CC BY
36
an AP (
Qb.t = -F----—, (12)
Пь Al
де: Qb.tfr - фшьтрацшна витрата води в одинищ об'ему за одиницю часу; F -площа поперечного nepepi3y фiльтрацiйного потоку; АР - приведений тиск (АР = АНрв, де АН - змша напору на вщдаль, рв - густина води); А1 - довжи-на шляху фшьтрацй; п - коефщент кшетично! в,язкостi води; ап - коефь щент проникностi.
Спiввiдношення ап/Цв називаеться коефщентом фшьтрацй, м/с або м/год. У випадку, коли перемщення солей визначаеться, здебшьшого, проце-сом фшьтрацй розчину солей у вод^ рiвняння !х конвективного руху в дифе-ренцiальнiй формi мае вигляд [5]
dc dc dc dc
-= wx---+ wy---+ wz--,
dr dx dy dz
де: с - концентращя розчину; т- тривалiсть фiльтрування; а>х, о)у, a>z - середш значення проекцй швидкостi фiльтрацiйного потоку в напрямках x, y, z.
Л1тература
1. Гузь М.М. Коренев1 системи деревних порщ правобережного люостепу Укра!ни : мо-нограф1я. - К. : ВК "Ясма", 1996. - 145 с.
2. Калшш М.1., Гузь М.М., Дебринюк Ю.М. Люове коренезнавство : пщручниК.-Льв1в : 1ЗМН, 1998. - 336 с.
3. Гузь М.М. Еталон кореневих систем деревних порщ. Частина 1. Еталон коренево! системи дуба звичайного. - Льв1в : 1СДО, 1996. - 32 с.
4. Озаркчв 1.М., Сорока Л.Я., Грицюк Ю.1. Основи аеродинамки i тепломасообм1ну : навч. поабник. - К. : 1ЗМН 1997. - 280 с.
UC UC UC /1
= wx ■ —+ Wy ■ —+ wz ■ —, (13)
УДК 630*5 Доц. С.1. Миклуш, канд. с.-г. наук;
мол. наук. ствроб. Ю.С. Миклуш -НЛТУ Украти, м. Rbeie
ЗАГАЛЬНА Ф1ТОМАСА Р1ВНИННИХ БУКОВИХ НАСАДЖЕНЬ УКРА1НИ
Проаналiзовано загальну фггомасу рiвнинних букових лiсiв, bmíct депоновано-го вуглецю в букових насадженнях основних типiв лiсу, проблеми 1хню оцiнки та наведено пропозицп щодо пiдвищення точностi оцiнки та оргашзацп господарства в букових люах.
Ключов1 слова: бук лiсовий, насадження, ф^омаса, депонований вуглець, ба-гатоцшьове використання лiсових ресурсiв, органiзацiя сталого господарства
Assoc. prof. S.I. Myklush; junior research officer Yu.S. Myklush -
NUFWT of Ukraine, L'viv
Total phytomass of plain beech plantations of Ukraine
Total phytomass of plain beech forests, contents of deposited carbon in plantations of main forest types and problems of their estimate were analyzed. Proposals concerning increase of valuation precision and organization of management in beech forests were elaborated.
Keywords: european beech, phytomass, deposited carbon, multipurpose utilization of forest resources, organization of sustainable forestry
В умовах урбашзаци, зростання техногенного навантаження на дов-кшля люи мають провщне значення у пiдтриманнi нормального складу ат-мосфери. 1з уЫе! бюмаси землi на лiсову рослиннiсть припадае 54 %, KpiM того вона мае найбшьшу концентрацiю бюмаси на одиницю площi [2]. Люова рослиннiсть видiляе кисню в 10-15 раз бшьше, нiж будь-якi iншi надземнi фь тоценози та поглинае при цьому таку ж частину вуглекислого газу [13].
За даними П.1. Лакиди [5, 6], станом на 1.01.1996 р. у люах Укра!ни зосереджено 1237,2 млн т ф^омаси, в якш акумульовано близько 615 млн т вуглецю, а станом на 1.01.2002 р. загальна фггомаса основних деревних порщ зросла до 1293,6 млн т та депонованого в нш вуглецю - до 640, 8 млн т. Се-редня щшьтсть вуглецю становить 6,5 кг/м та мае велику дисперсда у реп-онах Украши. Витрачаеться рослинами вуглекислий газ, в основному, на фотосинтез. Рослини земно! кулi щорiчно споживають близько 175 млрд т вуглекислого газу [5]. За даними П. Крамера i Т. Козловського [4], бук евро-пейський характеризуеться високою штенсившстю фотосинтезу (52,9 мг СО2 на грам сиро! маси проти 43,2 мг СО2 у дуба звичайного чи 17,1 мг СО2 у сосни звичайно!), а також мае штенсивне дихання (11,1 мг СО2 на грам сиро! маси проти 17,5 мг СО2 у дуба звичайного чи 7,9 мг СО2 у сосни звичайно!). Важлива роль у поглинанш вуглецю та видшенш кисню належить рiвнинним буковим лiсам.
Поряд з тим М.А. Софронов [11], аналiзуючи значення киснепродуку-вально! функцп лiсу та зусиль в !! оцiнюваннi, вказуе, що увага до ще! функцп е наслiдком двох великих помилок: 1) переконання, що люи загалом створюють позитивний баланс кисню, тодi як лiси не е виробником кисню в планетарному масштабу 2) припущення про дефiцитнiсть кисню, тодi як запаси його в атмосферi е значними. Вш зазначае, що на дiлянках, де зростають дерева i збiльшуеться запас деревини, баланс кисню позитивний. Але в про-цес вiдмирання i перегнивання весь видiлений кисень з'еднуеться з вуглецем, утворюючи вуглекислий газ. Постшний, а не тимчасовий, позитивний кисне-вий баланс спостерiгаеться тшьки у тих випадках, коли вщбуваеться постiйне нагромадження "законсервовано!" органiки на необмежений термш. Подiбнi нагромадження спостер^аються винятково у водному середовищi: у донних
вщкладах водойм (океанiв, морiв, озер) i у виглядi торфу у болотах.
12
Маса кисню в атмосферi Землi дорiвнюе 1140-10 т [11]. Якщо враху-вати, що СО2 в атмосферi у 700 раз менше, нiж кисню (0,03 % проти 20,95 %), то змша на декiлька сотих вщсотка кисню в атмосферi буде непомггною, але збiльшення на декшька сотих вiдсотка кiлькостi СО2 в атмосферi може приз-вести до глобально! змши клiмату.
Багато дослщниюв [9, 11, 15, 16, 18, 23, 26] вважае, що важливе значення мае пов'язана з продуванням кисню функщя депонування вуглецю. Розрiзняють природнi (океани, атмосфера, кам'яш вiдклади, заболоченi землi, лiсовi насадження, грунтовий покрив полiв та агроупдь тощо) та штучнi (ви-роби з дерева) утримувачi вуглецю.
Загалом, за даними pi3Hrn науковцiв, обсяг вуглецю, нагромадженого
лiсовими екосистемами св^у, становить 352-536 млрд т [17]. За рiзними да-
ф 2 ними, вуглецю нагромаджено вщ 6,6 до 10,6 кг в розрахунку на 1 м [9].
А.З. Швиденко та ш. [19], аналiзуючи рiзнопланову iнформацiю, роблять вис-новок про те, що у загальнш бюмас лiсових екосистем нагромаджено близько 335-365 млрд т вуглецю.
Глобальна емiсiя СО2 оцшюеться приблизно у 350 млн т/рш, Ï3 яких 20 % належить до антропогенних джерел [28]. Треба зазначити, що загальний баланс СО2 в бiосферi вiд природних процесiв iстотно не змшився, основне привнесення вуглекислоти вщбуваеться внаслiдок промислових емiсiй. Змен-шення фотосинтезувально! поверхнi через масовi вирубування лiсiв та пере-ведення зайнятих ними територш в культурнi агроценози призводить до за-гального потеплшня клiмату на Землi. Унаслiдок змши виду землекористу-вання, переходу до сшьськогосподарського використання (наприклад, пiд па-совища) лiсових земель, буде вившьнено 200 т/га вуглецю [27]. Щорiчне зменшення площi лiсiв мае ютотний вплив на вивiльнення вуглецю. Воно е джерелом 0,8-1,6 млрд т вуглецю [19]. Таким чином, збшьшення площ лiсiв та пiдвищення ix продуктивностi забезпечуе поглинання вуглекислоти, депо-нування вуглецю та вирiшення проблеми змши кимату. Важливе значення у стощ вуглецю належить рiвнинним буковим люам через нагромадження ними значно! фiтомаси та вiдповiдно вуглецю.
Ф^омаса не належить до бюметричних характеристик деревостанiв, яку можна визначити безпосередшм вимiрюванням у лiсi. Ïï обсяги розрахо-вують за допомогою спецiальниx моделей. У кiнцi минулого столггтя для оцiнки фiтомаси запропоновано використовувати перевщний (конверсiйний) коефiцiент [10]:
Кф=тф/¥ст,
де: Яф - перевщний коефiцiент вiдповiдноï фракцiï фiтомаси; тф - маса ще1* фракцiï; Vcm - об'ем стовбура або стовбуровий запас.
За цього тдходу оцшюеться не сама фiтомаса, а вщносна величина. Безпосередне значення фiтомаси конкретно!" фракцiï отримують через добуток коефщента i стовбурового запасу деревостану [3, 12]. Метод конверсшного коефiцiента дае змогу оцшювати запаси фiтомаси на основi статистичних да-них люовпорядкування з рiзними рiвнями агрегацiï (вщ окремого насадження до лiсовиx масивiв цiлого регiону). Наведений пiдxiд та опрацьоваш моделi конверсiйниx коефiцiентiв [7, 14, 21, 22] використано для оцшки фггомаси рiвнинниx букових насаджень. Треба зазначити, що модел^ як використову-ються для розрахунку фггомаси пiдлiску та живого надгрунтового покриву, дають не вiдношення ïx ф^омаси до запасу (вiдносну величину), а абсолютне значення ф^омаси на одному гектарi вкрито1' лiсовою рослиннiстю дшянок. Усередненi за 10-рiчними перiодами таксацшш показники насаджень за типами люу, взятi iз повидiльного банку даних, покладено в основу розрахунку за-гально1' фiтомаси рiвнинниx букових насаджень. Для виокремлення iз загаль-ного запасу частини бука та його супутниюв, використовували таблицi ходу росту рiвнинниx модальних букових деревосташв [8]. Загальну фiтомасу букових насаджень за переважаючими типами люу наведено в табл. 1.
Загальна фгтомаса букових насаджень дослiджуваних типiв люу коре-люе з 1х площами. В усiх типах лiсу найбшьша частка фiтомаси припадае на деревину та кору стовбурiв, яка сягае 57-62 % Значною е частка фггомаси ко-рiння - 21,5-25 %. 1стотний внесок у нагромадження фггомаси стовбурово! деревини робить буковий елемент люу. За даними П.1. Лакиди та Р.Д. Васи-лишина [6], загалом по Укра1ш у деревиш стовбурiв та гiлок акумульовано 65,7 %, а в коршт 16,8 % загально! фiтомаси. Найменшою, менше 1 % та 2 % е частка фггомаси живого нагрунтового покриву та пiдросту i пiдлiску вщпо-вiдно. У загальному обсязi фiтомаси частка, яка за сво!м використанням мо-же розглядатись як потенцшний енергетичний ресурс (компоненти крони й кореневих систем, частина стовбурово! деревини та кора), становить до 50 % [6]. Визначену загальну фггомасу букових насаджень покладено в основу роз-рахунку вмюту депонованого у нш вуглецю.
Табл. 1. Загальна фтомасарiвнинних букових насаджень в основних
типах л^у, тис. т
Загальна фгтомаса за компонентами, тис. т
Фотосинте-зувальна фракщя (листя) Деревина та кора гшок Деревина та кора стовбур1в Коршня Шдрют та тдтсок Живий нагрунто-вий пок-рив Разом Щшьтсть фгтома-си кг/м2
Природт насшнев1 насадження
Св1жа дубово-грабова буч ина
110,4 1495,7 6652,2 2406,9 103,5 151,1 10919,8 25,6
Волога дубово-грабова бучина
88,6 1105,9 5206,2 1799,5 80,0 117,9 8398,1 25,1
Л1сов1 культури
Св1жа дубово-грабова буч ина
12,2 61,0 296,5 129,5 3,4 10,3 512,9 11,2
Св1жа грабова д1брова
21,0 126,6 646,1 248,8 8,6 21,0 1072,1 13,4
Вмiст депонованого вуглецю у фггомас рiвнинних букових насаджень аналiзованих типiв лiсу е значним (табл. 2). У природних букових насаджен-нях свiжоl дубово-грабово! бучини вмiст депонованого вуглецю перевищуе 5,4 млн т, а в насадженнях штучного походження цього типу люу мютиться понад 255 тис. т вуглецю. У середньому на 1 га вмют депонованого вуглецю у фггомас букових насаджень дорiвнюе 5,5-12,7 т/га, найбшьшим е його вмют в найпродуктивнiших насадженнях. Природш буковi деревостани депо-нують 12,5-12,7 т/га вуглецю, а штучш буковi насадження 5,5-6,6 т/га. Вщ-мшносп зумовленi, насамперед, значно нижчим середшм вiком штучних насаджень порiвняно з природними. У рiвнинних букових люах акумульовано майже 26 млн т вуглецю. Зменшення площ лiсiв може iстотно вплинути на баланс СО2 в атмосферi i спричинити рiзнi негативнi наслiдки.
На практищ керiвним принципом визначення цiнностi вуглецю може бути можливють його продажу на "вуглецевому ринку". Такi ринки започат-ковано з 1989 р. i передбаченi в рамках Кютського протоколу, як один з меха-
Hi3MiB сприяння iзоляцн вуглецю [20, 24]. Констанза i Арге та iншi (R. Cos-tanza, I.R. d'Arge and al.) [25] оцшюють вуглецеводепонувальнi вигоди лiсiв CBiTy у po3Mipi 684 млрд доларiв щорiчно.
Табл. 2. li.uicm вуглецю у фптомаЫ букових насаджень основних munie nicy, т
Тип л1су Вм1ст вуглецю, т
разом на 1 га
Природт насшнев1 насадження
Св1жа дубово-грабова бучина 5446818,1 12,747
Волога дубово-грабова бучина 4188701,3 12,504
Л1сов1 культури
Св1жа дубово-грабова бучина 255321,0 5,579
Св1жа грабова д1брова 533954,2 6,659
Таким чином, у процес оптимiзацil використання лiсових ресурЫв та розроблення системи багатоцшьового господарювання у букових люах пот-рiбно також враховувати !х високу здатнiсть зв'язувати вуглекислий газ, наг-ромаджувати вуглець i можливiсть отримання компенсаци за вщповщне збiльшення запасiв стовбурово! деревини в люах Укра!ни вiдповiдно до поло-жень Кiотського протоколу. Разом з тим потребуе вивчення проблема видь лення вуглекислоти насадженнями у процес !х життедiяльностi, що теж до-цiльно враховувати пiд час оргашзацп сталого лiсового господарства в букових насадженнях.
Лггератури
1. Астанин Л.П. Охрана природы / Л.П. Астанин, К.Н. Благосклонов. - М. : Изд-во "Колос", 1978. - 224 с.
2. Васильев П.В. Перед новыми проблемами интенсификации лесного хозяйства / П.В. Васильев // Лесное хозяйство. - 1971. - № 1. - С. 3-5.
3. Замолодчиков Д.Г. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициентам / Д.Г. Замолодчиков, А.И. Уткин, Г.Н. Коровин // Лесоведение. - 1999. - № 3. - С. 84-93.
4. Крамер П. Физиология древесных растений / П. Крамер, Т. Козловський. - М. : Гос-лесбумиздат, 1963. - 626 с.
5. Лакида П.И. Динамика запасов углерода в лесах Украины / П.И. Лакида // Сборник научных трудов : Проблемы лесоведения и лесоводства. - Гомель, 2001. - Вып. 56. - С. 86-90.
6. Лакида П.1. Перспективи використання бюмаси лю1в Укра!ни для бюенергп / П.1. Лакида, Р.Л. Василишин // Люове господарство, люова, паперова i деревообробна промисловють : м!жвщ. наук.-техн. зб. - Льв1в : НЛТУ Укра!ни. - 2006. - Вип. 30. - С. 225-228.
7. Лакида П.1. Ф1томаса лшв Укра!ни : монограф1я / П.1. Лакида. - Тернопшь : Вид-во "Збруч", 2002. - 256 с.
8. Миклуш С.1. Продуктивнють р1внинних букових лшв та особливосп оргашзацп сталого господарства в них : автореф. дис. на здобуття наук. ступ. д-ра с.-г. наук: спец. 06.03.02. "люовпорядкування та люова таксащя" / С.1. Миклуш. - К., 2009. - 37 с.
9. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России / А.С. Исаев, Г.Н. Коровин, А.И. Уткин [и др.] // Лесоведение. - 1993. - № 5. -С. 3-10.
10. Поздняков Л.К. Лесное ресурсоведение/ Поздняков Л.К. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1973. - 120 с.
11. Софронов М.А. О кислородопроизводящей функции леса / М.А. Софронов // Лесное хозяйство. - 1996. - № 5. - С. 27-28.
12. Углерод в екосистемах лесов и болот России / под ред. В. А. Алексеева, Р.А. Бер-ди. - Красноярск : Ин-т леса РО РАН и эксп. Стан. Лесн. Сл. США, 1994 (1995). - 232 с.
13. Чесноков Н.И. Опыт расчета количества кислорода, выделяемого лесом/ Н.И. Чес-ноков, В.М. Долгошеев // Экология. - 1980. - № 1. - С. 96-98.
14. Швиденко А.З. Агрегированные модели фитомассы насаждений основных лесооб-разующих пород России / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, С. Нильссон // Лесная таксация и лесоустройство. - Красноярск, 2001. - № 1. - С. 50-57.
15. Carbon in vegetation of Russian forests: methods to estimate storage and geographical distribution/ V. Alexeyev, R. Birdsev, V. Stakanov [et. al.] // Boreal Forests and Global Change., Eds. M. Apps, D. Price & J. Wisniewski. - Dordrecht; Boston; London: Kluwer Academic Pub., 1995. - P. 271-295.
16. Carbon stock and deposition in phytomass of the Russian forests / A. Isaev, G. Korovin, D. Zamolodchukov [et al.] // Boreal Forests and Global Change., Eds. M. Apps, D. Pprice & J. Wisniewski. - Dordrecht; Boston; London: Kluwer Academic Pub., 1995. - P. 247-256.
17. Climate change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Workind Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof [et. al]. - Cambridge: Cambridge University Press, 2007. -976 р.
18. Dixon R.K. The global carbon cycle and climate change responses and feedbacks from be-lowground System/ R.K. Dixon, D P. Turner // Environ. Pollut. - 1991. - № 73. - P. 245-262.
19. Forest and woodland systems / A. Schvidenko, C.V. Barber, R.N. Persson [et al.] // In Millennium Ecosystem Assessment, Ecosystems and human well-being: Current state and trends. -Washington, DC: Island Press, 2005. - Vol. 1. - Р. 585-622.
20. Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change. - Kyoto: FCCC/CP, 1997. - 24 p.
21. Nilsson S., Shvidenko A. // Biomass and Bioenergy. - 1997. - Vol. 12, № 2. - P. 91-99.
22. Lakida P. Models for forest phytomass estimation in Ukraine / P. Lakida. - Working paper. - Laxenburg: IIASA, 1994. - 48 p.
23. Madgwick H.A.I. Biomass and productivity models of forest canopies/ H.A.I. Madgwick // Ecological studies: Analysis and synthesis. Analysis of temperate forest ecosystems. - Heidelberg, Berlin: Springer Verlag, 1970. - Vol. 1, № . 4. - P. 47-54.
24. Problems in the Fusion of Commercial High-Resolution Sattelite Images as well as Landsat 7 Images and Initial Solution / Y. Zhang. - Access mode. [Електрон. ресурс]. - Доступ-ний з: http://www.studio.gge.unb.ca/UNB/zoomview/ Fusion_Zang.July2002.pdf.
25. The Economic Value of Forest Ecosystem Services: A Review / D.J. Krieger. - Access mode. [Електрон. ресурс]. - Доступний з: http://www.wilderness.org/Library/ Documents/upload/ Economic-Value-of-Forest-Ecosystem-Services-A-Review.pdf.
26. The Role of Forest Sinks in f Post-Kioto World / R. Sedjo, M. Amano. - Access mode. [Електрон. ресурс]. - Доступний з: http://www.Rff.org/rff/News/Features/Role-of-Forest-Sinks.cfm.
27. The Value of Forest Ecosystems. CBD Technical Series. № 4. November 2001. - Secretariat of the Convention on Biological Diversity. - Access mode. [Електрон. ресурс]. - Доступний з: http://www. biodiv.org.doc/publication/cbd-ts-04.pdf. - 59 p.
28. Walker J.G.G. Atmospheric constraints on the evolution of metabolism / J.G.G. Walker // Orig. Life. - 1980. - Vol. 5. - P. 93-104_
УДК 581.9+581.527 Доц. М.1. Сорока, канд. с.-г. наук -
НЛТУ Украти, м. iïbeie
Р1ДК1СН1 ВИДИ РОСЛИН ТЕРИТОРП ПРОЕКТОВАНОГО М1ЖНАРОДНОГО Б1ОСФЕРНОГО РЕЗЕРВАТУ "РОЗТОЧЧЯ"1
На територп, зарезервованш тд створення Мiжнародного бюсферного резервату "Розточчя", виявлено 1100 видiв судинних рослин, 200 - мохоподiбних, з-помiж яких 190 потребують охорони, 50 вже занесено до Червоно'1 книги Украши, 6 - тд охороною Бернсько'1 конвенцп, 1 - у Свропейському червоному списку.
1 Матерiали до проекту та номшацшно! форми (materials for the project and nominacional form)
1. Лкове та садово-паркове господарство 21
