національний аграрний університет

БОНДАР АНАТОЛІЙ ОМЕЛЯНОВИЧ

УДК 630*64:630*176.322.6(477.43/44)

лісівничІ основи формування

високопродуктивних насаджень

у дібровах поділля

06.03.03 – лісознавство і лісівництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий консультант - | доктор біологічних наук, професор

Гордієнко Михайло Іванович,

Національний аграрний університет, професор кафедри лісових культур

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор Пилипенко Олексій Іванович,

Національний аграрний університет,

професор кафедри лісової меліорації

доктор сільськогосподарських наук, професор Калуцький Іван Федорович,

Прикарпатський університет ім. В.С. Стефаника, завідувач кафедри екології і рекреації

доктор сільськогосподарських наук, доцент

Копій Леонід Іванович,

Український державний лісотехнічний університет, доцент кафедри лісівництва

Провідна установа - | Український ордена "Знак пошани" науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького, 

лабораторія лісівництва, Державний комітет лісового господарства України, м. Харків

Захист відбудеться “2” березня 2005 року о  00  годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д .004.09 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці НАУ за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41

Автореферат розісланий “27” січня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Кравець П.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В умовах переходу лісової галузі України до ведення господарства на засадах сталого управління лісами, нагальною постає проблема підвищення продуктивності лісостанів. Поділля України належить до найбільш сприятливих у межах країни кліматичних і ґрунтових умов для розвитку й росту цінних аборигенних деревних порід, особливо дуба звичайного (Quercus robur L.). Воно охоплює Вінницьку, частину Тернопільської і Хмельницької областей. У межах цього регіону насадження дуба звичайного охоплюють 318078 гектарів, при цьому понад 50% зростає у Вінницькій області. Незважаючи на сприятливі лісівничі умови Поділля, продуктивність насаджень з участю дуба звичайного коливається у значних межах. Різниця між фактичною і потенційною продуктивністю досягає 30%.

З огляду на це особливої актуальності набуває потреба теоретичного обґрунтування й пошуку комплексу основних чинників, які впливають на формування дубових насаджень та опрацювання заходів щодо підвищення їх продуктивності. Вирішення цього питання можливе тільки при системному підході до вивчення росту й розвитку насаджень, починаючи з моменту створення лісових культур і закінчуючи рубаннями головного користування.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами і планами. Тема дисертаційної роботи виконана на кафедрі лісових культур Національного аграрного університету відповідно до плану держбюджетної теми “Розробити теоретичні та технологічні основи системи лісорозведення і лісовідновлення в Україні на принципах екологічно орієнтованого лісівництва”. Номер державної реєстрації 0104U003858.

Мета та задачі досліджень. Основна мета дисертаційної роботи – провести теоретичні узагальнення та опрацювати практично доступні для виконання лісогосподарські заходи, спрямовані на створення і формування біологічно стійких та високопродуктивних насаджень з участю дуба звичайного в умовах Поділля України.

Для досягнення цієї мети передбачалось вивчити та розв’язати такі завдання:

· проаналізувати сучасний стан лісового фонду в дібровах Поділля;

· провести оцінку плодоношення та природного насіннєвого поновлення на зрубах та в часткових культурах;

· виявити особливості росту та продуктивність деревних порід у природних насадженнях і в часткових культурах;

· провести вартісну оцінку деревини в природних лісостанах та штучних насадженнях з різною шириною міжрядь;

· проаналізувати процеси очищення стовбурів від гілок та інтенсивність їх росту за довжиною, виявити вплив ширини міжрядь на загальну масу гілок та листя, проекцію крони, об’єм заболонної деревини та її вологість;

· визначити вплив ширини міжрядь на розповсюдження дрібного коріння, вологість ґрунту та його фізико-хімічні властивості;

· обґрунтувати вплив домішки опалого листя липи дрібнолистої (Tilia cordata Mill.), клена гостролистого (Acer platanoides L.), граба звичайного (Carpinus betulus L.) та інших деревних рослин на інтенсивність мінералізації органічного опаду дуба та вміст поживних речовин у підстилці;

· встановити інтенсивність росту надземної частини та кореневої системи в дуба звичайного залежно від виду садивного матеріалу;

· проаналізувати вплив плодових та ягідних порід на ріст та продуктивність дубових культур;

· встановити взаємозв’язок інтенсивності доглядових рубань з властивостями ґрунту, розмірами крони та продуктивністю насаджень у часткових культурах на постійних пробних площах;

· оцінити особливості росту й збереження географічних культур дуба звичайного, створених у дібровах Поділля;

· визначити життєвість дуба звичайного в часткових культурах з різною шириною міжрядь та при проведенні доглядових рубань різної інтенсивності.

Об’єкт дослідження – біопродукційні процеси в лісових ценозах дібров Поділля.

Предмет дослідження – лісівничі механізми впливу на продукційний процес у дубових лісостанах.

Методи дослідження. Основними методами досліджень були: лісівничо-таксаційні – при вивченні стану природного відновлення, розповсюдження дрібного коріння в ґрунті, інтенсивності росту та продуктивності деревних порід; агрохімічні – для визначення вмісту поживних речовин у підстилці та ґрунті; фізіологічні – для вивчення життєвості дуба звичайного та вологості заболонної деревини; математичної статистики – при обробці дослідних даних, їх аналізі та моделюванні ростових процесів.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі теоретичних узагальнень і репрезентативної експериментальної перевірки виявлено нові біологічні та екологічні властивості дуба звичайного, береки лікувальної (Sorbus torminalis (L.) Crantz.), черешні звичайної (Cerasus avium (L.) Moench), груші звичайної (Pyrus communis L.) та інших деревних рослин. Вперше вивчено інтенсивність розростання трав’яних рослин на зрубах та в часткових культурах і їх вплив на природне поновлення деревних рослин у свіжих дібровах. Виявлено вплив ширини міжрядь на розмір крони, загальну масу гілок, листя і запас стовбурової деревини та встановлено взаємозв’язок розмірів крони з приростом дерев дуба за діаметром. Вперше вивчено вплив ширини міжрядь на об’єм заболонної деревини та її вологість, а також на вологість ґрунту та зосередження дрібного коріння за шарами ґрунту у вертикальній площині. На основі стаціонарних досліджень виявлено вплив інтенсивності доглядових рубань у часткових культурах на продуктивність насаджень, вихід та вартість сортиментів.

Вперше доведено, що найвищий запас стовбурної деревини, вихід сортиментів та їх вартість формуються в часткових культурах дуба звичайного з шириною міжрядь два–три метри. На основі електрофізіологічних параметрів (імпедансу, поляризаційної ємності та біоелектричних потенціалів) вперше висвітлено залежність життєвості дуба звичайного від інтенсивності проведення доглядових рубань і ширини міжрядь у часткових культурах.

Практичне значення отриманих результатів. Визначено види садивного матеріалу, які доцільно використовувати при створенні культур на зрубах. Рекомендовано вирощувати штучні насадження у свіжих дібровах Поділля з шириною міжрядь 2,5 – 3,0 м, при якій досягаються найвищі лісівничо-таксаційні показники деревостанів та найбільша їх господарська цінність. Показана лісівнича та господарська ефективність проведення в дубових насадженнях доглядових рубань помірної інтенсивності та доцільність створення лісових культур шпиговкою жолудів. Виявлено значний позитивний ефект введення до складу дубових культур, створюваних в умовах Поділля, плодових та ягідних деревних порід. Виявлено географічні екотипи дуба звичайного, які у свіжих дібровах Поділля характеризуються інтенсивним ростом і високою продуктивністю, визначено лісорослинні райони заготівлі жолудів для лісокультурних потреб державних лісогосподарських підприємств регіону досліджень.

Особистий внесок здобувача полягає в обґрунтуванні робочої гіпотези щодо створення густих часткових культур на свіжих зрубах, визначенні завдань, методів і обсягів досліджень, у зборі експериментального матеріалу та його математично-статистичній обробці, аналізі та теоретичному узагальненні результатів досліджень і їх апробації та написанні роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу Національного аграрного університету (м. Київ, 2003 р., 2004 р.), на VI і IX Погребняківських читаннях в Українському державному лісотехнічному університеті (м. Львів, 2000 р., 2003 р.), науково-практичній конференції Українського науково-дослідного інституту лісового господарства та агролісомеліорації (м. Харків, 2003 р.), міжнародній науковій конференції Українського державного лісотехнічного університету (м. Львів, 2004 р.), міжнародному науково-практичному семінарі Національного аграрного університету (м. Київ, 2004 р.).

У повному обсязі результати дисертації обговорено на об’єднаному засіданні кафедр лісівництва та мисливствознавства, лісових культур, лісової меліорації та захисту лісу, лісової таксації та лісовпорядкування, механізації лісового комплексу Навчально-наукового центру лісівництва Навчально-наукового інституту лісового та садово-паркового господарства НАУ.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 23 наукові роботи, з яких монографія (у співавторстві), брошура та 21 стаття у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Матеріали дисертаційної роботи викладені на 447 сторінках комп’ютерного тексту, в тому числі основний текст на 212 сторінках. Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків та рекомендацій виробництву, списку використаних джерел та 11 додатків. Цифровий матеріал систематизовано у 51 таблиці, текст ілюстрований 104 рисунками. Список літератури включає 380 найменувань (з них 33 іноземних авторів).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Сучасні проблеми вирощування високопродуктивних дубових насаджень

Поділля розташоване в Правобережному Лісостепу. Цей регіон є сприятливим для розвитку та росту деревних рослин, багато із яких збереглися з третинного періоду (Н. Поческий, 1910). Рослинне угрупування згодом виділили в зону “грабові діброви” (Б.Н. Шуcтов, 1933; Ю.Р. Шеляг-Сосонко, 1975). Граб у цих умовах проявляє високу ценотичну конкурентну здатність, що сприяє утворенню похідних насаджень. За даними С.А. Генсірука (1992) похідні насадження, у складі яких домінує граб звичайний, на Поділлі займають понад 30% загальної площі дібров, тобто в складі насаджень кожного третього гектара переважає граб звичайний. У складі підросту, як відзначає Г.К. Орлова (1982), граб звичайний становить 80-100% і тільки на деяких зрубах кількість його підросту зменшується до 61-70%. Крім граба, у складі відновлення зустрічається береза повисла (Betula pendula Roth.), осика (Populus tremula L.), ясен звичайний (Fraxinus angustifolia Vahl.), липа дрібнолиста, клен–явір (Acer pseudoplatanus L.), клен гостролистий, черешня звичайна. Тому з метою раціонального використання кліматичних та ґрунтових умов виправданим у лісівничому та економічному відношенні є створення штучних насаджень на зрубах, у тому числі на багатьох із них - часткових культур.

Як відомо, продуктивність насаджень і вихід цінних сортиментів залежить від започаткованого розміщення посадкових місць, а з підвищенням віку - і від густоти деревостану. З цього питання (розміщення посадкових місць в культурах на зрубах) немає одностайності. За даними Г.В. Дубініна), при створенні культур на зрубах бажано найбільше зберегти граб як компонент майбутнього насадження. За переконанням вченого, в часткових культурах на зрубах ряди треба розміщувати на віддалі м. У 70-х роках минулого століття починає з’являтись все більше пропозицій щодо створення культур на зрубах з шириною міжряддя 6-8 м (И.Г. Яковенко, 1974; И.Н. Головчанский, В.И. Порва, 1974). Інші міркування з цього приводу висловлює В.І. Білоус (1975), зауважуючи, що найбільший запас стовбурової деревини в 56-річних часткових культурах Поділля спостерігається за умов ширини міжрядь 4,0 м. У 1976 р. Міністерство лісового господарства України опублікувало методичні рекомендації, в яких зазначено, що на свіжих зрубах у сухих, свіжих і вологих дібровах з наявністю відновлення інших порід при створенні лісових культур посадкові місця треба розміщати 6,0-8,0х0,5 м. У 1980, 1985 роках опубліковано пропозиції, які були розглянуті і схвалені на розширеному засіданні науково-технічної ради Вінницького обласного управління лісового господарства та лісозаготівель з участю наукових співробітників Вінницької ЛДС. Згідно з цими пропозиціями на зрубах Поділля доцільно створювати культури з розміщенням посадкових місць 6,0х0,75 м і навіть 8,0-10,0х0,75 м. У 80-х роках минулого століття з’явились роботи, в яких пропонували при створенні часткових культур ряди розміщувати через 10-12 м (Р.И. Дерюжкин, Е.И. Енькова, Н.В. Сухов, 1980; В.С. Наконечный, 1985). За даними В.І. Рябченка (1987) в часткових культурах Поділля найвищий запас стовбурової деревини дуба звичайного і насадження загалом спостерігається при розміщенні рядів через 4-5 м.

У 1990 р. було опубліковано ще одні пропозиції щодо удосконалення заходів у державних і колгоспних лісах Поділля, які теж розглянуті і схвалені науково-технічною радою Вінницького об’єднання та Вінницької ЛДС. У них теж пропонували на свіжих задернілих зрубах без природного поновлення в сухих та свіжих дібровах посадкові місця в культурах розміщувати через 3,5-4,0х0,75 м, а з наявністю природного поновлення – 6,0х0,75 і 8,0х1,0 м.

Варто наголосити, що дослідники, які пропонують вузькі (чотирьохметрові) міжряддя, зробили свої висновки, оперуючи значним експериментальним матеріалом (А.П. Молчанов, 1895; Б. Гузовский, 1899; В.І. Білоус, 1975; В.И. Рябченко, 1984). Дослідники, які пропонували широкі (6-8 і навіть 10-12-метрові) міжряддя (Г.В. Дубинин, 1963; А.Н. Орлов, 1990; Р.И. Дерюжкин, Е.И. Енькова, Н.В. Сухов, 1980; В.С. Наконечный, 1985) не мали достатнього експериментального матеріалу.

Отже, продуктивність насаджень, особливо штучних, на Поділлі залежить від господарських заходів. Підтвердженням тому можуть бути часткові культури з вузькими міжряддями, які досягли стиглого віку. Запас стовбурової деревини останніх більш, ніж удвічі вищий середнього запасу в деревостанах ДЛГО “Вінницяліс”.

Об’єкти, МЕТОДОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ

та МЕТОДИКА доСЛІДЖЕНЬ

Поділля розташоване в зоні грабових дібров. Враховуючи наявність найбільшої площі грабових дібров у Вінницькій області, середній вік високостовбурних насаджень дуба, запас стовбурової деревини, грабові діброви Вінниччини були прийняті як базові для проведення експериментальних досліджень у межах виконуваної дисертаційної роботи.

Об'єктом досліджень були продукційні процеси в змішаних найпродуктивніших природних 92-132-річних насадженнях і часткових культурах від створення до рубок головного користування. Усі штучні і природні насадження охоплюють рівні за рельєфом ділянки, за умовами місцезростання належать до свіжих дібров.

У процесі збору експериментального матеріалу закладено 307 пробних площ (табл. 1), у тому числі 28 – в природних насадженнях. Для вивчення потенційної продуктивності деревостанів, опрацьовано лісівничо-таксаційні дані п'яти постійних пробних площ, на яких вивчали вплив інтенсивності рубок догляду на запас стовбурової деревини і вихід цінних сортиментів. На решті 279 пробних площ вивчали всі проблемні питання, передбачені планом дисертації, зокрема на 74 - досліджували інтенсивність розростання трав'яних та насіннєве відновлення деревних рослин на свіжих зрубах і в часткових культурах до повного змикання гілок, на 20 – стан деревних ягідних та плодових порід та їх лісівничі властивості тощо.

Таблиця 1

Кількість пробних площ, закладених у природних лісостанах та часткових культурах дуба звичайного, шт.

Вік, роки | При-родні лісоста-ни | В культурах з шириною міжрядь, м | Разом

2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8

До 10– | 2– | 3 | 7 | 4 | 49 | 9 | 74

11–15––––– | 8 | 4 | 12

16–25– | 1–––– | 10 | 7 | 18

26–40– | 1–– | 5 | 2 | 13 | 1 | 22

41–60– | 7 | 2 | 5 | 31 | 4 | 7 | 5 | 61

61–80 | 3 | 9 | 3 | 20 | 25– | 4– | 64

81–100 | 9 | 3– | 3 | 6 | 1 | 3– | 25

101–120 | 8 | 3–– | 6 | 1 | 5– | 23

121–132 | 8––––––– | 8

Всього | 28 | 26 | 5 | 31 | 80 | 12 | 99 | 26 | 307

На підставі матеріалів лісовпорядкувань та обліку лісових насаджень при безпосередньому їх обстеженні були визначені ділянки, в яких закладали тимчасові пробні площі. Вивченням охоплено насадження всіх вікових груп. Пробні площі закладали за загальноприйнятими в лісівництві методами (В.К. Захаров, 1967; В.В. Огиевский, А.А. Хитров, 1967; М.І. Гордієнко та ін., ). Тип лісорослинних умов встановлювали за видовим складом трав'яних рослин, типом ґрунту та рельєфу (П.С. Погребняк, 1955).

Розмір пробної площі перебував в межах від 0,25 до 1,0 гектара і визначався наявністю на кожній з них не менше 200 дерев породи, що вивчалась. Після суцільного переліку на пробній площі у 20-25 дерев кожної породи інструментально визначали висоту і відразу будували графіки висот.

Для визначення ходу росту за висотою та діаметром на кожній пробній площі зрізали мінімум три модельних дерева всіх порід, які входили до складу насаджень. На зрізаному дереві заміряли діаметр, загальну висоту, довжину безсучкової частини стовбура, приріст за висотою за останні п'ять років, а також визначали проекцію крони у вертикальній площині через кожні два метри від її початку.

На зрізаних модельних деревах дуба звичайного визначали приріст гілок за довжиною через кожні 0,5 м. Площу проекції крони визначали у 40-50 дерев у насадженнях усіх вікових груп. З цією метою на пробних площах виділяли ділянку, на місцевості намічали вішками облікові площини із сторонами 5х5 м і в масштабі на міліметровому папері наносили розташування кожного дерева. Нумерували їх, заміряли діаметр стовбура на висоті 1,3 м і за чотирма (в культурах), або за вісьма (у природних насадженнях) радіусами наносили в масштабі форми проекції крони на міліметровому папері.

Фізіологічно активні корені вивчали за методикою Н.А. Качинського) з урахуванням модифікації П.С. Погребняка (1949) та Д.Д. Лавриненка (1952) і сучасними методичними підходами при дослідженні кореневих систем лісової деревної рослинності (М.М. Гузь, ). Шурфи закладали біля середніх або близьких до них дерев, а в мішаних насадженнях між деревами тих видів, взаємодію яких вивчали. В останньому випадку шурфи розташовували так, щоб з обох боків на відстані 2,5-3,0 м від нього були однакові за розмірами (діаметр стовбура, висота, розмір крони тощо) дерева порід, які вивчали. Враховуючи це, для вивчення розповсюдження дрібних корінців шурфи закладали в трьохкратній повторності. За даними І.Н. Рахтеєнка (1963), така кратність забезпечує високу вірогідність.

Ці шурфи і додатково по дві прикопки глибиною 0,5-0,7 м в кожному насадженні використовували для визначення типів ґрунтів та відбору зразків для агрохімічних аналізів. Після опису генетичних горизонтів із двох-трьох останніх шурфів і прикопок відбирали зразки ґрунту, на поліетиленовій плівці ретельно перемішували їх і відбирали середні зразки.

Середні зразки підстилки для агрохімічного аналізу відбирали таким же способом.

Для вивчення впливу листя деревних порід на інтенсивність мінералізації опаду дуба звичайного закладали спеціальні досліди. Вони полягали в тому, що під пологом 60-річних часткових культур дуба звичайного із зімкнутістю крон 0,8, восени після повного опаду листя розчищали площадки від підстилки і трав'яних рослин розміром 1,5х1,5 м. На кожну з цих площадок розкладали свіжий органічний опад дуба звичайного і до нього додавали 10% за масою (враховуючи вагові одиниці) листя деревних порід. Загальна маса дослідних зразків становила 4,0 кг, в тому числі 3,6 кг органічного опаду дуба і 0,4 кг деревних порід, які були включені в досліди. Органічний опад дуба з домішкою листя інших порід ретельно перемішували і розкладали на розчищені площинки. Але в межах площі ,0х1,0 м. За таких умов дослідні зразки не контактували із старою підстилкою, яка була в насадженні.

Для кожного варіанта дослідів розчищали одинадцять площинок, на десяти із них навесні, влітку і восени до опаду листя збирали суміш (органічний опад дуба з домішками листя), зважували і знову розкладали на площинки в межах 1,0х1,0 м. Одночасно з одинадцятої площинки кожного варіанта дослідів відбирали зразки для визначення вологості та проведення агрохімічних аналізів.

Таким чином, органічний опад дуба звичайного з домішкою листя, в одному з варіантів, липи дрібнолистої, клена гостролистого у другому, в третьому – ліщини звичайної (Corylus avellana L.) і т.д. знаходився в тих природних умовах, в яких і підстилка. На ці дослідні зразки також однаково впливали низькі і високі температури повітря та ґрунту, атмосферні опади, проміння сонця, безхребетні тварини тощо.

Вміст поживних речовин у підстилці і ґрунті визначали в лабораторії. У підстилці визначали азот за Тюріним, фосфор – за Кирсановим, калій – полум'яним фотометром, кислотність - рН–метром, кальцій – тригонометричним методом. У зразках ґрунту визначали гумус і азот за Тюріним, фосфор – за Кирсановим, калій – за Каппен-Гільковицем (А.В. Петербургский, 1968).

Вологість заболонної деревини – за методикою Л.А. Іванова (1948) з застосуванням приладу “Вимірювач вологості деревини” марки WHT-770.

Вологість ґрунту визначали в шестикратній повторності. Зразки відбирали з прикопок на глибині 10-15, 45-50 і 95-100 см.

З метою вивчення інтенсивності росту дуба звичайного в культурах, створених посадкою сіянців і посівом жолудів на постійне місце, було створено дослідно-виробничі культури в 2001-2003 роках на загальній площі ,3 га на свіжому зрубі Іванівського лісництва Вінницького ЛВК. Всі ділянки за умовами місцезростання належать до свіжих судібров. Підготовку ґрунту проводили КЛБ-1,7. Диски ставили таким чином, щоб прокласти суцільну розпушену смугу. По середині останньої висаджували однорічні сіянці під меч Колесова, а жолуді (по 2-3 в лунку) висівали під сапку на глибину 6-8 см.

Результати дослідів обробляли методом математичної статистики (А.К. Митропольский, 1971; К.Е. Никитин, А.З. Швиденко, 1978) із застосуванням комп'ютерної техніки. Економічну ефективність визначали в цінах на 20 січня 1997 року.

Лісівничо-Таксаційний аналіз стану дібров

Поділля

Територія Поділля за лісотипологічним районуванням належить до двох лісотипологічних областей: східна частина - до області свіжого груду (Дніпровський район свіжих грабових дібров, Подільський сектор), західна – до області вологого груду (Полісько–Прикарпатський район вологих грабових дібров, Подільський сектор). Межа між вказаними областями проходить по лінії: Житомир – Вінниця – Кам’янець – Подільський. У межах сучасного адміністративного поділу до цього регіону входить Вінницька, Хмельницька (крім північної частини) та Тернопільська область.

Типологічну структуру лісів Поділля наведено у табл. 2.

Таблиця 2

Типологічна структура дібровних лісів Поділля

Типи лісу | Індекс типу лісу | Орієнтовна площа

га | %

Суха грабова судіброва | С1-гД | 6871 | 1,9

Свіжа грабово-соснова судіброва | С2-гсД | 10360 | 2,8

Свіжа грабова судіброва | С2-гД | 17598 | 4,8

Свіжа грабова діброва | D2-гД | 308037 | 84,6

Волога грабова діброва | D3-гД | 21343 | 5,9

За лісорослинним районуванням територія Вінницької області розташована в західній частині Лісостепу. За лісотипологічним районуванням територія належить до двох лісотипологічних областей: південно-східна частина – до області свіжого помірно-теплого клімату (свіжого груду), а північно-західна – вологого груду.

У структурі лісового фонду переважають свіжі діброви, які займають 88,7% території, значно меншу частку становлять свіжі судіброви (5,1%) та вологі діброви (2,1%). Переважаючим типом лісу в структурі земель лісового фонду ДЛГО “Вінницяліс” є свіжі грабові та грабово-ясеневі діброви (88,5%). Серед судібровних типів переважають свіжі (3,2%) та сухі (2,0%) грабові судіброви. Інші типи лісу є менш представленими.

Переважаюча частина території Хмельницької області, за винятком північної (Поліський сектор), належить до Подільського сектору Полісько-Прикарпатського району свіжих грабових дібров. До Поліського сектору входять Славутський, Шепетівський та більша частина Ізяславського держлісгоспу.

Переважаючими типами лісу ДЛГО “Хмельницькліс” є свіжі та сирі грабові діброви, які займають відповідно 78,4 та 6,4%. У типологічній структурі присутні також свіжі букові діброви. У межах вказаних типів лісу найбільш поширеним є дуб звичайний, площа насаджень якого становить 65 – 70% від загальної площі. Частка інших порід у межах переважаючих типів лісу не перевищує 10%.

Тернопільська область належить до Північно-Західного Подільського регіону із грабово-дубовими, дубовими та буковими лісами. Незначна частина земель окремих лісництв Кременецького, Бережанського та Бучацького держлісгоспів входять до Волинського та Прикарпатського секторів. Межа цього району проходить від с. Підкамінь (на Львівщині) через Кременець до с. Полонне (Хмельницька область) та с. Підкамінь, Бережани, Бучач.

Поряд із переважаючими свіжими та вологими грабовими дібровами, які займають відповідно 59,3 та 9,9%, в лісовому фонді Тернопільської області присутня значна частка свіжих грабово-букових дібров та грабових бучин, частка яких відповідно становить 7,9 та 10,5%. Поряд із переважанням дуба звичайного спостерігається досить значна участь у насадженнях бука лісового (Fagus sylvatica L.). На великих за обсягом площах зростають похідні деревостани із переважанням граба звичайного. Переважання існуючих площ над оптимальними характерне також для акації білої (Robinia pseudoacacia L.), берези повислої, дуба червоного (Quercus rubra L.), сосни звичайної (Pinus silvestris L.), ялини європейської (Picea exelsa Link.), ясена звичайного при недостатній площі, зайнятій дубом звичайним.

Таким чином, наведений аналіз свідчить, що Подільський регіон відрізняється великою різноманітністю дібровних типів лісу та деревостанів, що формуються в них. Частка насаджень з переважанням дуба звичайного в цих типах лісу є недостатньо високою (коливається від 67 до 80%). На великих за обсягом площах все ще зростають малоцінні та похідні деревостани. Це значно знижує ефективність використання потенціалу дібровних типів лісу Поділля.

Згідно з розподілом вкритих лісовою рослинністю земель дібровних типів у ДЛГО “Вінницяліс” переважають насадження I-го та вищих класів бонітету (56,7%); площа насаджень II-го бонітету становить 36,2%.

Насадження ДЛГО “Хмельницькліс” характеризуються переважанням насаджень II-го і вище класів бонітету. У структурі вкритих лісовою рослинністю земель повністю відсутні низькобонітетні насадження. Частка насаджень II-го та вище класів бонітету для твердолистяних порід становить 92,8%.

У структурі вкритих лісовою рослинністю земель ДЛГО “Тернопільліс” наявні незначні площі низькобонітетних насаджень, які загалом не перевищують 0,3%. Насадження II-го та вище класів бонітету становлять близько 93%. Найбільші площі низькобонітетних насаджень характерні для твердолистяних порід, зокрема граба звичайного та дуба звичайного.

Аналіз динаміки повноти насаджень твердолистяних порід Поділля свідчить, що за останні 20 років у Вінницькій області частка високоповнотних насаджень істотно знизилася і становить 0,4% - для насаджень із повнотою 1,0 та 7,3% - для насаджень із повнотою 0,9. Значні площі насаджень перейшли в середньоповнотні, частка насаджень з повнотою 0,7 зросла майже удвічі. Такі зміни можна пояснити насамперед наслідками льодоламу та погіршенням санітарного стану насаджень.

Частка середньоповнотних насаджень по ДЛГО “Тернопільліс” становить 70,8%. Насадження із повнотою 0,8–1,0 займають площу 40 тис. га (27,9%). Низькоповнотні насадження (0,3–0,4) вкривають незначні площі. Для твердолистяних порід частка низькоповнотних насаджень є незначною та становить близько 1,0%. Частка високоповнотних твердолистяних деревостанів є однією із найвищих і становить майже 30%.

Дубові ліси Поділля не тільки мають велике народногосподарське значення, але й виконують важливі екологічні функції. Тому частка дубових лісів, що належать до І групи, є досить високою (у Вінницький області вона становить 35,5%, Хмельницькій – 32,5% і Тернопільській – 46,7%). З переважаючим функціональним призначенням дубові ліси належать до багатьох категорій захисності (захисні, санітарно-гігієнічні, протиерозійні тощо). У Вінницькій області таких категорій виділено 11, у Хмельницькій – 10, у Тернопільській – 9. Переважають ліси, що виконують захисні, протиерозійні, санітарно-гігієнічні та оздоровчі функції.

Зроблений нами аналіз лісогосподарських заходів, що проводяться в дубових лісах різних категорій, свідчить, що вони за своїм змістом майже не відрізняються. Таксаційні показники дубових насаджень різних категорій також є дуже подібними.

Вікова структура лісового фонду дібров Поділля є нерівномірною і розбалансованою, хоча за останнє десятиріччя спостерігається тенденція до її покращення. Так, у межах лісового фонду ДЛГО „Вінницяліс” молодняки займають 24,6% від загальної площі дубових лісів, середньовікові насадження – 57,4%, пристигаючі – 11,4%, а стиглі і перестійні – лише 6,6%.

Для оптимізації вікової структури необхідно збільшити обсяги лісовідновних рубок ослаблених та низькоповнотних дубових лісів, виключених з користування, реконструктивних рубок малоцінних та похідних насаджень, склад і структура яких не відповідає типам лісу.

Аналітична крива фактичних середніх запасів дубових насаджень описується рівнянням:

y=-0,0887x3-1,1921x2+57,172x-56,683,

де: у – запас, м3·га-1;

х – класи віку.

Згідно з цією закономірністю найвищою продуктивністю характеризуються насадження 10–11 класів віку.

Максимальні запаси деревостанів дуба звичайного припадають на середньовікові насадження. Згідно з виявленою динамікою запасів та продуктивності деревостанів протягом 1960–1992 років спостерігаються позитивні зміни щодо зростання загального та середніх запасів насаджень. Тим часом виявляються деякі тенденції щодо зниження середньої зміни запасу на 1 га вкритих лісовою рослинністю земель.

Для визначення ступеня використання лісорослинного потенціалу проведено порівняння динаміки запасів модальних та оптимальних деревостанів (рис. 1).

Рис. 1. Динаміка середніх запасів модальних та оптимальних насаджень

За даними рис. 1, виявляється така закономірність – за запасом спостерігається істотна різниця між оптимальними та модальними насадженнями, починаючи з 50-річного віку. Найбільша різниця досягається у ІХ класі віку – ступінь використання лісорослинного потенціалу досягає %. Такий стан пояснюється невідповідністю складу насаджень типам лісу, а також нижчою фактичною повнотою порівняно з оптимальною, що негативно відбивається на подальшому розвитку насаджень.

ФОРМУВАННЯ ТА ПРОДУКТИВНІСТЬ ПРИРОДНИХ ДУБОВИХ НАСАДЖЕНЬ У ДІБРОВАХ ПОДІЛЛЯ

Інтенсивність насіннєвого природного відновлення всіх деревних рослин як під наметом деревостанів, так і на зрубах залежить від видового складу, розмірів і густоти заселення та розвитку трав’яних рослин. Трав’яні рослини інтенсивно плодоносять, насіння їх переноситься вітром, водою, тваринами тощо. Воно може зберігати життєздатність у підстилці та ґрунті тривалий період. Насіння трав’яних рослин, яке знаходиться в підстилці або в землі, довго, навіть декілька десятків років (В.К. М’якушко та ін., 1992), зберігає схожість.

За нашими даними, на однорічних зрубах (в однорічних культурах) у складі трав’яних рослин панують індикатори типів лісу, які були в материнських насадженнях.

Уже на дворічних зрубах (у міжряддях часткових культур) поселяються такі світловибагливі рослини, як пирій повзучий (Elytrigia repens (L.) P.B.) і бор розлогий (Setaria italica (L.) P.B.), а на трьохрічних – бор розлогий, іван-чай (Chamaenerium Spach), кропива дводомна (Urtica dioica L.), які в культурах 4-7-річного віку утворюють густі зарослі. У цей період бор розлогий, іван-чай і кропива досягають висоти 100-150 см і на одному квадратному метрі їх зберігається по 32-80 рослин. Тільки після розростання саджанців дуба і підросту всіх деревних порід та підвищенні зімкнутості крони ці світловибагливі трав’яні рослини, які мають великі розміри, починають уповільнювати приріст за висотою і поступово зникають із культур. У складі трав’яних рослин на зрубах (в культурах до їх зімкнення) з трьохрічного до семирічного віку включно густо розростається суниця лісова (Fragaria vesca L.).

Природно, густі зарослі трав’яних рослин і особливо ті, які мають висоту більше одного метра, негативно впливають на стан та інтенсивність росту самосіву і підросту. Нестача світла знижує інтенсивність росту останніх, а потім і сприяє передчасному їх відмиранню.

Крім того, трав’яні рослини витрачають велику кількість вологи з ґрунту (С.А. Уальд, 1969; В.В. Миронов, 1970). Трав’яні рослини є конкурентом для деревних рослин за поживні речовини і виділяють у ґрунт інгібіториС.Б. Ковалевський, 2000).

Після відмирання трав’яних рослин на поверхні ґрунту утворюється товстий (4-6 см) пухкий шар органічного опаду, на якому зависає насіння (плоди і крилатки), а коріння багатьох сходів не завжди проникає до ґрунту й укорінюється. У свіжих дібровах на зрубах і в часткових незімкнутих культурах сходи, підріст природного походження і навіть саджанці дуба відчувають затінення зверху, конкуренцію трав’яних рослин за вологу і поживні речовини, а також вплив інгібіторів.

За нашими даними, найбільша кількість самосіву й підросту всіх порід збереглась на трьох-п’ятирічних зрубах і становить від 3 до 35 тисяч на гектарі. Проте успішність природного відновлення на зрубах і незімкнутих культурах оцінюється за наявністю головних порід (Г.Ф. Морозов, 1949; В.Г. Нестеров, 1949; П.С. Погребняк, 1968; П.С. Пастернак и др., 1982).

Із врахуванням саджанців дуба звичайного і підросту насіннєвого природного походження останнього і ясена звичайного із 74 зрубів (одно-десятирічних часткових культур з розміщенням рядів через 4-8 м) до таких, що мають задовільне відновлення, можна віднести тільки десять. У цих десяти 4-10-річних незімкнутих культурах збереглось саджанців і підросту природного насіннєвого походження дуба звичайного і ясена звичайного від 3150 до 4500 рослин обох порід, що за шкалою оцінки успішності природного насіннєвого відновлення (П.С. Пастернак и др., 1982) вважається задовільним. В останніх часткових культурах відновлення незадовільне. За даними нормативно-довідникових відомостей, визначених для таксації лісів України і Молдови, в штучних 10-річних насадженнях свіжих дібров, що ростуть за першим бонітетом, повинно зберегтись 6080 дерев дуба звичайного (А.З. Швиденко и др., 1987), в останніх 49 ділянках часткових культур відновлення недостатнє.

Аналіз дослідних результатів засвідчив, що досліджувані насадження характеризуються неоднорідною віковою структурою і є умовно-різновіковими. Діапазон коливань віку становить від 10–15 до 30 років. Таким чином, у деревостані за віком виділяються декілька груп дерев. Такі особливості відбиваються і на таксаційній будові насаджень. Аналіз розподілу дерев дуба за діаметром показує, що діапазон коливань діаметрів дерев є досить великим і досягає 60 см, а коефіцієнт мінливості – близько 35%. У деяких насадженнях спостерігається двовершинний характер розподілу і досить великий діапазон коливань діаметра дерев, що є характерним для різновікових насаджень. Тому в таких насадженнях доцільно впроваджувати проведення поступових, вибіркових та комплексних систем рубок при одночасному проведенні заходів щодо сприяння природному поновленню дуба.

Досліджувалась динаміка росту природних насаджень дуба за діаметром на пні. Порівняння цих результатів з динамікою росту за діаметром на висоті 1,3 м для оптимальних насаджень за І,5 класом бонітету показує, що вони мають подібні тенденції з урахуванням відмінностей цих показників (рис. 2).

Рис. 2. Динаміка росту стовбурів дуба за діаметром на пні (D0) та висоті грудей (D1,3)

Середній приріст за діаметром на пні досягає максимуму у віці 40–50 років. Дослідження динаміки поточного приросту свідчить про його значну мінливість, що пояснюється як природними умовами росту насаджень (погодні умови, пошкодження шкідниками тощо), так і господарськими заходами (проведення рубок, пов’язаних з веденням лісового господарства).

Результати вивчення структури стиглих дубових насаджень природного походження свідчать про доцільність проведення в них суцільних рубань у зимовий період, що сприяє збереженню існуючого поновлення, появи сходів і їх виживанню.

Особливості росту та продуктивність

штучних дубових насаджень у дібровах Поділля

Після рубання материнських насаджень на зрубах Поділля з’являється насіннєве і вегетативне поновлення, до складу якого входить велика кількість граба, зустрічаються також клен, липа, берест (Ulmus foliacea Gilib) і чагарники. На деяких зрубах у складі поновлення є береза, осика, черешня і ялина. Відновлення дуба і ясена відбувається недостатньо. У таких умовах найбільш раціональним способом відновлення корінних деревостанів є створення лісових культур.

Поява самосіву й підросту деревних порід закінчується в часткових культурах після загального змикання крон. Проте після доглядових рубань у міжряддях часткових культур на пеньках з’являється велика кількість парості граба, клена, липи та інших порід, що значно підвищує густоту молодняків. Період молодняків після загального змикання крон і до жердинного віку, який починається з 15 років, називають хащею. Залежно від зони, лісорослинних умов, складу зрубаного материнського насадження стадія хащі в розвитку насадження починається в різному віці. У свіжих дібровах Поділля на зрубах вона починається з 7–10, а закінчується в 15 років, коли молодняки переходять у стадію жердинного віку.

У часткових культурах цього віку зі збільшенням ширини міжрядь підвищується кількість дерев граба, який знаходить оптимальні умови для свого розвитку й росту. В усіх цих культурах дуб проявляє ріст за Ів і Іd бонітетом. Але незважаючи на сприятливі умови для розвитку й росту дуба звичайного і ясена звичайного, цих порід збереглось мало. За нашими даними, в культурах віком від 10 до 15 років збереглось дерев дуба від 280 до 1266, а ясена – 72-524 дерева. В одній третині обстежених нами культур ясен відсутній. За шкалою оцінки природного насіннєвого поновлення (П.С. Пастернак и др., 1982), така кількість дерев цих двох деревних порід у часткових культурах віком 10-15 р. є недостатньою.

На зрубах Поділля часткові культури дуба звичайного з шестиметровими міжряддями почали створювати ще до другої світової війни, а з восьмиметровими – з п’ятдесятих років минулого століття.

В усіх досліджених культурах дуб проявляє ріст за Іb–Іd класами бонітету. Але, незважаючи на сприятливі кліматичні й ґрунтові умови для росту та розвитку дуба і ясена, до 10–15-річного віку цих деревних порід на ділянках зберігається мало. За нашими спостереженнями із 14 ділянок часткових культур різних лісництв тільки на чотирьох (пр. пл. 161, 163, 164, 167) збереженість дуба становила 1052–1266 рослин на гектарі, на двох (пр. пл. 165, 169) – всього 280–380 рослин, а на решті ділянок – 620–977 шт./га.

Після повного змикання крон штучні й природні молодняки вступають у нову вікову фазу, яка в лісівництві називається “жердняк”. Ця фаза наступає близько 15 років і триває до 40 років (Л.І. Копій, 1999). У цей період дерева характеризуються інтенсивним поглиненням поживних речовин і вологи з ґрунту, швидким ростом за висотою, диференціацією за розміром та станом. У жердинній фазі доглядові рубання проводять з метою забезпечення складу, форми й густоти майбутнього насадження.

Зі зменшенням ширини міжрядь збільшується кількість дерев дуба на одиниці площі і в старшому віці. Так, у культурах віком 64-79 р. з шириною міжряддя шість метрів у середньому збереглось 246 дерев дуба на гектарі, в 71-74-річних культурах з шириною міжряддя чотири метри в середньому збереглось 390 дерев, у таких же за віком культурах з шириною міжрядь три і два