Формирование кроны кедра сибирского за 12-летний период после декапитации (пригородная зона г. Красноярска)

Показаны особенности формирования кроны кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) после декапитации, произрастающего на плантации «Метеостанция» в Учебно-опытном лесхозе Караульного лесничества в условиях юга Средней Сибири. Объектом исследований являлась 54-летняя плантация кедра сибирского, выращенная из семян, заготовленных в 1964 г. в Лениногорском лесхозе (Республика Казахстан). Декапитация проведена у деревьев 42-летнего возраста в 2005 г. с оставлением ствола высотой 1,4-1,7 м. Верхняя часть кроны удалена на 50,0-66,7%. В 2017 г. деревья достигли высоты 5,6-9,1 м. Количество лидирующих побегов, заменивших центральный, составило 3-7 шт., длина которых за 12-летний период достигла 4,0-7,6 м. Деревья с диаметром ствола 12-18 см имели по 3-4, с диаметром 20-26 см – по 6-7 шт. лидирующих побега. Установлено, что уровень изменчивости высоты деревьев низкий; прироста побегов, диаметра ствола – средний, количества лидирующих побегов – высокий. Наибольшей высотой (9,1 м) отличалось дерево № 4-98, превосходя другие особи на 8,3-62,5%. Сопоставлено количество боковых ветвей, образовавшихся на лидирующих побегах за 5 лет (2013-2017 гг.). Отмечено, что их средний прирост за исследуемый период находился в пределах 23,6-45,5 см. Между диаметром ствола и числом лидирующих побегов коэффициент корреляции (r) равен 0,619; числом лидирующих побегов и количеством сформированных боковых ветвей спустя 7-12 лет после декапитации – 0,770, диаметром ствола при обрезке и высотой деревьев после 12 лет декапитации – 0,738.

Оцінювання витрати букової пиловної сировини на виготовлення чорнових заготовок із заданими розмірно-якісними характеристиками

Наведено результати експериментальних досліджень поопераційних витрат букової пиловної сировини на сухі чорнові різнодовжинні заготовки із заданими розмірно-якісними характеристиками у виробничих умовах, зокрема під час реалізації таких технологічних етапів: розпилювання пиловної сировини на необрізні пиломатеріали; поздовжнього розкрою необрізних пиломатеріалів на ділянки деревини, поперечний перетин яких відповідає поперечному перетину заготовок; сушіння сирих ділянок деревини; розкрою сухих ділянок деревини за довжиною з вирізанням недопустимих вад деревини на чорнові різнодовжинні заготовки із заданими розмірно-якісними характеристиками. За результатами здійснених експериментальних досліджень встановлено, що середні поопераційні витрати букової пиловної сировини на сухі чорнові різнодовжинні заготовки із заданими розмірно-якісними характеристиками для різних технологічних етапів становлять: витрата букової пиловної сировини на сирі необрізні пиломатеріали – 1,243 м3/м3; витрата сирих необрізних пиломатеріалів за поздовжнього розкрою на сирі ділянки деревини – 1,450 м3/м3; витрата сирих ділянок деревини на сухі ділянки деревини – 1,173 м3/м3; витрата сухих ділянок деревини за поперечного розкрою з вирізанням недопустимих вад деревини на чорнові різнодовжинні заготовки із заданими розмірно-якісними характеристиками – 1,101 м3/м3. Використання отриманих результатів поопераційних витрат букової пиловної сировини на сухі чорнові різнодовжинні заготовки із заданими розмірно-якісними характеристиками для різних технологічних етапів дає змогу розробити відповідні нормативи витрат, придатні для застосування у виробничих умовах.

Моделювання первинної продукції компонентів надземної частини дерев сосни звичайної Східного Полісся України

Первинну продукцію компонентів надземної фітомаси (стовбура і крони) оцінено для дерев сосни звичайної, які ростуть переважно у чистих та мішаних (домішка від 1 до 3 од.) соснових насадженнях штучного походження Східного Полісся України. Насадження високопродуктивні (II, I, Ia і вище класів бонітету), середньо- та високоповнотні, ростуть у свіжих борах (А2), суборах (B2) та сугрудах (C2). Використано дані 80 тимчасових пробних площ (ТПП), які закладено у соснових деревостанах Сумської (36 ТПП) та Чернігівської (44 ТПП) областей. Зрубано й обміряно 900 модельних дерев (МД) сосни звичайної, з яких 226 МД опрацьовано з пофракційним оцінюванням компонентів надземної фітомаси та 674 МД – без оцінювання фітомаси крони. Обмір моделей і розрахунки первинної продукції компонентів надземної фітомаси дерев сосни звичайної виконано за допомогою удосконалених загальноприйнятих методів та розробленого алгоритму. Сукупність значень дослідного матеріалу характеризується їх нормальним розподілом за віком, діаметром, висотою дерев та відносною повнотою насаджень. Встановлено тісноту зв’язку між досліджуваними показниками модельних дерев сосни звичайної (від помірного – -0,31 < r < -0,50, до дуже високого – r > 0,91); слабкої тісноти зв'язок (0,11 < r < 0,30) виявлено між повнотою насаджень та часткою поточного об’ємного приросту з показниками компонентів фітомаси крони дерев. Розраховано регресійні математичні моделі для оцінювання абсолютного та відносного поточного об’ємного приросту деревини стовбурів, об’єму кори стовбурів, маси деревини, кори гілок і маси хвої в абсолютно сухому стані, в яких аргументами є вік та діаметр дерев (R2 = 0,72-0,92). Для частки хвої 1-го року зв’язок з віком дерев обернений та помірний, але значущий на 5%-му рівні (R2 = 0,33). Розроблені нормативні таблиці первинної стовбурової продукції деревини та первинної продукції надземної частини дерев сосни звичайної показали, що за однакового діаметра зі збільшенням віку дерев первинна продукція стовбурової деревини збільшується лише до певного віку, а досягнувши максимуму – зменшується. Зі збільшенням діаметра за однакового віку первинна продукція стовбурової деревини зростає. Первинна продукція надземної частини дерев, подібно до окремих компонентів надземної фітомаси, зі збільшенням віку та діаметра також збільшується. У типових лісорослинних умовах Східного Полісся середньовікове дерево (50 років) сосни звичайної в надземній частині може нагромаджувати 15,22 кг·рік-1 первинної продукції.

Стан і структура пралісів Українських Карпат за результатами моніторингу

Нещодавні зміни у законодавстві щодо ведення лісового господарства в пралісах, квазіпралісах і природних лісах, а також постійне підвищення цікавості науковців і громадськості до лісівничих особливостей пралісових екосистем призвели до необхідності ідентифікації таких лісів та організації пралісових пам’яток природи на всій території України. Основну частину цих науково-дослідних і законотворчих робіт виконано в межах проектів ГС «Всесвітній фонд природи Україна», за даними яких вже ідентифіковано близько 100 тис. га таких лісів, але ці дані постійно оновлюються. З'ясовано, що в цих лісах з 11 головних деревних видів переважають два (бук лісовий – 58 та ялина європейська – 33%) і поширені ще два (сосна гірська – 5 та ялиця біла – 3%). Із великої кількості типів лісу (91 шт.) переважають волога чиста субучина (18%) і бучина (18%), волога чиста сусмеречина (13%), вологий смерековий субір (6%), волога буково-ялицева сусмеречина (6%) і волога смереково-ялицева субучина (5%). Значне різноманіття типів лісу і типів деревостанів у пралісах, квазіпралісах і природних лісах, потреба в контролі за рівнем антропогенного втручання зумовили розроблення нової методики моніторингу пралісів на основі результатів їх наукових досліджень, затверджених методик моніторингу лісів та ідентифікації пралісів. Розроблену методику апробовано в 2020 р. на шести об’єктах в Українських Карпатах. Виявлено добрий стан таких лісостанів: найкращий в ялиновому пралісі, а найгірший – в ялиново-буково-ялицевому квазіпралісі, а також незначний антропогенний вплив на них (переважно інфраструктура і рекреація). Структура пралісів переважно складна і змінюється від умовно різновікового двоярусного букового квазіпралісу до різновікового чотириярусного кедрово-ялицево-ялинового пралісу. Обґрунтовано потребу в щорічному моніторингу пралісів з наукових і созологічних позицій для контролю за їх розвитком та антропогенним втручанням у ці екосистеми.

Foliage-browsing Lepidoptera (Insecta) in deciduous forests of Ukraine for the last 70 years

As insect development depends on temperature, so the change in biology, behavior habits, frequency, and severity of outbreaks of foliage-browsing insects considered pests can follow the climate change. The reactions of species to the same climate changes can be specific, therefore, an unpredictable change in their ratio in the community will affect the consequences of climate change. The details of such changes must be studied to quantitatively assess future trends and the threats to deciduous forests. The aim of this research was to evaluate the representation in deciduous forests the foliage-browsing lepidopterous insects if different groups of size, lifestyle, voltinism, trophic relations, and ability to mass propagation in different periods of assessment for recent 70 years. In the analysis, we used a list of 118 lepidopterous species of foliage-browsing insects of deciduous forests, compiled on the basis of archival data from 1940–1975, and in the course of our own field research from 1975 to the present in the forests of Ukraine. Following trends were expected to be confirmed for these time intervals: to increase the number of species of small size, the number of species with hidden lifestyle, multivoltine species, polyphagous species, and so-called indifferent species. For each species, all these parameters were identified and proportions of species of each category for certain time intervals (1940–1950, 1960–1970, 1980–1990, and 2010–2020). Their distribution for size, voltinism, lifestyle, trophic features, and outbreak potential at these time intervals was compared using χ2-test. Among lepidopterous foliage-browsing insects of deciduous forests of Ukraine, the increase for recent 70 years was proved for the proportion of indifferent species (do not able to mass propagation), small species (with wingspan below 20 mm), as well as species with hidden (leaf-miners) and semi-hidden lifestyle (leaf-rollers). All trends are expressed the most obviously in 1940–1950 and further periods. The hypothesis about decrease the proportion of the univoltine and monophagous species for this period is not supported statistically.

Особливості формування первинної продукції лісів Карпатського НПП у різних лісорослинних умовах

Наведено результати оцінювання чистої первинної продукції лісових фітоценозів Карпатського національного природного парку, яка слугує природним мірилом їхньої вуглецедепонувальної здатності. Оцінювання базується на застосуванні «напівемпіричного» методу, який розглядає чисту первинну продукцію екосистеми у певному віці як аналогію річному збільшенню загальної продукції фітомаси (або загальному приросту фітомаси). Підґрунтям для оцінювання слугували поділянкова характеристика досліджуваних насаджень та математичний інструментарій, що базується на даних 80 тимчасових пробних площ. Загалом оцінювання чистої первинної продукції лісів Карпатського НПП охоплює понад 33 тис. га вкритих лісовою рослинністю лісових ділянок у межах земель лісового фонду постійного користування парку. У лісах Карпатського національного природного парку щорічно продукується майже 360 тис. т рослинної органічної речовини, водночас середня щільність чистої первинної продукції досліджуваних деревостанів становить понад 1000 г·(м2)-1·рік-1. Майже 75% продукції лісових фітоценозів парку продукується ялиновими насадженнями. Визначено особливості формування первинної продукції лісів у насадженнях в різних типах лісорослинних умов. Зокрема, понад 70% продукції припадає на насадження у вологих сугрудах, 80% якої продукується середньовіковими насадженнями. Встановлено значний вплив типу лісорослинних умов і продуктивності насаджень на показники інтенсивності продукування органічної речовини насадженнями парку. Найвищі значення цього показника характерні для насаджень Іb і вище класів бонітету у вологому груді, які знаходяться на рівні 1300 г·(м2)-1·рік-1. Водночас букові деревостани у цих лісорослинних умовах досягають значень понад 1700 г·(м2)-1·рік-1.

Комплексне оцінювання послуг екосистем лісоаграрного ландшафту

Метою статті є систематизація основних параметрів та алгоритму методики загального комплексного еколого-економічного оцінювання лісоаграрного ландшафту на основі теорії послуг екосистем, здійснення такого оцінювання на прикладі конкретного об'єкта та інтерпретація його результатів. Результати оцінювання можуть бути використані для визначення формування сценаріїв трансформації структури землекористування лісоаграрного ландшафту. Проаналізовано значення розуміння послуг екосистем для обгрунтування рішень щодо землекористування. Охарактеризовано особливості агроекосистем як постачальнка і споживача послуг екосистем в сучасних умовах. Запропоновано ідентифікувати та оцінювати послуги екосистем з погляду нової комплексної системи виробництва у ландшафті, що надає послуги забезпечення (продукти харчування, енергію) та підтримувальні і культурні послуги екосистем водночас. Розраховано вартість окремих ринкових і неринкових послуг екосистем та загальну вартість екосистемних послуг, наданих комбінованою системою землекористування (сільськогосподарські угіддя, пасовища та біоенергетичні плантації) для дослідної ділянки території у Жовківському районі Львівської області. У розрахунку взяті до уваги такі послуги екосистем: послуга з біологічної боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур; послуги з регулювання фіксації азоту і мінералізації грунту для сільськогосподарських культур і мікроорганізмів; послуга сприяння грунтоутворенню за допомогою дощових черв'яків; виробництво продуктів і кормів (сільськогосподарські культури і пасовище); виробництво сировини (біомаси); нагромадження вуглецю в грунті; гідрологічний потік у запасах підземних вод; послуга запилення рослин комахами, а також культурна послуга (ландшафтна естетика).

Багатомірна будова букових деревостанів північно-східного мегасхилу Українських Карпат теоретичні аспекти і практичне значення

Дослідженнями охоплено високоповнотні одновікові високопродуктивні букові деревостани північно-східного мегасхилу Українських Карпат у різному віці. Методом перелікової таксації зібрано первинну інформацію про таксаційну будову букового деревостану. Первинними даними є діаметри та висоти дерев бука, які отримано з урахуванням їхнього зв’язку в динаміці. Математико-статистичний аналіз первинних даних букових деревостанів дав змогу обґрунтувати основні таксаційні параметри для подальшого моделювання їх у динаміці і статиці. Моделлю розподілу діаметрів і висот вибрано рівняння вирівнювальної поверхні типу А. Функція щільності розподілу ймовірностей цієї моделі описується 14 параметрами. Розподіл діаметрів (висот) оцінено середньоарифметичною величиною, стандартним відхиленням, асиметрією та ексцесом, а також шістьма параметрами, які зв'язують зазначені розподіли, дають змогу отримати теоретичну поверхню. За результатами моделювання 14 параметрів вирівнювальної поверхні типу А побудовано двовимірні розподіли частот за діаметром та висотою. Теорію таксаційної будови доповнено розподілами висот з урахуванням зв’язку з діаметрами у динаміці. Поверхні розподілу частот діаметрів і висот описують структуру букових деревостанів Іс-ІІ класів бонітету в діапазоні 10-120 років. Розрахунок запасу деревостану здійснено із застосуванням моделі багатовимірного розподілу, що дає змогу розширити інформаційну основу сортиментації й товаризації. Застосування методу багатовимірного оцінювання розподілу висоти й діаметра в різному віці, у різних лісорослинних умовах дає змогу формалізувати проектування рубок догляду, деталізувати оцінку підземної та асимілятивної частин деревостану.

Сучасний стан і поширення Pinus mugo Turra в Українських Карпатах

Сучасний ареал Pinus mugo Turra в Українських Карпатах сформувався у післяльодовиковий період. Значне поширення деревного виду поза нижньою межею його сучасного ареалу в древньому голоцені підтверджується наявністю пилку в найдревніших шарах голоценових напластувань. Сосна гірська в той час мала широке розповсюдження, значно нижче, ніж сучасне положення верхньої межі лісу. Куртини Pinus mugo на болотах спостережено і в наш час, на абсолютних висотах близько 700 м н.р.м. В Українських Карпатах криволісся сосни гірської в минулому зазнали значних змін, зокрема, внаслідок антропогенної діяльності – знищення криволісся та розробляння площ для ведення полонинського господарства. Цей захід суттєво вплинув на формування сучасного ареалу сосни гірської. Соснове криволісся відіграє надзвичайно екологічно-важливу роль у високогір’ї Карпат. Зокрема, це – ґрунтозахисна, протиерозійна, водорегулювальна, ґрунтотвірна, снігозатримувальна та інші функції. На сьогодні угруповання формації сосни гірської (Pinetа mugi) знаходяться під охороною та включені до Зеленої книги України. З використанням матеріалів лісовпорядкування 2009 р. здійснено аналіз розподілу площ деревостанів за участю сосни гірської за віковими групами, запасами, повнотою, бонітетом, висотою над рівнем моря, експозицією та стрімкістю схилів. Відзначено найвищі та найнижчі природні місця росту Pinus mugo в Українських Карпатах. Вивчення розповсюдженості сосни гірської показали, що на південно-західному мегасхилі Українських Карпат, порівняно з північно-східним, криволісся сосни гірської є поширенішими та продуктивнішими, формують більші запаси деревини.

Стиглі букові деревостани у різних категоріях лісів рівнинної частини України

За матеріалами обліку лісового фонду визначено площі стиглих букових насаджень у виділених лісовпорядкуванням 21 категорії лісів та лісових ділянок. Встановлено, що понад 57% стиглих деревостанів за площею зосереджено в експлуатаційних лісах та 15,7% – у лісогосподарській частині зелених зон. Стиглі букові насадження ростуть у букових, дубових, ялицевих та соснових типах лісу, але переважають в умовах свіжої грабової бучини займаючи понад 10 тис. га та вологої грабової бучини – 8,5 тис га. Насадження формуються за частки бука лісового у складі від 2 до 10 одиниць. В окремих регіонах поряд з буком у складі беруть участь дуб звичайний, ялиця біла, сосна звичайна, а супутниками найчастіше є граб звичайний, клени явір та гостролистий, береза повисла, осика. В експлуатаційних лісах зосереджено понад 52% чистих за складом деревостанів як за площею так і за кількістю ділянок. Найпоширенішими є насадження з відносною повнотою 0,5, що охоплюють площу майже 7,4 тис. га (1762 ділянки) та з повнотою 0,7, площа яких 7,3 тис. га, і які ростуть на 1150 ділянках. Найвищою продуктивністю стиглі букові лісостани характеризуються в лісогосподарській частині лісів зелених зон, де їхні запаси в окремих насадженнях сягають 590-661 м3∙га-1. Виконання буковими насадженнями різнопланових функцій потребує застосування лісогосподарських заходів, які найповніше відповідають меті господарювання, постійному збереженню лісового середовища, посиленню виконання насадженнями визначених функцій, вчасному та якісному природному відновленню лісових ділянок. У більшості категорій лісів і лісових ділянок, зокрема, у рекреаційно-оздоровчих лісах і лісах, що виконують екологічні та охоронні функції, вимагається здійснення заходів для поступового переформування одновікових букових лісостанів у різновікові складної структури.