Залежність пожежної небезпеки лісових насаджень від локальних лісівничих показників Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

2. ЕКОЛОГ1Я ТА ДОВК1ЛЛЯ

УДК 630*431:614.841 Доц. АД. Кузик, д-р с.-г. наук -

Львiвський ДУ безпеки життeдiяльностi

ЗАЛЕЖШСТЬ ПОЖЕЖНО1 НЕБЕЗПЕКИ Л1СОВИХ НАСАДЖЕНЬ В1Д ЛОКАЛЬНИХ Л1С1ВНИЧИХ ПОКАЗНИК1В

Описано результати польових дослiджень залежностi пожежно! небезпеки дiдянок лiсу вiд локальних лiсiвничих показниюв - локально! густоти i повноти деревостану. Показниками, за якими оцшювали пожежну небезпеку пробних дiлянок, е вологiсть верхнього шару шдстилки та дiаметр !! вигоряння. Виявлено залежнiсть цих показникiв вщ абсолютно! i вiдносно! повноти, а також слабку залежнiсть вiд локальних ладвни-чих показникiв - локально! повноти i густоти, якi розраховано з використанням дiаграм Вороного. Застосування дiаграм Вороного дало змогу визначити площу зони близькостi кожного дерева, а за нею - локальш лiсiвничi показники пробно! дшянки люу, на якш дослiджено пожежну небезпеку.

Ключовi слова: локальна повнота, локальна густота, пожежна небезпека лку, дь аграми Вороного.

Постановка проблеми. Пожежна небезпека лку залежить вiд стану та запасу лкових горючих матерiалiв. На початковш стадií пожежi та 11 низовш формi особливе значения мае лкова пiдстилка. Пожежонебезпечнi властивостi пiдстилки залежать вiд вологостi, а також ввд 11 структури. Висушування i зво-ложення далянки лiсу вiдбуваеться внаслщок проникнення пiд намет сонячно! радiацií, опадiв, а також повiтряних конвективних потокiв. Пронжкнiсть середо-вища лку залежить ввд його лiсiвничих показниюв - густоти, повноти та зiм-кнутостi крон. Цi показники легко визначаються для дiлянки лiсу. Але в разi не-рiвномiрного розташування дерев у кожнiй точцi дшянки густота i повнота бу-дуть неоднаковими. Тому для 1х визначення запропоновано застосовувати дiаг-рами Вороного [1]. Методику визначення локальних лiсiвничих показниюв запропоновано в [2, 3].

Метою роботи е встановлення залежностей мiж пожежонебезпечними властивостями лково!' пiдстилки i локальними лiсiвничими показниками.

Прилади i методи. Дослiдження проводили на 14 пробних площах у ль сових насадженнях Малого Полкся у межах Львiвськоí областi. На кожнш з площ вибирали 3 пробш дшянки. Пожежну небезпеку на пробних дшянках ощ-нено за вологктю верхнього шару пiдстилки та дiаметром 11 вигоряння внасль док займання вiд таблетки гексамiну як джерела запалювання. Локальнi лiсiв-ничi показники в мiсцях дослiджень пожежно!' небезпеки визначали за методикою [2, 3].

Виклад основного матерiалу. Пожежну небезпеку пiдстилки в лкових насадженнях зумовлюють чинники, серед яких важливе значення мае середови-ще лiсу. Але його неоднорщнкть, особливо в природних умовах, зумовлюе вра-ховувати не лише усереднеш показники густоти та повноти, але i локальнi зна-чення цих показниюв.

На пробних площах, на яких проводили дослщження пожежно! небезпе-ки, здiйснено розбиття дiаграмами Вороного на зони близькосп кожного з дерев. Оскшьки вiдстань вiд кожно! точки тако! зони до вiдповiдного дерева зав-жди буде меншою, нiж до шших дерев, вважали, що в межах комiрки Вороного лiсiвничi показники будуть набувати ввдповвдних значень, а пожежонебезпечш властивостi пiдстилки будуть однаковими. Розбиття пробних площ здайснено з урахуванням всiх дерев (рис. 1), а за наявносп другого ярусу - для вСх дерев i окремо для першого ярусу (рис. 2).

Для кожно! комiрки визначено площу в гектарах. Обернена величина до плошд - це локальна густота деревостану в межах комiрки Вороного. Знаючи дiаметр, визначено площу поперечного перерiзу на висотi 1,3 м, а подшивши це значення на площу комiрки Вороного, отримано локальну абсолютну повноту, за якою з використанням [4] знайдено i локальну вiдносну повноту.

О Бп о Влч о Грз ОДз О Клг о Сз

а) б)

Рис. 2. Схема пробноI плош^ 4 (1-3 - пробт дтянки) з дiаграмами Вороного:

а) для вЫх дерев; б) для дерев 1-го ярусу

На кожнш з пробних площ визначено густоту, абсолютну та ввдносну повноту деревостану. Для дослщження пожежно!' небезпеки в межах кожно!' пробно! площд навмання вибрано три пробш дшянки (див. 1-3 на рис. 1 i 2), на

яких визначено волопсть верхнього шару пiдстилки i дiаметр 11 вигоряння. Для пробних дшянок визначено вiдповiднi локальнi лiсiвничi показники. Коефь цieнти кореляцш мiж пожежонебезпечними та лiсiвничими показниками наведено в табл. 1.

Табл. 1. Коеф^енти кореляцш мiж лiсiвничими та пожежонебезпечними

показниками на пробних дтянках

Лiсiвничi показники пробних д^нок Дiаметр вигоряння тдстилки, см Волопсть верхнього шару тдстилки, %

Густота деревостану, од./га 0,25 0,01

Абсолютна повнота деревостану -0,27 0,56

Вщносна повнота деревостану 0,02 0,34

Локальна густота деревостану (загальна), од./га 0,28 -0,08

Локальна густота 1-го ярусу деревостану, од./га 0,36 -0,14

Локальна абсолютна повнота деревостану (загальна), м2/га 0,01 -0,06

Локальна абсолютна повнота 1-го ярусу деревостану, м2/га -0,10 -0,04

Локальна вщносна повнота деревостану (загальна) 0,06 -0,11

Локальна вщносна повнота 1-го ярусу деревостану -0,03 -0,11

Найткшшими та статистично значущими (з рiвнем значущосп 0,05) е кореляцiйнi залежностi мiж абсолютною повнотою деревостану та вологiстю верхнього шару тдстилки, вiдносною повнотою та вологктю верхнього шару пiдстилки i локальною густотою 1 -го ярусу та дiаметром вигоряння пiдстилки. На рiвнi значущостi 0,10 виявлено кореляцшш залежностi мiж абсолютною повнотою деревостану та дiаметром вигоряння пiдстилки i локальною густотою деревостану i дiаметром вигоряння пiдстилки. Для iнших лiсiвничих та локаль-них лiсiвничих показниюв кореляцiйних залежностей з пожежонебезпечними показниками не виявлено, або вони не були статистично значущими.

Для уточнення залежностей вiдповiднi коефiцiенти кореляцш обчислено окремо для пробних дшянок хвойних та листяних порiд. Результати наведено в табл. 2.

Табл. 2. Коеф^енти кореляцш мiж лiсiвничими та пожежонебезпечними

показниками на пробних дтянках хвойних (хв) i листяних (л) порiд

Лiсiвничi показники пробних д^нок Дiаметр вигоряння пщ-стилки, см Волопсть верхнього шару тдстилки, %

хв л хв л

Густота деревостану, од./га 0,26 0,32 -0,01 0,49

Абсолютна повнота деревостану -0,21 -0,61 0,55 0,69

Вщносна повнота деревостану 0,06 -0,57 0,32 0,74

Локальна густота деревостану (загальна), од./га 0,35 0,10 -0,14 0,01

Локальна густота 1-го ярусу деревостану, од./га 0,38 0,03 -0,18 -0,02

Локальна абсолютна повнота деревостану (загальна), м2/га -0,27 0,02 0,12 -0,21

Локальна абсолютна повнота 1-го ярусу деревостану, М/га -0,22 -0,20 0,09 0,13

Локальна вщносна повнота деревостану (загальна) -0,22 0,18 0,08 -0,27

Локальна вщносна повнота 1-го ярусу деревостану -0,17 0,05 -0,10 -0,06

Для листяних порiд вологiсть верхнього шару шдстилки добре корельо-вано (з ргвнем значущостi 0,05) з густотою, абсолютною та вiдносною повно-тою деревостану, а дiаметр вигоряння - з абсолютною та ввдносною повнотою деревостану. Для хвойних порiд добре корельовано (з рiвнем значущостi 0,05) лише волопсть верхнього шару пiдстилки з абсолютною повнотою деревостану, а дiаметр вигоряння - з локальною густотою 1 -го ярусу (з рiвнем значущос-ri 0,10). Проте значення коефiцieнтiв кореляцiй мiж локальними лiсiвничими показниками i дiаметром вигоряння шдстилки е бiльшими для хвойних порщ, порiвняно з листяними. А коефщкнти кореляцш мiж деякими локальними лД-сiвничими показниками (локальна абсолютна та вiдносна повнота деревостану) i вологктю верхнього шару пiдстилки е, навпаки, бшьшими для листяних по-рiд, порiвняно з хвойними.

За ввдсутносп можливосп побудувати дiаграму Вороного для вск! да-лянки лкового масиву е можливкть побудувати комДрку для окремого дерева та обчислити густоту i повноту в нш за таким алгоритмом:

1. Будуемо комДрку дiаграми Вороного для цього дерева:

1.1. Сполучаемо лшкю точку - середину дерева з точкою - серединою сусвднього дерева.

1.2. Будуемо серединний перпендикуляр до побудовано!' лши.

1.3. Вiд серединного перпендикуляра вщкладаемо пiвплощину, яка мк-тить точку - середину дерева.

1.4. Повторюемо 1.1-1.3 для кожного сусщнього дерева.

1.5. Знаходимо перетин уих пiвплощин, який буде опуклим многокутни-ком - комiркою дiаграми Вороного для цього дерева.

2. Обчислюемо площу комДрки.

3. Обчислюемо локальну густоту.

4. Обчислюемо дiаметр дерева.

5. Обчислюемо локальну абсолютну повноту.

6. Обчислюемо локальну вщносну повноту з використанням даних про абсолютну повноту вщповщного повного деревостану [4].

1нодд побудована за наведеним алгоритмом iндивiдуальна комДр^ може вДдрДзнятися вДд утворено! шд час розподшу всiеï дшянки на комДрки Вороного.

Висновки. Вологкть верхнього шару шдстилки як пожежонебезпечний показник залежить вДд абсолютно! та вДдносно! повноти деревостану з деякими вДдмшностями для листяних i хвойних порвд. Дiаметр вигоряння шдстилки залежить вДд абсолютно! повноти у випадку листяних насаджень, а для хвойних бшьш помгтними е залежностi вДд локальних лккничих показникiв. Це свДд-чить про вДдмшшсть впливу просторово! структури хвойних i листяних насаджень на пожежну небезпеку i дощльнкть врахування локальних лДсДвничих показнитв шд час онiнювання пожежно! небезпеки далянки хвойного лку.

Лiтература

1. Spatial Tesselletions: Concepts and Applications of Voronoi Diagrams / Atsuyuki Okabe, Barry Boots, Kokichi Sugihara, Sung Nok Chiu, D.G. Kendall. - New York, 2000. - 651 p.

2. Кузик А.Д. Про повноту й густоту деревостану та уточнеш методи ïx визначення / А.Д. Кузик // Ливницгво i агролюомелюращя : зб. наук. праць. - Харкв : Вид-во УкрНДШГА. -2010. - Вип. 117. - С. 187-191.

3. Кузик А. Д. Еколого-npocTopoBÍ особливостi середовища та ix вплив на пожежну безпеку лiсiв / А.Д. Кузик // HayKOBi доповiдi Нацiонального университету бюресуров i природокористу-вання Укршни : наук. журнал. - 2011. - № 3 (25). - 10 с. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/Nd/2011_3/11kad.pdf.

4. Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии. - К. : Изд-во "Урожай", 1987. - 559 с.

Кузык А.Д. Зависимость пожарной опасности лесных насаждений от локальных лесоводственных показателей

Описаны результаты полевых исследований зависимости пожарной опасности участков леса от локальных лесных показателей - локальной густоты и полноты древостоя. Показателями, по которым оценивали пожарную опасность пробных участков, являются влажность верхнего слоя подстилки и диаметр ее выгорания. Обнаружена зависимость этих показателей от абсолютной и относительной полноты, а также слабая зависимость от локальных лесоводственных показателей - локальной полноты и густоты, которые рассчитывали с использованием диаграмм Вороного. Применение диаграмм Вороного позволило определить площадь зоны близости каждого дерева, а по ней - локальные лесоводственные показатели пробного участка леса, на которой исследовалась пожарная опасность.

Ключевые слова: локальная полнота, локальная густота, пожарная опасность леса, диаграммы Вороного.

Kuzyk A.D. The Dependence of Forest Stand Fire Hazard from Local Forestry Parameters

The results of field studies of fire risk of forest stands in dependence on local forest management parameters such as local fullness and density are described. Parameters that were the criteria for assessment of the fire danger test sites are the humidity of top layer of forest litter and the burnout diameter. The dependences of these parameters on the absolute and relative fullness and weak dependence on local forest management parameters - local fullness and density, which are calculated using Voronoi diagrams, are found. The use of Voronoi diagrams made it possible to determine the area of each tree proximity zone, and by using it -local forestry parameters of forest test sites, which are investigated on the fire hazard.

Keywords: local completeness, local density, forest fire danger, Voronoi diagrams, forest stand.

УДК 631.879 Assist. prof. G. Hury1, dr. ; assist. prof. U. Bashutska2, dr.; aspir.

A. Zapalowskas, mgr inz., scientific-technical senior specialist L. Lewandowska1

IMPACT OF LIME, BIOMASS COMPOST AND ASH AS WELL AS EFFECTIVE MICRO-ORGANISMS APPLICATIONS ON GRAIN YIELD AND YIELD COMPONENTS OF OILSEED RAPE

Field experiments were conducted in 2013 in Duninow, near Ustki. The factors covered by the research were: Factor I consisting of 6 variants of fertilization (1 -control, 2 - lime 3,0 t ■ ha- , 3 - biomass ash 1,5 t ■ ha-1, 4 - lime 3,0 t ■ ha + ash 1,5 t ■ ha , 5 - biomass ash 1,5 t ■ ha- + biomass compost "Biotop" 20 t ■ ha-1, 6- lime 3.0 t ■ ha- + biomass ash 1.5 t ■ ha-+ biomass compost "Biotop" 20 t ■ ha-1), Factor II - Effective Microorganisms preparations (EM). The objective of the research study was to assess impacts of biomass ash through the comparison of their activities with lime fertilizers as well as with bio-compost infused with

1 Zachodniopomorski University of Technology, Szczecin, Poland;

2 Forestry University, Lviv, Ukraine;

3 University of Rzeszow, Rzeszow, Poland