CC BY
29
УДК 630*5 Директор Ю.1. Черневий, канд. с.-г. науК -
Прикарпатський лгсогосподарський коледж
РОЗВИТОК ВЕРТИКАЛЬНО! СТРУКТУРИ Г1РСЬКИХ ЯЛИЦЕВО-БУКОВИХ ДЕРЕВОСТАН1В
На основi аналiзу фактичного матерiалу дослщження 26 модельних деревоста-нiв виявлено перебiг змiни вагомост субедифжакторно! ролi панiвних деревних по-рiд. Видiлено початковий, середньовiковий та суб^максовий перiоди розвитку де-ревосташв. Початково вiдбуваeться iнтенсивний природний добiр кращих дерев, тз-нiше - стабшзуються !х склад та висока продуктившсть. На завершальному етапi природний добiр кращих дерев закiнчуeться i наступае iнтенсивний перебiг нарощу-вання запасу до величини 1000 м3-га-1
Ключов1 слова: Карпати, розвиток, деревостани, структура, бук, ялиця.
Ялицево-буков1 деревостани е типовою люовою рослиншстю на тв-шчному макросхил1 Карпат 1, особливо, у прськш частит басейну р. Днютер. 1х формуванню сприяе пологосхилий рельеф дом1нувального у регюш низь-копрного ландшафту [3], довол1 тепл1 та волоп агроктматичш умови, а та-кож сприятлив1 люорослинш умови середньо! та високо! родючосп сугли-нистих та глинистих св1жих та вологих бурих люових Грунпв [1, 5, 11, 12]. Кл1мат характеризуеться р1чними сумами активних температур вщ 2000 до 2600 та опад1в 800-1000 мм, а вегетацшний перюд тривае 180-200 дшв [6]. Таю агрокшматичш та Грунтово-пдролопчш умови сприяють поширенню у низькопр'!, окр1м бука л1сового та ялищ бшо!, ще й багатьох супутшх порщ -берези, граба, дуба звичайного, клена гостролистого, клена-явора, осики, сосни звичайно!, ялини европейсько!, або смереки, а подекуди - й ясена зви-чайного, в'яза прського, дуба скельного).
В умовах вологих суглинистих Грунпв, що займають 57 % загально! площ1, переважають мшаш деревостани з майже однаковою участю ялини, ялищ та бука 1 домшкою сосни 1 дуба звичайних та берези. На вологих глинистих Грунтах, частка яких охоплюе 38 % загально! площ1, ростуть ялиново-яли-цев1 деревостани бука з дотшкою згаданих супутшх деревних вид1в [7, 11, 12].
Видшення тишв таких м1шаних л1с1в в наведених умовах низькопр'я е поки що проблемним. Це насамперед пов'язано !з специфжою скелетносп карпатських Грунпв, як визначають склад деревостану та природш тенденцп його змши у чаш [12]. 1снукта методичш рекомендацп под1бних аспекпв не враховують [1]. Проте поступова змша складу мшаних деревосташв, що вщ-буваеться у ход1 !х природного розвитку, е вагомим реальним процесом [2, 15], який заслуговуе спещального дослщження, у зв'язку з актуальшстю дослщження, збереження та вщтворення прал1с1в [13]. Власне тому актуальним бачиться тзнання структурно! перебудови у ход1 розвитку найбшьш пошире-них на твшчному макросхил1 Карпат ялицево-букових деревосташв.
Мета дослвджень - тзнання особливостей перебудови ялицево-буко-вих деревосташв у низькопр'! басейну р. Днютер у ход1 !х розвитку впродовж
1 Наук. консультант: проф. П.Р. Третяк, д-р бюл. наук - Державний природознавчий музей Нацюнально! академп наук Укра!ни
150-200 р. Зокрема, це стосувалося розподiлу кшькосп дерев та запасiв 1х де-ревини за ступенями товщини та висоти стовбурiв.
Матерiали i методика дослщжень. В основу покладено матерiали власних дослщжень, на прикладi двадцяти шести пробних площ, що пред-ставляють рiзновiковi ялицево-буковi лiси (табл. 1) з рiзною едифiкаторною участю бука, ялицi бшо1 та ялини европейсько1 (табл. 2). Розташованi пробш площi у рiзних мiсцях регюну у межах висот 450-1020 м н.р.м. переважно в умовах вологих сугрудiв на територп Ангелiвського, Перегшського та Осмо-лодського лiсництв Державного тдприемства Осмолодське лiсове господар-ство, Спаського люництва Державного пiдприeмства Брошшвське лiсове гос-подарство, Поляницького та Сукшьського лiсництв Держаного пiдприeмства Болехiвське лiсове господарство. Вiк деревостанiв подаемо як середне зна-чення за модельними деревами, що вщповщае середньо зваженш висотi пере-важаючо1 породи у конкретному деревосташ.
Табл. 1. Загальна характеристика пробних площ
BiK де- Люництво, квартал, дшянка Координати WGS-84 Положення
№ пп ревос-тану N E висота н.р.м., м експо-зищя стрямисть схилу
57 30 Перегшське, кВ. 12, д. 13 48,76817 24,16875 770 Пд-Сх 26
25 45 Поляницьке, кВ. 34, д. 10 49,01632 23,74153 692 Зх 10
6 60 Спаське, кВ. 3, д. 14 48,84973 24,04772 450 Пн-Зх 20
53 70 Перегшське, кВ. 12, д. 1 48,7699 24,16516 780 Пн-Сх 42
49 70 Перегшське, кВ. 12, д. 10 48,76964 24,16436 820 Пд-Сх 14
50 70 Перегшське, кВ. 12, д. 10 48,77023 24,16362 850 Пн-Сх 13
48 75 Перегшське, кВ. 12, д. 9 48,76979 24,16589 760 Пн-Сх 8
54 75 Перегшське, кВ. 11, д. 17 48,77032 24,16243 885 Пн-Сх 23
38 80 Перегшське, кВ. 12, д. 13 48,76758 24,16699 660 Пд-Сх 38
41 80 Перегшське, кВ. 12, д. 8 48,76812 24,17109 665 Пн-Сх 8
91 90 Поляницьке, кВ. 36, д. 5 49,01252 23,63721 725 Пн 20
92 90 Перегшське, кВ. 12, д. 4 48,77348 24,17691 647 Пн 15
52 90 Перегшське, кВ. 12, д. 1 48,77088 24,16489 820 Пн-Сх 12
56 100 Перегшське, кВ. 11, д. 17 48,76872 24,16226 920 Пн-Сх 24
51 100 Перегшське, кВ. 12, д. 1 48,7715 24,16429 840 Пн-Сх 12
80 110 Осмолодське, кВ. 12, д. 6 48,65106 24,01431 760 Пд-Сх 25
27 110 Поляницьке, кВ. 34, д. 9 49,01778 23,73518 618 Зх 12
90 120 Поляницьке, кВ. 37, д. 5 49,00532 23,65019 807 Пн-Сх 17
79 130 Осмолодське, кВ. 12, д. 6 48,65205 24,01462 760 Пд-Сх 25
77 130 Осмолодське, кВ. 12, д. 2 48,65355 24,01388 800 Сх 25
93 140 Сукшьське, кВ. 15, д. 11 48,97458 23,59555 1020 Сх 31
94 140 Сукшьське, кВ. 15, д. 11 48,9741 23,59728 979 Сх 26
78 150 Осмолодське, кВ. 12, д.2 48,65239 24,01301 793 Сх 20
70 150 Собольське, кВ. 14, д. 22 48,85949 23,61241 940 Пд-Сх 30
33 180 Ангелiвське, кВ. 42, д. 10 48,66994 24,02698 830 Пд 20
96 200 Сукшьське, кВ. 15, д. 4 48,97625 23,60072 891 Сх 26
Пщ час дослщження структурних особливостей деревосташв застосо-вували суцiльний перелiк з замiром периметрiв дерев з точшстю до 1 см. Висоти дерев визначали за допомогою лазерного висотомiра Forestry 550 та на основi множини (72) модельних дерев [8, 9, 10]. На основi бюметричних характеристик цих дерев отримано полшоми залежностi висоти дерев рiзних
порщ вщ дiаметра !х стовбурiв та видових чисел, теж залежно вiд висот та дь аметрiв стовбурiв дерев. 1х застосовували пiд час комп'ютерного оброблення фактичних матерiалiв перелiку дерев на пробних площах. Для кожного зна-чення дiаметра i висоти стовбура видове число встановлювали як середню ге-ометричну величину значень видових числа за дiаметром та висотою множи-ни модельних дерев.
Збiр та оброблення матерiалiв натурних дослiджень на пробних площах виконували у середовищi СУБД Access-2003. Отриманi результати гру-пували за подiбнiстю вiку та складу деревосташв i усереднювали. Остаточне оброблення матерiалiв та побудову графтв здiйснювали за допомогою елек-тронних таблиць Excel-2003. Вiдносну повноту подаемо стосовно величин ю-нуючих нормативiв [4]. Автор вдячний працiвникам та студентам Прикар-патського лiсогосподарського коледжу за участь у зборi та обробленш мате-рiалiв, без якого неможливим було написання ща роботи
Отримаш результати. Ялицево-буковi деревостани рiзного вiку вщ-рiзняються за складом субедифжаторних порiд, сумами площ перерiзу та запасами стовбурово1 деревини. Розвиток вертикально! структури прських яли-цево-букових деревостанiв е чiтко спрямованим (табл. 2, рис. 1 i 2).
Табл. 2. Таксацшш характеристики деревосташв на пробних площах
Запас, м3' га-1
Вк дере-вос-тану
Сшввщношення порщ у запас деревостану, %
Сума площ перерь
зу, м2' га-1
Вщ-нос-на пов-нота
зага-лом
в т.ч. за категоршми якост1 стовбур1в дерев
д1-
лов1
напш-дшов1
дров'я ш
всиха-кга
вщ-мерл1
57
30
46Бкл26Врк11Бл8Ос 5Яле 3Яцб од Грб
20,1
1,0
97
25,4
31,3
16,9
22,2
1,1
25
45
36Бкл32Яв13Яле 8Ос 6Яцб 4Дчр 1Дз од Чр
34,3
1,1
258
42,1
61,4
68,7
45,3
40
60
71Бкл21Яле 8Яцб од Гз
37,8
1,1
362
69,7
144,3
129,6
1,8
22,1
53
70
87Бкл 8Яцб 3Клг 1Бп 1Ос
33,4
0,9
340
61,9
83,7
148,6
26,5
19
49
70
85Бкл 14Яв 1Яцб од Клг
32,6
0,9
316
56,5
67,1
165,2
9,6
17,8
50
70
67Бкл20Яцб 5Яв 5Яле 3Бп
35,4
0,9
356
77,2
115,7
135,9
12,6
14,7
48
75
65Бкл28Клг 5Яв 2Яцб
38,9
1,1
381
72,4
102,5
185,8
8,5
11,9
54
75
41Бкл23Бп16Яцб11Яле 5Грб 4 Клг_
47,6
1,3
470
74,4
110,5
257,2
8,4
19,6
38
80
92Бкл 4Яв 2Бп 1Яле 1Яцб од Врк, Грб, Ос_
37,1
1,0
420
49,5
148,7
154,4
44
23,1
41
80
69Бкл31Яв
21,4
0,6
236
72,1
142,3
18,2
1,4
91
90
71Бкл22Яле 5Взш 2Яцб
59,6
1,5
642
224,7
270
93,6
19,4
34
92
90
57Бкл40Яцб 3Гр од Яле
36,5
0,9
365
259,4
77,8
18,1
0,6
8,9
52
90
83Бкл11Яцб 4Ос 1Яле 1Яв 1Бп
36,0
0,9
415
191,5
68,4
94,5
37,9
22,7
56
100
24Бкл 22Бл19Яцб15Ос 8Яле10Грб 2Сз од Врк
30,3
1,1
266
107
32,8
106,1
10,9
51
100
83Бкл15Яцб 1Бп 1Яле
39,2
0,9
480
166,5
119,8
155,5
27,9
10
80
110
74Бкл15Яле 6Яв 5Яцб
51,7
1,2
650
77,7
131,5
343,4
29,4
67,7
27
110
75Бкл22Яцб, 3Яле
55,8
1,3
705
323,3
149,2
197,4
30,7
90
120
70Бкл30Яцб од Яле
65,0
1,4
858
215,7
338,5
222
18,6
62,9
79
130
55Бкл23Яле22Яв
46,8
1,1
609
139,5
260,5
77,2
0,1
47,1
6
9
4
77 130 62Бкл24Яцб11Яле 2яв 1Взш 66,0 1,4 936 329,4 322,4 160,4 2,5 121,5
93 140 82Бкл17Яцб 1Яле 53,2 1,2 746 431,4 114,1 169,9 18,1 12,7
94 140 81Бкл18Яцб 1Яле 67,2 1,5 907 531,9 200,1 44,3 85,3 45,3
78 150 56Бкл23Яле11Яв10Яцб 56,1 1,3 799 180,3 288,3 210,6 14,2 79,7
70 150 39Бкл34Яле 18Яцб 8Яв 1Взш 46,5 0,9 662 321,3 165,8 21,7 11,3 141,8
33 180 48Яцб36Бкл13Яв 3Яле 1Бп + Клг, Ос 50,9 1,3 639 506,4 86,8 27,9 12,6 5,2
96 200 97Бкл 3Яцб 83,9 2,0 1177 642,2 316 113,3 105,6 0
Абрев1атури: Бкл - бук люовий; Бп - береза повисла; Взш - в'язи гладкий, прський, шорсткий; Врк - верба козяча, Гр - граб, Грб - горобина, Дз - дуб зви-чайний, Дчр - дуб червоний, Клг - клен гостролистий; Ос - осика; Чр - черешня, Яв - клен-яв1р, клен несправжньоплатановий, Яле - ялина европейська; Яцб - ялиця бша
Рис. 1. Розподл вiдносних запаыв стовбуровоЧ деревини за патвними породами та ступенями висоти дерев
0% 10% 20% 30% 40% 0% 10% 20% 30% 40%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 0% ¡0% 20% 30« 40%
Рис. 2. Розподт вiдносноí чисельностг дерев за патвними породами та ступенями висоти дерев
У вщ 30-60 роюв склад деревостану багатовидовий. Середнш запас деревостану - 291 м3та-1. Сума площ перерiзу становить 20-38 м2та-1. Ств-вiдношення пашвних порiд у запасi деревостану: бук 50 %, клен-явiр - 19 %, ялина - 16, ялиця - 7 %, осика - 4 %, а за чисельшстю дерев подiбно: бук 52 %, клен-явiр - 16 %, ялина - 15, ялиця - 5 %, осика - 8 %. 46 % запасу припадае на дерева ступешв висоти 16 та 20 м, де зосереджено 32 % дерев. Однак переважна бшьшють дерев (85 %) належать до ступешв висоти 816 м. Частка запасу елггних "дшових" дерев - 19 %, "нашвдшових" - 33 %, "дровяних" - 30 %, всихаючих та вiдмерлих, вщповщно, - 9,7 % i 8,8 %. Таке спiввiдношення свiдчить про штенсивний перебiг природного добору у дере-востанi кращих особин i поступового вiдмирання ослаблих дерев.
У вщ деревостанiв 70-80 рок1в загалом у складi деревостану домiну-ють дерева бука. Переважну бiльшiсть запасу (71 %) формують дерева ступе-
нiв висоти 24 та 32 м, вщносна чисельшсть яких лише 26 %. Середнш запас деревостану 356 м3та-1, а сума площ перерiзу становить 21-48 м2та-1. Частка запасу елггаих дерев лише 16 %, ослаблених "нашвдшових" - 23,5 %, "дров'яних" - аж 54,7 %, всихаючих та вщмерлих вiдповiдно 1,8 % та 4,2 %. Така пропорщя свiдчить про особливо iнтенсивний перебш природно! селек-ци у деревосташ i, можливо, негативнi наслiдки доглядових люогосподарсь-ких заходiв. Адже на 1 га маемо у середньому лише 67 кращих здорових i 110 ослаблих дерев.
У вщ 90-110 роюв середнiй запас деревосташв становить 547 м3та-1, а сума площ перерiзу, вiдповiдно, 30-65 м2та-1. Спiввiдношення панiвних порiд за вщносним запасом таке: бук - 70 %, ялиця - 17 %, ялина - 7 %, що вщповь дае вiдноснiй чисельностi: бук - 36 %, ялиця - 36 %, ялина - 11 %. Частка запасу елггаих та ослаблих "напiвдiлових" дерев висока - 36 % i 27 %, що вщ-повiдае в середньому 196 i 148 м3-га-1. З !х числа 141 дерево (лише 15 %) зi ступешв висоти 28-40 м формують 70 % запасу (333 м3-га-1). Такий стан свщ-чить про завершенють природного добору у ялицево-букових деревостанах, стабЫзацп !х складу та високо! продуктивности
У вiцi 130-200 роюв значно бшьшою, нiж у попередньому вiковому етапi, е едифжаторна роль ялицi. I! вiдносна участь у запас деревостану сягае 21 %. Частка бука - 65 %, ялини - 10 %. За чисельнiстю пропорцiя дещо ш-ша: ялиця - 20 %, бук 62 %, ялина - 6 %. Середнiй запас деревостану 809 м3та-1 а сума площ перерiзу вiдповiдно 50-84 м2та-1. Частка елггаих та ослаблих "напiвдiлових" дерев максимальна - 48 % i 27 %, що вiдповiдае в середньому 385 i 219 м3-га-1. Середнiй запас деревостанiв становить 809 м3та" 1, а сума площ перерiзу вiдповiдно 47-84 м2та-1. 63 % запасу припадае на дерева ступешв висоти 32-52 м, чисельшсть яких лише 84 (12 %). Така структура деревостану та його продуктившсть св^ить про завершенють у цьому вь ковому iнтервалi природного добору кращих дерев i iнтенсивний перебiг на-рощування його запасу.
Висновки. Така змша вагомостi субедифжакторно! ролi панiвних порщ зумовлена !х еколого-бiологiчними особливостями онтогенезу - швидюс-тю росту у рiзному вiцi, в умовах затшення та пiд наметом деревосташв. Наведет матерiали свiдчать про доцшьнють видiлення таких перiодiв природного розвитку ялицево-букових деревостанiв:
1. Початковий, молод1 деревостани в1ком до 80 роюв, коли вщбуваеться ш-тенсивний природний доб1р та вщпад ослаблих дерев, формуеться [ ста-б1л1зуеться склад ялицево-букових деревостан1в.
2. Середньовжовий, 81-130 рок1в, завершуеться природний доб1р, стаб1л1-зуеться склад ялицево-букових деревосташв та висока продуктившсть.
3. Субктмаксовий, 130-200 роюв, завершуеться природний доб1р кращих дерев [ наступае штенсивний переб1г нарощування запасу деревостану до величини 1000 м3-га-1.
На цш основi пропонуемо переглянути юнуючу практику ведення лi-сового господарства та головного люокористування у ялицево-букових люах Карпат, а саме:
1. Доглядовi заходи повинш пiдтримати природний добiр кращих дерев у деревостанах. Вони повинш полягати лише у видаленш вiдмерлих дерев та обережному усуненш всихаючих та дров'яних хворих дерев виключно у холодний перюд, коли найменша загроза грибних та ентомолопчних iнвазiй.
2. У середньовiковому перiодi розвитку ялицево-букових деревостанiв не-обхщно в1дмовитися вiд промiжного л1сокористування, оскшьки воно призводить до пошкоджень дерев, знижуе запас деревостанiв, 'х стшшсть та екологiчнi функцп.
3. Головне люокористування у ялицево-букових дервестанах дощльно призначати у вiцi понад 130 роюв за умови досягнення до величини 8001000 м3-га-1 та зниження показникiв 1х поточного приросту. Для цього необхщно здiйснювати постшний перiодичний монiторинг таксацiйних показникiв таких деревосташв.
Л1тература
1. Герушинський З.Ю. Типологiя лiсiв Укра'нських Карпат. - Львiв : Вид-во "Пiрамiда", 1996. - 208 с.
2. Голубчак О.1. Основнi етапи та напрями розвитку молодих деревостанiв у низькопр'' ГорГан (Укра'нсьга Карпати) // Науковi працi Лiсiвничоi' академii' наук Укра'ни : зб. наук. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра'ни. - 2005. - С. 65-69.
3. Куниця М.О. Низькопр'я / М.О. Куниця // Географiчна енциклопедiя Укра'ни. - К. : Вид-во "Укра'нська радянська енциклопедiя" iм. М.П. Бажана. - 1990. - Т. 2. - С. 415.
4. Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии / под ред. А.З. Швиденко и др. - К. : Вид-во "Урожай", 1987. - 560 с.
5. Природа 1вано-Франгавсько! обласп / за ред. проф. К.1. Геренчука. - Львiв : Вид-во "Вища шк.", 1973. - 160 с.
6. Третяк П.Р. Ландшафтная экология важнейших доминантных видов растительного покрова высокогорья Украинских Карпат // Ботанический журнал. - 1990. - Т. 75, № 8. - С. 1109-1119.
7. Третяк Платон. Природна гетерогеннють люового покриву карпатсько! частини ба-сейну Днютра / Платон Третяк // Пращ Наукового товариства iм. Шевченка. - Т. 12. Еколопч-ний зб.: Еколопчш проблеми Карпатського регюну. - Львiв : Досл1дно-вид. центр. - С. 214-232.
8. Третяк П.Р. Прирют деревосташв старшого в^: еколопчний аспект / П.Р. Третяк, Ю.1. Черневий // Доповiдi НАН Укра'ни. - 2011. - Вип. 6. - С. 203-208.
9. Черневий Ю.1. Прирют старовжових деревосташв та його еколопчне значення / Ю.1. Черневий, П.Р. Третяк // Науковий вюник НЛТУ Укра'ни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра'ни. - 2010. - Вип. 20.9. - С. 70- 77.
10. Черневий Ю.1. Особливосп росту вжових модельних дерев ялицi бiлоi' на прських схилах у верх1в'!' басейну ржи Лiмницi у Карпатах / Ю.1. Черневий, П.Р. Третяк, В.С. Данилiв, А.1. Савчин, Р.М. Юхим // Науковий вюник НЛТУ Укра'ни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра'ни. - 2009. - Вип. 19.7. - С. 21-28.
11. Черневий Ю.1. Особливога структури люового покриву низькопрного ландшафту у басейш ржи Днютер / Ю.1. Черневий // Науковi пращ Лгавничо'' академi'' наук Укра'ни : зб. наук. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра'ни. - 2007. - Вип. 5. - С. 47-50.
12. Черневий Ю.1. Особливога структури люового покриву середньопрного ландшафту ГорГан (Укра'нсьга Карпати) / Ю.1. Черневий // Науковi пращ Лгавничо'' академi'' наук Укра'ни : зб. наук. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра'ни. - 2011. - Вип. 9. - С. 70-73.
13. Pretzsch Hans. Forest Dynamics / Hans Pretzsch // Growth and Yield: From Measurement to Model. - Berlin : Springer Verlag, 2009. - 664 p.
14. Tretiak P. Antropogeniczne i naturalne przemiany lasow w Gorganach / P. Tretiak, I. Bojczuk // Roczniki Bieszczadzkie. - 1997. - T. 6. - S. 177-183.
Черневый Ю.И. Развитие вертикальной структуры горных елово-буковых древостоев
На основании анализа фактического материала исследования 26 модельных древостоев обнаружено изменение весомости субэдификакторной роли преобладающих древесных пород. Выделены начальный, средневозрастной и субклимаксовый периоды развития древостоев. Изначально происходит интенсивный естественный отбор лучших деревьев, позже стабилизируется их состав и высокая производительность. На завершающем этапе естественный отбор лучших деревьев заканчивается и наступает интенсивное наращивание запаса древостоя до величины 1000 м3-га-1.
Chernevyy Yu.I. The development of the vertical structure of mountain spruce and beech forest stands
Based on the analysis of the actual material of the research 26 model forest stands revealed a change in the weight of the subedificatored role prevailing tree species. Dedicated the start, middle age and subklimaks periods of development stands. Initially there is an intensive natural selection of the best trees and later their structure and capacity stabilizes. At the final stage natural selection of the best trees finishes and begins an intense build-up to the growing stock of volume 1000 m3-ha-1.
