моделей вщ-рiзняеться слабо. Ввдсоток протяжностi вертикального корiння у моделей А i У теж майже однаковий, i навiть з деякою (на 1,5 %) перевагою даного показ-ника у моделi ввдстаючого росту при рiзкому зниженнi ввдносно! величини цього показника у середньо! моделi (у 1,7-1,8 раза). Розподш корiння за ма-сою шдтверджуе горизонтальний тип галуження коренево! системи, однак вертикальнi коренi у вщстаючо! моделi займають трохи менше половини вщ загально!' маси коренево!' системи моделi (41 %). Очевидно, сильна конкурен-цiя у пiдземнiй частиш лiсового фiтоценозу з боку дерев кращого i середнього росту зумовили формування у вiдстаючоí моделi значно!' кiлькостi корiн-ня вертикально!' орiентацií як за довжиною, так i за масою.
За абсолютними показниками маси горизонтальних i вертикальних ко-ренiв перевага належить моделi А. За вiдносним показником маси вертикального коршня модель У мае перевагу не тальки над моделлю Б (у 2,1 раза), але й над моделлю А (у 1,8 раза).
Розподш горизонтального коршня за порядками галуження показуе на-явшсть у всх порщ коренв 6-го порядку (табл. 2). Найменшою протяжнктю вiдзначаються коренi 1 i 6-го порядк1в, промiжне мкце займають коренi 4-го та 5-го порядив, та найбiльшою протяжнiстю - кореш 2-го i 3-го порядюв.
Табл. 1. Структура кореневих систем ялини европейськоХ
Група росту дерев Загальна протяж- нють корешв, м У т.ч. корешв, м / % Загальна У т.ч. KopeHÍB, кг / % Maca пенька, кг
горизонтально верти-кальних косовер-тикальних маса KopeHÍB, кг горизон-тальних верти-кальних косовер-тикальних
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Крапц 1366,75 822,52/60,2 462,89/33,9 81,34/5,9 40,85 28,869/70,67 8,952/21,91 3,031/7,42 68,3
Середш 336,48 239,36/71,1 64,48/19,2 32,64/9,7 20,28 14,151/69,79 3,993/19,69 2,133/10,52 33,6
Вщстакга 570,35 368,62/64,6 201,73/35,4 13,63 8,099/59,43 5,528/40,57 - 21,8
Табл. 2. Розподш протяжностг кореше яли ни eeponei ricbKoï за поряд коми галужеь 1НЯ
Група росту дерев Загальна протяж- НЮТЬ, M Горизонтальных корешв
Всього, M за порядками галуження, %
1-ий 2-ий З-ш 4-ий 5-ий 6-ий 7-ий
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Крапц 1366,75 822,52 4,2 19,0 37,4 24,7 11,4 3,3 -
Середш 336,48 239,36 7,9 31,5 37,2 17,7 5,4 0,3 —
Вщстаюч1 570,35 368,62 4,8 20,8 49,8 18,7 5,6 0,3 -
Закшчення табл. 2
Вертикальних корешв Косовертикальних корешв
Всього, м за порядками галуженнями, % Всього, м за порядками галуження, %
1-ий 2-ий З-ш 4-ий 5-ий 6-ий 7-ий 1-ий 2-ий З-ш 4-ий 5-ий 6-ий 7-ий
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
462,89 2,6 18,1 34,9 25,1 11,8 7,5 - 81,34 3,8 20,3 34,3 22,5 12,6 5,4 1,1
64,48 4,9 25,2 35,7 23,7 7,5 2,9 0,1 32,64 4,6 27,0 37,5 19,1 9,2 2,2 0,4
201,73 2,6 21,2 37,0 25,8 10,6 2,8 - - - - - - - - -
Приблизно така ж закономiрнkть спостерiгаеться i в розподш протяж-ностi вертикальних корешв за порядками галуження. Максимальний ввдсоток припадае на коренi 3-го та 4-го порядив. Щкаво, що вiдносна протяжнiсть вертикального корiння цих порядив у всiх трьох моделей досить подабна.
Вiдносна довжина корiння 3-5-го порядив галуження моделi вщста-ючого росту мае перевагу на 2,1-3,1 % над цим показником у середньо! моделi.
Косовертикальнi кореш виявлеш тiльки у моделей кращого та се-реднього росту, яи займають 6-10 % вiд загально! довжини та маси коренiв цих особин. Тут нами зафшсовано 7 порядив галуження. Найбшьша довжина косовертикальних коренiв припадае на 2-4-ий порядки галуження.
Розподш маси корешв вах орiентацiй за порядками галуження у дос-лiджених моделей вiдрiзняеться ввд розподiлу за протяжнiстю (табл. 3). Так, найбшьша маса горизонтального коршня вiдзначена у кращого дерева, яка у 2,0 та 3,6 раза переважае аналопчний показник у середньо! та вщстаючо! моделей. За масою вертикальних корешв це перевищення становить, вщповвд-но, 2,2 та 1,6 рази. Маса косовертикальних корешв моделей А i Б вiдрiз-няеться слабо.
На ввдшну вщ розподшу за протяжнктю, найбiльшою масою у моделей ввдзначаються коренi 1 -2-го порядив галуження, що становить практично бшьше 90 % вiд !х загально! маси.
Щодо розподшу протяжносп коренiв за фракцiями товщини, то най-бiльший вiдсоток займають кореш фракцп до 2 мм (табл. 4). Якщо цей показник для моделей А i У становить коло 70 %, то для моделi Б - тшьки 56 %. Однак, якщо вiдносна протяжнiсть коренiв фракцп 2,1 -4,0 мм у моделей А i У знову однаковi (12 %), то у моделi Б цей показник е бшьшим у 1,8 раза.
Розподш маси корешв за товщиною показуе, що найвищий вщсоток коре-нв у всх моделей вiдносигься до фракци > 10 мм (81 -92 %). Маса шших фракщй е незначною. За даними М.А. Голубця, Л.1. Половнiкова [8], основну масу шд-земно! частини породи складають коренi диаметром понад 6 мм (до 77 %).
Нами також вивчались особливостi розмiшення рiчних шарiв на попе-речних сiченнях коренв 1 -го порядку товщиною > 10 мм для всх трьох мо-дельних дерев. Характерною рисою е близька до прямокутно! форма поперечного счення iз рiзко змiшеним центром в бiк нижньо! частини кореня. Вивчення ходу росту коренв показуе !х iнтенсивний ркт у верхнiй частинi (до поверхш грунту), тод як прирiст вниз е дуже слабким.
Певними особливостями вiдзначаеться стереометрична структура шд-земно! частини ялинових насаджень (табл. 5). Необхщно вiдзначити, що сшв-вщношення кращих, середнiх та вiдстаючих в роста дерев становить 4,64 та 32 %.
Сумарна довжина корешв 1 -го порядку найвища у дерев кращого росту, перевищуючи у 2-2,2 раза цей показник у дерев середнього i ввдстаючого росту. Значно бшьшу рiзницю спостеркаемо у плошд кореневого живлення дерев рiзних груп росту. Перевищення даного показника у кращо! моделi над iншими становить 5,7-9,4 рази. Подабним до плошд живлення е середньорiч-ний приркт дерев за цим показником.
Табл. 3. Розподш маси кореше ялини еврдпейськоХ за порядками галуження
Група росту дерев Загальна маса, кг Горизонтально корешв
Всього, кг за порядками галуження, %
1-ий 2-ий З-ш 4-ий 5-ий 6-ий 7-ий
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Крапц 40,852 28,869 69,11 24,69 5,36 0,67 0,16 0,03 -
Середш 20,277 14,151 75,04 21,96 2,43 0,47 0,09 0,01 -
Вщстакга 13,627 8,099 69,13 23,87 4,60 1,16 0,22 0,02 -
Зактчення табл. 3
Вертикальних корешв Косовертикальних корешв
Всього, кг за порядками галуженнями, % Всього, кг за порядками галуження, %
1-ий 2-ий З-Ш 4-ий 5-ий 6-ий 7-ий 1-ий 2-ий З-ш 4-ий 5-ий 6-ий 7-ий
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
8,952 63,50 29,05 5,35 1,56 0,32 0,22 - 3,031 65,27 27,42 5,77 0,97 0,46 0,09 0,02
3,993 61,33 28,67 7,20 2,47 0,26 0,06 0,01 2,133 67,15 24,14 7,37 1,12 0,15 0,06 0,01
5,528 67,70 25,54 4,86 1,34 0,41 0,15 - - - - - - - - -
Табл. 4. Розподш протяжностг гмаси кореше ялини европейськоХ за фракщями товщини
Група росту дерев Загальна про-тяжнють корешв, м Розподш протяжное™ корешв за фракщями товщини, % Загальна маса корешв (без пенька), кг Розподш маси корешв за фракщями товщини, %
_Д ¡аметр ко реневих фракцш, мм даметр ко реневих фракцш, мм
до 2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 6,1-10,0 > 10,0 до 2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 6,1-10,0 >10,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Краиц 1366,75 70,0 12,3 5,2 5,5 7,0 40,85 1,0 1,2 1,6 4,6 91,6
Середш 336,48 55,8 21,8 8,7 6,9 6,8 20,28 1,0 1,8 2,3 13,9 81,0
Вщстакга 570,35 68,1 12,1 4,3 12,2 3,3 13,63 2,9 2,6 2,6 4,6 87,3
Табл. 5. Стереометрична структура кореневих систем ялини свропейськоХ
Група росту дерев К-сть дерев на 1 га, шт. Сумарна довжина корешв першого порядку, м Площа кореневого живлення одного дерева, м2 Середньор)чний прирют плопц живлення, м2 Сума площ кореневого живлення на 1 га, м2 Об'ем грунтового живлення одного дерева, м3 Середньо-р1чний прирют об'ему живлення, м3
1 2 3 4 5 6 7 8
Крашд 35 50,06 113,77 2,71 3981,95 56,88 1,35
Середш 594 24,75 19,81 0,47 11767,14 6,93 0,16
Вщстакга 294 22,90 12,15 0,32 3572,11 4,72 0,12
Затнчення табл. 5
Сума об'ем1в живлення на 1 га, м3 Площа про-екцн крони одного дерева, м2 Сума площ проекцн крон, м2 / га Середньор1ч-ний прирют плопц проек-цп крони, м2 Сшввщношен-ня площ про-екц1'1 корешв 1 крони, раз1в Коефщ1ент 610Л0Г1ЧН01 напруги, м / м3 Площа поверхш пенька Б, м2 Загальна площа зр1з1в корешв першого порядку Бь м2 Сшввщно-шення площ 8 / Б], раз!в
9 10 11 12 13 14 15 16 17
1990,80 18,31 640,85 0,44 6,2 24,02 0,1439 0,1761 0,82
4116,42 10,94 6498,36 0,26 1,8 48,6 0,0760 0,1021 0,74
1393,56 6,80 1999,20 0,18 1,8 120,3 0,0475 0,0834 0,57
Табл. 6. Бюметричм показники та розподш маси дерев ялини европейськоХ
Група росту дерев Du, см Н, м Протяжшсть корешв першого порядку, м (скелетних/разом Í3 вама розгалуженнями) Максимальна глибина проникнення корешв у грунт, м Maca частин дерева, кг
горизонтальних вертикальных косовертикальних пенька надземноТ частини шдземноТ частини загальна
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Крапц 29,7 24,68 39,29/822,52 6,54/462,89 3,43/81,34 1,50 68,30 526,81 40,85 635,96
Середш 17,9 19,42 28,23/239,36 2,16/64,48 1,54/32,64 1,05 33,60 175,74 20,28 229,62
Вщстакга 13,8 19,93 15,56/368,62 3,96/201,73 1,17 21,80 120,23 13,63 155,66
Замнчення табл. 6
Абсолютш та вщносш показники маси окремих частин дерева (кг / %)
Пенька Стовбура Коренево\' системи Гшок Xbo'í
жив их мертвих
12 13 14 15 16 17
68,30/10,7 400,59/63,0 40,85/6,5 84,70/13,3 15,23/2,4 26,29/4,1
33,60/14,6 147,44/64,2 20,28/8,8 18,61/8,1 3,61/1,7 6,08/2,6
21,80/14,0 97,87/62,9 13,63/8,7 13,17/8,5 4,64/3,0 4,55/2,9
Сума площ кореневого живлення акумулюе у co6i два показники -площу живлення одного дерева та кшьккть дерев на 1 га. Хоча рiзниця у кь лькостi кращих i вiдстаючих дерев дуже велика, сума площ кореневого живлення по цих групах вiдрiзняеться незначно (на 10 %). Переважаючою е сума площ живлення дерев середньо!' групи росту, якi формують основний запас стовбурно!' деревини в насадженнi.
Об'ем Грунтового живлення е найбшьшим у моделi кращого росту, як вщображення найбiльшоí глибини проникнення корешв та найбшьшо! площi кореневого живлення. Ця перевага моделi А над моделями Б i У становить 8-12 раз1в. За даними А.В. Альбенського [1], дерева ялини кращого росту, i3 яких можна формувати плантацда, у 10-20-рiчному вiцi щорiчно освоюють у середньому 3,45 м3 Грунту. Отримане нами значення середньорiчного приросту об'ему живлення дерев групи А помггно менше, що можна пояснити знач-но старшим вшом культур. Ймовiрно, у вказаному вшд цей показник повинен бути подiбним до визначеного А.В. Альбенським.
Сума об'емш живлення дерев рiзних груп росту подiбна до розподалу суми площ кореневого живлення.
Щкавим е порiвняння площi проекцií крон дерев рiзних груп росту з площею ix кореневого живлення. 1снуе значна рiзниця у площi проекцп крон дерев. Так, дерева ввдстаючого росту мають приблизно у 3 рази меншу площу крон, шж кращi особини. Площа проекцп крони середнього дерева займае промiжне положения.
Так, при площi проекцп крони моделi А у 18,3 м2 об'ем Грунтового живлення становить 57 м3, а насиченкть корiння Грунтом - 24,0 м/м3. Для пор1в-няння, А.В. Альбенський [1] дослiджував у дерев ялини площу проекцп крони у 47 м2 при об'емi Грунтового живлення 25 м3 та насиченостi Грунту коршням 11,6 м/м3. Таким чином, нашими до^дженнями встановлено значно вишд показники об'ему Грунтового живлення та насиченосп Грунту корiнням при по-мiтно меншiй (у 2,6 раза) площд проекцй' крони у дерев кращого росту.
За загальною сумою площ найбшьшу площу проекцй' крон займають дерева середньо! групи росту як таю, що складають переважаючу бiльшiсть особин в насадженш (71 %). Площа крон дерев ввдстаючого росту становить 22 %, а кращого росту - 7 % на 1 га. При цьому середньорiчний прирiст пло-щд проекцй' крони дерева кращого росту у 1,7-2,4 раза перевищуе цей показник у дерев середнього та ввдстаючого росту.
Щкавим е показник сшвввдношення площ проекцй' корешв i крони. Площа кореневого живлення кращих дерев у 6,2 раза переважае площу про-екцп i'x крон, а у дерев середнього i ввдстаючого росту - тiльки у 1,8 раза. Од-нак, як показуе детальний аналiз схеми проекцп крон дослiджуваного насад-ження, показник площд проекцп крон е доволi синтетичним: дерева кращого росту можуть мати вiдносно невеликi площi проекцй' крон, тодi як дерева ввд-стаючого росту можуть мати досить широт крони. Цей показник залежить значною мiрою вiд рiвномiрностi розмщення дерев на дiлянцi.
Наочним е коефщкнт бюлопчно!' напруги дерев, який закономiрно е найменшим у дерев кращо!' та найбiльшим - у дерев ввдстаючо!' групи росту.
Показник спiввiдношення площi поверxнi пенька до загально!' площi зрiзiв коренв 1 -го порядку е найбшьшим у моделi кращого, а найменшим - у моделi вiдстаючого росту. 1з погiршенням росту дерев площа поверхн пенька (S) зменшуеться значно штенсившше, нiж площа зрiзiв корешв 1 -го порядку (Sj), що i визначае абсолютне значення показника S/ Sb
Характеризуючи бюметричш показники дерев за групами штенсив-ностi росту, необxiдно звернути увагу на цiкавi особливостi породи (табл. 6). Так, боштет кращих та ввдсталих в ростi дерев вiдрiзняеться не дуже суттево (1с-1а), що свщчить про iнтенсивний висотний приркт рослин рiзниx рангiв. Якщо маса пенька середнього та ввдстаючого дерев вiдрiзняеться тiльки у 1,5 раза, то порiвняно з масою пенька дерева кращого росту - у 2-3 рази. При цьому абсолютна протяжшсть горизонтальних скелетних корешв у моделей А, Б i У сшвввдноситься як 1: 0,72: 0,40, вертикальних скелетних - 1: 0,33: 0,60 та косовертикальних скелетних - 1: 0,44: 0. Суттеву перевагу моделi А спостерь гаемо також i у протяжносп коренв з врахуванням всх розгалужень (табл. 6).
Необxiдно окремо зупинитись на аналiзi довжини скелетних корешв ялини. У моделi кращого росту максимальна довжина корешв 1 -го порядку е досить значною - 6-11 м, хоча середне значення досягае тшьки 3-4,5 м. Для моделей Б i У щ значення становлять, вщповвдно, 3,5-4,5 i 2,5-2,8 м та 2-2,9 i 1,4-1,9 м. За даними А. А. Малинаускаса [19], радiус поширення горизонтального корiння ялини вщ стовбура у 15^чних культурах у кисличниках Литви становить у середньому 2-2,5 м, а у 45^чних - 3,5-4 м, хоча окреме корiння в молодняках досягае довжини 3-3,5 м, а у середньовжових деревостанах -5-6 м. II. Шишков [28] дослщжував середню довжину горизонтального корш-ня у 100-рiчному ялиннику у 4-5 м. Як бачимо, отриманi нами даш е на порядок вищими.
У дослвджених моделей виявлено досить значне проникнення вертикального корiння - вщ 1,50 у моделi А до 1,05 - у моделi Б. Як i загальна протяжшсть горизонтального коршня, протяжнiсть вертикальних коренв та гли-бина 'х проникнення у дерева вiдстаючого росту бшьш^ нiж у середньо'' модели Найглибше проникнення коренево'' системи ввдстаючо'' моделi зафшсо-вано на вiдмiтцi 1,17 м по вертикальному ввдгалуженню, яке дуже нагадуе стрижневий корiнь. Проникнення якiрниx коренв на 20-30 см менше. За даними А.1. Саталкша [24], вертикальш вiдгалуження ялини не проникають глибше шж 60 см на глинисто-пщаних, 80 см - на супщаних та 120 см - на легкосуглинистих Грунтах, що помiтно менше встановлених нами значень. Однак, А.В. Альбенський [1] дослвджував вертикальнi вщгалуження горизонтальних корен1в ялини, яи досягали глибини 1,6 м. На ще глибше проникнення коренево'' системи ялини (до 2 м) вказував також М.А. Голубець [6].
Глибина проникнення ятрних коренв (вертикальних ввдгалужень) у середньо'' моделi становить в основному 40-60 см. До ще'' ж глибини прони-кае та основна кiлькiсть корiння модельного дерева.
Необxiдно вiдзначити, що у моделi середнього росту, подiбно до мо-делi вiдстаючого росту, спостеркаеться вертикальне вiдгалуження, яке нагадуе стрижневий коршь. Проникаючи до глибини 80 см, воно починае сильно
розгалужуватися в горизонтальному та косовертикальному напрямках. Дов-жина таких вiдгалужень становить у середньому 55-60 см.
Вертикальна частина коренево! системи у моделi А виражена найкра-ще, але на вiдмiну вiд iнших моделей, кореня, подiбного до стрижневого, не виявлено. Яирш коренi вiдходять в основному вщ "припеньково!" частини коренево! системи, проникаючи на глибину 1,0-1,2 м. Основна маса корiння моделi кращого росту знаходиться в шарi грунту 50-55 см.
Щодо косовертикальних корешв, то вони виявленi тiльки у кращо! та середньо! моделей за значно! переваги у кращого дерева (у 2,5 раза).
За показником абсолютно! маси надземно! частини та коренево! системи значну перевагу мае дерево кращого росту (у 3,0- 4,4 раза), тода як рiзниця за даними показниками у середньо!' та вiдстаючоí моделi менш помина у 1,5 рази).
Як видно iз розподалу маси за окремими частинами дерева, вiдносна маса стовбура у вах трьох моделей практично не вiдрiзняеться i знаходиться в межах 63-64 % вщ загально! маси рослин. Вщносна маса пенька е дуже подабною у моделей Б i В, тода як у моделi А цей показник на 3,3-3,9 % менший. Вiдсоток маси коренево! системи в основному зростае iз попршенням росту дерев.
Щодо розподшу маси живих гiлок, то значна перевага тут належить мо-делi кращого росту. За абсолютним показником вона переважае моделi Б i У у 4,6 та 6,4 раза, тода як перевага за вщносною масою невелика (4,8 та 5,3 %).
Найбшьша вiдносна маса мертвих глок зафiксована у моделi вщста-ючого росту. За абсолютним показником маси мертвих плок вона навиь у 1,3 рази перевищуе модель середнього росту.
Незначна вiдмiннiсть за вiдносним показником у всх трьох моделей спостерiгаеться також i за масою хво!, хоча за абсолютним показником перевага кращого дерева над середшм та ввдстаючим становить 4,3-5,8 раза.
За кнуючими лггературними даними [18], iнтенсивний ркт культур ялини можливий, якщо маса корешв породи становить мЫмум 20 % вщ загально! маси рослини, тобто при сшввщношенш корешв i надземно! частини не менше 0,20. У нашому випадку з врахуванням маси пенька для моделей А, Б, i У цi значення становлять 17, 23 та 23 %. Як бачимо, отримаш нами данi не пiдтверджують даних А. А. Коротаева [18]; високоiнтенсивний ркт ялини можливий i при меншому спiввiдношеннi маси коренiв та надземно! частини.
Перспективним напрямком у дослвдженш кореневих систем е електро-метричш методи. У зв'язку з цим, для визначення маси кореневих систем, по-ряд iз безпосереднiм !х зважуванням, ми використовували прилад Б.1. Якушева. Експериментальним шляхом нами визначено коефщкнт С, який е харак-терним для коренево! системи конкретного виду деревно! породи. Для ялини европейсько!, яка зростае у позаареальних умовах, вiн становить 0,23.
Знайдений коефщкнт ми використали в якосп контролю для визначення маси кореневих систем дослщжуваних моделей ялини. Визначена маса коренево! системи цих моделей разом з пеньком шляхом зважування стано-вить 109,2, 53,4 та 35,4 кг, а з використанням електрометричного методу Б.1. Якушева - 113.8, 56.2 та 36.6 кг. Як бачимо, розходження в мас коре-невих систем ялини, визначених двома методами, знаходиться в межах 5 %.
На основi проведеного аналiзу можна зробити таю узагальнення.
Для iнтенсивного росту, розвитку та стшкосп ялинових насаджень ви-рiшальне значения мае розвиток коренево! системи породи.
Найбшьшою протяжнктю корiния характеризуеться модель кращого росту. Друге мкце за цим показником належить вiдсталому в ростi дереву, яке переважае за протяжнктю коршня середню модель приблизно у 1,7 раза.
У моделi вiдстаючого росту спостеркаеться посилений розвиток вертикально! та горизонтально! частин коренево! системи за протяжнктю i перевага за цим показником моделi середнього росту. Модель У мае перевагу над моделлю Б саме за довжиною тонкого корiння, оскшьки за масою вона суттево вiдстае як ввд середньо!', так i вщ моделi кращого росту. Ймовiрно, що саме на-рощування тонкого коршня дае змогу вщстаючш моделi шдтримувати свою життездатнiсть в умовах конкуренцп за вологу та поживнi речовини.
За протяжнiстю у кореневих системах дослвджуваних рослин за група-ми росту переважаючою е горизонтальна частина, найбшьша - у середньо! моделi (71 %), дещо менша - у моделей кращого та вщстаючого росту (60-65 %). Вертикальна частина коренево! системи е помино слабше розви-нена, але все ж становить приблизно 1/3 частину вщ загально! протяжности корiния у кореневш системi. Таким чином, говорити про ялину, як про породу тшьки з поверхневим укорiнениям е не зовам правильно.
Розподш маси корешв показуе значну перевагу горизонтального ко-рiния, однак 1/5 маси все ж складають коренi вертикально! оркнтацп, а у ввд-стаючо! моделi - майже 1/2.
У моделей А i Б виявлеш коренi горизонтальнi, вертикальнi та косо-вертикальнi, а у моделi В - кореш тшьки перших двох оркнтацш.
Розподiл протяжностi i маси горизонтального, косовертикального та вертикального коршня у вах моделей показуе !х галуження до 6-7-го поряд-кiв. Максимальний вiдсоток протяжностi корiния вах орiентацiй припадае на 2-4-ий порядки галуження, тод як за масою - на 1 -ий i 2-ий порядки.
Основну масу кореневих систем модельних дерев займають горизон-тальнi коренi 1 -го порядку, яш розмiшуються переважно в шарi Грунту 0-40 см. Основна частина маси та протяжност! коренв ялини у всiх трьох моделей на во-логих темно-сiрих легкосуглинистих Грунтах знаходиться в шарi до 50 см.
При дослвдженш пiдземно!' частини для вах моделей встановлено, що в габиуа кореневих систем помине мкце займае вертикальна частина, яка проникае досить глибоко в товщу Грунту. Це не дае шдстави вважати ялину породою з яскраво вираженою поверхневою кореневою системою. У двох моделей виявленi вертикальш вiдгалужения, досить подiбнi до стрижневих коренв, хоча самi стрижневi кореш у породи ввдсутш. Згiдно з класифка-цiею кореневих систем [11], тип коренево! системи ялини европейсько!, яка зростае за межами природного ареалу, можна визначити як спещальний (не-повний) з шдсистемами горизонтальних коренв (ГК), вертикальних вщгалу-жень ввд горизонтальних коренв (ВВГК), косо-вертикальних коренiв (КВК) та голови коренево! системи (ГКГ).
Розподiл протяжносп коренiв за фракцiями товщини показуе макси-мальне значения даного показника у вах трьох моделей для фракцш товщи-ною до 2 мм та 2,1-4,0 мм, тодi як максимальний показник маси корешв при-падае на фракцiю > 10 мм.
Найбшьшою площею кореневого живлення володiють дерева кращого росту, яю переважають за цим показником дерева шших груп росту у се-редньому у 5-6 разiв. Площа кореневого живлення середнiх та ввдстаючих ек-земплярiв вiдрiзияються мiж собою значно менше.
Найбшьшу площу кореневого живлення на 1 га (60 %) займають дерева переважаючо! середньо! групи росту. Iншi 40 % далять мiж собою приб-лизно однаково дерева кращого та ввдстаючого росту.
Проведенi дослщження показали значне перевищення плошд кореневого живлення над площею проекцш крон дерев, особливо - у моделi кращого росту. Коефщкнт бюлопчно! напруги закономiрно зростае при переходi вiд дерев групи кращого до групи ввдстаючого росту.
Ввдносна маса стовбурно! деревини в моделей рiзних груп росту практично не вiдрiзняеться, що наводить на думку про стабшьшсть даного показника для всх екземплярiв ялини европейсько!.
Дерева кращо! групи росту характеризуються найвищими показника-ми площi та об'ему грунтового живлення, середньорiчними приростами за цими показниками, найбiльшою площею проекцп крон.
Основну юльккть дерев в насадженш займають особини середньо! групи росту (64 %). На дерева груп А та У припадае ильки 4 та 32 %. Тому лкгвни-чi заходи повинш бути спрямованi на забезпечення участ! у склад насадження бшьшо! частки дерев кращого росту ! зниження учасп дерев вщстаючих в рост!. Цим заходом можна шдвищити запас стовбурно! деревини ялини на 10-30 %.
Отримаш нами дан! з оптимального сшввщношення маси шдземно! ! надземно! частин ялини не шдтвердили кнуюч! дан! в науковш лггератур! (> 0,20). Високоштенсивний ркт ялини можливий ! при менших значеннях (0,17), тод! як стввщношення 0,23 не забезпечуе високо! !нтенсивносп росту породи (модел! Б ! В).
Дослвдним шляхом нами визначений постшний коефщкнт С (С=0,23), застосування якого дае змогу з достатньою точнктю (±5 %) знаходити масу шдземно!' частини ялини без !"! викопування, що потр!бно для виршення р!з-них практичних цшей.
Вивчення будови шдземно! та надземно! частин дерев ялини европейсько! дае змогу оптишзувати протягом перюду лковирощування густоту та розмщення особин, режими проведення лкгвничих догляд!в, що необхвд-но для запровадження системи штенсивного лiсовирощувания на принципах породозмши з метою скорочення термшгв лiсовирощувания та шдвищення виходу деревини з одинищ лково! площД.
Лiтература
1. Альбенский А.В. Выращивание плантаций ели в Нечерноземной зоне европейской части СССР// Лесное хоз-во. - 1991, № 10. - С. 36-38.
2. Асютин П.Ф. О влиянии рельефа местности на продуктивность еловых и сосновых насаждений// Лесоведение и Лесное хоз-во. - Минск: Вышейш. школа, 1973, вып. 7. - C. 170-172.
3. Бородин А.М. Культуры ели и повышение производительности лесов. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 143 с.
4. Вайчис М.В. Педогенетическая основа проектирования высокопродуктивных еловых фитоценозов в условиях Литовской ССР// Тез. докл. Всесоюз. конф. "Формирование эталонных насаждений". - Каунас: Гирионис, 1979, ч.2. - C. 36-38.
5. Голубець М. А. Вплив еколопчних умов на розвиток коренево! системи ялини зви-чайно! (Picea exelsa Link.)// Зб.: Екологш та систематика рослин Карпат i прилеглих територш.
- К.: Вид-во АН УРСР, 1963. - C. 13-23.
6. Голубец М.А. Ельники Украинских Карпат. - К.: Наук. думка, 1978. - 262 с.
7. Голубец М.А. Ель в культурах равнинной части западных областей УССР: Авто-реф.дисс... канд. с.-х. наук: Харьков. с.-х. ин-т им. В.В. Докучаева. - Харьков, 1959. - 15 с.
8. Голубець М. А., Политиков Л.1. Продуктившсть ялинових деревостанв залежно вщ походження й систематично! приналежност ялини [Picea abies (L.) Karst.]// Укр. ботан. журн. - 1973, т.30, № 4. - C. 433-438.
9. Гордieнко I.I. Взаемовплив ялини та дуба в мшаних культурах на Украхш: Авто-реф.дис... канд. бюлог. наук: I-нт лiсiвництва. - К. - 1950. - 20 с.
10. Горшенин Н.М., Шевченко С.В. О причинах гибели культур ели в Прикарпатье// Научн. записки ЛСХИ. - Львов, 1954, т.4. - C. 174-176.
11. Гузь М.М. Кореневi системи деревних порщ Правобережного Лiсостепу Укра!ни.
- К.: Ясмина, 1996. - 145 с.
12. Зайцев Б.Д. Лес и почва. - М.: Лесн. пром-сть, 1964. - 161 с.
13. Зонн С.В. Влияние леса на почвы. - М.: Изд-во АН СССР, 1954. - 160 с.
14. Калинин М.И. Методика исследования строения и процессов формирования корневых систем деревьев// Лесн. хоз-во, лесн., бум. и деревобраб. пром-сть. - К.: Будивель-ник, 1976, вып. 7. - C. 25-29.
15. Калинин М.И. Структура и пластичность корневой системы сосны обыкновенной// Лесн. журн. - 1981, № 4. - C. 13-16.
16. Калинин М.И. Формирование корневой системы деревьев. - М.: Лесн. пром-сть, 1983. - 152 с.
17. Калужский Н.И. Особенности создания лесных культур в западных областях УССР. - Львов: Изд-во Львов. ун-та, 1961. - 60 с.
18. Коротаев А.А. Формирование и рост корневых систем в культурах ели// Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. - Л.: ЛТА, 1986. - C. 59-65.
19. Малинаускас А.А. Особенности распределения корневых систем в смешанных культурах хвойных// Труды ЛитНИИ лесн. хоз-ва. - Вильнюс: Мокслас. - 1982, вып. 22. - С. 107-114.
20. Ониськив Н.И. Еловые культуры Прикарпатья// Вестник сельхоз. науки. - М.: Лесн. пром-сть. - 1964, № 7. - C. 101-106.
21. Оя Т.А., Лыхмус К.Н. Горизонтальное распределение корней ели в средневозрастном древостое// Лесоведение. - 1985, № 1. - C. 44-47.
22. Рижило Л.С., Пткш О.1. Вплив густоти насаджень на рiст i продуктившсть сме-рекових деревосташв// Зб.: Наука - люовому виробництву Карпат. - Ужгород: Карпати, 1973.
- C. 38-45.
23. Савицкая С.Н., Акимова Е.Д. Освоение почвы корнями в культурах ели// Сб. научн. тр. ЛенНИИЛХ: Посадочный материал для создания плантационных культур. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1986. - C. 77-79.
24. Саталкин А.И. Продуктивность еловых насаждений на дерново-подзолистых почвах различного механического состава// Научн. тр. МЛТИ. - М.: МЛТИ, 1972, вып. 40. -C. 91-98.
25. Сероглазова Л.М. Корневые системы псевдотсуги тиссолистной и серой, лиственницы сибирской и ели обыкновенной в лесных культурах// Лесоведение и лесное хозяйство. - Минск: Вышейш. шк. - 1978, вып. 13. - C. 47-50.
26. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. - М.-Л.: Гослесбумиздат, 1955. - 600 с.
27. Уткин А.И. Биологическая продуктивность лесов (методы изучения и результаты)/ Сб.: Итоги науки и техники. Сер. "Лесоведение и лесоводство". - М.: ВИНИТИ, 1975, т.1. - C. 9-189.
28. Шишков И.И. Корневые системы ели и их значение в практике лесного хозяйства// Научн. тр. ЛТА. - Л.: ЛТА. - 1953, № 71. - C. 71-86.
29. Якушев Б.И. Электрометрический способ оценки массы подземных органов растений. - Минск: АН БССР/ Доклады АН БССР. - 1972. - Том XVI, № 9. - C. 848-850.
30. Dengler A., Röhrig E. Waldbau auf ökologischer Grundlage. - Hamburg und Berlin: Verlag Paul Parey, 1980. Bd.1. S. 151-156, 140-150, 174-179.
31. Strohschneider I. Ein Blick in den "unterirdischen" Wald// Österr. Forstztg. 1991. № 2.
S. 31-34.
УДК 630*182.51 Щ.Н. Зеленський I.С. Вттотв - УкрДЛТУ
ТАКСАЦШНА БУДОВА ЗА Д1АМЕТРОМ ДЕРЕВОСТАН1В
КЛЕНА-ЯВОРА ЯК ЕЛЕМЕНТА Л1СУ У КАРПАТАХ
На n^cTaBi аналiзу матерiалiв 42 пробних площ i шести люосж наводиться ди-намша пaрaметрiв коефщенпв вaрiaцil, асиметрн та ексцесу рядiв розподшу дерев клена-явора за дiaметром, ранив середшх дерев та розподшу дерев за природними ступенями товщини у зв'язку з вшовою змшою середшх дiaметрiв.
Prof. M.N. Zelenskij, doc. I.S. Vintjniv - USUFWT
Afforestation evaluation of maple-sycamore stands with respekt to diameter as a forest element in Carpathians
The dynamics of parametrs for coefficients of variation, assymetry and excess in series of distribution for maple-sycamore trees are presented on the bases of analysis for 42 trial areas. these series take into account rank of medium tree, distribution according to natural grades of thickess and secular variations fveragt diameters.
На Прикарпатп i Карпатах у вологих i сирих, pi^;me свiжих, умовах виростання у складi букових, буково-ялицевих, ялицево-ялинових i ялинових лкосташв часто трапляеться клeн-явip. Його частка у складi дepeвостанiв змшюеться вiд поодиноких дерев до домiнування за кiлькiстю дерев (40-80 %). Дослiдники уже давно вiдзначали особливу цiннiсть дшово! дере-вини явора i розробили низку наукових рекомендацш щодо його збереження та збшьшення участi у складi насаджень. Але на товарну структуру деревосташв суттево впливае розподш дерев за ступенями товщини. Для практики важливим е встановлення паpамeтpiв кривих розподшу та характеру зв'язкiв мiж piзними ознаками.
Оскшьки клeн-явip у Карпатському репош не виступае як основний лкоутворювач, то нi один з дослвдниюв цього виду деревно! породи [1,3,5,7] не вивчав таксацiйноí будови деревосташв як елемента лiсу. Проф. К.6. НМ-тiн [6] зазначав, що при достатньому вивчeннi загальних закономipностeй та-ксацiйноí будови чистих дepeвостанiв у кожному iндивiдуальному випадку для кожного елемента лку виявляються своеpiднi особливостi, якi доцiльно вивчати не тiльки з теоретично!, але i практично! точок зору. Вперше на не-обхiднiсть вивчення будови деревосташв окремих елемент1в лiсу звернув увагу П.В. Горський [2], оскшьки для них характерна особлива мiнливiсть
