CC BY
10
1. Л1СОВЕ ТА САДОВО-ПАРКОВЕ ГОСПОДАРСТВО
УДК 630*[116(23)+114] Проф. В.С. Олшник, д-р с.-г. наук -
Прикарпатський НУ м. Василя Стефаника, м. 1вано-Франк1вськ
ВОЛОГ1СТЬ I ПРОМЕРЗАННЯ ГРУНТ1В У СМЕРЕКОВИХ Л1САХ КАРПАТ
Порiвняно показники вологост та глибини й тривалост промерзання Грунту пiд насадженнями, на зрубах i нелiсових угiддях. Проаналiзовано !х змiни пiд впли-вом люогосподарських заходiв.
Ключовг слова: волопсть Грунту, промерзання Грунту, насадження, деревостан, зруб, сшокю, лiсовiдновлення, молодняк.
Загальновщома роль вологосп й промерзання Грунпв у життед1яль-носп люових фггоценоз1в. Водночас, вона вагомо впливае 1 на водний режим люу. У раз1 низьких запашв Грунтово! вологи атмосферш опади значною мь рою 11 поповнюють 1 менше витрачаються на формування стоку води. Пере-насичешсть Грунпв вологою знижуе його шфшьтращю та штенсиф1куе стж паводюв. Пщ час зимових вщлиг 1 весняного сшготанення промерзання Грунту спричиняе виникнення поверхневого стоку через вкрай низьку 1х водопро-никливютю, яка становить лише 0,03-0,15 мм-хв-1, тод1 як показники вщтало-го Грунту сягають 18,3 мм-хв-1 [1].
Довготривал1 стацюнарш люопдролопчш дослщження паводкового стоку [3, 8] довели, що тд впливом перезволоження Грунпв у теплий сезон року та !х промерзання взимку схиловий стж паводюв зростае у 2-3 рази. У Карпатах уо. руйшвш паводки формуються в умовах перезволоженосп Грун-т1в (твшчно-схщний мегасхил прсько! системи) або !х замерзлого стану (За-карпаття). Тому ощнка впливу люу 1 господарсько! д1яльносп на процеси во-логосп 1 промерзання Грунпв становить науковий 1 прикладний штерес.
На цей час у низщ дослщжень [1, 3, 4, 6, 7, 9] отримано даш щодо ди-намжи вологосп люових Грунпв. Зокрема, з'ясовано, що вона здебшьшого мшлива у верхньому 60-сантиметровому шар1 Грунту, в якому зосереджено 90-100 % маси кореневих систем. Виявлено вщмшносп у нагромадженш вологи у Грунтах окремих титв люу та у насадженнях р1зного вжу. Однак пи-тання юльюсного ощнення вологосп 1 промерзання люових Грунпв пор1вня-но 1з польовими, змш цих показниюв шд впливом рубань люу 1 наступного формування нового поколшня у лггератур1 не належно висв1тлено.
З метою заповнення ще! прогалини проанал1зовано матер1али багато-р1чних спостережень за волопстю 1 промерзанням Грунпв, як ми отримали шд час експериментальних люопдролопчних дослщжень на стащонар1 "Хри-пел1в" у смерекових люах у 1972-2009 рр. Докладну характеристику об'екта та методики робгт на ньому наведено у публжацп [5]. Зазначимо, що стащ-онар знаходиться на висот 850-1225 м н. р. м. в умовах волого! буково-яли-цево! смеречини, яка 1з висотою переходить у сусмеречину. Пашвний склад
насаджень 7См2Бк1Яц. Вивчення пдролопчних властивостей Грунту проводили загальноприйнятими методами.
Спостереження за волопстю Грунту було приурочене до сшоюсного угiддя (привододiльна верхня частина стацюнару) та чотирьох дiлянок у стиг-лому деревостанi й на зруб^ на якому з часом утворився смерековий молодняк (верхня i нижня частини схилiв). Вiдбiр зразкiв Грунту проводили в 3-5-кратнiй повторностi через 10 см до глибини 70 см. Спостереження приурочу-вали до чотирьох пдрометеоролопчних перiодiв: 1) пiсля снiготанення - перед початком вегетацп (юнець квиня); 2) найбiльш дощовий сезон року (третя декада червня); 3) початок вщносно сухого перюду (юнець серпня); 4) напри-кiнцi вегетацп - перед початком установлення сшгового покриву (юнець жов-тня). Глибину промерзання Грунту визначали методом шурфування пiд час проведення снiгомiрних спостережень у стиглому деревостанi та на зрубi iз лiсовими культурами та тзшше сформованим молодняком. На доповнення до даних, отриманих на стацюнар^ використовували також опублiкованi в пдролопчних щорiчниках Закарпатсько! воднобалансово! станцп показники воло-гостi Грунту на польовому угiддi i пiд наметом стиглого хвойного насадження за 1970-1976 роки. Зазначимо, що цi об'екти знаходяться в смузi буково-сме-реково-ялицевих лiсiв у висотному дiапазонi 500-600 м н.р.м.
Аналiз матерiалiв спостережень показав, що збшьшення атмосферного зволоження та зменшення ресурсiв тепла iз зростанням висоти мiсцевостi сприяють зростанню вологостi Грунтiв i зменшенню !! мiнливостi. Це наочно можна простежити iз даних табл. 1, в яюй порiвнюються багаторiчнi показники вологосп Грунту в насадженнях i сусiднiх польових угiддях на висотах 500-600 м н.р.м. (Закарпатська воднобалансова станщя) та 1000-1050 м (ста-цiонар "Хрипелiв") iз рiчними опадами вщповщно 970 i 1196 мм. Наведет в нш данi також свщчать, що вмiст вологи в Грунтах насаджень майже в 1,2 раза менший порiвняно iз аналогiчними показниками сусiднiх нелiсових упдь. Це зумовлено десукцiйними процесами насаджень, меншим надходженням у них вологи до Грунту та бшьш високою його iнфiльтрацieю.
Незважаючи на висотне зростання вщносно! вологостi Грунту (%), його вологозапаси (мм) у цьому напрямi зменшуються, оскiльки збшь-шуеться щебенистiсть та зменшуеться потужнiсть Грунтового покриву. Так, середш вологозапаси 1-метрового шару Грунту в умовах свiжоl грабово! бу-чини стацiонару "Свалява" (висота 350 м н.р.м.) становлять 306 мм [7], воло-го! смереково-ялицево! бучини стацiонару "Дора" (висота 600 м н.р.м.) -близько 260 мм [1], а 60- сантиметрового шару Грунту буково-ялицево! сус-меречини стацюнару "Хрипелiв" (1000 м н.р.м.) - до 210 мм [4]. Водночас, у висотному напрямi зменшуеться атмплиуда коливання вологозапаив: на ста-цiонарi "Свалява" в певних мюяцях i рiзнi сезони вони збшьшуються або зменшуються в межах 0-80 мм, а на стацiонарi "Хрипелiв" - 0-40 мм. Це створюе висотно-зональш вiдмiнностi у водорегулювальнш мiсткостi Грунтового блоку, що позначаеться на генезис стоку води. Так, у верхньому люово-му поясi процеси формування схилового стоку паводюв у 2-3 рази швидш^ нiж у нижньому [5].
Табл. 1. Багаторiчнi показники вологостг Грунту на анокоа
i тд стиглими смерековими насадженнями
Глибина, см Середня волопсть Грунту, % Коефщент вар1аци вологоста, %
сшоюс | насадження сшоюс | насадження
Закарпатська водно-балансова станщя, 500-600 м н.р.м.
0-5 32,0 31,0±и,93 15,18 22,65
5-10 31,5±0,55 28,0±",°и 13,58 16,71
10-20 31,2±мз 26,5±",31 13,08 10,79
20-30 29,5±М5 25,3±и,24 10,78 8,93
30-40 27,5±0,29 24,3±0,23 9,57 8,60
40-50 27,0±",26 23,4±0,25 8,96 9,70
50-60 26,2 ±0,2' 22,5±и,/0 8,70 9,91
60-70 25,6±и,20 21,6±0,24 8,75 9,63
Стацюнар "Хрипелш", 1000-1050 м н.р.м.
0-5 86,0± 62,0 11,03 2,87
5-10 48,0±1,35 42 7±1,42 7,96 9,44
10-20 41,9±1,39 36,9±^3 9,40 9,43
20-30 38,6±1,49 33,6±",9" 10,93 7,62
30-40 36,0±1д)9 31,2±0,82 8,58 7,37
40-50 35,2±1,08 30,7±и,97 8,66 8,96
50-60 34,4±и,74 28,5±и,56 6,08 5,58
60-70 30,8±и,90 26,8±0,92 7,51 9,18
Вщомо, що пiсля рубань люу вологiсть Грунту, зазвичай, зростае, призводячи в тайгових умовах до процешв заболочення. Збiльшення вологос-т Грунту на зрубах порiвняно з насадженнями спостер^аегься i в Карпатах [1, 4, 6]. Нашi дослщження на невiдновленому зрубi i стиглому деревостанi стацiонару "Хрипелiв" у 1974-1981 роках показали, що внаслщок суцшьного рубання вологозапаси Грунту зросли на 13-20 %. Це явище спостер^алося в усi пори i сезони року, незалежно вiд ступеня атмосферного зволоження. У табл. 2 цей процес прошюстровано на прикладi першого року пiсля рубання. Цiкаво зазначити, що внаслщок снiготанення та зливових дощiв вологiсть нижнiх горизонтiв Грунту на зрубi наближаеться до показниюв його повно! вологоемностi, чого не прослщковуеться в Грунтi пiд деревостаном. Шдвище-ну вологiсть спостережено й на етат змикання лiсових культур у 19821984 роках (8-10 роки тсля рубання). У цей час вологозапаси Грунту на ек-спериментальному об'ектi дещо зменшилися, але ще перевищували аналопч-нi показники в стиглому деревосташ на 8-18 %.
Табл. 2. Вололсть Грунту в стиглому смерековому деревосташ й на свiжому зрубi в 1974 р. (в % на абсолютно сухий Грунт)
Глибина Грунту, см| Повна вологоемтсть | 24 кмтня 126 червня | 30 серпня ]29 жовтня
Стиглий деревостан
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70
87,4 74,7
59.2
46.3
40.4 38,4 38,0
38,7 36,2 34,1 30,0 29,4 25,7 23,7
50,8
40.0 38,3
36.1 31,3
30.0
30.1
43.1 41,7 35,0
35.2 29,5 27,9
32.3
43.1 43,7
40.2
34.0 31,4 28,0
30.1
Cвiжий зруб
0-10 73,9 53,5 56,S 54,2 51,1
10-20 б7,9 55,S 41,2 42,1 44,5
20-30 5б,3 51,2 39,3 40,5 39,S
30-40 45,4 37,1 Зб,З Зб,7 35,б
40-50 41,7 Зб,1 33,0 35,0 34,5
50-60 40,2 39,2 33,3 37,7 33,7
б0-70 39,б 3S,7 33,3 Зб,2 31,S
Cпocтepeжeння cвiдчaть, щo вoлoгoзaпacи Грунту на зpубi знaчнo за-лeжaть вiд cукцeciй pocлиннoгo пoкpиву, а caмe, röre зapocтaння тpaв'янoю pocлиннicтю, бioмaca я^ на S-й piк пicля рубання дocяглa 7 т та1. Пiзнiшe цe пocилилocя лicoвiднoвними пpoцecaми iз змиканням лicoвиx культур у 8-1G-piчнoму вiцi та утвopeнням мoлoднякa, щo в 12 poкiв мав cepeдню виcoту 2,4 м i дiaмeтp cтoвбуpiв 4 cм. В мipу poзвитку бioмacи вoлoгicть Грунту змeншувaлacя. З мeтoю кiлькicнoгo oцiнювaння циx змiн пpoвeдeнo кopeля-цшний aнaлiз мiж вiддaлeнicтю тepмiну пюля рубання (А, porn) та iндeкcoм вoлoгoзaпaciв Грунту (AW, %), щo являе coбoю вiднoшeння пoкaзникiв на e^ cпepимeнтaльнiй дiлянцi (зpуб-мoлoдняк) дo кoнтpoльнoгo oб'ектa (cтиглий дepeвocтaн). Рiвняння peгpeciï циx двox xapaктepиcтик мае такий вигляд:
AW = 119 - 1,27А за r = - G,74±g,1S. (1)
1з фopмули випливае, щo вiднoвлeння пoчaткoвиx вoлoгoзaпaciв на дь лянцi пpoвeдeння лicoгocпoдapcькиx зaxoдiв припадае на 1S-piчний вж нoвo-гo пoкoлiння cмepeкoвoгo люу.
У букoвиx лicax (cтaцioнap "Свалява") збiльшeння вoлoгoзaпaciв Грунту на зpубi пopiвнянo iз cтиглим нacaджeнням cпocтepiгaли лишe в пepeзвo-лoжeнi ceзoни [7]. Очeвиднo, щo тевна вiдмiннicть у пpoцecax змiни вoлoгo-зaпaciв Грунту пicля рубань люу в piзниx виcoтниx пoяcax зумoвлeнa вщмш-нocтями ïx гiдpoклiмaтичниx умoв, зoкpeмa вeличини aтмocфepнoгo звoлo-жeння та тepмiчнoгo peжиму. Так, pi4m oпaди i тeмпepaтуpa пoвiтpя на стащ-oнapi "Хpипeлiв" cтaнoвлять вiдпoвiднo 119б мм i 5,3°, а на cтaцioнapi "Свалява" вoни дopiвнюють 9SG мм i 10,4°.
На вщм^ вщ iншиx peгioнiв пoмipниx шиpoт, в умoвax Карпат гли-бина i тривалють пpoмepзaння Гpунтiв нeвeликi. Цьoму cпpияють м'якicть зи-мoвиx ceзoнiв, чacтi вiдлиги, зaxиcний вплив лicoвoгo нaмeту та, ocoбливo, пiдcтилки. У вiднocнo тeплиx умoвax cтaцioнapу "Свалява" да piдкicнe явищe i в бiльшocтi зим пiд 4ac нaшиx дocлiджeнь (1985-1998 pp.) йoгo œ cпocтepe-жeнo. Лишe в мopoзну пoгoду тут мoжливe кopoткoчacнe пpoмepзaння при-пoвepxнeвoгo шару глибинoю кшька caнтимeтpiв. На вищиx гiпcoмeтpичниx piвняx цi пpoцecи пocилюютьcя. Так, в умoвax cмepeкoвo-ялицeвoï бучини cтaцioнapу '^opa" (виcoтa б00 м н.р.м.) в oкpeмi зими в нacaджeнняx вoнo cя-гaлo S cм, а на зpубi - 3G cм [1]. У cмepeкoвиx дepeвocтaнax стацюнару "Хри-пeлiв" Грунт пpoмepзaв у cувopi зими дo глибини 25 cм, а на пoлянi - навпъ дo 47 cм. Тривалють мepзлoтнoгo пepioду у лici змiнювaлacь вiд 11 дo 11S дiб, а на вiдкpитиx дiлянкax - вщ 21 дo 141 дoби. Пpoвeдeння cуцiльнoгo
1. .icoBe тa сaдово-пaркове господaрство
11
рубання деревостану посприяло збшьшенню тривалост й глибини замерзан-ня Грунту в середньому в 1,5 раза.
Табл. 3. Глибина I тривалгсть промерзання Грунту на етапах зрубу й сформованих на ньому молодняшв
Етапи лгсово! обстановки Глибина промерзання Грунту Тривалють мерзлотного перюду
см в % до стиглого деревостану доби в % до стиглого деревостану
1-2-р1чний зруб 11 220 111 168
3-7-р1чний зруб 13 144 94 168
Змикання 8-10-р1чних люових культур 16 114 131 111
11-18-р1чний молодняк 9 109 42 100
Люовщновш процеси зменшують промерзання Грунлв (табл. 3). У сме-рекових молодняках 11-12-р1чного в1ку тривалють мерзлотного перюду вже майже не вщр1зняються вщ аналопчних показниюв стиглих деревосташв. Що ж стосуеться глибини промерзання Грунту, то в м1ру заростання зрубу трав'яною рослиншстю 1 тзшшим формуванням молодняюв вона мае чгтку тенденщю до зменшення. Цей процес можна описати такою емтричною формулою:
АН = 215 - 7,26-А за г = - 0,60±0,1, (2)
де: АН - щдекс промерзання (вщношення показниюв експериментального об'екта до контролю, %); А - тривалють перюду, що пройшов з часу рубання, роки. 1з формули (2) випливае, що вщновлення попередньо! глибини промерзання Грунту вщбуваеться тсля досягнення молодим люом 15-16-р1чного вжу.
Висновки. Лю, пор1вняно 1з польовими упддями, перешчно на 20 % зменшуе волопсть Грунпв, посилюючи цим !х водоакумуляцшну здатнють шд час опад1в. У зв'язку 1з захисним впливом люового намету та, особливо, шдстилки, промерзання Грунту в деревостанах зменшуеться майже в два рази. Ц процеси сприяють зменшенню схилового стоку паводюв, що форму-ються у люових умовах. Суцшьш рубання люу сприяють збшьшенню воло-госп Грунту на 13-20 %, а глибини й тривалост його промерзання - в середньому в 1,5 раза, що, водночас, сприяе штенсифжацп шюдливого повер-хневого стоку води на зрубах. Люовщновлення ослаблюе щ процеси. Вже у 15-р1чному вщ1 смерекового молодняка вологють 1 промерзання Грунпв набу-вають показниюв, як притаманш стиглим деревостанам.
Л1тература.
1. Дьяков В.Н. Влияние состава насаждений на водный режим горных почв Карпат / В.Н. Дьяков // Лесоведение : научно-теоретич. журнал. - 1976. - № 1. - С. 11-17.
2. Калуцький 1.Ф. Стихшш явища в прсько-люових умовах Укра!нських Карпат (впро-вали, паводки, ерозiя Грунту) / 1.Ф. Калуцький, В.С. Олiйник. - Львiв : Вид-во "Камула", 2007. - 240 с.
3. Киселевский-Бабинин Р.Г. Гидрологические особенности бурых лесных почв под насаждениями разного возраста в зоне дубово-буковых лесов Карпат / Р.Г. Киселевский-Баби-нин // Лесоводство и агролесомелиорация : респ. межвед. темат. науч. сб. - К. : Вид-во "Урожай", 1965. - Вып. 3. - С. 151-160.
4. Олийник В.С. Влияние рубок и трелевки древесины на почвенно-гидрологические условия малых водосборов в еловых лесах Карпат / В.С. Олийник // Лесоводство и агролесомелиорация : респ. межвед. темат. науч. сб. - К. : Вид-во "Урожай", 1986. - Вып. 72. - С. 26-30.
5. Олшник В.С. Основш результати 50-рiчних стащонарних експериментальних лiсо гiдрологiчних дослiджень у Карпатах / В.С. Олшник // HayKOBi пращ Лгавничо! академи наук Украши : зб. наук. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 8. - С. 38-45.
6. Уваров Л.А. Режим влажности почвы в зоне приполонинных лесов Внешних Горган / Л.А. Уваров // Лесоводственные исследования и производственный опыт в Карпатах. - Ужгород : Изд-во "Карпаты", 1972. - С. 70-80.
7. Чубатий О.В. Водоохоронш прсьга люи / О.В. Чубатий. - Ужгород : Вид-во "Карпа-ти", 1972. - 120 с.
8. Чубатий О.В. Прсьга люи - регулятори водного режиму / О.В. Чубатий. - Ужгород : Вид-во "Карпати", 1984. - 104 с.
9. Шпак И.С. Влияние леса на водный баланс водосборов / И.С. Шпак. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1968. - 284 с.
ОлийникВ.С. Влажность и промерзание почв в еловых лесах Карпат
Сравнены показатели влажности и промерзания почв под насаждениями, на вырубках и нелесных угодьях. Проанализированы их изменения под влиянием лесо-хозяйственных мероприятий.
Ключевые слова: влажность почвы, промерзание почвы, насаждение, древостой, вырубка, сенокос, лесовостановление, молодняк.
Olijnyk V.S. Moisture and freezing of soils in spruce forests of the Carpathians
The parameters of soil moisture and soil freezing under forest stands, on felling areas and on non-forest lands were compared. Their changes under the influence of forestry actions were analyzed.
Keywords: soil moisture, soil freezing, planting, tree stand, felling, mowing, reforestation, young stand.
УДК 581.[9+527] Доц. М.1. Сорока, д-р бюл. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в
ОБ'СКТИ ОХОРОНИ МЕРЕЖ1 NATURA 2000 НА ТЕРИТОРП ПРИРОДНОГО ЗАПОВ1ДНИКА "РОЗТОЧЧЯ"
Проведено швентаризащю раритетних об'екпв ф^обюти територи Природного заповедника "Розточчя". Унаслщок дослщження виявлено 7 видiв та 17 бютошв, яга шдлягають охорош в racreMi мережi Natura 2000 та е ключовими охоронними об'ектами Мiжнародного бюсферного резервату "Розточчя".
Ключовг слова: рщгасш види, бютоп, Natura 2000, Мiжнародний бюсферний резерват "Розточчя".
У кожно! держави е три основних надбання: матер1альне, культурне й бюлопчне, базисним з яких завжди залишатиметься останне. Збереження 6i-ор1зномашття входить до глобально! концепцп стратеги й тактики виживання людства. Це не тшьки планування й збалансоване використання природних ресуршв, а й система специф1чних заход1в !х захисту, насамперед заповщна справа та бюконсерващя. Проте наявшсть генетичного бюр1зноманптя ставить тд сумшв деяк концепци сучасно! заповщно! справи в Укра!ш i доводить помилков1сть уявлень про гарантоване збереження виду на заповщнш територи, тодi як його винищення на решт територiй не завдасть шкоди бiорiз-номанiттю. Вважаеться, що на заповщних територiях охороняють як окремi ноci! бiорiзноманiття (види, популяцi!, екосистеми), так i середовище проживания загалом. Наcправдi ж тут збер^аеться тiльки видове рiзноманiття, а ге-нетичне - здебiльшого випадкiв зменшуеться [1]. Середовище проживання
