CC BY
21
Some conceptual directions in contemporary ecological science such as phytogenic field and phytomelioration are investigated. Since the 1960 s the problem of phytogenic field has been reflected in many national scientists. Search criteria for the selection of the phytogenic field of individual plants will inevitably lead to the definition of the phytogenic field of vegetable group of phytocenotic. The researchers of the phytogenic field view phytomelioration role of plant groups, which is based on dynamic interaction of lateral and radial flows from a different angle. In our view, the concept of the phytogenic field should be the core of theoretical principles of phytomelioration, which in practical terms will provide a continuum of vegetation above devastated lands.
Keywords: physical field, phytogenic field, energy, matter, biogeocoenosis, group, association, microclimate, gradient, environment.
УДК 630*5:582.632
ОСОБЛИВОСТ1 МОДЕЛЮВАННЯ СТОВБУРОВО1 ПРОДУКЦН ДЕРЕВОСТАН1В БЕРЕЗИ ПОВИСЛО! У ЧЕРШПВСЬКОМУ ПОЛ1СС1 П.1. Лакида1,1.С. Прилтко2'3, М.Г. Сорока4'3
Дослщжено особливост моделювання стовбурово! продукцп деревосташв берези повисло!. Експериментальну базу даних склали тимчасовi пробш площ^ зiбранi за спе-щальною методикою, та повидшьна таксацшна характеристика банку даних Чершпвсь-кого Полюся. Розроблено комплекс математичних моделей для оцшювання стовбурово! продукцп стовбурово! деревини та кори деревостанiв берези повисло!. Опрацьовано нормативи оцшювання продукцп дослщжуваних компонентiв. Встановлено, що березо-вi насадження в умовах Чернiгiвського Полюся е високопродуктивними, щорiчно забез-печують високий рiчний прирiст продукцп стовбурш дерев.
Ключовi слова: березовi деревостани, бiотична продукцiя, таксацшна характеристика, поточний прирiст за запасом, запас кори.
Вступ. Актуальною проблемою сьогодення е опрацювання системи норма-тивно-шформацшного забезпечення з оцiнювання оптимальних обсялв вико-ристання природних ресурсiв. Природш умови iснування лiсiв iстотно змшили-ся пiд впливом антропогенних факторiв. Наслiдки цього впливу проявляються у забрудненш атмосфери i грунпв, зниженш рiвня грунтових вод, змiнi лкорос-линних умов пiд дiею рекреацц. Для лiсового господарства Украши особливо вагомим е вплив змiн умов росту лкш i ведения лкового господарства, пов'яза-нi iз глобальним потеплiниям та забрудненням значних територш радюнуклща-ми внаслiдок аварií на ЧАЕС [8].
Аналiз бiопродуктивностi березових деревостанiв Чернiгiвського Полiсся дасть змогу оцшити потенцiйнi можливостi окремих деревних видiв виконувати роль екологiчного стабшзатора довкiлля. Бiотична продукция - продукщя, яка утворюеться в надземнiй та шдземнш частинах лiсового бiоценозу в процес фотосинтезу за одиницю часу на одинищ площi [4].
Природно-клшатичш, грунтов^ гiдрологiчнi та лкорослинш умови досль джуваного регiоиу сприятлиш для вирошування високопродуктивних хвойних,
1 проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук - НУ 6iopecypciB i природокористування Украши, м. Ктв;
2 здобувач 1.С. Прилшко - НУ бюресурс1в i природокористування Украши, м. Ки!в;
3 наук. кер1вник: проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук;
4 здобувач М.Г. Сорока - НУ бюресурс1в i природокористування Украши, м. Ки!в;
твердолистяних та м'яколистяних порiд. Серед ocTaHHix чшьне мiсце посiдаe береза повисла (Betula pendula Roth.) i становить 11,5 % вщ загально!' площi ль ciB регiону [1]. Насадження берези найбшьш iнтенсивно поглинають вуглець з атмосфери та вирiзняються високою штенсивнктю синтезу органiчноí речови-ни [3].
Мета дослщження - ощнити продукщю стовбурово!' деревини та кори де-ревостатв берези повисло!' Чернiгiвського Полкся Украши.
Матер1али i методика дослщження. Для отримання iнтегрованих характеристик таксацшно!' структури березових насаджень проводили вiдбiр, групу-вання та оброблення даних масового лiсовпорядкувального матерiалу iз банку даних "Лiсовий фонд Украши" Виробничого об'еднання "Укрдержлiспроект". При цьому використали повидiльну таксацiйну характеристику насаджень берези повисло!' державних лкогосподарських пiдприeмств Чернiгiвського Полiсся. Пiд час оброблення даних було опрацьовано 79785 таксацшних видiлiв, з яких 12447 видшв берези повисло!'.
За даними державного облiку лiсiв Украши станом на 01.01.2011 р. [1], у Черншвському Полка березовi деревостани зростають на 36,8 тис. га, що становить 10,3 % ввд загально!' площi березнякш Украши.
Серед березових деревосташв дослiджуваного регiону переважають се-редньовiковi та пристиглi - 30,9 та 30,1 % ввдповщно. За боштетною шкалою М.М. Орлова можна охарактеризувати, що переважають насадження I, Ia, Ib та II боштепв. Характерними та домшантними типами лiсорослинних умов для берези повисло!' е свiжi та волоп субори та сугруди (B2, B3, C2, C3). Переважають насадження з повнотою вiд 0,9 до 0,7. Коефщент складу деревно!' породи у насадженш береза повисла становить ввд 10 до 6.
Задля дослiдження бiопродуктивностi берези повисло!' Чершпвського По-лiсся, за перiод з 1993 по 2014 рр., шд керiвництвом i за методикою професо-ра П.1. Лакиди [4], було закладено 54 тимчасовi пробнi плошд з рубкою, обмь рюванням дерев та пофракщйним оцiнюванням компонентiв надземно!' фггома-си у 419 МД. Серед них 2 ТПП закладено у вшд 64 та 19 роив зi сущльною рубкою та обмiрюванням усiх дерев на дшянщ, де було оцiнено таксащйш ознаки стовбурiв i компоненти надземно!' фiтомаси на 117 i 112 МД ввдповщно.
Результати дослiдження. Основним методом пiд час дослiдження динамь ки бiометричних показникiв лiсу е регресшний аналiз. В. А. Усольцев [7] ствер-джуе, що набутий досввд множинного регресiйного моделювання стосовно лко-вих фiтоценозiв переконливо свiдчить, що таи моделi е не тшьки допомiжним iнструментом або способом випдно показати отриманi результати, а й дквим методом дослiдження складних багатопараметричних систем, до яких вiдносять лiсовi фiтоценози.
Оцiнювання стовбурово!' продукцй' деревосташв потрiбно iдентифiкувати iз поточним приростом за запасом, що визначаеться першочергово [2]. За 1.Я. Лiепою [5], поточний приркт насадження за запасом - це рiзниця мiж запасом насадження у момент вимру i запасом у попередньому рощ. Тобто це величина, яка характеризуе змшу запасу насадження, якщо змiнюються показни-ки параметра запасу насадження. Тому передумовою визначення продукцй' де-
ревини та кори деревосташв березнякiв Чернiгiвського Полкся було дослвджен-ня 1х поточного приросту. У табл. 1 наведено множинш регресшш рiвняння визначення приросту деревини та частки приросту деревини та кори деревоста-шв берези повисло!'.
Моделi приросту деревини (1м, м3 га-1) стовбурш деревостанiв характери-зуються досить низькими коефiцieнтами детермшацп, але значущими на 5 %-му рiвнi. З незначущим коефiцieнтом детермшацп е трифакторна модель (6) iз врахуванням з середньо!' висоти, середнього дiаметра та повноти. Найкращi ко-ефiцiенти регресп виявилися з урахуванням вiку та запасу (2). Дещо вищi ко-ефiцiенти детермiнацií отримали пiд час моделювання частки приросту деревини (Рм, %) - Q = 0,85-0,69. Тому визначення поточного приросту деревини бе-резняюв здiйснювали через його частку. Виходячи з аналiзу коефiцiентiв регресп та залишюв рiвнянь адекватну модель дав частку поточного приросту за запасом iз включениям вжу, запасу та повноти (8).
Табл. 1. Моделi для приросту, частки за запасом стовбуровог деревини та частки запасу кори стовбурiв деревосташв берези
Номер моделi Вид моделi Коефiцieнт детермшацп
Приросту за запасом та частки приросту деревини стовбурiв деревосташв
1 1м = 0,463 • А"и'018 • Б'1'411 • Я3'039 • Р1'ш (1) 0,49
2 1м = 1,035 • А"1,"54 • м1,050 (2) 0,45
3 1м = 1,03501 • А"1,054 • Р1,050 (3) 0,45
4 1м = 4,572 • Б"и'849 • Я1'234 • Ри95 (4) 0,39
5 1м = 0,966 • Б"°,388 • о°,939(5) 0,27
6 1м = 14,379 • • Б"''11 • Ри'939 (6) 0,25
7 Рм = 46,283 • А"°,985 • 1пт °,511 (7) 0,85
8 Рм = 162.969 • А"°,498 • м-°,3'и • Ри,°50(8) 0,75
9 Рм = 88,563 • А"°,8'9 • Р0,435 (9) 0,73
10 Рм = 263,086 • M"u,'85 • Р0,939 (10) 0,72
11 Рм = 89,957 • А"0,850 • м^П) 0,69
12 Рм = 84, 233 • А"0,898(12) 0,69
Щоб отримати абсолютш величини прироспв деревини у цьому випадку використали формулу
1м = Рм • м / 100, (13)
де 1м - поточний прирiст за запасом, м3 га-1; Рм - частка поточного приросту за запасом, %; М - запас, м3га-1. Окремо здiйснювали моделювання запасу (М, м3га-1) деревосташв берези (табл. 2).
Табл. 2. Модели запасу деревини
Номер моделi Вид моделi Коефiцieнт детермшацп
14 м = 2,504 • А0,396 • О0,949 (14) 0,89
15 м = 14,452 • А0,747 • Р0,580 (15) 0,78
16 м = 13,695 • Аи'395 • (16) 0,75
Внаслщок цього було використано модель iз врахуванням вiку i повноти (15), яка адекватно описуе залежну змiнну. Отже, дослiджения продукци (табл. 3) стовбурово' деревини березових насаджень здшснюеться через ощнку поточного приросту за запасом з урахуванням середньо' базисно' шдльносп деревини
Рг& = ¿и • ббаз, (17)
де: Рг^. - продукцк, тта-1фк-1; ¿М - поточний прирiст за запасом, м3та-1; Qбa-з -середня базисна щiльнiсть деревини берези повисло!', кг-(м3)-1. Середня базисна щiльнiсть деревини стовбурiв берези повисло! становить (517 кг(м3)-1) [6].
Табл. 3. Продукция стовбуровог деревини березових деревосташв, пуга' •рик'
А, РОК1В М, м3-га-1
10 20 30 50 100 150 200 250 300 350
Повнота 0,8
5 5,9 4,6 - - - - - - - -
10 7,0 5,4 4,7 3,9 - - - - - -
15 7,7 6,0 5,2 4,3 3,3 - - - - -
20 - 6,4 5,5 4,6 3,5 3,1 - - - -
25 - 6,8 5,9 4,8 3,7 3,2 2,9 - - -
30 - - 6,1 5,1 3,9 3,4 3,0 2,8 - -
35 - - - 5,3 4,1 3,5 3,2 2,9 2,7 -
40 - - - 5,4 4,2 3,6 3,3 3,0 2,8 2,7
45 - - - - 4,3 3,7 3,4 3,1 2,9 2,7
50 - - - - 4,5 3,8 3,4 3,2 3,0 2,8
55 - - - - 4,6 3,9 3,5 3,2 3,0 2,9
60 - - - - 4,7 4,0 3,6 3,3 3,1 2,9
65 - - - - 4,8 4,1 3,7 3,4 3,2 3,0
70 - - - - 4,8 4,2 3,7 3,5 3,2 3,0
75 - - - - 4,9 4,2 3,8 3,5 3,3 3,1
80 - - - - 5,0 4,3 3,9 3,6 3,3 3,1
Зпдно з даними табл. 3, продукция стовбурово! деревини зi збшьшенням вь ку деревостанiв - зростае, а зi збiльшенням запасу - спадае. Загалом за рiк у се-редньовiкових березових насадженнях за повноти 0,8 приростае до 4,0 тга-1рш-1. Для ощнювання продукцií березнякiв Чернiгiвського Полiсся було поставлено питания дослвдження продукцц кори, що здiйснювалося через запас кори. Тому для визначення приросту кори здшснено моделювання запасу кори деревосташв берези з основними таксацшними показниками, результати якого наведено в табл. 4.
Табл. 4. Модели запасу кори
Номер модел1 Вид модел1 Коефщ1ент детермшацп
18 Мког = 0,070 • А"0'509 • М1-4'5 (18) 0,65
19 Мког = 4,011 • А",583 • Р1,"22 (19) 0,41
У цьому випадку адекватною е модель iз врахуванням вiку та запасу (18), у яко!' досить високий коефщкнт детермiнацií, а також лопчт параметри самого рiвияния. У науковш лiтературi, на жаль, ввдсутш данi про методи дослiджения приросту кори деревосташв i !'х нормативи. Тому, керуючись теоретичними засадами лково! таксацií, дослiджения кори деревосташв здшснювали двома шляхами:
1)через вiдношення запасу кори у певному вщ до перюду вимiрювань
¿Ыког п = (Мког а - Мког аП / n, (20)
де: 2мкогп - поточний прирiст за запасом кори у певному вгщ, м3та-1фк-1; Мког п -
• • 3 -1 и ^ • •
запас кори деревостану у вiцi а, м та ; Мког а-п - запас кори деревостану у вщi а-п, м3та-1; п - перюд, рокiв.
2) через середнiй прирют за формулою
Zмkor = Мког / А, (21)
де: ZMkor - середнiй прирiст за запасом кори деревосташв берези, м3та-1фш-1; Мког - запас кори деревосташв берези, м3та-1; А - вiк деревостану, роюв.
Виходячи з принципiв практичного використання, за основу було прийня-то перший спосiб, що дало достовiрнiшi данi поточного приросту кори наса-джень, анiж середнiй прирют, що, водночас, дозволило точнiше ощнити про-дукцш кори деревостанiв. На рис. можна побачити, як змiнюються поточний та середнш прирости за запасом кори деревосташв березняюв.
Рис. Змта поточного та середнього npupocmie кори деревосташв берези залежно eid eiKy та запасу деревостану (значения вище нуля - середнш npupicm, значення нижче нуля поточний npupicm)
Зидно з даними рисунку, показники поточного приросту кори приблизно на 50 % меншi вщ показниюв середнього приросту кори. Варто зазначити, що значення поточного приросту кори отримали iз вщ'емним показником. Проте, враховуючи те, що поточний прирют за запасом iз вжом мае тенденцш до спа-дання, шд час аналiзування поточного приросту кори до уваги брали ттьки його абсолютш значення. Тому, отримавши поточний прирют за запасом кори, можна дослщити продукцш кори (табл. 5) березових насаджень з урахуванням середньо! базисно! щiльностi кори
Prkor = Zm kor • 0баз, (22)
де: Prkor - продукц1я кори, тта-1-р1к-1; ZMkor - поточний прирiст за запасом кори, м3та-1фк-1; Q6a3 - середня базисна щшьтстъ кори берези повисло!, кг- (м3)-1. Середня базисна щiльнiсть деревини стовбурiв берези повисло'! становить (542 кг-(м3)-1) [6].
Згiдно з даними табл. 5, найбтьше продукцп кори за рш приростае в мо-лодняках та середньовiкових деревостанах - майже до 0,5 тта- -рш1. Загалом
встановлено, що продукция деревини та кори березнятв у Чершпвському Полка змшюеться в1д 3,08 до 4,36 тта-1ф1к-1.
Табл. 5. Продукщя кори деревосташв берези повислог ЧернШвського Полкся, ¡тга'•рик'
А, ро- KiB » г 3 -1 М, м-га1
10 20 30 50 100 150 200 250 300 350
5 0,10 0,28 - - - - - - - -
10 0,03 0,08 0,15 0,32 - - - - - -
15 0,01 0,04 0,07 0,14 0,39 - - - - -
20 - 0,02 0,04 0,08 0,23 0,42 - - - -
25 - 0,01 0,03 0,06 0,16 0,29 0,44 - - -
30 - - 0,02 0,04 0,12 0,21 0,32 0,45 - -
35 - - - 0,03 0,09 0,16 0,25 0,35 0,46 -
40 - - - 0,03 0,07 0,13 0,20 0,28 0,37 0,46
45 - - - - 0,06 0,11 0,17 0,23 0,30 0,38
50 - - - - 0,05 0,09 0,14 0,20 0,26 0,32
55 - - - - 0,04 0,08 0,12 0,17 0,22 0,28
60 - - - - 0,04 0,07 0,11 0,15 0,19 0,24
65 - - - - 0,03 0,06 0,09 0,13 0,17 0,21
70 - - - - 0,03 0,05 0,08 0,12 0,15 0,19
75 - - - - 0,03 0,05 0,07 0,10 0,14 0,17
80 - - - - 0,02 0,04 0,07 0,09 0,12 0,15
Висновки. Середньов1ков1 березов1 деревостани за повноти 0,8 здатн наг-ромаджувати близько 4,0 тта-1 рк-1 деревно' продукцп. У фракцп кори за рш у цш же категорп деревосташв нагромаджуеться до 0,5 тта-1фк-1 продукцп. Зага-лом встановлено, що продукщя деревини та кори дослщжуваних деревостанк у Чершпвському Полка зм1нюеться в1д 3,08 до 4,36 тта-1-рк-1. Проведен досль дження шдтверджують актуальнкть ощнювання продукцп стовбурово! деревини та кори деревосташв берези повисло!', як необхщного кроку прогнозування виконання еколопчно! функцп щею категоркю деревосташв.
Лггература
1. Довiдник з люового фонду Украши (за MaTepiaiaMH державного облiку лiсiв станом на 01.01.2011 р.) / Держком. люового господарства Украши. - 1рпшь, 2012. - 130 с.
2. Лакида П.1. Особлнвостi формування продукцТ! стовбурово! деревини у березовнх дере-востанах Чеpнiгiвського Полiсся / П.1. Лакида, А.М. Бшоус, Л.М. Матушевнч, 1.С. Случнк, М.Г. Сорока // Жсовий журнал : Вид-во Наук.-виробн. вид. - 2011. - Вип. 1. - С. 36 38.
3. Лакида П.1. Фтомаса березових люосташв Украшського Полiсся : моногpафiя / П.1. Лакида, Л.М. Матушевич. - К. : Вид-во ННЦ 1АЕ, 2006. - 228 с.
4. Лакида П.1. Фiтомаса лiсiв Укра!ни : моногpафiя / П.1. Лакида. - Теpнопiль : Вид-во "Збруч", 2002. - 256 с.
5. Лиепа И.Я. Формула определения текущего древесного прироста насаждения / И.Я. Ли-епа // Вопросы древесного прироста в лесоустройстве. - Каунас : Изд-во "Зинатне", 1967. - С. 164-171.
6. Прилшко 1.С. Продукцк стовбурово! деревини та кори дерев берези повисло! у деревос-танах Чершпвського Полiсся / 1.С. Прилшко // Науковий вюник НЛТУ Укpа!нн : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2016. - Вип. 26.5. - С. 140 146.
7. Усольцев В.А. Рост и структура фитомассы древостоев / В. А. Усольцев. - Новосибирск : Изд-во "Наука", 1988. - 253 с.
8. Хвестик М.А. CTpaTeri4Hi 1мперативи ращонального природокористування в KOHTeKCTi содiально-eкономiчного пiднeсeння Украши : монографiя / М.А. Хвестик. - Донецьк : Вид-во ТОВ "Юго-Восток. Лтд", 2008. - 496 с.
Надтшла доредакцп 17.10.2016р.
Лакида П.И., Прилипко И.С., СорокаН.Г. Особенности моделирования стволовой продукции древостоев березы повислой в Черниговском Полесье
Исследованы особенности моделирования стволовой продукции древостоев березы повислой. Экспериментальную базу данных составили временные пробные площади, собранные по специальной методике, и повыдельная таксационная характеристика банка данных Черниговского Полесья. Разработан комплекс математических моделей для оценки стволовой продукции древесины и коры древостоев березы повислой. Обработаны нормативы оценки продукции исследуемых компонентов. Установлено, что березовые насаждения в условиях Черниговского Полесья являются высокопродуктивными, ежегодно обеспечивается высокий годовой прирост продукции стволов деревьев.
Ключевые слова: березовые древостои, биотическая продукция, таксационная характеристика, текущий прирост по запасу, запас коры.
Lakyda P.I., Prilipko I.S, Soroka N.G. The Features of Simulation of Stem Products of Silver Birch Stands in Chernihiv Polissya
The features of simulation of stem products of silver birch stands are studied. The experimental database is made using temporary sample plots, collected by a special methodology and excretory taxation databank of Chernigivske Polissya. The complex of mathematical models to evaluate the production of stem wood and bark of silver birch stands is developed. Production standards of the assessment of study components are processed. It is found that silver birch stands of Chernigivske Polissya are highly productive; they provide high annual growth of tree trunks.
Keywords: birch stands, biotic products, taxation data, the current increase in the stock, the stock of bark.
УДК 577.1:581.1:582.685.4
Ф1ЗЮЛОГ1ЧНИЙ СТАН АСИМ1ЛЯЦ1ЙНИХ ОРГАН1В РОСЛИН РОДУ ЛИПА (TILIA L.) В УМОВАХ М1СТА КИ£ВА Н.О. Олексшченко1, А.Ф. Лканов2, С.М. Костенко3
Встановлено, що варiабельнiсть вмюту хлорофшв i каротиновдв у листках рослин роду Tilia L. зумовлена не тшьки еколопчними чинниками, а й видоспецифiчними та шдивщуальними особливостями рослинних органiзмiв. Видовi вщмшност виявлено та-кож у процесах нагромадження фенольних сполук, зокрема флавоно1дов. Показано, що синтез фенол1в у листках шдвищуеться 3i збшьшенням рiвня техногенного навантажен-ня i е активншим на початку вегетацп рослин. У динамщ синтезу i нагромадження пластидних шгментш i фенольних сполук визначено обернену залежшсть, яка пов'язана зi захисними i регуляторними функцшми фенолiв на етапах активного росту рослин. Визначено, що шдвищення у 2,0-2,1 раза вмiсту фенольних сполук з антиоксидантними властивостями в листках вщбувалось на фош виникнення часткових хлорозiв i некро-тичних пошкоджень.
Ключовi слова: липа, листки, хлорофши, каротино'л'ди, феноли, флавоно'л'ди.
1 проф. Н.О. Олексшченко, д-р с.-г. наук - НУ бюресурсгв i природокористування Украни, м. Ки1в;
2 доц. А.Ф. Л1ханов, канд. бюл. наук - НУ бюресурс1в i природокористування Украши, м. Ки1в;
3 наук. спгвроб. С.М. Костенко, канд. с.-г. наук - НУ бюресурсгв i природокористування Украши, м. Ки1в
