Особливості формування чорновільхових лісостанів в умовах Малого Полісся України - Автореферат

У науковій літературі мало даних про їх поширення, сучасний стан, ріст, продуктивність та природне поновлення. Для підвищення продуктивності і покращення якісного стану чорновільхових лісів важливо також розробити практичні рекомендації щодо проведення в них рубок догляду. Дослідження проводилось впродовж 2006-2009 рр. за програмою держбюджетної теми кафедри лісівництва Національного лісотехнічного університету України "Комплексні засади збереження біорізноманіття лісів Малого Полісся" (№ держ. реєстрації 0107U012815). Мета роботи - вивчити сучасний стан, особливості росту і продуктивності чорновільхових лісостанів, виявити закономірності формування їх просторової структури, встановити залежності між морфометричними параметрами крон і ростом дерев вільхи чорної за товщиною стовбурів та розробити практичні рекомендації щодо цільового вирощування чорновільхових деревостанів в умовах Малого Полісся. Відповідно до зазначеної мети передбачалось виконання таких завдань: - встановити поширення і сучасний стан чорновільхових лісостанів на Малому Поліссі;У цьому розділі проаналізовано історію лісівничих досліджень Малого Полісся та констатовано, що незважаючи на значну кількість досліджень, проведених у Малому Поліссі, для дослідників все ще залишається досить широке поле для діяльності. 1 представлено розподіл чорновільхових деревостанів Малого Полісся за площею в розрізі основних лісогосподарських підприємств регіону. Проаналізувавши склад чорновільхових деревостанів на Малому Поліссі ми виявили, що найбільше тут є чистих деревостанів (частка вільхи в складі деревостану 10 одиниць) - 7034,5 га (31 %), а найменше деревостанів з часткою вільхи у складі 5 одиниць - 1600,5 (7 %) га. На жаль, лише на території 1122,3 га ростуть деревостани з повнотою 0,9 і ще менше деревостанів з повнотою 1,0 - 64,6 га. Дослідження якості стовбурів дерев вільхи чорної засвідчують, що очищення стовбурів вільхи чорної від сучків відбувається дуже швидко і у 82 % дерев на пробних площадках сучків не виявлено.За результатами досліджень охарактеризовано поширення, ріст, продуктивність, санітарний стан та природне поновлення чорновільхових деревостанів у регіоні досліджень, описано морфометричні параметри крон та якість стовбурів дерев вільхи чорної і проаналізовано формування горизонтальної та вертикальної структури чорновільхових лісів. Чорновільхові лісостани на Малому Поліссі займають площу більше 22,6 тис. га і мають запас деревини приблизно 3,4 млн. м3. У регіоні досліджень домінують чисті чорновільхові деревостани (частка вільхи чорної в складі деревостану становить 10 одиниць) - 7034,5 га (31 %), а найменше є деревостанів з часткою вільхи у складі 5 одиниць - 1600,5 га (7 %). чорновільховий лісостан стовбур полісся За класами віку на Малому Поліссі переважають середньовікові деревостани вільхи чорної V класу віку (41-50 р.) - 5112,8 га, або 23 %. Залежність між середнім діаметром та віком дерев вільхи чорної описується рівняннями: Dcp.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичні узагальнення та аналіз експериментальних матеріалів щодо особливостей формування чорновільхових лісостанів в умовах Малого Полісся України. За результатами досліджень охарактеризовано поширення, ріст, продуктивність, санітарний стан та природне поновлення чорновільхових деревостанів у регіоні досліджень, описано морфометричні параметри крон та якість стовбурів дерев вільхи чорної і проаналізовано формування горизонтальної та вертикальної структури чорновільхових лісів. У кінцевому підсумку наведено концептуальні засади управління ростом чорновільхових деревостанів за товщиною стовбурів та принципи догляду за ними.

1. Чорновільхові лісостани на Малому Поліссі займають площу більше 22,6 тис. га і мають запас деревини приблизно 3,4 млн. м3.

2. У регіоні досліджень домінують чисті чорновільхові деревостани (частка вільхи чорної в складі деревостану становить 10 одиниць) - 7034,5 га (31 %), а найменше є деревостанів з часткою вільхи у складі 5 одиниць - 1600,5 га (7 %). чорновільховий лісостан стовбур полісся

3. За повнотою найчастіше зустрічаються середньоповнотні деревостани з відносною повнотою 0,7 - 8883,2 га. Досить багато є і деревостанів з повнотою 0,8 - 6696,5 га. Водночас, деревостани з повнотою 0,9 поширені лише на території 1122,3 га і ще менше є деревостанів з відносною повнотою 1,0 - 64,6 га.

4. За класами віку на Малому Поліссі переважають середньовікові деревостани вільхи чорної V класу віку (41-50 р.) - 5112,8 га, або 23 %. Середньовікових деревостанів IV класу віку (31-40 р.) є 4192,7 га, або 18 % та пристигаючих (51-60 р.) насаджень - 3566,2 га, або 16 %. А найменшу площу серед усіх вільшаників Малого Полісся займають молодняки І класу віку (1-10 р.) - 586,4 га або лише 3 %.

5. Залежність між середнім діаметром та віком дерев вільхи чорної описується рівняннями: Dcp. = 15,40 Ln (A) - 30,50 (C4), Dcp. = 16,99 Ln (A) - 42,19 (D4), динаміка росту чорновільхових деревостанів за висотою: Н = 11,18 Ln (A) - 18,94 (С4), Н = 12,06 Ln (A) - 25,39 (D4), динаміка густоти чорновільхових деревостанів з віком: N = 15367,53 А-0,89 (С4), N = 43208,83 А-1,22 (D4), залежність між таксаційним діаметром та середньою площею горизонтальної проекції крони дерев вільхи чорної: Dcp. = 12,76 Ln (Skp.ср.) - 4,37 (С4), Dcp. = 12,91 Ln (Skp.ср.) - 7,04 (D4).

6. Продуктивність чорновільхових деревостанів на Малому Поліссі доволі висока. Найбільшу площу займають вільшаники, що ростуть за І класом бонітету - 9154,4 га або 41 % та ІІ класу бонітету - 7330 га або 32 % від усієї площі вільшаників Малого Полісся. Також значну територію займають високобонітетні деревостани Іа класу бонітету - 2911,0 га або 13 %.

7. Залежність між середньою площею горизонтальних проекцій крон та віком дерев можна описати такими рівняннями: Skp.ср. = 10,70 Ln (А) - 23,95 (C4), Skp.ср. = 11,87 Ln (А) - 32,35 (D4). Динаміка середнього діаметра крони чорновільхових деревостанів з віком описується такими залежностями: Dkp. = 1,80 Ln (A) - 3,75 (C4), Dkp. = 2,26 Ln (A) - 5,53 (D4). Залежність між середнім діаметром деревостану та середнім діаметрам крони у чорновільхових деревостанах має вигляд: Dkp. = 0,565 Dcp.0,57. Висота прикріплення крони може бути визначена за допомогою рівнянь: Нкр. = 11,38 Ln (Dcp.) - 19,05 (С4), Нкр. = 10,7 Ln (Dcp.) - 18,7 (D4). Залежність між довжиною крони і середнім діаметром чорновільхових деревостанів описується наступними формулами: Lkp. = 2,2 Ln (Dcp.) - 1,07 (C4), Lkp. = 2,58 Ln (Dcp.) - 1,59 (D4). Динаміка обємів крон чорновільхових деревостанів з віком описується такою залежністю: Vkp. = 32,32 Ln (А) - 79,0 (C4), Vkp. = 31,67 Ln (А) - 88,4 (D4). Залежність між обємами крон дерев та середніми діаметрами стовбурів дерев можна описати такими рівняннями: Vkp. = 49,88 Ln (Dcp.) - 113,32 (C4), Vkp. = 48,64 Ln (Dcp.) - 125,68 (D4).

8. Якість стовбурів вільхи чорної значною мірою залежить від їх очищення від сучків. Очищення стовбурів вільхи чорної від сучків відбувається дуже швидко і у 82 % дерев на пробних площадках сучків не виявлено. В решти дерев висота зони очищення від сучків залежала від віку і діаметру стовбурів і складала в середньому 5,6 м. Слід зазначити, що у відсотковому відношенні найдовшою зона очищення стовбурів від сучків була в насадженнях віком 61-90 років. Дерева з роздвоєними стовбурами, характерними крутими гілками та сучками займають порівняно незначну частку серед всіх дерев у чорновільхових деревостанах Малого Полісся: 10, 15 і 17 % відповідно.

Якісна структура стовбурів дерев у чорновільшаниках на Малому Поліссі досить висока, що є основою для формування високоякісних і продуктивних деревостанів та підвищення сортності деревини вільхи чорної.

9. У чорновільхових насадженнях між ростом дерев за діаметром стовбурів, діаметром крон і віком існує достовірна множинна кореляція. Внаслідок статистичної обробки даних отримано наступне рівняння цієї залежності: Dkp. = 0,636 - 0,015 А 0,154 Dcp., (R2=0,70)

Дану залежність покладено в основу розробки програм управління ростом чорновільхових деревостанів за товщиною стовбурів.

10. Домінуюча частина дерев у вільшаниках Малого Полісся України, а саме 69 % - це здорові дерева без жодних ознак ослаблення. Друга за величиною - це категорія ослаблених дерев, проте вона значно менша за першу - лише 12 % дерев. Всі інші категорії санітарного стану дерев (дуже ослаблені, всихаючі, свіжий сухостій, сухостій минулих років) займають ще менші частки: від 3 % до 7 %.

11. Природне поновлення в чорновільхових деревостанах відбувається загалом незадовільно. Кількість підросту вільхи чорної коливається на різних пробних площах від 89 шт./га до 1750 шт./га, а на деяких пробних площах підросту взагалі немає. Відсутність насінневого поновлення під наметом материнського насадження пояснюється високою світлолюбністю сходів вільхи та впливом інших факторів.

Середній склад підросту на всіх пробних площах має вигляд: 5Вхч2Д1Кл1Яс1Г Лп,Вз,Вб. Вільха чорна становить в середньому 46 % від загальної кількості самосіву і підросту. Часто зустрічається природне поновлення таких супутніх порід як дуб, клен, ясен.

Природне поновлення характеризується нерівномірним поширенням по площі. Найвищий показник зустрічності у вільхи чорної - 13,6 %, а найрідше трапляються вяз та верба - 0,5 % і 0,4 % відповідно. Для вільхи, дуба, граба, ясена, клена, липи, вяза та верби в досліджуваних умовах притаманне групове поширення підросту по площі. Між кількістю підросту під наметом чорновільхових деревостанів і його зустрічністю встановлено тісний кореляційний звязок: N = 0,237 З2 - 0,673 З 4,946, R? = 0,78.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для сприяння природному поновленню вільхи чорної необхідно попередньо зріджувати материнський деревостан до повноти 0,7. Слід також зріджувати підлісок і розпушувати поверхню ґрунту. Крім того, необхідно раціонально планувати і проводити рубки головного користування, а також очищення місць рубок. На зрубах з нерівномірним розподілом підросту вільхи потрібно проводити доповнення шляхом пересадки підросту з куртин природного поновлення у місця, де він відсутній. Слід максимально використовувати різні способи сприяння природному поновленню вільхових лісів і як альтернативу - при неможливості природного поновлення створювати суцільні чи часткові лісові культури цієї породи.

2. При проведенні рубок догляду в чорновільшаниках доцільно використовувати рекомендовані нами показники середніх відстаней між деревами та кількості дерев на одиниці площі, оскільки ріст у більшій тісноті призводить до зменшення діаметрів крон у дерев одного і того ж віку, що негативно відображається на рості дерев за товщиною стовбурів.

3. За допомогою рубок догляду можна значно скоротити період лісовирощування для отримання потрібних крупномірних сортиментів у віці рубки головного користування. Основна роль при цьому належить догляду за кращими, так званими деревами "майбутнього", які мають високу якість стовбура та крони і вирізняються високою життєвістю.

Завдяки вдалому та своєчасному вибору М-дерев у лісостанах і догляду за ростом та розвитком їх крон можна досягти потрібного нам цільового діаметру дерев вільхи чорної і покращити якісний стан чорновільхових деревостанів. Число М-дерев на одиниці лісової площі залежить від господарської мети лісовирощування і від віку рубки головного користування.

4. Для підвищення продуктивності і біологічної стійкості чорновільхових лісів та з метою забезпечення рівномірності росту дерев за товщиною необхідно правильно та своєчасно проводити рубки догляду в цих насадженнях. Рубки догляду у вільхових лісостанах слід починати з 7-річного віку і повторювати не рідше, ніж через 5 років.

5. Розроблені нами рекомендації щодо визначення обсягу рубок догляду в чорновільхових насадженнях в умовах Малого Полісся України (табл. 4) допоможуть лісівникам у виборі організаційно-технічних показників рубок догляду. На основі наведених рекомендацій можна визначити, яку кількість гірших дерев потрібно вирубати з деревостану як на 1 га, так і в розрахунку на одне М-дерево, щоб забезпечити отримання бажаного цільового діаметра дерев у запланований вік рубки головного користування і сприяти рівномірному росту М-дерев за товщиною стовбурів.

Статті у наукових фахових виданнях

1. Лавний В. В. Історія лісівничих досліджень у Малому Поліссі / В. В. Лавний, Р. М. Кравчук // Науковий вісник НЛТУ України: Зб. Наук.-техн. праць. - Львів: НЛТУУ. - 2008. - Вип. 18.3. - С. 58-62 (дисертантом проаналізовано літературні джерела, написано статтю).

2. Кравчук Р. М. Морфометричні параметри крон чорновільхових деревостанів на Малому Поліссі / Р. М. Кравчук, В. В. Лавний // Науковий вісник НЛТУ України: Зб. Наук.-техн. праць. - Львів: НЛТУУ. - 2009. - Вип. 19.5. - С. 18-26 (дисертантом проведено польові дослідження, проаналізовано отримані дані, написано статтю).

3. Кравчук Р. М. Поширення, ріст та продуктивність чорновільхових деревостанів на Малому Поліссі України / Р. М. Кравчук // Науковий вісник НЛТУ України: Зб. Наук.-техн. праць. - Львів: НЛТУУ. - 2009. - Вип. 19.8. - С. 56-62.

4. Кравчук Р. М. Санітарний стан чорновільхових лісостанів Малого Полісся України / Р. М. Кравчук // Науковий вісник НЛТУ України: Зб. Наук.-техн. праць. - Львів: НЛТУУ. - 2009. - Вип. 19.9. - С. 45-49.

5. Кравчук Р. М. Природне поновлення чорновільхових лісостанів у Малому Поліссі України / Р. М. Кравчук // Науковий вісник НЛТУ України: Зб. Наук.-техн. праць. - Львів: НЛТУУ. - 2009. - Вип. 19.10. - С. 53-58.

6. Кравчук Р. М. Управління ростом чорновільхових деревостанів за товщиною стовбурів / Р. М. Кравчук // Науковий вісник НЛТУ України: Зб. Наук.-техн. праць. - Львів: НЛТУУ. - 2009. - Вип. 19.11. - С. 28-33.