CC BY
14
Висновки. Незважаючи на примiтивну структуру, домiнантна класифка-цiя синтезуе в co6i глибсш знання. Математична формалiзацiя цих знань у вигляд! фiтоценологiчноï типслсгiчнсï схеми дае змсгу вирiшувати питання динамiчних тенденцiй лiссвсï разлиннос^, псяснювати мехашзм формування пстенцiйних фь тсценсструктур, вщмшносл у простсровсму розподщ лiссвих формацш.
Л1тература
1. Герушинський З.Ю. Типолопя лю1в Украшських Карпат : навч. поабн. / З.Ю. Геру-шинський. - Льв1в : Вид-во "Шрамща", 1996. - 208 с.
2. Голубец М.А. Ельники Украинских Карпат / М.А. Голубец. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1978. - 266 с.
3. Малиновський К. А. Рослиншсть високопр'я Украшських Карпат / К. А. Малиновсь-кий. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1980. - 278 с.
4. Определитель высших растений Украины / Д.Н. Доброчаева, М.И. Котов, Ю.Н. Про-кудин. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1987. - 548 с.
5. Продромус растительности Украины. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1991. - 272 с.
6. Скробала В.М. Багатовим1рна типолопя лгав Украшських Карпат: р1вень формацш / В.М. Скробала // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2008. - Вип. 18.6. - С. 18-22.
7. Стойко С.М. Дубов1 люи Украшських Карпат: еколопчш особливост^ вщтворення, охорона / С.М. Стойко. - Льв1в : Вид-во "Меркатор", 2009. - 220 с.
8. Ellenberg H. Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa / H. Ellenberg, H.E. Weber, R. Dull et al. // Scripta geobot. - 1992. - Vol.18. - 258 S.
9. Leps J. Multivariate Analysis of Ecological Data using CANOCO / J. Leps, P. Smilauer. -Cambridge : University Press, 2003. - 270 p.
Скробала В.М. Фитоценологическая типология лесов Украинских Карпат
Доминантную классификацию лесной растительности можно представить в виде двумерной таблицы, которая характеризует распределение доминантных видов травяного покрова в разрезе субформаций и формаций. На основе математической формализации доминантной классификации лесной растительности методами непрямой ор-динации предложена обобщенная типологическая схема лесов Украинских Карпат.
Ключевые слова: Украинские Карпаты, лесная типология, доминантная классификация, многомерная ординация, математическое моделирование.
Skrobala V.M. Phytocoenological typology of the forests of Ukrainian Carpathians
Dominant classification of forest vegetation can be represented as two-dimensional table that describes the distribution of dominant species of grass in the context subformations and formations. On the basis of mathematical formalization of dominance classification of forest vegetation by the methods of undirect ordination the generalized typological chart of Ukrainian Carpathians forests is offered.
Keywords: Ukrainian Carpathians, forest typology, dominance classification, multidimensional ordination, mathematical modeling.
УДК 630.116.11 Проф. Л.1. Котй, д-р с.-г. наук; астр. Н.1. Козш;
доц. 1.€. Кульчицький-Жигайло, канд. с.-г. наук - НЛТУ Украши, м. Львiв
ПРОСТОРОВА ВАР1АЦ1Я ВЕЛИЧИНИ ПЕРЕХОПЛЕННЯ ДОЩ1В НАМЕТОМ ЧИСТИХ I ЗМ1ШАНИХ ДЕРЕВОСТАН1В
Для п'яти насаджень рiзного вжу, повноти та складу дослщжено величини шд-наметових опадiв та !х варiацiю у просторi залежно вщ величини дощу. Встановлено величину дощiв, за умови перевищення яко! варiацiя стабтзуеться. Розраховано зв'язок мiж сумою площ перетишв i запасом дерев у радiусi 5 м навколо опадомiра та величиною штерцепци деревостаном.
Ключoвi слова: пpocтopoвa вapiaцiя, oпaди, пepeхoплeння, нacaджeння piзнoгo cклaдy.
У гyмiдних ripcbmx peгioнaх eвaпoтpaнcпipaцiя лicoвими eкocиcтeмa-ми e важливим чинникйм змeншeння пoвтopювaнocтi пoвeнeй. Пepeхoплeння кpoнaми дepeв частини кopoткoчacних дoщiв дае змоту змeншити вoлoгoнa-cичeння rpyнтoвoгo блйку i бшьшйю мipoю акумулювати та зapeгyлювaти йпади, щй cпpичиняють нeбeзпeчнi павйдки [1, 3].
Для мoдeлювaння пpoцeciв фopмyвaння cтoкy з зaлicнeнoгo piчкoвoгo бaceйнy пoтpiбнo вoлoдiти даними ^o вeличинy iнтepцeпцiï oкpeмих лicoвих дшянйк на йoгo тepитopiï. Пpoтe так^ац^т хapaктepиcтики лiciв нaвiть на нeвeликих вoдoзбopaх е дyжe piзнoмaнiтними, а eкcпepимeнтaльнi дй^ь джeння вeлиcь y oбмeжeнiй кiлькocтi дepeвocтaнiв.
Тйму с^йчастс з пpoвeдeнням лicoгiдpoлoгiчних дocлiджeнь на нй-вих йб'екгах нeoбхiднo poзpoбляти мeтoдичнi пiдхoди викopиcтaння oтpимa-них даних для нacaджeнь з шшими хapaктepиcтикaми, зoкpeмa змiшaними та з нepiвнoмipнoю пoвнoтoю. Цe дocлiджeння cтocyeтьcя вивчeння пpocтopoвoï нeoднopiднocтi вeличини iнтepцeпцiï дoщiв y чиcтих та змшаних нacaджeн-нях та oцiнки впливу хapaктepиcтик нaвкoлишнiх дepeв на пepeхoплeння y тoчцi. На п'ятьйх деюлщних дiлянкaх (табл. 1) впpoдoвж вeгeтaцiйнoгo œpi-йду вeлиcь cпocтepeжeння за пepeхoплeнням piдких oпaдiв.
Дocлiднi дшянки №1, 2 зaклaдeнi y 1S квapтaлi Бopиcлaвcькoгo лю-ництва ДП "Дpoгoбицькe ЛГ", № 3 - y 13 квapтaлi Пiдгopoдцiвcькoгo люниц-тва, НП "Cкoлiвcькi Бecкиди", № 4 - y Бpюхoвицькoмy люнищга, якe вхй-дить дй cKna^ ДП "Львiвcький лicoвий ceлeкцiйнo-нaciннeвий ^rnp", № S -y 21 квapтaлi Дoвгoвoйнилiвcькoгo лicництвa ДП "Kany^Ke ЛГ". На кoжнiй дiлянцi здiйcнeнo кapтyвaння дepeв. На дocлiднiй дшянщ № 3, взимку, мiж вeгeтaцiйними пepioдaми 2010-2011 pp., булй пpoвeдeнo caнiтapнy py6Ky, вибpaнo 23 % дepeв за кiлькicтю та 3S % за запашм.
Табл. 1. Xa оактеристики дослдних дтянок
№ дiлянки TpHBanicra cпocгepe-жeнь П^ща дшянки, га Виcoгa н^.м., м ^лад дepe-BoCTany Тип лicy Шв-нoтa BÍK, po- kíb За- nac, м3/c
1 2011-2012 0,28 S20 2ЯщSCз3Бк CзБЯл 1,0 S7 S16
2 2011-2012 0,2S 490 6Дч4Яц C3 БЯл 1,0 60 SS3
3 ^o py6KH) 2010 0,36 620 10Яц+Бк C3 БЯл 0,9 84 932
3 (тетя py6KH) 2011-2012 0,36 620 10Яц+Бк C3 БЯл 0,6 86 603
4 2011 0,2S 310 10Бк C^K 1,0 73 394
S 2012 0,2S 2S0 10Ял C3 ДЯл 0,8 S9 4SS
Для визнaчeння вeличини дoщiв викopиcтoвyвaли цилiндpичнi пла^ тикoвi oпaдoмipи плoщeю пpиймaльнoï пoвepхнi SS cм2 [2]. Пiд дежами ïх виставляли y вузлах мepeжi 10x10 м i ïх кшькють визначали плoщeю дiлянки (вiд 16 дй 2S), на вiдкpитiй мicцeвocтi пйблизу виcтaвляли 3 oпaдoмipи. Бшя дiлянoк 1 i 2 вcтaнoвлeнo плювioгpaф. Плacтикoвi oпaдoмipи cпopoжнювaли вpyчнy, вeличинy пiдкpoнoвих oпaдiв визнaчaлacя за дйбу, iнoдi за йдин зли-вйвий кiлькaгoдинний дйщ.
Площа поперечних перетишв стовбурiв та запас деревостану е важли-вими таксацiйними характеристиками, з якими пов'язанi iнтерцепцiйнi можли-востi намету. У середовищi Агс01з встановлено дерева, як розташованi у радь усi 5 метрiв навколо кожного опадомiра i для цих дерев визначено суму площ перетишв 8 та об'ем стовбурово! деревини М. (рис. 1). Внаслщок одиничний опадомiр репрезентував iнтерцепцiю деревостаном певно! повноти та запасу.
Рис. 1. Схема розташування дерев на достднш д1лянц1 №3 та в рад1уа 5 метр1в
навколо опадом1р1в
Неоднорщнють величини тднаметових опадiв на площi характеризуемся коефiцiентами варiацп V (табл. 2), як були розраховаш для кожного дощу. Середне значення V в межах 20-30 % встановлено на вшх дослщних дь лянках, найбiльший його розмах зафжсовано у змiшаному насадженнi з пере-важанням сосни звичайно! (дшянка №1).
Варiацiя пiднаметових опадiв за площею залежить вiд чинникiв [2, 4]. Серед них ютотне значення мае величина опадiв на вщкритш територп. За-лежнiсть мiж цим показником i варiацiею описуеться степеневою функцiею
(рис. 2). Повсюдно спостер^аемо зниження мiнливостi шднаметових опадiв внаслiдок збiльшення величини дощу.
Табл. 2. Значення коефпц'инта. варiацiiшднаметових опадiв, %
№ дослвдно! д1лянки Середне Максимальне Мшмальне
1 27,90 111,36 12,61
2 26,13 65,62 12,57
3 (до рубки) 20,71 38,55 14,88
3 (тсля рубки) 28,08 82,88 10,97
4 29,77 49,73 6,14
5 28,97 81,39 9,72
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 Опади, мм Рис. 2. Залежтсть коеф^ента варiацii шднаметових опадiв вiд величини опадiв на вiдкритiй мiсцевостi (дтянка №1)
На вЫх дослщних дшянках варiацiя шднаметових опадiв стабш-зуеться тсля дощiв певно! величини В (мм), яка для деревостатв рiзного складу i повноти е рiзною (табл. 3). Для насаджень з переважанням листяних порщ (дiлянка №2, 4) чи сосни (№21) В коливаеться в межах 6-10 мм, а для ялицевих насаджень - 10-14 мм.
Табл. 3. Залежтсть коеф^ента варiацli шднаметових опадiв вiд величини дощу
№ дослвдно! д1лянки
Кшькшть дошдв. включених у анализ
Р1вняння регреси м1ж опадами та коефщ1ентом вар1аци шднаметових опад1в
Я2
В, мм
-0,4753
55
у = 70,249 х
0,58
6-7
43
у = 47,801 х
-0,2931
0,48
6-7
(до рубки)
11
у = 80,242 х-
0,90
13-14
3 (шсля рубки)
29
у = 126,16 х-
0,74
10-11
11
у = 125,89 х-
0,86
9-10
20
у = 161,38 х-
0,81
10-11
Нерiвномiрна повнота насадження та наявшсть прогалин збшьшуе просторову варiацiю величини штерцепци, особливо у змшаних насаджен-нях. Опадомiри, розташоваш на мiкрогалявинах, iнодi показують величини дощiв навiть бiльшi, нiж на вщкритш територи - "ефект галявин" (табл. 4). Це явище, переважно для сшгу, фiксували й iншi ученi [5], причиною його вважають аеродинамiчнi ефекти над лiсовими галявинами. Пiсля вибiрковоl рубки у чистому насадженш ялицi на дiлянцi № 3 також спостершаемо подiб-ний ефект.
Табл. 4. "Ефект галявин " на дослдних длянках
№ досл1дно1 Кшьюсть дощ1в, при яких Кшьюсть випадюв
д1лянки заф1ксований "ефект галявин" "ефекту галявин"
1 8 11
2 2 8
3 (до рубки) 0 0
3 (тсля рубки) 9 16
4 0 0
5 0 0
Про просторову неоднорщнють дослщжуваних деревосташв можна судити за розмахом коливань величин 8 та М (табл. 5). Причиною зменшення такого коливання тсля рубки на дшянщ №3 е вибирання найбiльш уражених хворобою дерев.
Табл. 5. Характеристики дерев у рад1уа 5 метры навколо опадом1р1в
№ дшянки
Площа перетитв Б, см'
м!И1мум
Об'ем стовбурово! деревини М, м'
максимум
м1н1мум
максимум
1
1417
9490
1,35
11,11
2081
5926
2,66
7,26
3 (до рубки)
636
14478
0,58
18,77
3 (тсля рубки)
938
7271 7001 5233
0,59
10,62 7,86 6,33
Для дощiв бшьших за величину промочування намету (вщ 3 до 60 мм) пораховано зв'язок середньо! величини штерцепцп I (%), розраховано! у точ-щ розташування кожного опадомiра, з площею перетинiв 8 (см2) (табл. 6) та об'емом стовбурово! деревини М (м3) (табл. 7) у радiусi 5 метрiв навколо нього. Для окремих дослiдних дiлянок кiлькiсть задiяних у розрахунок дощiв була рiзною (вiд 11 до 55).
Табл. 6. Залежтсть перехоплення опад1в (%) вд суми площ поперечных
перетшив дерев
№ досл1дно! дшянки Р1вняння регреси Коеф. кореляцп, г Теоретичне значення 1;-критер1ю на 95 % р1вш ймов1рносл Фактичне значення 11-критерш
1 у = 0,0011 х + 30,940 0,52 2,145 2,280
2 у = 0,0054 х + 15,537 0,58 2,145 2,648
3 (до рубки) у = 0,0019 х + 27,376 0,75 2,069 5,521
3 (тсля рубки) у = 0,0032 х + 27,712 0,71 2,080 4,608
4 у = 0,0049 х + 20,553 0,77 2,160 4,347
5 у = 0,0036 х + 33,301 0,82 2,145 5,350
Встановлено, що тюнота зв'язку мiж цими показниками е вищою для чистих насаджень на дшянках 3, 4, 5 (коефщент кореляцп г = 0,69-0,82), по-рiвняно зi змiшаними насадженнями дiлянок 1 i 2 (г = 0,37-0,58). Пюля пере-вiрки коефiцiента кореляцп на достовiрнiсть (на 95 % рiвнi) практично всюди одержали тдтвердження додатного i тiсного зв'язку мiж ознаками. Нульова гiпотеза пiдтвердилась лише для зв'язку мiж перехопленням i запасом на дос-лiднiй дшянщ № 2, де розвинений тдрют ялищ бiло! висотою 2-4 м.
Табл. 7. Залежнкть перехоплення onadie (%) eid запасу
№ доопдно! дшянки Ршняння регресп Коефь щент ко-реляцп, r Теоретичне значения ^критерш на 95 % piвиi ймовipностi Фактичне значення t-критерш
1 y = 0,9201 x + 31,732 0,51 2,145 2,217
2 y = 2,7589 x + 25,073 0,37 2,145 1,472
3 (до рубки) y = 1,1696 x + 28,755 0,70 2,069 4,749
3 (тсля рубки) y = 2,0184 x + 29,673 0,69 2,080 4,348
4 y = 4,2351 x + 20,880 0,77 2,160 4,308
5 y = 2,4602 x + 36,089 0,77 2,145 4,552
Висновки. Варiацiя у npocTopi величини перехоплення дощiв лiсовим наметом залежить вiд складу насадження, piBHOMipHOCTi розташування дерев та величини опадiв. За умови перевищення величин разового дощу 6-15 мм коефiцieнт ваpiацп стабiлiзуeться i е меншим за 25 %. У чистих насадженнях сума площ пеpетинiв стовбуpiв дерев навколо точки замipу пiдкpонових опа-дiв може бути основою для розрахунку величини штерцепцп для насаджень piзноl повноти.
Л1тература
1. Chang M. Forest hydrology. An introduction to Water and Forests. Sec. Ed. / M. Chang. -Boca Raton, London. - New York : Taylor & Francis Grop, 2006. - 474 p.
2. Кульчицька-Жигайло H.I. 1нтерцепщя рщких опадiв штучними змшаними деревоста-нами у вологш буковш суяличиш Бескид / H.I. Кульчицька-Жигайло // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2012. - Вип. 22.1. - С. 45-51.
3. Молчанов А.А. Гидрологическая роль леса / А.А. Молчанов. - М. : Изд-во "Право", 1960. - 488 с.
4. Олшник В.С. Перерозподш атмосферних опадiв наметом прських лгав Карпат / В.С. Олшник // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2008. - Вип. 18.6. - С. 12-18.
5. Федоров С.Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне Европейской территории СССР / С.Ф. Федоров. - Л. : Гидрометеоиздат, 1977. - 264 с.
Копий Л.И., Козий Н.И., Кульчицкий-Жигайло И.Е. Пространственная вариация величины перехвата дождей пологом чистых и смешанных древостоев
Для пяти насаждений разного возраста, полноты и состава исследованы величины подпологовых осадков и их вариация в пространстве в зависимости от величины дождя. Установлена величина дождей, при превышении которой вариация стабилизируется. Рассчитана связь между суммой площадей сечений и запасом деревьев в радиусе 5 м вокруг осадкомера и величиной интерцепции древостоем.
Ключевые слова: пространственная вариация, осадки, перехват, насаждения разного состава.
Kopii L.I., Kozii N.I., Kulchytskyi-Zhyhaylo I. Ye. The spatial variation of rainfall interception by canopy in pure and mixed stands
For five stands of different ages, and completeness we studied values of throughfall and their spatial variation depending on the amount of rain. The value of rainfall above which the variation is stabilized is set. Relationship between the amount of basal area, the volume of trees within 5 meters around the gauge and the value of interception by stands are calculated.
Keywords: spatial variation, precipitation, interception, stands of different composition.
