CC BY
47
УДК 630*181.9 Доц. В.В. Давний, канд. с.-г. наук -НЛТУ Украти, м. Rbsis
ВПЛИВ ОРОГРАФ1ЧНИХ I Л1С1ВНИЧИХ ФАКТОР1В НА В1ТРОВАЛИ Л1СУ В УКРАШСЬКИХ КАРПАТАХ
Проаналiзовано лiтературнi джерела щодо обсягу i причин вiтровалiв лiсу в Украшських Карпатах. KpiM того, розглянуто вплив висоти н.р.м., експозицп i крутизни схил1в, складу, вiку та повноти деревосташв на iнтенсивнiсть вiтровалiв лiсу.
Ключов1 слова: вiтровали лiсу, Украшськ1 Карпати, вiтровалотвiрнi чинники.
Assist. prof. V.V. Lavnyy - NUFWT of Ukraine, L'viv
The impact of orographic and forestry factors on windthrows and windfalls
in the Ukrainian Carpathians
The article deals with an analysis of the literature in regard to the frequency and intensity of windthrows and their causes in the forests of the Ukrainian Carpathians. The article also describes the factors effecting the development of windthrows. These include the sea level, the exposure and hillside steepness, the composition, age and density of forest stands.
Проблема в1тровал1в л1су e актуальною для л1сового господарства Ук-раши з практичноi точки зору. Щороку веровали вивалюють значну к1ль-к1сть дерев, що пог1ршуе сан1тарний стан насаджень i призводить незаплано-ваних втрат деревини, а також вимагае в1д л1согосподарських п1дприемств додаткових ф1нансових затрат.
В Украiнi в1д в1тровал1в найчаст1ше потерпають л1си Карпат. Тому дос-л1дженню в1тровал1в у даному рег1он1 присвячено низку наукових праць [1-16]. Зг1дно з л1тературними даними, найб1льш 1нтенсивн1 в1тровали були в Украшсь-ких Карпатах у 1868, 1869, 1872, 1885, 1902, 1912, 1941, 1957, 1964, 1969, 1970, 1982, 1989 i 1992 рр. [2, 14]. У 1868-1869 рр. суц1льн1 вггровали охопили площу
3 ф
10,4 тис. га, а об'ем поваленоi деревини становив 3700 тис. м . Вггровали 1885 р. вщбулися на площ1 1,1 тис. га i вивалили 151 тис. м деревини [8]. Найбшьш 1н-тенсивш в1тровали заф1ксовано в Украшських Карпатах протягом 1957-1964 рр. За цей час суцшьш i частков! в1тровали в1д6улися на площГ 519,6 тис. га i пош-кодили понад 21 млн. м деревини [4]. Протягом цих рок1в щор1чний об'ем пош-кодженоi в результат! стих1йних лих деревини становив з незначним в1дхилен-нями розрахункову л1сос1ку, а в 1964 р. перевищив ii б1льш, н1ж у два рази [5]. У грудн1 1989 р. 1 в лютому 1990 р. ураганними вирами в 1вано-Франк1вськ1й об-
3 3
ласт1 було пошкоджено 2,4 млн. м деревини, з них 133,8 тис. м в Карпатському нац1ональному природному парку. В нац1ональному природному парку "Синевир" на Закарпатл було пошкоджено понад 400 тис. м деревини [15].
П1сля катастроф1чних в1тровал1в 1957 р. при Державному ком1тет1 Ради М1н1стр1в Укра1'ни з координаци науково-досл1дних роб1т було орган1зова-но спец1альну ком1с1ю з вивчення природних умов 1 шк1дливих стих1йних явищ в Украшських Карпатах, до яко1' залучили в1домих вчених з 14 науково-досл1дних 1нститут1в 1 ун1верситет1в. У 1965 р. питання вивчення в1тровал1в було включено в план досл1джень Карпатського ф1л1алу Укра1'нського науко-во-досл1дного 1нституту л1сового господарства та агрол1сомел1ораци. П1сля сильних в1тровал1в 1989 р. питання в1тровал1в вивчали також науковц1 Нац1-онального л1сотехн1чного ун1верситету Укра1'ни (м. Льв1в) [1-3].
В Украшських Карпатах вiтровали вiдбувались переважно в зош головного прського водороздiлу мiж басейнами рiчок Дшстра, Тиси i Пруту, який простягаеться з пiвнiчного заходу на швденний схiд. Ширина впроваль-но! зони вздовж головного водороздшу становить 35-40 км. Найбшьш небез-печним щодо поширення вiтровалiв е район Горган i частково Чорногора. У Горганах поширеш кам,янистi розсипи i переважають малопотужнi грунти, якi внаслiдок велико! кшькосл опадiв (1000-1200 мм в рж) е дуже вологими. На таких грунтах ялина утворюе поверхневу кореневу систему i 11 деревоста-ни е нестiйкими проти виру [13]. С.М. Перехрест та ш. [9] вважають, що од-шею з причин масового поширення в^овашв у Горганах е сильне поз-довжньо-поперечне розгалуження останнiх, вiдсутнiсть крупних хреб^в, а також значнi перепади висот, що зумовлюе велику частоту виникнення силь-них поривiв вггру i, як наслiдок, вiтровалiв.
Найбшьше потерпають вiд вiтровалiв лiсовi масиви Надвiрнянського, Ворохтянського та Осмолодського люгосшв Iвано-Франкiвського обласного управлiння лiсового господарства та Усть-Чорнянського, Ясшського та Ра-хiвського лiсгоспiв Закарпатського обласного управлшня лiсового господарства. У 1964 р. обсяг вггроваив на цих шдприемствах становив майже 70 % вщ загального обсягу вiтровалiв в Украшських Карпатах [5].
За в^остшюстю прсью лiси Карпат можна роздшити на три категори [14]: вгтростшю, середньостiйкi, малостiйкi.
Вiтростiйкi, що пошкоджуються при силi вiтру бiльше 29 м/с. До них належать змшаш багатоярусш рiзновiковi ялиново-ялицево-буковi i буково-ялицево-ялиновi, ялицево-буковi i буково-ялицевi, яворово-буковi i буково-яворовi, дубово-буковi i буково-дубовi, дубово-ялицевi i ялицево-дубовi лiси, а також чистi дубовi люи з дуба звичайного. Середньостiйкi, що витримують силу вiтру до 23 м/с. Сюди належать чистi рiзновiковi одно-двояруснi буковi, ялицевi i дубовi лiси з дуба скельного. Малостшю, що витримують силу вiтру до 15-17 м/с. До них вщносяться одновiковi однояруснi пристигаючi та стиглi ялиновi монокультури вищих класiв боштету з тонкими стовбурами, з довжи-ною крони 1/3 висоти дерева i тарiлкоподiбною формою коренево! системи, а також сфагновi ялинники i сосняки на перезволожених грунтах [14].
Проф. С.М. Стойко [13] видшяе таю причини виникнення вiтровалiв:
• господарсьт: створення монокультур ялини на великих площах, недооценка рол листяних порвд у тдвищент бюлопчно! стшкосп листяних л1с1в, вико-ристання насшня ялини неввдповвдних екотитв, ввдсуттсть доглядових ру-бань, неправильне розмщення люошчного фонду, штенсивна експлуатащя л1с1в;
• анемо-орографiчнi: небезпечт вгтри, в1тровальт урочища, вгтронебезпечт форми рельефу, висотне розмщення дшянок, перезволоження грунив;
• лiсiвничо-бiологiчнi: в1тровальтсть ялини, слабк мехатчт властивост дерев ялини, що зростають на багатих грунтах поза межами свого природного ареалу; в1к насаджень ялини, 1х боттет, повнота, характер змшання порщ.
Цi причини необхщно враховувати при веденнi лiсового господарства з метою шдвищення вiтростiйкостi люових насаджень.
Проф. Р.Г. Юселевський-Бабшш вважае, що вiтровал вщбуваеться не вiд дД! окремих поривiв вiтру, розкачування стовбура i зб^у амплiтуди його коливань з частотою поривiв вiтру, а внаслiдок дй сильного вiтру протягом вiдносно тривалого часу, що призводить до нахилу дерев i наступного !х вива-лювання при нових поривах. Короткочасш сильнi пориви вiтру призводять до бурелому i мають здебiльшого локальний характер. Масовi вiтровали на великих площах е результатом тривало! дй сильного виру, що утворюеться при ру-сi циклону i посилюеться орографiчними умовами конкретно! мiсцевостi [6].
Отже, основними вiтровалотвiрними чинниками навколишнього сере-довища е метеоролопчш явища - сильнi вiтри та штенсивш атмосфернi опади. Ц чинники трансформуються i перерозподiляються шд впливом орогра-фiчних елементiв - прських вершин i напрямкiв рiчкових долин та потокiв. Руйнiвнiй силi вiтровалотвiрних чинникiв протистоять лiсобiологiчнi особли-востi асоцiацiй деревно! рослинностi, яю мають вияв як бiологiчна стшюсть лiсу [4]. На мiру бюлопчно! стiйкостi лiсу впливае комплекс орографiчних, лiсiвничих i едафiчних чинникiв, серед яких найбшьше значення мають таю показники: експозищя схилiв, висота н.р.м., крутизна схилiв, склад i будова деревосташв, !х вiк та повнота.
Експозищя схилiв. Вона мае безпосереднш вплив на вiтровий режим мюцевость Залежно вiд орiентацi! щодо сторш свiту i напрямку вiтру схил мо-же бути вiтроударним, тобто приймати на себе всю потужшсть вдового потоку, також вш може бути завiтреним, тобто розташованим з протилежного боку вiд впровалонебезпечного вiтру або скiсним до впровалонебезпечного вiтру, беручи на себе не повною мiрою його удар i змiнюючи напрям подальшого ру-ху виру. Згiдно з даними Укра!нського науково-дослiдного пдрометеоролопч-ного iнституту [10] на швшчно-схщному мегасхилi Карпат найбшьший вияв вiтровалiв у 1960-х роках зафжсовано на схилах пiвнiчно-захiдно! (16,7 %), швденно-схщно! (14,9 %) та швшчно! (14,8 %) експозицiй. Дослщження проф. 1.Ф. Калуцького показали, що в 1989-1992 рр. у Болехiвському люгосш впро-вали найбiльше пошкодили лiси на пiвденно-захiдних (24,6 %) i швшчно-схщ-них (21,0 %) схилах, в Надвiрнянському лiсгоспi - на швденно-схщних (20,5 %) та швшчно-захщних (16,4 %) схилах, а у Верховинському люгосш -на швденно-захщних (27,3 %) i швшчно-захщних (25,6 %) схилах [4].
Особливо катастрофiчнi вiтровали спостерiгаються у разi збiгу напрямку долини з напрямом сильного впру, а також на схилах, розташованих на поворотах долин. Довжина вгтровально! смуги в таких випадках може до-рiвнювати 1800 м, а загальна площа вiтровалiв - 75-90 га [5]. Характерно, що при руховi вгтру вздовж долини здебiльшого пошкоджуються нижш та серед-нi частини схилiв. Зазвичай, чим вужча долина, тим бшьшою е iнтенсивнiсть вiтровалу, що зумовлюеться збшьшенням швидкостi вiтру у вузьких мюцях. При переходi через хребет, внаслщок рiзких змiн швидкос^ руху вiтру та за-вихрень, впровали можуть бути бiльш штенсивним на завiтреному боцi схи-лу. При цьому iз збiльшенням крутизни схилiв на завiтрених експозицiях ш-тенсивнiсть вiтровалiв збiльшуеться. Перевалюючись через хребти, впри при входi в долину, що зб^аеться з !х напрямком, прискорюють свою швидкiсть.
Внаслщок цього, часто спoстеpiгаються випадки вггровашв y нижн1й частинi завiтpених схил1в, закритих боковим вiтpам, тод1 як на прських хребтах наса-дження збершаються.
Висота н.р.м. внаслiдoк експедицшних обстежень масових в1троввд1в 1964 р., як1 пров1в Украшський наyкoвo-дoслiдний пдрометеоролопчний ш-ститут (УкрНДГМ1), 6уло встановлено, що в сх1дн1й частинi Украшських Карпат з 34206 га впровальних дшянок 87 % з них знаходились на висот! 900-1100 м н.р.м. i тшьки близько 2 % на менших висотах. У захщнш частинi Украшських Карпат дещо iнша ситyацiя: з 5849 га вггровальних площ 82 % з них були poзмiщенi на висотах 500-700 м н.р.м., 16 % - на висот1 900-1000 м н.р.м. i 2 % - 300-400 м н.р.м. [10]. У Говерлянському i Ворохтянському л1с-ництвах Карпатського нацюнального природного парку y 1957-80 pp. 93,3 % суцшьних вiтpoвалiв вщбулися на висотах 900-1300 м н.р.м. [15]. Впровали 1989-92 pp. в ^ано-Франювськох' oбластi найбшьше пошкодили насадження на таких висотах: y захщнш, 61льш низьк1й частит област (Бoлехiвський л1с-госп) - на висотах 501-600 м н.р.м. (202 га - 45,1 %), y середнш висотнш частит (Надвipнянський л1сгосп) - на висотах 701-1000 м н.р.м. (379 га -62,0 %) i в схщнш, найвищш частит (Верховинський люгосп) - на висотах 1001-1300 м н.р.м. (204 га - 57,9 %) [4]. Дослщження М.1. Калшша, 1.Ф. Ка-луцького та А.П. 1ванюка показали, що в умовах Делятинського л1сгоспу найбiльш вiтpoвалoнебезпечнoю e висота 601-900 м н.р.м. [2].
Щодо зв'язку вiтpoвалiв з крутизною схил1в, то тут ч1тко1' тенденци не виявлено. М.М. ри61н i А.Й. Швиденко [11] та Р.Г. Юселев^кий-Бабшт i В.М. Дьяков [5] зазначають, що вiтpoвали переважають на схилах крутизною 16-30°. У Говерлянському i Ворохтянському люництвах Карпатського нащ-онального природного парку 36,8 % суцшьних вiтpoвалiв, що в1д6улися в 1957-80 pp., були розташоваш на схилах крутизною 21-30° i 52,2 % - на схилах крутизною 31-40° [15]. За даними М.1. Калшша [3], на швшчному мегасхилi Украшських Карпат найбшьша кшьюсть вiтpoвалiв була на схилах крутизною 16-25° (62,3 %), а на твденному мегасхкт - на схилах крутизною 26-30°. В умовах Делятинського люгоспу 1вано-Франювського обласного yпpавлiння л1-сового господарства бшьшють вiтpoвалiв (68,2 %) вщбулася на схилах крутизною 16-30° [2]. Але ц1 ж автори вказують, що найбiльш впровалонебезпечни-ми в умовах Делятинського люгоспу e схили з крутизною 31-45°, тому що вщ-носна кшьюсть вiтpoвалiв на них пеpевиш,ye площу даних схил1в y 10 pазiв.
Склад i будова деpевoстанiв. Найбшьшо1" шкоди вiтpoвали в Карпатах завдають хвойним лiсам, передуем ялиновим. Найменш ст1йкими були чист1 ялинов1 насадження, в яких впровальш д1лянки становили в1д 75,9 % (Ворох-тянський люгосп) до 96,6 % (Надвipнянський л1сгосп) в1д загально1' площ1 вiтpoвалiв л1су [5]. Тому л1с1вники Украши в oстаннi десятиpiччя вже не створюють чистих монокультур ялини.
Вплив складу деревосташв на 1'х в^овалос^^^ вивчали М.1. Калi-н1н, 1.Ф. Калуцький та А.П. 1ванюк [2]. Вони дали оцшку ступеню впровалос-т1йкост1 дoслiджених деревних пор1д з врахуванням площ деpевoстанiв, y яких вони брали участь. На пiдставi цього був виведений показник (шдекс) вiтpoва-
1. Лiсoве Ta сaдoвo-пaркoве гoспoдaрствo
51
лостiйкостi кожно! дослiджено! породи. Найбiльша вiтровалонебезпечнiсть, за даними цих авторiв, властива сосш звичайнiй - iндекс вiтровалонебезпечностi 5,00 i ялинi звичайнiй - 1,90, далi iде бук лiсовий - 0,33, ялиця бiла - 0,29 i дуб звичайний - 0,00. Отже, цими дослщженнями пiдтверджено, що впровалос-тiйкiсть ялини звичайно! майже в 6 разiв менша, шж бука лiсового i ялицi бшо!.
Важливе значення мае i будова деревосташв. Найбiльш вiтростiйкими вважають змшаш рiзновiковi деревостани. За наявностi зiмкнутостi намету по вертикалi пориви впру гасяться при меншiй глибинi його проникнення в насадження, що забезпечуе збереження насадження в цшому.
Щодо зв'язку вiтровалiв з повнотою деревосташв, то Юселевський-Р.Г. Бабiнiн i В.М. Дьяков [5] вважають, що найбiльш уразливими е високо-повнотш насадження, якi при першому порушенш цiлiсностi намету шдда-ються суцшьним вiтровалам. У насадженнях невелико! повноти спостер^а-ються в основному частковi вiтровали. Дещо iншо! думки притримуються М.1. Калiнiн, 1.Ф. Калуцький та А.П. 1ванюк, якi вказують, що найбшьш вгт-ровалонебезпечними е насадження з повнотою 0.1-0.4, середне становище займають деревостани з повнотою 0.5-0.7, а найбшьш вгтровалостшкими е насадження з повнотою 0.8-1.0 [2].
М.М. Рибш i А.Й. Швиденко [11] зазначають, що найбiльше вiд впро-валiв потерпiли насадження з повнотою 0,7 i нижче, а насадження з повнотою 1,0 виявилися стшкими проти ураганних вiтрiв. А в Карпатському нащ-ональному природному парку впровали 1989-90 рр. вщбулися переважно в середньоповнотних деревостанах (повнота 0.5-0.7) [7]. С.М. Стойко вказуе, що особливо вразливими до вiтровалiв виявились ялиновi деревостани повнотою нижче 0,6 [15].
Вж насаджень. В Укра!нських Карпатах проявляеться досить чгтка за-лежнiсть вiтровалiв вщ вiку насаджень. Р.Г. Кiселевський-Бабiнiн i В.М. Дьяков вважають, що критичним щодо вiтростiйкостi е вiк 60-80 роюв. Саме в цьому вщ спостерiгалась найбiльша кiлькiсть вiтровалiв - 47,8 % у Ворохтянському i 33,7 % - в Осмолодському люгоспах. У Над^рнянському лiсгоспi найбшьш пошкодженими виявились дещо старшi насадження (80-100 роюв) [5]. А в Карпатському нацюнальному природному парку всовали 1989-90 рр. пошкодили переважно середньовiковi насадження вiком 45-65 роюв [7]. М.М. Рибш i А.Й. Швиденко вказують, що в Буковинських Карпатах максимальна юльюсть вiтровалiв сталася у 80-рiчних деревостанах [11]. Дослщження М.1. Калiнiна, 1.Ф. Калуцького та А.П. 1ванюка показали, що впродовж 1943-93 рр. у Деля-тинському люгосш вiтровали найбiльше пошкодили насадження вжом 101120 роюв. Але чгтко! кореляцi! мiж вiком деревосташв i частотою вiтровалiв не встановлено [2].
Головний принцип, яким необхiдно керуватись пiд час проведення люо-господарських заходiв, спрямованих на шдвищення стiйкостi лiсостанiв до вгт-ровалiв - це пiдвищення самостiйкостi люових екосистем [14]. Для досягнення ще! мети i забезпечення оптимального сшввщношення дiаметра i висоти стов-бура в впровалонебезпечних мiсцях необхiдно створювати бшьш рiдкi змiшанi лiсовi культури з розрахунку 4-5 тис. шт./га. Найбшьш доцшьно формувати мь
шаш буково-ялицево-ялиновi деревостани, в яких частка ялини не повинна пе-ревищувати 50-60 %. На кам'янистих розсипах головними породами повинш бути сосна звичайна, сосна кедрова европейська, горобина, береза повисла, а на торф'яниках - сосна звичайна i сосна прська [13]. У периферiйнiй частит люо-вих масивiв необхiдно формувати захиснi зони. Насадження в них повинш мати сх^асту будову намету, а дерева - добре розвинеш кореневi системи i крони.
Отже, впровали люу мають в Украшських Карпатах систематичний прояв. Вони можуть вщбуватись у деревостанах рiзного вшу, складу, боште-ту та повноти на схилах вЫх експозицiй i на рiзнiй висотi н.р.м. Лiсiвники не можуть попередити вiтровали, але можуть мiнiмiзувати 1х наслiдки завдяки люогосподарським заходам для пiдвищення бюлопчно! стiйкостi лiсових на-саджень. Хоча з економiчноl точки зору вггровали люу приносять збитки ль согосподарським тдприемствам, але з екологiчного боку мають позитивне значення: вони збшьшують бiорiзноманiття лiсiв i часто дають змогу замши-ти похiднi, чист ялиновi деревостани на мiшанi коршш.
Лiтература
1. 1ванюк А.П. Природа впроватв та 1х вплив на продуктивнють люу в прських 1 передпрсь-ких умовах Укра1нських Карпат: Автореф. дис. ... канд. с.-г. наук. - Льв1в: УкрДЛТУ, 1996. - 20 с.
2. Калшш М.1., Калуцький 1.Ф., 1ванюк А.П. Впровали в прських та передпрських регюнах Украшських Карпат. - Льв1в: Манускрипт, 1997. - 202 с.
3. Калинин М.И. Оценка ветровальной опасности в еловых лесах Карпат// Лесоведение. - 1991, № 2. - С. 59-66.
4. Калуцький 1.Ф. Впровали на твшчно-схщному макросхил1 в Украшських Карпатах. - Льв1в: Манускрипт, 1998. - 204 с.
5. Юселевський-Бабшш Р.Г., Дьяков В.М. Природа в1тровашв у Карпатах// Природш умови та природш ресурси Украшських Карпат, 1968. - С. 48-58.
6. Киселевский-Бабинин Р.Г. Устойчивость к ветровалу основных лесообразующих древесных пород Украинских Карпат// Лесоводство и агролесомелиорация. - 1972, вып. 31. - С. 11-16.
7. Клапчук В.М., Геник В.А., Киселюк О.1. Умови виникнення в1тровал1в у Карпатах// Лковий журнал. - 1993, № 1. - С. 9-10.
8. Перехрест С.М. Вплив природних 1 антропогенних фактор1в на розвиток шюдливих стихшних явищ в Украшських Карпатах 1 першочергов1 заходи по 1х запоб1ганню// Природш умови та природш ресурси Украшських Карпат. - К.: Наук. думка, 1968. - С. 34-47.
9. Перехрест С.М., Кочубей С.Г., Печковська О.М. Шюдлив1 стихшш явища в Украшських Карпатах та засоби боротьби з ними. - К Наук. думка, 1971. - 200 с.
10. Прох Л.З. Ветровалы леса и штормовые ветры в Украинских Карпатах. - Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 1976. - 80 с.
11. Рибш М.М., Швиденко А.Й. В1тровали в Буковинських Карпатах, 1х наслщки 1 спосо-би боротьби з ними// Природш умови та природш ресурси Украшських Карпат, 1968. - С. 67-74.
12. Роик Я.В., Костюк З.В. Ветровалы в Карпатах// Лесной журнал. - 1968, вып. 4. -С. 139-143.
13. Стойко С.М. Причины ветровалов и буреломов в Карпатских ельниках и меры борьбы с ними// Лесн. хоз-во. - 1965, № 9. - С. 12-15.
14. Стойко С.М., Третяк П.Р. Природа-стихия-человек. - Львов: Вища шк., 1983. - С. 79-100.
15. Стойко С.М. Пщвищення стшкосп люових екосистем проти впровал1в та сшголо-шв// Природа Карпатського нацюнального парку. - К.: Наук. думка, 1993. - С. 176-186.
16. Трибун П.А. Про причини масових впровал1в на Прилуквинськш височиш 1вано-Фран-ювсько! обласп в 1964 р.// Природш умови та природш ресурси Украшських Карпат, 1968. - С. 59-66.
