Український державний лісотехнічний університет

ІВАНИЦЬКИЙ

Степан Миколайович

УДК 630*(477)+630*907.12

ОСОБЛИВОСТІ ВЕДЕННЯ ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА У ЗАХІДНИХ РАЙОНАХ ПОЛІССЯ І ЛІСОСТЕПУ

06.03.03 – лісознавство і лісівництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Львів – 2004

Дисертація є рукопис

Робота виконана в Українському державному лісотехнічному університеті Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник | - доктор сільськогосподарських наук, професор Генсірук Степан Антонович, Заслужений діяч науки і техніки України, Український державний лісотехнічний університет, професор кафедри лісівництва

Офіційні опоненти: | - доктор сільськогосподарських наук, професор Пилипенко Олексій Іванович, Національний аграрний університет Кабінету Міністрів України, професор кафедри лісової меліорації

- доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Калуцький Іван Федорович, Івано-Франківське обласне управління лісового господарства Держкомлісгоспу України, заступник начальника

Провідна установа – Інститут екології Карпат НАН України, відділ охорони природних екосистем, м. Львів

Захист відбудеться 22 квітня 2004 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.072.02 в Українському державному лісотехнічному університеті за адресою:

79057, м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 103, зал засідань

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного лісотехнічного університету за адресою: 79057, м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 101

Автореферат розісланий 22.03.2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.Д.Бондаренко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. На сучасному етапі розвитку суспільства негативні зміни природного середовища набувають загрозливого характеру і проявляються у катастрофічній еродованості грунтів, зменшенні лісистості і біологічного різноманіття, виснаженні і значному забрудненні природних ресурсів, порушенні вуглецевого балансу на планеті (Голубець, 1971; Генсірук, Боднар, 1973; Гродзинський, 1993; Пилипенко, 1996 та ін.). Такий стан зумовлений надмірним, нераціональним природокористуванням.

Внаслідок надмірної розораності сільськогосподарських земель, за дуже низької лісистості агроландшафтів (1-3%), ерозійні процеси в Україні спостерігаються на 18-20 млн. га (Генсірук, Цемко, Гайдарова, 1987; Юхновський, 2003). Для поліпшення ведення лісового господарства в західних регіонах України, вирішення комплексної проблеми оптимізації лісистості та розробки моделей оптимізації лісистості необхідно вивчити зміни лісової рослинності в агроландшафтах та причини, що їх зумовлюють. У лісівничій літературі ці питання до цього часу вивчені недостатньо.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводили протягом 1990-2003 рр. в рамках комплексних держбюджетних тем кафедри лісівництва Українського державного лісотехнічного університету „Оптимізація лісистості в агроландшафтах західного регіону України” (1989-1991), № держреєстрації 01890086139 та „Оптимізація лісистості в пограничних регіонах України Польщі та Білорусі” (1997-1999), № держреєстрації 0197U008799.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - вивчити сучасний стан лісів і захисних лісових насаджень, їх вплив на проявлення негативних явищ в агроландшафтах, визначити основні напрями і шляхи оптимізації лісистості та ведення лісового господарства в західних регіонах Полісся і Лісостепу. Відповідно до мети досліджень передбачалось виконання таких задач:

– вивчити сучасний стан лісів регіону, їх поширення та використання;

– дослідити вплив структури земельних ресурсів на виникнення негативних явищ;

– вивчити особливості лісового господарства в регіоні;

– виявити резерви для формування оптимальної лісистості;

– провести моделювання лісистості та продуктивності насаджень основних лісоутворюючих порід;

– виявити життєвість і фітомеліоративну роль насаджень, створених на еродованих землях;

– опрацювати заходи, спрямовані на поліпшення стану лісів і лісового господарства в регіоні.

Об’єкт дослідження: Лісистість та ведення лісового господарства в західних регіонах України.

Предмет дослідження: Розроблення шляхів раціонального ведення лісового господарства та оптимізація лісистості в Західному Поліссі та Західному Лісостепу.

Методи дослідження. В процесі дослідження використані такі методи: лісівничо-таксаційні – для закладки пробних площ і визначення біометричних показників деревостану і підліску, та обліку самосіву і підросту, характеристики трав’яного вкриття, порівняльної екології – для оцінки типів лісорослинних умов і типів лісу, грунтові – для аналізу фізико-хімічних властивостей грунтів, фізіолого-біохімічні – для вивчення вмісту пігментів пластид і електрофізіологічних показників дерев, математико-статистичні – для обробки експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчено динаміку лісової рослинності Західного Полісся і Західного Лісостепу під впливом антропогенних факторів, встановлено залежність еродованості земель від структури земельних угідь. Запропоновано шляхи оптимізації лісистості в агроландшафтах Західного Полісся та Західного Лісостепу. Проведено моделювання продуктивності соснових, дубових і букових лісостанів і виявлено причини її зниження. На основі вивчення інтенсивності росту, вмісту зелених і жовтих пігментів, електрофізіологічних показників дерев встановлено високу життєвість насаджень, створених на еродованих землях західних регіонів Лісостепу і Полісся. Встановлено, що вже у 30-річному віці фітомеліоративні насадження істотно покращують родючість еродованих грунтів, збільшуючи в них вміст гумусу і рівень насичення увібраними основами та знижуючи кислотність грунтового розчину, кислотність за величиною рН сольове і гідролітичну кислотність. Намічено шляхи поліпшення ведення лісового господарства та підвищення загальної продуктивності лісів західних регіонів Полісся і Лісостепу.

Практичне значення одержаних результатів. Виявлено причини ерозійних процесів, виникнення і поширення пісків і яружно-балкових земель. Запропоновано схеми розміщення захисних лісових насаджень в агроландшафтах регіону досліджень.

Результати досліджень використовуються при створенні захисних лісових насаджень в агроспілках Тернопільщини, проведені лісовпорядкувальних та землевпорядкувальних робіт, а також у навчальному процесі лісогосподарського факультету Українського державного лісотехнічного університету та Кременецького держлісгосп-технікуму.

Особистий внесок здобувача полягає у зборі та обробці експериментальних матеріалів, складанні таблиць, теоретичному узагальненні результатів досліджень, підготовці публікацій, тексту дисертаційної роботи і автореферату. У Кременецькому та Бережанському держлісгоспах під керівництвом та за участю дисертанта створено 30 га соснових, сосново-дубових, сосново-ялинових і ясеново-дубових культур; на неужитих і сильноеродованих землях різних агрофірм Кременецького району посаджено 20 га соснових захисних насаджень і проведено залісення близько 30 га яружно-балкових земель. У наукових статтях, опублікованих у співавторстві, дисертантом представлені експериментальні результати досліджень, з участю співавторів зроблено їх теоретичний аналіз.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень автором дисертації доповідались на наукових конференціях Українського державного лісотехнічного університету (Львів, 1999-2001), на міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми та перспективи розвитку лісівничої освіти, науки та виробництва” (Львів, 1999) та міжнародній науково-практичній конференції “Розточанський збір – 2000” (Львів, 2000).

Публікації. Результати досліджень за темою дисертації опубліковані в одній монографії та в 9 наукових статтях і тезах конференцій, з них 4 – у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, шести розділів, висновків і рекомендацій, списку використаних літературних джерел і додатків. Робота викладена на 160 сторінках, включає 36 таблиць і 14 рисунків. Список літератури містить 243 джерела, з них 30 – іноземними мовами. Додатки займають 12 сторінок.

ЗМІСТ РОБОТИ

ОПТИМІЗАЦІЯ ЛІСИСТОСТІ І НАПРЯМКІВ ВЕДЕННЯ ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА – АКТУАЛЬНА ПРОБЛЕМА СЬОГОДЕННЯ

Процес взаємодії суспільства і природи протягом останніх століть зумовив поступове виснаження і забруднення грунтового і рослинного покривів, що, в свою чергу, призвело до руйнації природних ландшафтів і порушення екологічної рівноваги в окремих регіонах (Докучаєв, 1948; Цветков, 1957; Голубець, 1971; Генсірук, 1973, 1986, 1987, 1992, 1995, 1999; Мильков, 1973; Скородумов, 1973; Исаченко, 1980, 1991; Шеляг-Сосонко и др., 1982; Яблоков, 1983; Шмидт, 1987; Гродзинский, 1993, 1995; Пилипенко, 1992, 1994, 1996; Гойчук, 1998; Копій, 2003; Юхновський, 2003). Деградація ландшафтів, як правило, пов’язана з різким зменшенням лісистості та збільшенням площі орних земель. Лісистість в агроландшафтах України складає, в основному, 1-3%, розораність земель досягає в середньому 56,9%, а в окремих районах – 85% (Генсірук та ін. 1992, 1998).

Надмірне необгрунтоване використання природних ресурсів, винищення лісів призвело до інтенсивної ерозії грунтів, обміління річок, виникнення значних площ яружно-балкових систем і дефльованих пісків. За даними обліку земельного фонду нині в Україні яри займають близько 250 тис. га, а дефльовані піски – 54,0 тис. га (Генсірук, 1950, 1982; Брауде, 1959; Генсірук, 1987, 1995, 1999).

Загалом аналіз літератури свідчить про велику актуальність проблеми екологічної оптимізації агроландшафтів, необхідність зміни підходів до ведення лісового господарства, розробки раціональних схем фітомеліорації еродованих, яружно-балкових і піщаних земель.

ОБ’ЄКТИ, ПРОГРАМА І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Об’єктами досліджень були ліси держлісфонду, яружно-балкові насадження і захисні лісостани на піщаних землях агрофірм, розташовані в Західному Поліссі та Західному Лісостепу на території Тернопільської, Львівської, Хмельницької, Рівненської та Волинської областей.

Для вивчення стану лісів, їх поширення і використання, виявлення причин виникнення величезних площ дефльованих пісків і яружно-балкових систем та причин катастрофічних ерозійних процесів на сільськогосподарських угіддях нами закладено 76 пробних площ, обстежено 123 насадження у різних лісорослинних умовах та низку деградованих ділянок.

Західні регіони Полісся і Лісостепу відносяться до Західно-Поліського лісогосподарського округу (Генсірук, 1981). За літературними даними охарактеризовані їх геоморфологія (Геренчук, 1950; Вернандер и др., 1951; Арманд, 1952; Логвинов и др., 1976; Білик, Брадіс, 1977; Генсирук и др., 1980), грунти (Вернандер и др., 1951; Андрущенко, 1970; Логвинов и др., 1976; Генсирук и др. 1987), клімат (Логвинов и др., 1976; Андріанов, 1979) і рослинність (Поварніцин, 1959; Горшенін, Бутейко, 1962; Гончар, 1977; 1983; Бродович, 1979; Генсірук, 1992; Генсірук, Іваницький, 1999).

Теоретичною і методологічною основою дисертаційної роботи послужили наукові праці Г.Ф.Морозова (1949), В.В.Докучаєва (1948), М.Є.Ткаченка (1955), П.С.Погребняка (1968) та наукові концепції екологічної оптимізації ландшафтів Г.М.Висоцького (1960), О.Г.Ісаченка (1980), Бауера (1971), Г.Б.Паулюкявічюса (1989), О.І.Пилипенка (1992, 1994).

При вивченні поширення та використання лісів застосовували методи історичного та картографічного аналізу (Генсірук, 1992). Дослідження стану лісостанів проводили за методами, загальноприйнятими в лісівництві і таксації. Пробні площі закладали за методикою ОСТ 56-69-83 (1984).

Для визначення типів лісорослинних умов і типів лісу використовували методику типологічних досліджень Д.В.Воробйова (1967) і М.М.Горшеніна, О.І.Бутейко (1962). Процеси природного поновлення вивчали на облікових площадках розміром 2х2 м, на яких виявляли видовий склад підросту, його кількість і вік (М.М.Горшенин, 1977). Одночасно на облікових площадках за стандартними методиками вивчали видову насиченість і зімкнутість трав.

Фізико-хімічний аналіз зразків ґрунту проводили загальновідомими методами (Агрохимические методы…, 1975). При цьому зразки ґрунту в непорушеному стані брали у 5-10-кратній повторності. Ерозійні процеси в яружно-балкових системах досліджували за методикою І.П.Ковальчука (1992). Підрахунок густоти і щільності ярів здійснювали на основі топокарт масштабу 1:50000. Одночасно встановлювали довжину і глибину ярів, їх ширину у верхній, середній і нижній частинах. Ефективність створення захисних культур на еродованих, яружно-балкових і піщаних землях виявили за методичними рекомендаціями М.І.Калініна (1987) і В.О.Варанова та ін. (1987).

Діелектричні показники тканин дерев (імпеданс і поляризаційну ємність) визначали приладом Ф 4320. Електроди вводили в луб стовбурів на висоті 1,3 м або на рівні кореневої шийки на віддалі 2 см один від одного.

Вміст пігментів пластид у листовому апараті визначали за допомогою хроматографа ЛХМ-8 МД за методикою Х.М.Починка (1976).

Освітленість під наметом лісу вивчали за методикою В.О.Алексєєва (1975) з допомогою люксметра Ю-116, температуру і вологість повітря – психрометрами, термографами і гігрографами. Масу підстилки визначали шляхом закладки в геометричному порядку площадок величиною 1 м2 з наступним її збором і зважуванням у повітряно сухому стані.

Обробку результатів досліджень проводили з використанням методів математичної статистики (Никитин, Швиденко, 1978; Доспехов, 1979).

ОПТИМІЗАЦІЯ ЛІСИСТОСТІ ЗАХІДНОГО

ПОЛІССЯ І ЗАХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ

Стан агроландшафтів у регіоні досліджень. Надмірне вирубування лісів та інтенсивне сільськогосподарське освоєння земель призвело до різкого зменшення лісистості у Західному Поліссі та Західному Лісостепу (Генсірук, 1992, 1999; Генсірук, Нижник, Копій, 1998). Зокрема у Тернопільській області лісистість в середньому складає лише 12,9%, у Хмельницькій – 11,9%. В агроландшафтах вона знижується до 1-3%. Водночас сільськогосподарська освоєність території у Тернопільські області досягла 70,8%, у Хмельницькій – 76,6%, тобто майже в 2 рази перевищує екологічно допустимі норми. Окрім цього довготривале надмірне використання лісових і земельних ресурсів, постійне збільшення орних земель призвело до збільшення площі полів до 100 га і більше (Генсірук, Соловій, 1995). Невиправдано зросла також частка просапних культур, які вирощують на схилах. Внаслідок цього динамічна стійкість агроландшафтів регіону досліджень суттєво знизилась. Спостерігається посилення ерозійних процесів, зростає кількість ярів і піщаних земель (Генсірук, Іваницький, 1999).

Ступінь заяруженості земель Тернопільської області за нашими дослідженнями складає 0,5-0,9 км/км2 (рис.). Всього на території області нараховується близько 4000 ярів довжиною від кількох метрів до кількох кілометрів; ширина ярів сягає від 1 м до 100 м, а глибина – від 0,5 до 30 м.

Вплив лісистості та сільсько-господарської освоєнності території на еродованість земель. Аналіз даних обліку земельного фонду свідчить, що у Західному Поліссі поширена вітрова ерозія на площі 193 тис. га, у Західному Лісостепу переважає водна ерозія, яка охоплює 1417 тис. га земель. Частка середньо- і сильноеродованих земель у Західному Поліссі складає 173 тис. га, у Західному Лісостепу – 602 тис. га. Лісомеліоративний фонд території західних районів Полісся і Лісостепу становить 360 тис. га. Залісення земель фонду є основним резервом збільшення лісистості регіону. Роботи рекомендується проводити у три етапи: з 2003 по 2008 рік, з 2009 по 2015 рік і з 2016 по 2025 рік. В кожний етап доцільно залісняти по 120 тис. га. У підсумку лісистість Західного Поділля підвищиться до 44%, а Західного Лісостепу – до 24%.

Загалом розрахована нами на основі показниково-експоненціальної залежності модель еродованості земель від поєднаності двох факторів – сільськогосподарської освоєнності земель і відсотка лісистості свідчить, що в Західному Лісостепу загальна лісистість не повинна бути меншою 17-20%, а сільськогосподарська освоєнність земель більшою – 27-35%. В агроландшафтах регіону лісистість необхідно збільшити у 2-3 рази і довести її до 6-8%.

Основні принципи та заходи екологічної оптимізації агроландшафтів регіону досліджень. Програма екологічної оптимізації агроландшафту повинна базуватись на водозбірно-басейновому принципі. При цьому формування оптимальної лісистості в агроландшафтах необхідно здійснювати так, щоб на всій території регіону лісові насадження були об’єднані в єдину систему захисних насаджень.

Рис. Картосхема розміщення і густота яружної мережі у Тернопільській області

Технологія закріплення і залісення ярів, яружно-балкових, еродованих земель і пісків детально описана в роботах багатьох дослідників (Бодров, 1952; Калініченко, Ільїнський, 1976; Генсірук 1986, 1987; Пилипенко, 1992, 1994; Соловій, 1992; Копій, 1999 та ін.). Її основні положення повністю можуть використовуватись у західних регіонах Полісся і Лісостепу. У дисертаційній роботі узагальнено досвід створення близько 9 тис. га захисних насаджень на пісках і яружно-балкових землях регіону досліджень за останні 40 років, рекомендовано для залісення еродованих територій асортимент біологічно стійких і господарсько-цінних деревних порід, схеми їх змішування, методи і густоту садіння, оптимальні способи підготовки грунту та догляду за лісостанами.

АНАЛІЗ ВЕДЕННЯ ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА В РЕГІОНІ ДОСЛІДЖЕНЬ

Характеристика ґрунтового покриву основних типів лісу Західного Полісся і Західного Лісостепу. В однорідних кліматичних умовах продуктивність і біологічна стійкість лісових насаджень зумовлюється, в першу чергу, ґрунтовими різновидностями, їх трофністю і вологістю (Воробйов, 1953, 1967; Погребняк, 1955, 1993).

В основних чотирьох типах лісу регіону досліджень (свіжий дубово-сосновий субір, свіжа грабово-соснова судіброва, свіжа грабова діброва, волога грабова діброва) виділено вісім визначальних у лісорослинному відношенні типів ґрунту: дерново-слабопідзолисті, дерново-середньопідзолисті, світлосірі лісові, сірі лісові, темносірі лісові, дернові опідзолені, чорноземи опідзолені, лучні намиті. Показники механічних та фізико-хімічних властивостей верхнього горизонту цих ґрунтів коливаються в межах: вміст мулу – 0,1-16,5%, піску – 53,7-97,5%, глини – 2,5-31,3%, вміст гумусу – 0,3-5,3%, рН сольове – 3,1-7,3%, сума обмінних кислот – 1,3-28,2 мг-екв/100 г ґрунту, ступінь насичення основами – 14-94%, гідролітична кислотність – 1,6-16,5мг-екв/100 г грунту.

Загалом ґрунтовий покрив основних типів лісу Західного Полісся і Західного Лісостепу характеризується, як правило, високою родючістю. У поєднанні з помірними кліматичними умовами ґрунтові різновидності регіону досліджень забезпечують високу продуктивність лісостанів. В окремих випадках їх запаси в стиглому віці досягають запасу 700 м3/га.

Специфіка лісового господарства Західного Полісся. Загальна площа лісового фонду Західного Полісся сягає 1366 тис.га. Насадження хвойних займають понад 60% лісопокритої площі, твердолистяних порід – близько 10% і м’яколистяних – майже 27%. Спостерігається суттєве порушення вікової структури деревостанів. Молодняки складають 59,6%, середньовікові деревостани – 26,3%, пристигаючі – 9%, стиглі та перестійні – 5%.

Найбільш представленими в Західному Поліссі є субори (понад 46%), потім бори (28,6%) і сугруди (21,4%) з переважанням свіжих і вологих гігротопів. Грудові типи лісу зустрічаються рідко (понад 3%) і в основному вони зосереджені на півдні Волинської і Рівненської областей.

Головне користування в регіоні зорієнтоване на проведення суцільнолісосічних рубок. Водночас в межах регіону існують об’єктивні умови для використання поступових, вибіркових та комбінованих рубок. Їх доцільно проводити в різновікових деревостанах хвойних і твердолистяних порід, під наметом яких появляється достатня кількість підросту цінних порід.

Актуальною проблемою лісового господарства Західного Полісся є проведення доглядових рубань. Поширені в умовах регіону механізовані методи доглядових рубань з суцільною вирубкою рядів є неефективними в селекційному відношенні і значно завищують інтенсивність рубок. Проведені нами дослідження свідчать, що ці методи доглядових рубань призводять до заниження повноти та зниження приросту і запасів насаджень. Причому заниження повноти лісостанів спостерігається у всіх вікових групах. Так, у свіжому дубово-сосновому суборі повнота молодняків, як правило, коливається в межах 0,50-0,80, середньовікових деревостанів – 0,55-0,80, пристигаючих – 0,51-0,70, стиглих – 0,50-0,70; у свіжій і вологій грабово-соснових судібровах, відповідно – 0,50-0,80, 0,55-0,80, 0,49-0,70 і 0,40-0,60. Лише в окремих випадках насадження в молодому віці досягають повноти 0,9.

Завищення інтенсивності доглядових рубань, особливо під час проведення прохідних рубок, приводить в окремих випадках до зменшення запасів стиглих деревостанів порівняно з пристигаючими на 22-33%. У зв’язку з цим при проведенні лінійних доглядових рубань нами рекомендується вибирати лише кожний п’ятий ряд із проведенням у незайманих рядах звичайного селекційного догляду. Наступні прийоми доглядових рубань необхідно проводити традиційними селекційними методами.

Переважаючим способом відновлення високопродуктивних насаджень у Західному Поліссі є створенні лісових культур. Основними породами при цьому виступають сосна звичайна (бори, субори та сугруди) і дуб звичайний (субори, сугруди, груди). Поряд з ними у якості домішки доцільно висаджувати сосну Банкса і березу повислу (бори), березу повислу і чагарникові види (субори), липу дрібнолисту, клен гостролистий, явір, берест тощо і чагарникові види (сугруди і груди). В окремих випадках для підвищення продуктивності насаджень у склад культур вводять дуб червоний, сосну Веймутову, ялину звичайну, модрину європейську. У сухих борах і суборах густота садіння культур із-за ліміту вологи не повинна перевищувати 8 тис.шт/га. У свіжих і вологих сугрудах найвища продуктивність культур досягається за участі дуба 30-40 (50)%.

Особливості лісового господарства Західного Лісостепу. Площа лісового фонду Західного Лісостепу складає 890 тис. га. Переважають молодняки та середньовікові лісостани. Найбільш поширеними є сугрудові типи лісу, завдяки чому на території регіону зростає значна кількість цінних деревних порід. Зокрема, в південно-західній частині Західного Лісостепу до складу насаджень входять ялина європейська і ялиця біла. В центральній частині регіону зростають букові ліси з домішкою ясена звичайного, явора, дуба звичайного, клена гостролистого, граба звичайного і липи дрібнолистої (Генсірук, 1992; Генсірук, Іваницький, 1999). Лісостани за участю сосни звичайної зосереджені в західній частині регіону. В межах Розточчя і Опілля формуються унікальні сосново-дубові і сосново-букові насадження, в яких сосна досягає Іа-І бонітету, дуб і бук другого. В північно-східній та східній частині Західного Лісостепу найбільш поширені діброви, в яких поруч з дубом зростають граб, клен, липа, ясен, в’яз, берест, ільм, черешня, осика, береза, яблуня, груша та інші. У свіжих і вологих гігротопах дуб звичайний досягає тут І та Іа бонітету. Водночас значні площі родючих ґрунтів вкриті низькопродуктивними похідними деревостанами – дубняками, грабняками, березняками, осичниками.

В дубових, сосново-дубових і соснових насадженнях Західного Лісостепу проводять суцільнолісосічні рубки. У букових лісостанах практикують проведення 2-3-прийомних рівномірних поступових рубок. В похідних деревостанах найчастіше проводять суцільні рубки шириною до 200 м, що дозволяє прискорити процес їх реконструкції. Враховуючи особливу екологічну роль лісів регіону, необхідно поступово перейти від суцільнолісосічних рубок до вибіркових та поступових. У дубових і дубово-соснових лісостанах ефективними виявились групово-вибіркові і двоприйомні рівномірні поступові рубки (Горшенин, Криницкий, 1975).

У насадженнях Західного Лісостепу, як і Західного Полісся, інтенсивність доглядових рубок є завищеною. Внаслідок цього повнота молодняків у свіжих і вологих грабових дібровах, як показали наші дослідження, часто складає 0,6-0,7, а повнота середньовікових і пристигаючих деревостанів в окремих випадках становить лише 0,5-0,6. Необхідно також відмітити, що в поширених в регіоні дубових насадженнях доглядові рубання починають проводити в дуже молодому віці. Зокрема освітлення підросту дуба або його культур проводиться вже з 2-3-річного віку.

Відтворення лісостанів в умовах суборів, сугрудів і грудів Західного Лісостепу здійснюється, як правило, шляхом створення соснових, сосново-дубових і дубових культур з домішкою характерних супутників листяних порід. Найчастіше культури дуба створюють одно-дворічними сіянцями, висаджуючи їх у підготовлені площадки або борозни. Водночас дуже ефективним в умовах регіону досліджень є створення дубових культур шпиговкою жолудів. Такі культури в перші роки ростуть у 2-3 рази швидше, ніж культури, закладені сіянцями, що ліквідує загрозу затінення молодих дубків травами, чагарниками, паростю другорядних порід і різко зменшує кількість доглядів за культурами.

В склад дубових культур у Західному Лісостепу доцільно вводити у невеликій кількості модрину європейську і псевдотсугу тисолисту, бук лісовий. Проведені нами дослідження показують, що дубово-букові культури в Західному Лісостепу зростають за І-Іа класом бонітету і вже у 50-70-річному віці досягають запасу 300 м3/га і більше.

РІСТ І ФІТОМЕЛІОРАТИВНА РОЛЬ НАСАДЖЕНЬ, СТВОРЕНИХ НА ЕРОДОВАНИХ ЗЕМЛЯХ РЕГІОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ

Проведені дослідження показали, що для створення насаджень на еродованих землях регіону досліджень використовуються різні деревні породи. В складі штучних лісостанів зустрічаються сосна звичайна, береза повисла, вільха чорна, дуб червоний, ялина європейська, ясен звичайний, граб звичайний, клен гостролистий, акація біла, модрина європейська. Найбільш поширеними є соснові насадження. В меншій кількості на еродованих землях зустрічаються березові, вільхові, ялинові і модринові культури.

Продуктивність фітомеліоративних насаджень. Як правило, створені лісові насадження відзначаються високою інтенсивністю росту і продуктивністю. В сугрудових типах вони, в основному, досягають першого бонітету, в суборових – другого. Особливо високою продуктивністю відзначаються модринові насадження. Запас деревостанів у молодняках І-го класу складає 20-90 м3/га, ІІ-го класу – 50-130 м3/га, у середньовікових деревостанах – більше 200 м3/га. Середня висота соснових насаджень у 20-25-річному віці коливається в межах 8-11 м, середній діаметр – 7-12 см, вільхових – у 20-35-річному віці, відповідно, 11-14 м і 14-16 см, березових – у 40-45-річному віці – 14-20 м і 18-22 см.

Життєвість фітомеліоративних насаджень. Дослідження показали, що всі обстежені насадження характеризуються інтенсивним ростом по висоті і діаметру. У 8-річному віці культури сосни на еродованих землях досягли середньої висоти 2,3 м і середнього діаметра 5,7 см. Порівняння фітомеліоративних соснових культур з сосновими культурами, створеними на зрубі показало, що насадження на еродованих землях ростуть не гірше, ніж на зрубах, а в окремих випадках навіть краще. Причому сосна на еродованих землях не зменшує інтенсивності росту з віком. У 29-річному віці вона формує деревостани I класу бонітету з середньою висотою 12 м і діаметром 12 см. Інтенсивним ростом відзначаються також березові насадження. У 8-річному віці вони досягають середньої висоти 2,4 м.

Перспективною породою для залісення еродованих земель виступає модрина європейська. В 9-річному віці її продуктивність на дослідній ділянці досягла I бонітету при середній висоті 8 м і діаметрі 10 см.

Необхідно відмітити, що у молодих (8-річних) культур сосни, створених на сильноеродованих землях, вміст пластид пігментів зменшується на 8-10% (табл.). Однак з віком (вже у 29-річному віці) кількість хлорофілів і каротиноїдів у культур сосни істотно зростає, що свідчить про досягнення ними високої життєвості. Дещо нижчою життєвістю характеризуються дослідні культури сосни і за діелектричними показниками. Порівняно з контролем імпеданс у них виявився на 11% вищим (11,7 кОм), а поляризаційна ємність на 13% нижчою (15,3 нФ).

Вміст пластидних пігментів у дворічній хвої культур сосни звичайної, створених на еродованих землях

Показники | Культури сосни

на зрубі (контроль, 8-річні) | на еродованих землях

8-річні | 29-річні

М m | V,% | М m | V,% | М m | V,%

Хлорофіл а | 2,060,08 | 10,6 | 1,870,05 | 7,6 | 2,340,09 | 10,3

Хлорофіл в | 0,660,03 | 12,3 | 0,650,03 | 12,8 | 0,720,04 | 12,9

Хл. а+в | 2,720,11 | 11,0 | 2,520,08 | 8,6 | 3,060,12 | 10,7

Хл. а/в | 3,110,03 | 2,2 | 2,910,08 | 8,2 | 3,260,07 | 5,9

Каротиноїди С | 0,710,03 | 9,9 | 0,650,01 | 5,2 | 0,820,04 | 11,4

Хл. а+в

С | 3,820,08 | 5,3 | 3,900,07 | 4,8 | 3,750,09 | 6,5

Загалом результати досліджень пігментного фонду і діелектричних показників свідчать про високу життєвість фітомеліоративних насаджень, створених на еродованих землях.

Фітомеліоративна роль насаджень на еродованих землях. Проведені дослідження свідчать, що створені на еродованих землях культури сосни звичайної, берези повислої і модрини європейської вже у 8-9-річному віці утворюють лісовий намет під яким формується лісове середовище з характерними мікрокліматичними умовами: у сонячний день температура повітря зменшується на 2,0-7,5%, освітленість на 56-98%, а вологість повітря зростає на 0-18%. Водночас встановлено, що фітомеліоративні насадження навіть у молодому віці позитивно впливають на зміну температури і вологості повітря сільськогосподарських угідь суміжних на віддаль до 200 м.

Під впливом деревної рослинності позитивні зміни спостерігаються також в ґрунтових процесах еродованих територій. Так, у приповерхневому 10-см шарі ґрунту під фітомеліоративним 29-річним сосновим насадженням порівняно з контролем вміст гумусу збільшився в 1,75 раза, зменшилась кислотність ґрунту, зросла сума увібраних основ, підвищився ступінь насичення ними грунтово-колоїдних комплексів.

Результати досліджень також показали, що вже у молодому віці (до 30 років) під наметом створених на еродованих землях насаджень відновлюються всі компоненти лісового фітоценозу – підстилка, трав’яний і моховий покрив, підлісок, самосів і підріст деревних порід, що істотно збільшує їх фітомеліоративну роль як на зайнятій ними території, так і на суміжних сільськогосподарських землях.

ОСНОВНІ НАПРЯМКИ ОРГАНІЗАЦІЇ ГОСПОДАРЮВАННЯ В ЛІСАХ ЗАХІДНИХ РЕГІОНІВ ПОЛІССЯ І ЛІСОСТЕПУ

Основні напрямки організації і покращення ведення лісового господарства в західних регіонах Полісся і Лісостепу передбачають підвищення продуктивності і біологічної стійкості насаджень та відтворення корінних насаджень на основі природного насіннєвого поновлення і лісокористування на принципах сталого розвитку.

Для підвищення продуктивності та життєздатності лісостанів пропонується здійснити такі заходи: раціональне використання і охорона лісів, прискорення росту деревостанів шляхом лісівничо-технічних прийомів і методів впливу на природні умови їх зростання; поліпшення складу насаджень шляхом введення швидкорослих і цінних високопродуктивних порід. Особливе значення для вирощування високопродуктивних і біологічно стійких лісостанів у регіоні досліджень мають доглядові рубання. У дисертаційній роботі на основі узагальнення виробничого досвіду подана схема їх проведення, яка дозволяє збільшити загальну продуктивність хвойно-листяних насаджень на 10-15% і зменшити вік технічної стиглості на 5-10 років. Проведене нами математичне моделювання продуктивності лісостанів основних лісоутворюючих порід регіону досліджень свідчить, що лісорослинні умови Західного Полісся і Західного Лісостепу дозволяють збільшити продуктивність соснових, дубових і букових насаджень на 30-50%.

Значним резервом підвищення біологічної стійкості та продуктивності насаджень в регіоні досліджень є відтворення корінних мішаних деревостанів шляхом збереження природного відновлення дуба, бука, ялини, сосни та інших цінних порід. Проведені нами дослідження лісовідновних процесів під наметом дубових, букових, соснових та ялинових лісостанів показали, що у свіжих і вологих гігротопах при середніх повнотах материнського деревостану кількість самосіву і підросту головних порід є цілком достатньою для формування корінних насаджень. У роки рясного плодоношення дуба, бука, ялини кількість самосіву цих порід в стиглих деревостанах з повнотою 0,6-0,7 при сприянні природному лісовідновленню може досягти 120 тис.шт./га.

ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

У дисертації наведено теоретичні узагальнення та аналіз експериментальних даних щодо оптимізації лісистості, поліпшення ведення лісового господарства та виявлення ролі фітомеліоративних насаджень у західних регіонах Полісся і Лісостепу. У кінцевому підсумку оговорено можливість збільшення лісистості і розширення лісосировинного потенціалу регіону шляхом значного підвищення продуктивності лісів, збільшення обсягів лісорозведення та лісовідновлення, впровадження в лісові культури цінних і швидкорослих порід, поліпшення вікової структури і породного складу лісів, стимулювання природного відновлення, своєчасного і якісного проведення доглядових рубань, а також збереження цінного генофонду і біологічного різноманіття лісових екосистем.

1. В агроландшафтах західних регіонів Полісся і Лісостепу з лісистістю 3-4% і нижче та високою їх розораністю (до 94%) суттєво порушена динамічна стійкість природних комплексів, спостерігається посилення ерозійних процесів. Площа еродованих земель становить близько 1650 тис. га, з них 180 тис. га сильно еродовані. Піски займають близько 18 тис. га, яри – 25 тис. га. Загальний лісомеліоративний фонд становить 360 тис. га, з них 70 тис. га в Західному Поліссі і 290 тис. га в Західному Лісостепу.

2. Для екологічної оптимізації довкілля, як свідчить проведене моделювання з урахуванням фактичної лісистості, ступеня еродованості і сільськогосподарської освоєності території, лісистість в агроландшафтах необхідно збільшити у 2-3 рази і довести її до 6-8%, а середню лісистість Західного Лісостепу підвищити до 24%, Західного Полісся – до 44%. Сільськогосподарська освоєність земель Західного Лісостепу не повинна перевищувати 35%.

3. Основними деревними породами для створення насаджень на прияружно-балкових ділянках є дуб звичайний, сосна звичайна, клен гостролистий, явір, липа дрібнолиста, на бровках ярів – акація біла, береза повисла, осика, клен ясенелистий, в тальвегах і на притальвежних ділянках –дуб звичайний, дуб червоний, клен гостролистий, явір, липа дрібнолиста, на дні ярів – тополя канадська, тополя чорна, вільха чорна, ясен звичайний, клен гостролистий, дуб звичайний і на конусах виносу – тополя канадська, тополя чорна, верба біла, акація біла, вільха чорна, ясен звичайний.

4. У склад деревних порід на верхніх частинах схилів ярів і балок повинні входити дуб червоний, акація біла, береза повисла, осика, липа дрібнолиста, ясен звичайний, вільха сіра, берест, сосна звичайна (тільки на південних і східних схилах), на середніх – дуб червоний, сосна звичайна, клен польовий, на нижніх – дуб звичайний, дуб червоний, клен гостролистий, липа дрібнолиста, берест, ясен звичайний, граб звичайний, вільха сіра, сосна звичайна (тільки на південних і східних схилах).

5. Наявність чагарників у насадженнях, створюваних на яружно-балкових землях Західного Полісся і Західного Лісостепу, повинна складати 25-50% садивних місць. Найбільш доцільними із них є терен, лох вузьколистий, обліпиха крушиновидна, шипшина, глід звичайний, горобина звичайна, клен татарський, жимолость звичайна, калина звичайна, вишня степова, смородина чорна, бузина червона і чорна, ліщина звичайна, скумпія, барбарис звичайний, спірея середня, акація жовта, черемха звичайна, верби гостролиста, прутовидна, тритичинкова і пурпурна.

6. Піщані землі західних регіонів Полісся і Лісостепу представлені в основному сухими борами (А1), рідше зустрічаються дуже сухі і свіжі бори (А0, А2) і дуже сухі і сухі субори (В0, В1). Головною лісоутворюючою породою в цих умовах є сосна звичайна, яка при дотриманні відповідної агротехніки дозволяє вирощувати біологічно стійкі чисті соснові та сосново-березові насадження з участю в більш сприятливих едатопах грунтопокращуючих чагарникових видів: лоху вузьколистого, рокитника руського, дроку красильного, аморфи чагарникової, барбарису звичайного та поодиноких чагарниковоподібних дубків.

7. Підготовка піщаних земель до садіння включає глибоке розпушування (до 60 см), суцільну зяблеву оранку на глибину 15-20 см задернілих ділянок або дискування в місцях розвіювання пісків. Оптимальна густота садіння – 6-7 (8) тис. шт/га при розміщенні садивних місць 2,5-3,0х0,5 м. Агротехніка догляду за створеними культурами полягає в оправленні сосонок від піску, прополюванні трав у рядах, двох-трьохразовому (протягом 2-3-х років) розпушуванні міжрядь, внесенні отрутохімікатів та органічних добрив.

8. Еродовані землі Західного Полісся і Західного Лісостепу представлені боровими, суборовими і сугрудовими типами лісорослинних умов. У бідних сухих едатопах (А0, А1, В0, В1) рекомендується створювати чисті насадження сосни звичайної. У всіх інших типах лісорослинних умов (А2-А4, В2-В4, С1-С4) слід вирощувати змішані лісостани, склад яких залежно від умов може бути представлений сосною звичайною, дубом звичайним і червоним, березою повислою, акацією білою, ясенем звичайним, кленом гостролистим, липою дрібнолистою, вільхою чорною і сірою, тополею чорною і канадською тощо. В якості підліску доцільно використовувати жимолость татарську, лох вузьколистий, терен, аморфу чагарникову, спірею середню, бузину червону, бруслину бородавчату, акацію жовту та інші.

9. Насадження, створені на еродованих землях західних регіонів Полісся і Лісостепу, відзначаються загалом високою продуктивністю. Запас деревостанів у молодняках І-го класу складає 20-90 м3/га, ІІ-го класу – 50-130 м3/га, у середньовікових лісостанах – більше 200 м3/га.

10. За життєвістю та фітомеліоративною роллю насадження, створені на еродованих землях, не поступаються постійним лісовим масивам. Діелектричні показники (імпеданс і поляризаційна ємність тканин), вміст хлорофілів і каротиноїдів у листовому апараті, інтенсивність росту, загальні закономірності впливу на мікрокліматичний режим суміжних територій і формування компонентів лісу (підстилки, трав’яного покриву, підліску, процесів природного відновлення) як в перших, так і других є ідентичними.

11. Ґрунтозахисна і грунтотвірна роль фітомеліоративних насаджень, створених на еродованих землях, починає проявлятись зразу після змикання крон. Уже в 30-річному віці фітомеліоративні соснові насадження істотно збільшують в еродованих ґрунтах вміст гумусу, зменшують кислотність ґрунтового розчину та гідролітичну кислотність, підвищують суму увібраних основ і ступінь насичення ними грунтово-вбираючих комплексів, припиняють ерозійні процеси.

12. У лісах Західного Полісся найбільше поширення мають субори –47%. Борові типи лісорослинних умов займають 29%, сугрудові – 21%, грудові – 3%. Основна лісоутворююча порода – сосна характеризується тут високою продуктивністю і досягає 1-Іа бонітету. Вікова структура лісів регіону різко порушена: молодняки складають близько 60%, середньовікові деревостани – 26%, пристигаючі – 9%, а стиглі і перестійні – лише 5%.

13. Ліси Західного Лісостепу представлені, в основному, грудовими едатопами – 80% лісової площі. Сугруди і субори займають 15%, бори – 5%. Головними лісоутворюючими породами виступають сосна звичайна, дуб звичайний і бук європейський, які у свіжих та вологих сугрудах і грудах ростуть за ІІ-І-Іа бонітетом.

14. Моделювання залежності фактичних запасів та загальної продуктивності соснових, дубових і букових деревостанів від віку свідчить про недостатньо ефективне (лише на 50-70%) використання потенційних можливостей лісорослинних умов Західного Лісостепу і Західного Поділля. Основними причинами цього є завищена інтенсивність доглядових рубань у лісостанах середнього і пристигаючого віку та вирощування чистих (умовно чистих) насаджень в едатопах, придатних для вирощування змішаних лісостанів, невідповідність породного складу насаджень лісорослинним умовам, недостатнє використання природного насіннєвого відновлення.

15. При сприянні природному лісовідновленню в стиглих насадженнях з повнотою 0,6-0,7 нагромаджується достатня кількість самосіву і підросту для відтворення корінних лісостанів. У роки рясного плодоношення під наметом середньоповнотних стиглих деревостанів дуба, бука і смереки появляється до 120 тис. шт/га самосіву цих порід, а проведення головного рубання у зимовий період по сніговому покриву забезпечує його збереження на 50% і більше.

16. З метою покращення вирощування біологічно стійких, високопродуктивних лісостанів в західних регіонах Полісся і Лісостепу та збереження їх генофонду рекомендується:

· проводити глибоке розпушування ґрунту і вносити органічні добрива при створенні лісових культур на пісках;

· починати доглядові рубання в соснових насадженнях в сухих бідних лісорослинних умовах з 10-15-річного віку малої інтенсивності (до 10%) із розпушуванням ґрунту в міжряддях;

· висаджувати на 1 га сухих бідних піщаних грунтів не більше 7-8 тис. сіянців, не допускати в цих умовах перегущення насаджень шляхом своєчасного проведення в них доглядових рубань;

· знизити до нормальної інтенсивність доглядових рубань у середньовікових і пристигаючих насадженнях з одночасним приведенням їх породного складу до відповідності з типами лісорослинних умов;

· значно зменшити обсяги проведення суцільнолісосічних рубок в суборових, сугрудових і грудових типах лісорослинних умов, розширити використання в них поступових і групово-вибіркових рубок;

· провести реконструкцію всіх малоцінних похідних деревостанів – грабняків, букняків, осичників;

· збільшити у 1,5-2 рази площу корінних мішаних насаджень шляхом створення часткових і суцільних сосново-березових, сосново-дубових, дубово-букових тощо культур;

· оптимізувати різко порушену вікову структуру лісів;

· доводити до 25% і більше частку листяних порід при створенні лісових культур на староорних землях і зрубах