CC BY
17
Ключевые слова: горные древостой пихты белой, экспозиционно-орографические группы, производительность, математико-статистичний анализ.
Hrynyk H.H. Statistic Ground to Selection of Exposition-Orographic Groups of Silver Fir Forest Stands of the Ukrainian Carpathians
Theoretical bases and methodical approaches are presented concerning the evaluation of growth and productivity of mountain silver fir forest stands of the Ukrainian Carpathians taking into account exposition-orographic descriptions of places of their location and types of forests site conditions. As a result of researches the features of growth taking of mountain silver fir forest stands into account exposition-orographic descriptions of places of their location are analyzed, the proper tendencies and conformities to the law are set. On the basis of mathematic and statistic analysis, dividing of probed forest stands is carried out by expositi-on-orographic groups in the types of forest site conditions of C2-C3 and D2-D3; their graphic interpretation is presented.
Key words: mountain silver fir forest stands, exposition-orographic groups, productivity, mathematic and statistic analysis.
УДК 630*53 Докторант А.М. Бтоус1, канд. с.-г. наук -
НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Кшв
СТРУКТУРА ДЕПОНОВАНОГО ВУГЛЕЦЮ ВГЛЬХОВИХ Л1С1В УКРАШСЬКОГО ПОЛ1ССЯ
Представлено результати дослщження депонованого вуглецю в компонентах фь томаси i мортмаси вшьхових насаджень Украшського Полюся. Розроблено математичш моделi фггомаси стовбурiв у кор^ гшок у кор^ шдлюку i тдросту, живого надгрунтово-го покриву та мортмаси сухостою, деревно! ламаш, опаду грубих гшок i тдстилки. Встановлено особливост структури депонованого вуглецю надземно! рослинно! бюма-си вшьхових насаджень. У молодняках Alnus glutinosa Gaerth. 81 % депонованого вуглецю мiститься у фтомас та 19 % - у мортмас насаджень. У стиглих вшьхових наса-дженнях частка депонованого вуглецю в компонентах ф^омаси зростае до 88 %.
Ключовi слова: вуглець, вiльха (Alnus glutinosa Gaerth.), фтмаса, мортмаса, стовбур, гшки, листя, пiдлiсок, живий надгрунтовий покрив, сухостой, деревна ламань, пiдстилка.
Вступ. Пом'якшення наслiдкiв глобальних 3míh клшату та прогнозуван-ня стану бюсфери вимагае реалiзацií системи iнвентаризацií парникових ra3ÍB, зокрема вуглецю. Експериментальна оцшка депонованого вуглецю та досль дження особливостей його динамiки в екосистемах дае змогу сформувати пер-винну довiдково-iнформацiйну базу для визначення бюджету вуглецю та змен-шити невизначешсть експертних оцiнок обсягiв поглинання та емiсií вуглекис-лого газу. Рiзноманiття лiсових формацiй, передусш за продуктивнктю, зумов-люе необхiднiсть здайснення масштабно!' та надзвичайно трудомiсткоí дослiдноí роботи для розроблення нормативно-iнформацiйного забезпечення ощнювання депонованого вуглецю насадженнями основних лiсотвiрних порiд Украши.
Встановлення обсягу депонованого вуглецю в компонентах фиомаси i мортмаси вшьхових насаджень мае ключове значения для швентаризацц погли-нутого вуглецю з атмосфери лiсовими фггоценозами у коитекстi виконання мiжнародних домовленостей щодо змiн клiмату. У середньому в фггомаш рос-
1 Наук. консультант: проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук
лин депоновано близько 20 % вщ загального обсягу вуглецю, що мiститься в ль сових екосистемах [5], тому оцшювання запасу вуглецю у рослиннш бiомаi на-саджень мае виключне важливе значения.
Мета дослщження - оцшювання депонованого вуглецю в надземнш рослиншй бюмас вшьхових лiсiв Украшського Полiсся.
Матер1али i методи. Для дослщження депонованого вуглецю вшьхових насаджень використано дослвдш данi, OIриманi за результатами закладання 157 тимчасових пробних площ (ТПП) з оцшкою компонентiв фiтомаси вшьхо-вих насаджень в Украшському Полiссi, зокрема 157 ТПП з оцшкою фггомаси стовбурш у корi, 56 ТПП з оцшкою фггомаси крон деревосташв, 10 ТПП з ощн-кою компоненпв фiтомаси деревосташв, пiдлiску i пiдросту та ЖНП, а також 16 ТПП з дослвдженням мортмаси вшьшанитв. Автором безпосередньо закла-дено 16 ТПП у вшьхових насадженнях. Експерименгальнi данi iнших 141 ТПП зiбрано спiвробiтниками кафедр лiсовоí таксацп та лiсовпорядкування i лково-го менеджменту НУБШ Украши.
Закладання ТПП здшснено за даючими вимогами до пробних площ ль совпорядних [4], ощнювання фiтомаси деревосташв - за методикою проф. П. Лакиди [2, 3], а дослщження мортмаси - за методикою, розробленою автором [1]. Дослщш даш, отримаш за результатом польових експерименталь-них робiт, опрацьовано в камеральних умовах з використанням прикладних програм PERTA, Statistica 10 та MS Excel.
Результати дослщження. Методична основа оцшювання депонованого вуглецю фунтуеться на теоретико-методолопчних засадах до^дження фггома-си та мортмаси лкових насаджень як складових 1х бюпродуктивностг За результатами ощнювання на ТПП компоненпв фiтомаси i мортмаси вшьхових т-сiв здшснено математичне моделювання основних компонентiв надземно1 рос-линно1 бiомаси.
Враховуючи iснуючий досвщ моделювання фiтомаси деревосташв [1, 3], та вiдповiдно до принципiв системного шдходу, розроблення моделей базува-лась на використанш степенево1 функцií. Найкращою та найбшьш практичною можна вважати модель ощнки компонентiв надземно1 фггомаси (1) i мортмаси (2) насаджень в абсолютно сухому сташ, до складу яког входять середнiй да-аметр (D), середня висота (H) i вiдносна повнота (P) насаджень:
де: М/ — вщповщш компоненти надземно!' фiтомаси в абсолютно сухому сташ, т- га-1; Мш, — вщповщш компоненти мортмаси в абсолютно сухому сташ, т- га-1; ао ... а3 — коефщенти регресií. За результатами моделювання розроблено регре-сiйнi рiвняння для оцшювання компоненпв фiтомаси i мортмаси вшьхових ль сiв, коефiцieнти яких наведено в табл. 1. Застосування розроблених моделей од-наково!' структури дае змогу визначити узгоджеш данi обсяпв компонент рос-линно!' бiомаси в абсолютно сухому сташ в т на 1 га.
Моделювання фггомаси листя насаджень вшьхи не дало позитивного результату, тому здшснено моделювання конверсшних коефщкнлв та запасу стовбур1в у корi (див. табл. 1) на основi аналогiчноí степенево!' залежностi (3-4):
Mfi = ao ■ Da ■ Ha2 ■ Pa3; Mmi = ao ■ Da ■ Ha2 ■ Pa3,
(1) (2)
^ = ао ■ Б" ■ И"* ■ Р">, (3)
М = ао ■ Ба ■ И" ■ Р"з, (4)
де: Яу, - конверсiйний коефiцieнт для компонента фггомаси; М - запас стовбу-рiв у корi, м3-га-1. Конверсшш коефiцieнти представляють собою вiдношення компонента фiтомаси (мортмаси) до запасу стовбурш у корi лiсових насаджень, що дае змогу визначати компоненти бюмаси за формулою (5) для вшх насаджень для яких наявнi данi запасу стовбурiв [6].
МГ, = ЯУ, ■ М . (5)
Табл. 1. Коеф^енти математичних моделей для ощнки компонентiв надземног рослинног бюмаси втьшаниюв
Показники Коефiцieнти моделi
а1 а2 а3 а4
Фиомаса стовбурiв у корi 0,808 -0,220 1,938 0,908
Фiтомаса деревини стовбурiв 0,701 -0,213 1,929 0,912
Фiтомаса гiлок у корi 2,726 0,981 -0,507 0,468
Конверсшний коефiцieнт для фiтомаси листя 1,163 0,748 -2,384 -0,653
Запас стовбурiв у корi 2,159 -0,189 1,853 0,923
Фiтомаса тдшску i пiдросту 0,010 -0,140 1,734 -0,432
Фiтомаса живого надгрунтового покриву 0,021 -0,297 1,804 -0,191
Мортмаса сухостою 0,023 0,587 1,130 -0,290
Мортмаса деревно! ламанi 0,429 1,232 -0,482 0,217
Мортмаса опаду грубих гшок 0,028 1,275 0,172 -0,193
Мортмаса пiдстилки 3,521 0,450 -0,214 0,165
На основi розроблених математичних моделей для ощнки компоненпв фггомаси i мортмаси вшьхових насаджень в абсолютно сухому сташ, встановле-но запас депонованого вуглецю в надземнш рослиннiй бiомасi (табл. 2) з вико-ристанням загальноприйнятих перевiдних коефщентгв [7, 8], якi для компонен-тiв фiтомаси (кргм листя) та мортмаси насаджень становлять 0,50, а для фггома-си листя - о,45.
Табл. 2. Депонований вуглець у надземнш рослиннш бюмаа насаджень вйгьхи _клейког, т-га'1_
Середнш диаметр, см Середня висота, м
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4 13 18 24 - - - - - - -
6 - 18 24 31 - - - - - -
8 - 19 25 31 39 - - - - -
10 - - 25 32 39 48 - - - -
12 - - - 32 39 48 57 - - -
14 - - - 33 40 48 57 67 - -
16 - - - - 40 48 57 66 - -
18 - - - - - 48 57 66 77 -
20 - - - - - 49 57 66 77 -
22 - - - - - - 57 66 76 88
У фггомас стовбурiв у корi молоднятв накопичуеться 5-6 т- га-1 вуглецю, а у стиглих вiльшаникiв понад 110 т- га-1 в аналогiчному компонентi. Збшь-
шуеться запас депонованого вуглецю в стовбурах у корi вiльшаникiв зi збшь-шенням середнього дiаметра, середньо' висоти та вщносно' повноти. У вшьхо-вих деревостанiв зменшуеться депонований вуглець у фггома^ стовбурiв у корi за однаково' середньо'1 висоти зi збшьшенням середнього дiаметра, що ймовiр-но зумовлено зменшенням повнодеревностi.
У фггомас гiлок вiльшаникiв може бути депоновано вуглецю вщ 1,8 до 8,0 т- га-1. 1з збiльшенням таксащйних показникiв запас депонованого вуглецю гшок збiльшуеться, хоча зi зростанням середньо'1 висоти та за сталого середнього дiаметра запас вуглецю зменшуеться.
З вжом у вiльхових насадженнях депонований вуглець пiдлiску i тдрос-ту збiльшуеться з 0,1 до 1,2 т- га-1, а вуглець живого надгрунтового покриву - з 0,2 до 1,8 т- га-1. У вшьшаниках з меншою повнотою в нижшх ярусах насаджен-ня депонуеться бiльше вуглецю порiвняно з високоповнотними, що зумовлено бшьшим обсягом сонячно' радiацií, яка потрапляе до рослин шдлюку та живого надгрунтового покриву. Загалом в надземнiй фпюмаа вiльхових насаджень (де-ревостан, шдлюок i пiдрiст, живий надгрунтовий покрив) може накопичуватися протягом життя фггоценозу вiд 10 до 120 т- га-1 вуглецю.
У надземнiй мортмаа вiльшаникiв депоновано вiд 2,6 у молодняках до 15 т- га-1 вуглецю у стиглих насадженнях. Зокрема, у мортмаа сухостою вшьша-ниюв може накопичуватися вуглецю вiд 0,2 до 4,5 т- га-1, у деревнш ламанi - вiд 0,4 до 3,0 т-га-1, у опадi грубих гiлок - вщ 0,2 до 4,5 т-га-1, у шдстилщ - вiд 1,7 до 4,0 т-га-1вуглецю. Загалом в надземнш рослиннiй бiомасi (фггомас i мор-тмасi) модальних вшьхових насаджень може бути депоновано вуглецю вщ 10 у молодняках до 150 т- га-1 у стиглих вшьшаниках.
Структурi депонованого вуглецю у надземнш рослиннш бiомасi молод-някiв вшьхи клейко'' (рис. 1) притаманне домшування вуглецю фiтомаси стов-бурiв у корi (61 %) i крон дерев (18 %) та мортмаси пiдстилки (12 %). Загалом, вуглецю найбшьше депоновано у фггомаа деревостану (79 %), значна кшьюсть у мортмасi (19 %) та на рiвнi 2 % - у нижшх ярусах насадження.
■ Деревина стовбур!в; 52 и Кора етовбурт: 9 ш Гшки в корц 13
□ Листя; 5
0 Шдлкок i 1млрзс1; 1 а ЖНП; 1
□ Сухости!; 2 0 Деревна ламань; 4
□ Опад грубих гшок; 1 и I Ндстилка; 12
Рис. 1. Структура депонованого вуглецю у втьховому молодняку за компонентами надземное рослинно'1 бюмаси (Б=6 см; Н=8 м)
Вуглець мортмаси деревно' ламаш та опаду грубих гшок у вшьхових молодняках переважно депонований попередшм насадженням. У стиглих деревос-танах (рис. 2) вшьхи клейко'' структура депонованого вуглецю в надземнш рослиннш бюма^ характеризуеться природно високою часткою вуглецю фггомаси деревостану (86 %), ютотною часткою вуглецю в мортмас (12 %), а також до-
сить стабгльною i невеликою часткою вуглецю в фгтомасГ пщиску i тдросту та живого надгрунтового покриву.
■ Деревина стовбур1в; 68 и Кора стовбур1в; 11 ш Плки в Kopi; 6 и Листя;
в Шдлюок i шдрют; 1 в ЖНП; 1 □ Сухостш; 4 0 Деревна ламань; 3 в Опад грубих плок: 2 и ГПдстилка; 3
Рис. 2. Структура депонованого вуглецю у втьховому насадженш за компонентами надземно'1 рослинно'1 бюмаси (D=32 см; H=28 м)
Частка вуглецю тдстилки у стиглих вгльшаниках Гстотно зменшуеться до 3 %, порiвняно з молодняками (12 %), проте саме в мортмас пiдстилки запас вуглецю найменш мiнливий в абсолютних показниках протягом всього життя фитоценозу.
Висновки. На основi даних експериментально'1 оцiнки компонентiв над-земно'1 фгтомаси i мортмаси насаджень вiльхи клейко', встановлено обсяги депонованого вуглецю в компонентах фггомаси деревосташв (стовбури у корГ, гглки у корГ), нижшх ярусГв насаджень (тдлюок i тдрют, живий надгрунтовий покрив) i компонентах мортмаси (сухостш, деревна ламань, опад грубих плок, тдстилка) та визначено особливосл структури депонованого вуглецю. Протягом усього життя вгльхових насаджень основна частка депонованого вуглецю мГститься у фгтомасГ стовбурГв у корГ деревосташв. Частка депонованого вуглецю в компонентах крони бгльша в молодняках та поступово зменшуеться до вь ку стиглостГ деревосташв.
Запас депонованого вуглецю у надземнш рослиннш бюмасГ (фгтомасГ i мортмасГ) вгльхових лЫв загалом збгльшуеться з вком насаджень.
У високоповнотних вгльхових насадженнях у нижшх ярусах (шдлюок i тдрют, ЖНП) накопичуеться бгльше вуглецю, порГвняно з низькоповнотними, що зумовлено фактором доступностГ сонячно'' радГацГ'. Найменшу мшливГсть абсолютних значень протягом життя вгльхового насадження мае запас вуглецю тдстилки.
Лггература
1. Бшоус А.М. Методика дослщження мортмаси лшв / А.М. Бшоус // Бюресурси i приро-докористування : зб. наук. праць. - 2014. - Т. 6, № 3-4. - С. 134-145.
2. Лакида П.1. Бюпродуктившсть та енергетичний потенцiал м'яколистяних деревостанiв УкраТнського Полiсся : монографш / П.1. Лакида, А.М. Бшоус, Р. Д. Василишин та ш. - Корсунь-Шевченсьювський : ФОП Гавришенко В.М., 2012. - 454 с.
3. Лакида П.1. Фггомаса лiсiв УкраТни : монографiя / П.1. Лакида. - Тернопiль : Вид-во "Збруч", 2002. - 256 с.
4. СОУ 02.02-37-476: 2006. Плошд пробш лiсовпоряднi. Метод закладання. - Введ. 26.12.2006. - К. : Вид-во Мшагрополггики УкраТни, 2006. - 32 с.
5. Швиденко А.З. Оценка запасов древесного детрита в лесах России / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, С. Нильссон // Лесная таксация и лесоустройство : сб. науч. тр. - Красноярск : Изд-во СГТУ. - 2009. - Вып. 1 (41). - С. 133-147.
6. Щепащенко Д.Г. Биологическая продуктивность и бюджет углерода лиственничных лесов северо-востока России : монография / Д.Г. Щепащенко, А.З. Швиденко, В.С. Шалаев. - М. : Изд-во ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. - 296 с.
7. IPCC: Climate change 2001: The scientific bases. Contribution on working group I to the third assessment report of the Intergovernmental panel of climate change / J.T. Houghton, Y. Ding, D.J. Griggs et al. - UK, Cambrige and NY, USA: Cambridge Univ. Press., 2001. - 881 p.
8. IPCC: Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage [Prepared by Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change] / [B. Metz, O. Davidson, H.C. de Coninck, M. Loos, and L.A Meyer (eds.)] Cambridge University Press, 2005. - 443 p.
Билоус А.М. Структура депонированного углерода ольховых лесов Украинского Полесья
Представлены результаты исследования депонированного углерода в компонентах фитомассы и мортмассы ольховых насаждений Украинского Полесья. Разработаны математические модели фитомассы стволов в коре, ветвей в коре, подлеска и подроста, живого напочвенного покрова и мортмассы сухостоя, валежа, опада грубых ветвей и подстилки. Установлены особенности структуры депонированного углерода надземной растительной биомассы ольховых насаждений. В молодняках Alnus glutinosa Gaerth. 81 % депонированного углерода содержится в фитомассе и 19 % - в мортмассе насаждений. В спелых ольховых насаждениях частица депонированного углерода в компонентах фитомассы возрастает до 88 %.
Ключевые слова: углерод, ольха (Alnus glutinosa Gaerth.), фитомасса, мортмасса, ствол, ветки, листья, подлесок, живой надпочвенный покров, сухостой, валеж, подстилка.
Bilous A.M. The Structure of the Deposited Carbon in Alder Forests of Ukrainian Polissya
Some results of investigation of the deposited carbon in the components of phytomass and mortmass in alder stands of Ukrainian Polissya are presented. The mathematical models of phytomass in the cortex of stem wood (over bark), branches in the cortex, undergrowth, living ground cover and mortmass dead trees (snags), woody logs, litter branches (>1 cm) and also forest litter are elaborated. The features of the structure of the deposited carbon aboveg-round plant biomass of alder forests are established. In young forests of Alnus glutinosa Ga-erth. 81 % of the deposited carbon is proved to be contained in the phytomass and respectively 19 % in mortmass plantings. In mature alder forests the proportion of the deposited carbon in the components of phytomass is supposed to increase up to 88 %.
Key words: carbon, alder (Alnus glutinosa Gaerth.), phytomass, mortmass, stem wood, branches, foliage, understorey, green forest floor, dead trees (snags), woody logs, forest litter.
УДК 630 *232.32 Здобувач С. О. Белеля1 - НЛТУ Украгни, м. Львiв
ВПЛИВ РЕГУЛЯТОР1В РОСТУ РОСЛИН НА Р1СТ С1ЯНЦ1В МОДРИНИ ТОНКОЛУСКАТО1
Дослщжено вшив pi3H^ B4AiB регулятс^в росту рослин на picT сшнщв модрини у закритому грунп, який значною мipою визначаеться субстратом. З'ясовано, що залеж-но вщ складу останнього, ефектившсть ди регулятс^в росту може ютотно змшювати-ся - вщ шдиферентно! до сильно стимулювально!. На показник середньо! висоти одно-piчних ciянцiв модрини ютотно впливають також споиб шдготовки насшня до вииву, наявшсть припоивного добрива, мульчування поciвiв, наявшсть суперабсорбенту.
Встановлено, що найефективншими е максим та мшосан, як забезпечують дружне проростання насшня, швидке з'явлення сход]в, значний вихщ стандартного са-дивного матеpiалу, висок бiометpичнi показники рослин. Вплив випробуваних РРР на
1 Наук. кергвник: проф. Ю.М. Дебринюк, д-р с.-г. наук
