Національний аграрний університет

Левченко Вячеслав Володимирович

УДК 630*231.32(477.41)

Природне насіннєве лісопоновлення у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу

06.03.03 – лісознавство і лісівництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий керівник – | кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Карпенко Василь Іванович,

Національний аграрний університет,

доцент кафедри лісівництва і мисливствознавства | Офіційні опоненти : | доктор сільськогосподарських наук, професор

Гойчук Анатолій Федорович,

Міністерство аграрної політики України,

заступник начальника департаменту аграрної освіти і науки – начальник управління науки | кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Турко Василь Миколайович,

Державний агроекологічний університет,

доцент кафедри лісівництва, лісових культур і таксації |

Провідна установа – Національний лісотехнічний університет України, кафедра лісівництва, Міністерство освіти і науки України, м. Львів

Захист дисертації відбудеться „ 5квітня 2006 року о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.09 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 Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41

Автореферат розісланий „3березня 2006 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Кравець П.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Україна приєдналась до пан-європейського процесу розробки загальних цілей та принципів сталого ведення господарства в лісах Європи, направлених на збереження та поновлення біорізноманіття лісових екосистем, невичерпне, збалансоване і постійне лісокористування. Тому одним із важливих завдань є розробка основ ведення господарства, яке поряд з раціональною експлуатацією лісів, сприяло б поновленню і збільшенню лісових ресурсів на основі максимального використання природного насіннєвого потенціалу насаджень.

Дубові насадження виконують важливі ґрунтозахисні, водоохоронні, водорегулюючі і рекреаційні функції, а також є джерелом отримання цінної деревної і недеревної продукції. Продуктивність, покращення стану і підвищення захисних властивостей дубових насаджень обумовлюється, насамперед, їх якісним поновленням.

Нині у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу переважає штучний спосіб лісопоновлення шляхом створення лісових культур на зрубах, а природному поновленню лісу не приділяється належна увага. Часті випадки створення лісових культур на зрубах з добрим природним насіннєвим поновленням головних порід. В умовах інтенсивного ведення лісового господарства з двох способів природного поновлення лісу – вегетативного і насіннєвого, останньому надають перевагу, як такому, що дозволяє скоротити термін лісовирощування та зменшити трудові і фінансові затрати для створення лісових насаджень.

Природне насіннєве поновлення лісу відбувається у природі стихійно. Однак ця стихійність підпорядкована певним закономірностям, знання яких вкрай необхідне лісівникам у практичній діяльності і піддається господарському регулюванню зі сторони лісоводів. Тому в комплексі науково-технічних заходів з раціонального ведення лісового господарства існує необхідність подальшого дослідження природного насіннєвого поновлення головних і супутніх деревних порід у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу як методологічної основи створення високопродуктивних, біологічно стійких лісових насаджень.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводилися протягом 2002-2006 рр. у рамках комплексної планової держбюджетної наукової теми кафедри лісівництва і мисливствознавства навчально-наукового інституту лісового і садово-паркового господарства Національного аграрного університету: ,,Розробити лісівничі основи оптимального ведення лісового та мисливського господарства в умовах Полісся і Лісостепу України” (номер державної реєстрації 0101U003209).

Мета і завдання досліджень. Мета дисертаційного дослідження полягає у детальному вивченні закономірностей лісопоновлювального процесу під наметом дубових насаджень та на зрубах у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу. Для досягнення

поставленої мети передбачалось виконати такі завдання:

– вивчити регіональні особливості плодоношення дуба звичайного;

– встановити вагомість окремих чинників, які впливають на проростання насіння, появу, адаптацію і виживання сходів, розвиток самосіву та підросту головних і супутніх деревних порід;

– дослідити кількісні та якісні показники природного насіннєвого лісопоновлення під наметом дубових насаджень та на зрубах.

Об’єкт дослідження – процес природного поновлення лісу в дібровах північної частини Правобережного Лісостепу.

Предмет дослідження – закономірності та особливості природного насіннєвого лісопоновлення у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі використані такі методи досліджень: лісівничо-таксаційні – для закладання пробних площ з метою встановлення таксаційних показників лісових насаджень та вивчення природного насіннєвого поновлення лісу; лабораторно-аналітичні – для визначення фізико-хімічних і агрохімічних властивостей лісових ґрунтів; лісівничо-екологічні – для вивчення лісівничої та типологічної характеристик насаджень; математико-статистичні – для обробки та аналізу експериментальних матеріалів.

Наукова новизна одержаних результатів. До наукової новизни результатів досліджень належать виявлені регіональні особливості та еколого-біологічні закономірності природного насіннєвого лісопоновлення, яке свідчить про можливість та доцільність його використання в свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу.

Зокрема, вперше для регіону досліджень:

– встановлено особливості та визначено фактори, що обумовлюють періодичність, кількість і якість плодоношення дуба звичайного, які дозволяють підвищити ефективність планування та проведення робіт з поновлення лісових ресурсів;

– здійснено комплексну оцінку природного насіннєвого поновлення головних і супутніх деревних порід під наметом дубових насаджень та на зрубах, яка дозволяє обґрунтувати найбільш раціональні способи формування довговічних, високопродуктивних, біологічно стійких насаджень;

– вивчено вікову динаміку чисельності та збереженості підросту головних і супутніх деревних порід під наметом материнських насаджень і на зрубах.

Уточнено:

– особливості впливу окремих кліматичних показників (пізньовесняні заморозки, посушлива друга половина літа, кількість опадів, середня температура повітря) вегетаційного періоду на плодоношення і обсяги заготівлі жолудів дуба звичайного;

– параметри лісової підстилки і опаду, які впливають на проростання насіння та появу сходів під наметом дубових насаджень;

– вплив різних груп трав’яного покриву на збереженість сходів і виживання

самосіву деревних порід під наметом дубових насаджень і на зрубах.

Одержали подальший розвиток теоретичні положення і практичні підходи щодо:

– значення освітленості для природного насіннєвого лісопоновлення під наметом дубових насаджень;

– впливу урожаю жолудів дуба звичайного на успішність природного насіннєвого лісопоновлення під наметом материнських насаджень і на зрубах, на підставі чого плануються лісогосподарські заходи для підвищення лісівничої ефективності лісовирощування.

Практичне значення одержаних результатів. У результаті детального вивчення природного насіннєвого поновлення лісу в свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу встановлена можливість і доцільність його використання для створення довговічних, біологічно стійких, високопродуктивних насаджень. Матеріали дисертаційного дослідження використані ДП ,,Фастівське лісове господарство”, ДП ,,Білоцерківське лісове господарство”, ДП ,,Богуславське лісове господарство” Київського обласного управління лісового господарства для удосконалення планування діяльності з відтворення і використання лісових ресурсів.

Особистий внесок здобувача. Сформульовані у дисертаційній роботі наукові положення, висновки і пропозиції належать особисто автору і є його науковим доробком. Польовий експериментальний матеріал зібрано і проаналізовано безпосередньо дисертантом. Здобувачем особисто розроблена програма досліджень, здійснено узагальнення наукової літератури і результатів досліджень дисертаційної роботи, підготовку наукових праць до друку, написання та оформлення дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень за темою дисертації апробовані на конференції науково-педагогічних працівників, наукових співробітників та аспірантів ННІ ЛіСПГ (м. Київ, 2003 р.), на міжнародних науково-практичних семінарах ННІ ЛіСПГ ,,Лісовідновлення і лісорозведення в Україні: сучасний стан, проблеми та перспективи” (м. Київ, 2004 р.) і ,,Охорона і захист лісу в Україні: сучасний стан, проблеми та перспективи” (м. Київ, 2005 р.), на міжнародній науково-практичній конференції ННІ ЛіСПГ ,,Сучасні проблеми сталого розвитку лісового комплексу України: освіта, наука, виробництво” (м. Київ, 2005 р.).

Публікації. За результатами дослідження опубліковано 3 статті в наукових виданнях, які входять до переліку фахових видань ВАК України.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 193 сторінках комп’ютерного тексту, складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел (198 найменувань), 11 додатків, які включають 10 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

Розділ 1. Природно-історичні умови північної частини Правобережного Лісостепу. У розділі наведено географічне розташування, фізико-географічні умови та лісову рослинність північної частини Правобережного Лісостепу. Встановлено, що у цілому кліматичні і ґрунтово-гідрологічні умови регіону досліджень сприятливі для вирощування цінних деревних порід – дуба, ялини, ясена, клена, липи, берези та інших деревних порід і чагарників.

У розділі наведена характеристика умов зростання дубово-грабових яглицевих

лісів, як найбільш поширених у лісових масивах північної частини Правобережного Лісостепу. Наведено розподіл земель лісового фонду Київської області за адміністративними районами і лісофондоутримувачами. Проаналізовано розподіл вкритих лісом земель державних підприємств (ДП) Київського обласного управління лісового господарства за групами деревних порід, типами лісорослинних умов, класами бонітету і повнотами основних лісотвірних деревних порід та наведені основні таксаційні показники лісових насаджень.

Розділ 2. Програма, методологія, методика, об’єкти досліджень та обсяги виконаних робіт. Програмою досліджень природного насіннєвого поновлення лісу в свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу передбачалось вивчення етапів лісопоновлювального процесу, який починається з плодоношення дерев у насадженні і закінчується змиканням молодого деревостану.

Процес природного насіннєвого поновлення лісу вивчали в динаміці з урахуванням кількісних і якісних змін, які можна зрозуміти з діалектичних позицій.

Нині площа дібров у Київській області складає 44,7 тис. га, з них 41,0 тис. га (91,7 %) – свіжі діброви (D2), які найбільш поширені в Білоцерківському – 13,9 тис. га (31,1 %), Богуславському – 20,7 тис. га (46,3 %) і Фастівському – 2,5 тис. га (5,6державних підприємствах Київського обласного управління лісового господарства. Дослідження природного насіннєвого поновлення лісу проводили у пристиглих, стиглих і перестиглих дубових насадженнях та на їх зрубах у свіжих дібровах (D2) вищезазначених державних лісогосподарських підприємств.

З цією метою було закладено 15 тимчасових пробних площ у дубових насадженнях та 46 облікових ділянок – на зрубах. Під наметом лісу відібрано 480 зразків лісової підстилки і опаду для встановлення їх параметрів. Вимірювання освітленості під наметом дубових насаджень проводилось на 145 тимчасових точках. Для визначення фізико-хімічних і агрохімічних властивостей сірих лісових ґрунтів у дубових насадженнях і на зрубах закладено 6 ґрунтових розрізів та відібрано 24 зразки ґрунту.

Тимчасові пробні площі і облікові ділянки закладали згідно із загальноприйнятими у лісовій таксації і лісівництві методиками. Лісотипологічні дослідження проводилися за методикою Д.В. Воробйова (1967). Тип лісорослинних умов вказували за П.С. Погребняком (1955).

Відбір і розподіл зразків лісової підстилки та опаду на фракції виконували за методиками І.І. Смольянінова (1969), М.П. Ремезова, П.С. Погребняка (1965).

Вимірювання освітленості у дубових насадженнях виконували за методиками В.А. Алексєєва (1967), М.І. Гордієнка, В.М. Маурера, С.Б. Ковалевського (2000).

Дослідження природного насіннєвого поновлення лісу виконували за методиками В.Г. Нестерова (1954), В.С. Наконечного (1973), Б.М. Прудова, В.А. Гущина (1987), А.В. Победінського (1966), В.Г. Атрохіна (1971), П.М. Мегалінського (1956), ВО ,,Укрдержліспроект” (2001).

Ґрунтові дослідження виконували за загальноприйнятими у ґрунтознавстві методиками.

Матеріали польових та камеральних досліджень оброблялися стандартними методиками, які застосовуються в математичній статистиці.

Розділ 3. Лісівничі особливості деревних порід у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу. Лісівничі особливості деревних порід обумовлюються їх біологією та екологією. Головними лісівничими особливостями, які безпосередньо впливають на природне насіннєве лісопоновлення є: розповсюдження насіння (дуб звичайний – за допомогою фауни; ясен звичайний, граб звичайний, клен гостролистий, клен польовий – за допомогою вітру), повторюваність насіннєвих років в умовах Лісостепу (дуб звичайний – через 3 - 5 років; ясен звичайний – через 2 - 3 роки; граб звичайний, клен гостролистий, клен польовий – через 1 - 2 роки; липа серцелиста – через 3 - 4 роки), відношення деревних порід до тепла (за шкалою П.С. Погребняка, 1968, починаючи з найбільш теплолюбної деревної породи – дуб звичайний, граб звичайний, клен гостролистий, клен польовий, ясен звичайний, липа серцелиста), відношення деревних порід до світла (за шкалою П.С. Погребняка, 1968, починаючи з найбільш світлолюбної деревної породи – ясен звичайний, дуб звичайний, клен гостролистий, клен польовий, липа серцелиста, граб звичайний), відношення деревних порід до багатства ґрунту (за шкалою П.С. Погребняка, 1968, у спадаючому порядку – ясен звичайний, клен польовий, граб звичайний, клен гостролистий, дуб звичайний).

Розділ 4. Етапи природного насіннєвого поновлення лісу. Природне поновлення – процес утворення нового покоління лісу природним шляхом. Воно може відбуватись двома способами – насіннєвим і вегетативним.

Молоде покоління лісу поновлюється з насіння у чотири етапи: плодоношення деревних порід у насадженні, проростання насіння і утворення сходів, виживання сходів і самосіву, адаптація і розвиток підросту.

Проблемам лісопоновлення в дібровах присвячені праці відомих лісоводів – А.Б. Жукова (1950), І.Д. Юркевича (1951), П.С. Погребняка (1955), П.М. Мегалінського (1956), В.Г. Нестерова (1961), К.Б. Лосицького (1963), А.А. Молчанова (1964), Д.Д. Лавриненка (1970), П.К. Солдатова (1976) та ін., які багато зробили для вивчення природи дібров, їх стану.

Відомо, що на очікуваний урожай жолудів дуба звичайного впливають біотичні і абіотичні фактори навколишнього середовища.

Встановлено, що дуже слабкі (1 бал) урожаї жолудів дуба звичайного спостерігаються у роки з інвазією жолудевої плодожерки, з наявністю пізньовесняних заморозків, з посушливою другою половиною літа, зі зниженням середньої температури повітря на 1,0 – 1,1 оС (7 – 8 %) та зі зменшенням кількості опадів на 15 – 129 мм (4 – 31 %) від відповідних величин стандартних кліматологічних норм за вегетаційний період. Слабкі (2 бали) урожаї жолудів дуба спостерігаються у роки з інвазією жолудевої плодожерки, з наявністю пізньовесняних заморозків, з посушливою другою половиною літа, зі зниженням середньої температури повітря на 0,5 – 1,0 оС (4 – 7та зі зменшенням кількості опадів на 5 – 71 мм (1 – 18 %) від відповідних величин стандартних кліматологічних норм за вегетаційний період. Середні (3 бали) урожаї жолудів дуба звичайного спостерігаються за умови рівності або перевищення середньої температури повітря на 0,5 оС (6 %) та перевищення кількості опадів на 24 – 164 мм (6 – 43 %) за відповідні величини стандартних кліматологічних норм вегетаційного періоду. Добрий (4 бали) урожай жолудів дуба звичайного спостерігався лише у 2001 році, для якого характерне перевищення середньої температури повітря на 1,0 – 1,1 оС (7 – 8 %) та рівність або перевищення на 23 мм (6 %) кількості опадів за відповідні величини стандартних кліматологічних норм вегетаційного періоду (рис. 1).

Рис. 1. Очікуваний урожай жолудів дуба за 1987 – 2002 рр. з різною кількістю опадів (А) і середньою температурою повітря (Б) вегетаційного періоду:

– ДП ,,Фастівське лісове господарство”; – ДП ,,Білоцерківське лісове господарство”; – ДП ,,Богуславське лісове господарство”; п – роки з посушливою другою половиною літа; з – роки з наявністю пізньовесняних заморозків; і – роки з інвазією жолудевої плодожерки; 1, 2, 3, 4 – бали плодоношення дуба звичайного. Стандартна кліматологічна норма опадів і середньої температури повітря за вегетаційний період: – ДП ,,Фастівське лісове господарство”; – ДП ,,Білоцерківське лісове господарство”, – ДП ,,Богуславське лісове господарство”.

Під час орієнтації лісового господарства на природне насіннєве поновленя лісу необхідно враховувати можливу кількість (масу) і якість насіння, що засіває одиницю площі.

Встановлено, що у роки із дуже слабкими і слабкими урожаями жолудів дуба звичайного якість останніх зменшується (табл. 1), про що свідчить найбільша частка жолудів ІІ класу якості (43 - 87 %), а також наявність жолудів ІІІ класу якості (2 - 21У роки із середніми урожаями жолудів спостерігається перевага І класу якості (53 - 76та відсутність або незначна участь (5 %) жолудів ІІІ класу якості. У рік з добрим урожаєм жолудів дуба спостерігається значна перевага І класу якості (58 - 87 %).

Таблиця 1

Маса і якість заготовлених жолудів дуба звичайного у державних підприємствах Київського обласного управління лісового господарства за 1987 – 2002 рр.

Оцінка плодоно-шення за шкалою В.Г. Капера

(у балах) | ДП ,,Білоцерківське лісове господарство” | ДП ,,Богуславське лісове господарство” | ДП ,,Фастівське лісове господарство” | маса

жолу-дів,

т•га-1клас якості, % | маса

жолу-дів,

т•га-1клас якості,

% | маса

жолу-дів,

т•га-1клас якості,

% | І | ІІ | ІІІ | І | ІІ | ІІІ | І | ІІ | ІІІ | 1, 2 | 0,1 | 30 | 57 | 13 | 0,1 | 36 | 43 | 21 | 0,1 | 11 | 87 | 2 | 3 | 0,3 | 53 | 47– | 0,3 | 76 | 24– | 0,2 | 32 | 63 | 5 | 4 | 0,7 | 58 | 42– | 0,6 | 87 | 13– | 0,5 | 71 | 29– |

Якість насіння супутніх дубу звичайному деревних порід відзначаються перевагою І класу в ясена (42 - 44 %), липи (47 - 55 %), клена (46 - 71 %).

На лісопоновлення під наметом лісу впливають параметри лісової підстилки.

Як показали дослідження під наметом стиглих і перестиглих дубових насаджень запас лісової підстилки коливається у межах від 8,2 до 12,2 т•га-1, опаду – від 2,5 до 4,3 т•га-1. Найвищі запаси лісової підстилки і опаду спостерігаються у пристиглих насадженнях, особливо з наявністю густого підліску, де запас лісової підстилки складає 13,3 т•га-1 і опаду – 4,4 т•га-1, а з наявністю середнього підліску запаси лісової підстилки відповідно складають 12,6 - 13,0 т•га-1, опаду – 3,7 - 4,1 т•га-1. Спільною рисою для лісових підстилок у пристиглих, стиглих і перестиглих дубових насадженнях є переважання фракції ,,потерть” з часточками розміром > 5 мм, запас якої коливається у межах від 3,0 до 6,6 т•га-1 (34,1 - 49,8 %), а для опаду – фракції ,,листя”, запас якої коливається у межах від 1,9 до 3,9 т•га-1 (78,0 - 87,5 %). Найбільша потужність лісової підстилки – до 4,0 см спостерігається у пристиглих дубових насадженнях, а у стиглих і перестиглих – не перевищує 3,5 см. Опадо-підстилковий коефіцієнт (б) у дубових насадженнях коливається у межах від 2,7 до 3,5, що вказує на швидке розкладання лісової підстилки.

Встановлено, що найбільш сприятливі умови для росту і розвитку широколистяних рослин-індикаторів свіжих дібров спостерігаються під наметом дубових насаджень (табл. 2), а також зберігаються після їх рубання на 1 і 6-річних зрубах з рясністю 50 - 75 % (4 бали) у порівнянні з 2 - 5-річними зрубами – 25 - 50(3 бали). Найменш представлені під наметом дубових насаджень трав’яні рослини осоково-злакової групи (до 5 % - 1 бал), а синантропна група трав’яних рослин майже відсутня. Рясність останніх поступово збільшується на 1 і 2-річних зрубах до 25 - 50 % (3 бали), після чого залишається без змін до зрубів 5-річного віку і починає зменшуватися до 5 - 25 % (2 бали) після розростання молодого покоління деревних порід на 6-річних зрубах.

Таблиця 2

Оцінка рясності груп трав’яного покриву в свіжих дібровах під наметом дубових насаджень та на 1 – 6-річних зрубах (у балах)

Група трав’яного покриву | Під наметом лісу | На зрубах | одно-річних | дво-річних | три-річних | чотири-

річних | п’яти-

річних | шести-

річних | Широколистяні індикатори | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | Злакові та осокові | 1 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | Синантропні | + | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 |

Трав’яний покрив впливає на збереженість сходів і виживання самосіву деревних порід під наметом дубових насаджень і на зрубах. Так, найбільша кількість сходів спостерігається на 1-річних зрубах (6,5 тис. шт•га-1). Це пояснюється відсутністю на останніх лісової підстилки та меншою конкурентною здатністю за світло, поживні речовини, вологу з боку осоково-злакових трав’яних рослин (2 бали). Збільшення рясності останніх до 3 балів призводить до різкого зменшення сходів на 2 – 5-річних зрубах (0,2 - 1,8 тис. шт•га-1). Під наметом дубових насаджень небезпечні коливання температури і конкуренція з боку трав’яного покриву не спостерігаються, тому сходи тут зростають успішніше (5,0 тис. шт.•га-1), ніж на 2 – 6-річних зрубах.

На ріст і розвиток підросту впливає освітленість та родючість верхнього горизонту ґрунту. Під наметом перестиглого середньоповнотного (0,63) дубового насадження з рідким підліском освітленість на середній висоті груп підросту складає від 2,7 до 3,5освітленості відкритого простору (рис. 2).

Рис. 2. Освітленість під наметом перестиглого дубового насадження:

– на ґрунті у тіні дерев; – на середній висоті груп підросту; – на ґрунті під вікнами намету.

Кількість здорового підросту у перестиглому насадженні складає 20,8 тис. шт.•га-1 (61,0 %) завдяки наявності сходів дуба (17,5 тис. шт.•га-1 – 51,3 %). Освітленість на середній висоті груп підросту є недостатньою для успішного зростання дуба звичайного, що підтверджується наявністю 13,3 тис. шт.•га-1 (39,0 %) його однорічного сумнівного самосіву.

Під наметом пристиглого середньоповнотного (0,64) дубового насадження з густим підліском освітленість на середній висоті груп підросту складає від 1,1 до 1,5освітленості відкритого простору (рис. 3).

Рис. 3. Освітленість під наметом пристиглого дубового насадження:

– на ґрунті у тіні дерев; – на середній висоті груп підросту; – на ґрунті під вікнами намету.

Кількість здорового підросту у пристиглому дубовому насадженні складає 14,8 тис. шт.•га-1 (44,9 %), завдяки наявності сходів дуба звичайного (7,8 тис. шт.•га-1 – 23,6 %) та самосіву і підросту липи (5,0 тис. шт.•га-1 – 15,2граба (2,0 тис. шт.•га-1 – 6,1 %).

За даної освітленості кількість сумнівного підросту у вигляді сторчків складає 13,0 тис. шт.•га-1 (39,4 %), а також відмічена наявність сухого підросту дуба звичайного у 3-річному віці – 5,2 тис. шт.•га-1 (15,7 %), що вказує на його максимальну тривалість життя за даної освітленості.

За освітленості на середній висоті груп підросту – 62,5 - 100,0 % відкритого простору (рис. 4), під наметом стиглого низькоповнотного (0,42) дубового насадження з куртинним розміщенням середнього підліску спостерігається найбільша участь здорового підросту природного насіннєвого походження (95,8 % – 16,1 тис. шт.•га-1).

Наявність сумнівного підросту дуба у вигляді сторчків (0,7 тис. шт.•га-1 – 4,2пояснюється його короткотривалою повною освітленістю – не більше однієї години (з 13 до 14 години). За даної освітленості під наметом стиглого дубового насадження спостерігається значне задерніння ґрунту злаковою рослинністю, що пояснює відсутність сходів деревних порід.

Рис. 4. Освітленість під наметом стиглого дубового насадження:–

на ґрунті у тіні дерев; – на середній висоті груп підросту; – на ґрунті під вікнами намету.

Наявність значної кількості трав’яної рослинності, особливо осоково-злакової групи на 2, 5-річних зрубах, призводить до появи задернілого шару ґрунту (Нd) з густо переплетеним корінням трав. Інтенсифікація дернового процесу на 2, 5-річних зрубах після рубання материнських насаджень сприяє поліпшенню структури, фізико-хімічних і агрохімічних властивостей сірих та темно-сірих лісових ґрунтів.

Так, зернисто-горіхувата структура гумусово-елювіального горизонту (НЕ) під наметом стиглих дубових насаджень змінюється на зернисто-порохувату задернілого шару (Нd) на 2, 5-річних зрубах сірих і темно-сірих лісових ґрунтів.

Встановлено, що вміст елементів живлення у гумусово-елювіальному горизонті (НЕ) темно-сірого лісового ґрунту на 5-річному зрубі характеризується високим ступенем забезпеченості за фосфором, підвищеним – за калієм та середнім – за лужногідролізованим азотом. На 2-річному зрубі вищезазначений горизонт має підвищений ступінь забезпеченості за фосфором і калієм та низький – за лужногідролізованим азотом. У стиглому дубовому насадженні даний горизонт характеризується підвищеним ступенем забезпеченості за фосфором, середнім – за калієм та дуже низьким – за лужногідролізованим азотом.

Вміст елементів живлення у гумусово-елювіальному горизонті (НЕ) сірого лісового ґрунту на 5-річних зрубах характеризується підвищеним ступенем забезпеченості за фосфором і калієм та низьким – за лужногідролізованим азотом. На 2-річному зрубі вищезазначений горизонт має підвищену ступінь забезпеченості за фосфором, середню – за калієм та низьку – за лужногідролізованим азотом. У стиглому дубовому насадженні даний горизонт характеризується середнім ступенем забезпеченості за фосфором і калієм та дуже низьким – за лужногідролізованим азотом.

Вміст гумусу у гумусово-елювіальних горизонтах (НЕ) сірих і темно-сірих лісових ґрунтів у стиглих дубових насадженнях та на 2, 5-річних зрубах відповідає низькому рівню, на відміну від інших генетичних горизонтів цих ґрунтів, які мають дуже низький рівень вмісту гумусу.

У розділі також наведені морфологічні ознаки, фізико-хімічні і агрохімічні властивості інших генетичних горизонтів сірих і темно-сірих лісових ґрунтів у

стиглих дубових насадженнях та на 2, 5-річних зрубах.

Розділ 5. Природне насіннєве поновлення головних і супутніх деревних порід.

Кількість підросту природного насіннєвого походження головних і супутніх деревних порід у пристиглих дубових насадженнях складає 12,4 тис. шт.•га-1, а в стиглих і перестиглих – 18,0 тис. шт.•га-1. Відсутність дуба звичайного або його участь у складі підросту до 2 одиниць спостерігається на 2, 5-річних зрубах, до 3 одиниць – на 6-річних зрубах, до 4 одиниць – на 4-річних зрубах, до 8 одиниць – на 3-річних зрубах та під наметом пристиглих дубових насаджень, до 10 одиниць – на 1-річних зрубах та під наметом стиглих і перестиглих дубових насаджень. Середній склад підросту під наметом дубових насаджень та на зрубах наведено у табл. 3.

Таблиця 3

Склад підросту природного насіннєвого походження під наметом дубових насаджень та на зрубах

Місцезнаходження підросту | Склад підросту | Під наметом пристиглих дубових насаджень | 4Дз1Яз1Гз1Лпс2Клг1Клп+Брс, Чш | Під наметом стиглих і перестиглих дубових насаджень | 5Дз1Яз1Гз2Клг1Клп+Лпс, Брс, Чш | На 1-річних зрубах | 6Дз1Яз1Гз1Клг1Клп+Лпс, Брс, Яв, Клт, Бп, Врк, Дчр | На 2-річних зрубах | 5Гз1Яз1Клг1Клп1Лпс1Брс+Дз, Яв, Клт, Чш, Врк, Ос, Дчр | На 3-річних зрубах | 3Гз3Клг2Дз1Яз1Лпс+Клп, Брс, Чш, Ос, Гшз | На 4-річних зрубах | 3Гз2Яз2Клг1Дз1Клп1Брс+Лпс, Бп, Ос, Дчр | На 5-річних зрубах | 3Яз3Гз1Дз1Клг1Клп1Лпс+Брс, Кля, Бп, Врк, Ос | На 6-річних зрубах | 3Гз2Яз2Клг1Дз1Лпс1Брс+Клп, Клт, Кля, Бп, Дчр, Гхч |

Переважна участь у складі підросту під наметом дубових насаджень належить дубу звичайному. Це пов’язано із перевагою останнього у складах материнських насаджень (від 8 до 10 одиниць) та з добрим урожаєм жолудів.

Участь граба звичайного від 3 до 5 одиниць та інших деревних порід – до 3 одиниць у складах підросту на 2 – 6-річних зрубах пояснюється аналогічною участю цих порід у складах зрубаних материнських насаджень.

Кількість сходів у стиглих і перестиглих дубових насадженнях складає 3,4 тис. шт.•га-1 (18,9 %), а в пристиглих – 1,6 тис. шт.•га-1 (12,9 %), що пояснює наявність підросту висотою до 0,10 м у стиглих і перестиглих – 1,9 тис. шт. га-1 (10,6 %) та в пристиглих – 1,2 тис. шт.•га-1 (9,7 %) дубових насадженнях (рис. 5, 6).

Найбільша частина молодого покоління лісу припадає на самосів як у стиглих і перестиглих (7,9 тис. шт.•га-1 – 43,9 %), так і в пристиглих (4,2 тис. шт.•га-1 – 33,9дубових насадженнях, який, в основному, зосереджений в інтервалі від 0,11 до 0,20 м, відповідно в стиглих і перестиглих – 5,4 тис. шт.•га-1 (30,0та в пристиглих – 3,9 тис. шт.•га-1 (31,4 %) дубових насадженнях.

Рис. 5. Розподіл кількості підросту за віком і якістю під наметом дубових насаджень та на зрубах:

– здоровий, – сумнівний, – сухий підріст під наметом пристиглих дубових насаджень;

– здоровий, – сумнівний підріст під наметом стиглих і перестиглих дубових насаджень; – 1-річні зруби; – 2-річні зруби; – 3-річні зруби;

– 4-річні зруби; – 5-річні зруби; – 6-річні зруби.

Рис. 6. Розподіл кількості підросту за висотою під наметом дубових насаджень та на зрубах:

– пристиглі дубові насадження; – стиглі і перестиглі дубові насадження;

– 1-річні зруби; – 2-річні зруби; – 3-річні зруби; – 4-річні зруби;

– 5-річні зруби; – 6-річні зруби.

В якісному складі спостерігається суттєва перевага кількості здорового підросту в стиглих і перестиглих насадженнях – 13,7 тис. шт.•га-1 (76,1 %).

У пристиглих насадженнях кількість здорового підросту складає 5,3 тис. шт.•га-1 (42,7 %). Наявність сумнівного підросту у вигляді сторчків для пристиглих дубових насаджень складає 6,1 тис. шт.•га-1 (49,2 %). Для стиглих і перестиглих насаджень кількість сумнівного підросту складає 4,4 тис. шт.•га-1 (24,4 %). Сухий підріст дуба звичайного у 3-річному віці (1,0 тис. шт.•га-1 – 8,1 %) виявлено лише в пристиглих насадженнях (рис. 5).

Найбільша кількість підросту (33,0 – 34,2 тис. шт.•га-1) спостерігається у дубових деревостанах з повнотою 0,6 – 0,7. 11111111Підріст дуба звичайного у материнських насадженнях зустрічається на галявинах і під вікнами намету.

Найбільша кількість підросту на 1-річних зрубах – 33,4 тис. шт.•га-1 (рис. 7), пояснюється рубанням стиглих насаджень після доброго урожаю жолудів дуба. Це підтверджується перевагою дуба звичайного (22,0 тис. шт.•га-1 – 65,9 %) у загальній кількості підросту на 1-річних зрубах.

Рис. 7. Динаміка кількості підросту на 1 – 6-річних зрубах

Із збільшенням віку зрубів кількість підросту на них поступово зменшується. Це пояснюється рубанням стиглих насаджень після дуже слабких, слабких і середніх урожаїв жолудів дуба та невеликою долею участі дерев дуба звичайного (від 2 до 5 одиниць) у складах зрубаних насаджень, а також поступовим загостренням конкуренції за світло, вологу, поживні речовини з боку живого надґрунтового покриву, порослі деревних порід і відсутності лісокультурних доглядів за молодим поколінням лісу.

Рівномірне розміщення підросту на площі спостерігається на 1 – 6-річних зрубах, а нерівномірне – під наметом дубових насаджень.

За шкалою В.Г. Нестерова встановлено добру успішність природного насіннєвого лісопоновлення на 1 – 6-річних зрубах (10,4 – 30,2 тис. шт.•га-1) та під наметом стиглих і перестиглих дубових насаджень (13,4 тис. шт.•га-1), задовільну – під наметом пристиглих дубових насаджень (7,2 тис. шт.•га-1).

За шкалою К.Б. Лосицького встановлено відсутність успішності природного насіннєвого поновлення дуба звичайного на 2, 5, 6-річних зрубах (0,3 – 1,1 тис. шт.•га-1), незадовільну успішність поновлення дуба під наметом пристиглих насаджень (2,1 тис. шт.•га-1) та на 3-річних (2,9 тис. шт.•га-1) і 4-річних (2,2 тис. шт.•га-1) зрубах, а також задовільну – під наметом стиглих і перестиглих дубових насаджень (5,1 тис. шт.•га-1) та на 1-річних зрубах (10,0 тис. шт.•га-1), що є достатнім для створення довговічних, високопродуктивних, біологічно стійких насаджень з перевагою головної та участю супутніх деревних порід.

ВИСНОВКИ І ПРОПОЗИЦІЇ

1. Успішність природного насіннєвого лісопоновлення під наметом дубових насаджень та на зрубах залежить від біотичних і абіотичних факторів середовища.

2. Максимальний урожай жолудів дуба звичайного спостерігається за умови відсутності інвазії шкідників дубових насаджень, пізньовесняних заморозків та посушливої другої половини літа, перевищення середньої температури повітря на 1,0 оС (7 %), рівності або перевищення кількості опадів на 23 мм (6 %) за відповідні величини стандартних кліматологічних норм вегетаційного періоду.

3. Дуже слабкі або слабкі урожаї жолудів дуба з масою 0,1 т•га-1 та перевагою ІІ класу якості повторюються через 3 – 4 роки; середні урожаї з масою 0,2 – 0,3 т•га-1 та перевагою І класу якості повторюються через 2 – 3 роки; добрий урожай за останні 16 років (1987 – 2002 рр.) спостерігався лише один раз (2001 р.) з масою 0,5 – 0,7 т•га-1 та значною перевагою жолудів І класу якості.

4. У пристиглих середньо- і високоповнотних дубових насадженнях встановлено найбільший запас опаду (3,7 – 4,4 т•га-1) і лісової підстилки (12,5 – 13,3 т•га-1) з потужністю останньої до 4,0 см.

5. Живий надґрунтовий покрив під наметом дубових насаджень та на 1 і 6-річних зрубах характеризується перевагою (50 – 75 %) широколистяних рослин-індикаторів свіжих дібров у порівнянні з 2 – 5-річними зрубами (25 – 50 %).

6. Освітленість на ґрунті у тіні дерев під наметом стиглих низькоповнотних дубових насаджень з середнім підліском більша (до 36,9 % освітленості відкритого простору), ніж у середньоповнотних перестиглих дубових насадженнях з рідким підліском (до 2,5 %) та у середньоповнотних пристиглих дубових насадженнях з густим підліском (до 1,0 %).

7. Поява сходів на 1-річних зрубах відбувається краще (6,5 тис. шт.•га-1), ніж під наметом дубових насаджень (5,0 тис. шт.•га-1) та на 2 – 6-річних зрубах (0,1 – 1,8 тис. шт.•га-1).

8. Успішність природного насіннєвого поновлення головних і супутніх деревних порід на 1 – 6-річних зрубах та під наметом стиглих і перестиглих дубових насаджень вища (добре лісопоновлення), ніж під наметом пристиглих дубових насаджень (задовільне лісопоновлення).

9. Після доброго урожаю жолудів під наметом стиглих і перестиглих насаджень та

на 1-річних зрубах спостерігається задовільна успішність природного насіннєвого поновлення дуба звичайного та його перевага (до 6 одиниць) у складах підросту. Незадовільна успішність поновлення дуба та перевага у складах підросту супутніх деревних порід у пристиглих дубових насадженнях і на 3, 4-річних зрубах, а також відсутність успішності поновлення дуба – на 2, 5, 6-річних зрубах спостерігається після дуже слабких, слабких і середніх урожаїв жолудів.

10. Якість молодого покоління лісу характеризується на 1 – 6-річних зрубах наявністю здорового (12 - 33 тис. шт.•га-1 – 100,0 %) підросту; у стиглих і перестиглих дубових насадженнях – здорового (14 тис. шт.•га-1 – 78та сумнівного (4 тис. шт.•га-1 – 22 %) підросту; у пристиглих дубових насадженнях – здорового (5 тис. шт.•га-1 – 42 %), сумнівного (6 тис. шт.•га-1 – 50 %) і сухого (1,0 тис. шт.•га-1 – 8 %) підросту.

З метою раціонального, успішного використання природного насіннєвого лісопоновлення для створення високопродуктивних, біологічно стійких насаджень у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу пропонуємо:

11. Збільшувати обсяги площ, що поновлюються природним насіннєвим шляхом. Штучне поновлення лісу слід використовувати у випадках, коли не можна розраховувати на природне насіннєве поновлення головної породи, а також під час лісорозведення та на відкритих задернілих площах і у м’яколистяних молодих деревостанах, які виникли в результаті зміни головної породи.

12. У випадку переважання супутніх порід та недостатньої кількості головної породи для поновлення корінних насаджень широко впроваджувати у лісопоновлювальний процес комбіноване поновлення. Залежність ширини коридору від висоти супутніх порід має бути такою, щоб молоді дубки у коридорах були освітлені не менше чотирьох годин у день.

13. У випадку задовільної успішності подальшого природного насіннєвого поновлення дуба звичайного слід проводити доглядові рубання, основним завданням яких є виведення насіннєвого дуба у верхній ярус і створення складного за формою деревостану з другим ярусом супутніх деревних порід.

14. З метою раціонального використання попереднього природного насіннєвого лісопоновлення під наметом дубових насаджень, термін проведення головного рубання встановлювати за умови достатньої кількості (задовільна успішність) дубового підросту для лісопоновлення.

15. З метою забезпечення оптимальної освітленості для росту і розвитку поновлення дуба звичайного під наметом материнських насаджень слід проводити зріджування підліску: у високоповнотних насадженнях він вирубується повністю, у середньоповнотних – на 60 %, у низькоповнотних – на 40 - 50 %.

16. Для отримання подальшого природного насіннєвого поновлення дуба звичайного головне рубання слід проводити в урожайний рік, але не пізніше, ніж через 2 – 3 роки після опадання жолудів із застосуванням заходів сприяння природному насіннєвому поновленню лісу.

17. Суцільнолісосічний спосіб головного рубання, як найбільш розповсюджений, у дібровах північної частини Правобережного Лісостепу, слід застосовувати після

виконання такого ряду підготовчих заходів:

– покращення складу насаджень шляхом систематичного проведення доглядових рубань;

– покращення умов для підсилення плодоношення шляхом зріджування насадження до оптимальної повноти (0,6 – 0,7);

– з метою раціонального використання середнього урожаю жолудів дуба звичайного за 2 – 3 роки до головного рубання слід проводити заходи сприяння природному поновленню лісу;

– створення необхідних умов для природного насіннєвого лісопоновлення, особливо головної породи, у відношенні до світла, вологи, тепла і споживання поживних речовин з ґрунту для нормального росту і розвитку шляхом регулювання повноти деревостану і зріджування підліску.

18. Вибіркові і поступові способи головних рубань застосовувати переважно у лісах спеціального призначення (водоохоронних, захисних, санітарно-гігієнічних та оздоровчих), де необхідним є постійне збереження лісового середовища.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Левченко В.В. Природне насіннєве поновлення у свіжих дібровах однорічних зрубів Київської області // Науковий вісник Національного аграрного університету. – К.: НАУ, 2004. –