лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М.Висоцького

МАНОЙЛО Валентин Олексійович

УДК 630*24:630*228.8*630*23

Соснові ліси пристепових борів Лівобережної України

та оптимізація їх вирощування

06.03.03 – лісознавство і лісівництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському ордена “Знак Пошани” науково-дослідному інституті лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького Державного комітету лісового господарства України та Національної академії наук України

Науковий керівник: | доктор сільськогосподарських наук, професор

Ткач Віктор Петрович, Український ордена “Знак Пошани” науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького, директор

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, доцент

Копій Леонід Іванович, Національний лісотехнічний університет України, доцент кафедри лісівництва

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Усцький Іван Мирославович, Український ордена “Знак Пошани” науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького, завідувач лабораторії захисту лісу

Провідна установа: | Національний аграрний університет Кабінету Міністрів України, кафедра лісівництва навчально-наукового інституту лісового і садово-паркового господарства,

м. Київ

Захист відбудеться “ 6 ” жовтня 2006 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.828.01 в Українському ордена “Знак Пошани” науково-дослідному інституті лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцькoго за адресою: 61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 86.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Українського ордена “Знак Пошани” науково-дослідного інституту лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького за адресою: 61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 86.

Автореферат розісланий “ 1 ” вересня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Лось С.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми.

Основні масиви пристепових соснових лісів Лівобережної України сконцентровані на піщаних терасах річки Сіверський Донець в Ізюмському бору, який розташований на південно-східній межі ареалу сосни звичайної (Pinus sylvestris L.). Природні соснові лісостани Ізюмського бору є унікальним осередком біорізноманіття пристепових борів. Проте їх частка невпинно зменшується. Тому вивчення структури і особливостей природного поновлення з метою опрацювання та впроваджування лісогосподарських заходів із збереження й відтворення природних лісів має важливе значення.

На переважній території соснові лісостани пристепових борів – штучного походження. Незважаючи на численні наукові дослідження, які провадилися в культурах сосни, залишаються дискусійними питання, пов’язані з удоскона-ленням системи рубок догляду у молодняках і середньовікових насадженнях. Назріла також нагальна потреба у розробці та впровадженні диференційованих методів господарювання в культурах сосни на пісках залежно від типів лісорослинних умов (ТЛУ).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконувалися в лабораторії лісівництва Українського науково-дослідного інституту лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького (УкрНДІЛГА) в рамках державної науково-дослідної теми, замовником якої був Державний комітет лісового господарства України: “Вдосконалити систему рубок, пов’язаних з веденням лісового господарства в рівнинних лісах України” (1999–2005 рр. №1, ДР 01000U001020).

Мета і завдання досліджень. Мета роботи – вивчити структуру й особливості формування штучних і природних соснових лісів Ізюмського бору й розробити пропозиції щодо оптимізації їх вирощування та відтворення.

Завдання досліджень:

-

-

-

-

-

Об’єкт дослідження – формування за допомогою лісогосподарських заходів штучних і природних деревостанів сосни у процесі їх вирощування.

Предмет дослідження – штучні насадження сосни на багаторічних стаціонарних дослідних об’єктах УкрНДІЛГА з рубок догляду та природні лісостани сосни Ізюмського бору.

Методи дослідження. При вивченні деревостанів застосовувалися загальноприйняті у лісівництві, лісознавстві й лісовій таксації методики, доповнені аналізом таксаційних показників 1000 кращих дерев на 1 га, рівномірно розміщених на пробній площі, і величини відносної висоти (Н/D), яка характеризує ступінь загущеності деревостану. Отримані дані оброблені за методами статистичного аналізу із використанням прикладних комп’ютерних програм.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше в регіоні проаналізовано динаміку площ і таксаційних показників соснових лісостанів за період 1970–2000 рр. Вперше для умов Ізюмського бору розроблено пропозиції щодо застосування диференційованих режимів рубок догляду в штучних соснових молодняках, які ростуть в умовах середньопагористого рельєфу. Оптимізовано діапазони інтенсивності проріджувань і прохідних рубок. Доповнено рекомендації щодо періодичності рубок догляду у молодняках залежно від типів лісорослинних умов. Вперше комплексно досліджено вікову та просторову структуру природних соснових лісів Ізюмського бору. Оцінено особливості природного поновлення залежно від умов його формування. Вперше в регіоні проведено порівняння таксаційних показників природних і штучних лісостанів сосни. Запропоновано лісівничі заходи щодо збереження і відтворення соснових лісів пристепових борів.

Практичне значення отриманих результатів. Впровадження результатів досліджень дасть змогу зменшити кількість прийомів рубок догляду та збільшити строки їх повторюваності у культурах сосни пристепових борів Лівобережної України. За розробленими рекомендаціями виробництву в культурах сосни в Ізюмському пристеповому бору на площі близько 300 га проведені рубки догляду. Одержані результати комплексних досліджень щодо особливостей структури і формування природних соснових лісів Ізюмського бору доцільно використовувати при розробці лісівничих, лісовпорядних і природоохоронних заходів. Основні положення дисертації використані в навчальних курсах таких дисциплін як “Лісознавство” й “Лісівництво” в Харківському національному аграрному університеті.

Особистий внесок здобувача полягає в постановці завдань, участі в натурному обстеженні об’єктів, виконанні робіт згідно з програмою досліджень, обробці й аналізі одержаних даних, а також в узагальненні й апробації отриманих результатів досліджень, підготовці наукових праць до друку, формулюванні теоретичних і практичних висновків та рекомендацій виробництву.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи оприлюднені на українській науково-практичній конференції „Лісовідновлення і лісовідтворення в Україні” (Київ, 2004), міжнародних науково-практичних та наукових конференціях: „Проблемы функциони-рования, стабилизации и устойчивости развития предприятий лесопромыш-ленного комплекса в новом столетии” (Росія, Воронеж, 2004), „Ліс, наука, суспільство” (Харків, 2005). У закінченому вигляді дисертацію розглянуто на розширеному засіданні лабораторії лісівництва УкрНДІЛГА.

Публікації. За матеріалами проведених досліджень опубліковано 10 наукових праць, у тому числі 6 статей у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел і додатків. Робота викладена на 187 сторінках комп’ютерного тексту, містить 31 рисунок, 24 таблиці, 10 додатків. Обсяг основного тексту становить 150 сторінок. Список використаної літератури налічує 272 джерела, з них латиницею – 47.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ПРИСТЕПОВі БОРи УКРАЇНИ ТА ПРОБЛЕМИ ГОСПОДАРЮВАННЯ В Них (СТАН ПИТАННЯ)

Розглядаються проблеми, пов’язані з оптимізацією ведення господарства в соснових лісах пристепових борів України. Викладено історію розвитку лісогосподарської діяльності в Ізюмському бору. Висвітлюються питання щодо агротехніки створення соснових культур, технологій рубок догляду у штучних соснових насадженнях і лісогосподарських заходів, спрямованих на відтворення природних сосняків.

Рубки догляду є однією з найважливіших складових процесу вирощування соснових насаджень, за допомогою якої регулюють структуру, продуктивність і стійкість деревостанів. У кількох наукових оглядах узагальнено досвід з проблем рубок догляду за лісом у зарубіжних країнах (Лосицкий, Ларюхин, 1975; Сеннов, 1977; Гусев, Нефедьев, 1986) і в Україні (Шинкаренко, Дзедзюля, 1983). Особливості формування соснових культур за допомогою рубок догляду у пристепових борах Лівобережжя України викладено у працях науковців УкрНДІЛГА І. Б. Шинкаренко (1971, 1972, 1973, 1977, 1979, 1980, 1990, 2004), Т. Т. Говорової (1977, 1980), П. Т. Журової (1973, 1980), П. С. Кравцової (1972), М. Ф. Головащенка (1989, 1991, 1993, 2004), О. М. Тарнопільської (2001, 2004) та інших.

Відзначається, що сучасні екологічні, економічні й соціальні вимоги щодо ведення лісового господарства передбачають пошук оптимізації режимів рубок догляду, розробку новітніх методів відбору дерев у рубку та способів рубок догляду (Марченко, 1984; Атрохин, Иевинь, 1985; Vettenranta Jouni, Miina Jari, 1999; Штукин, 2001; Гордієнко, Шлапак, Бойчук, Рибак, Маурер, Гордієнко, Ковалевський, 2002).

Природним сосновим лісам Ізюмського пристепового бору присвячено низку наукових праць (Дрюченко, 1929; Врадий, 1962; Гордієнко, Шлапак, 1998). Незважаючи на це, багато питань вивчено недостатньо. Відмічається суттєве зменшення площі природних сосняків Ізюмського бору протягом останніх трьох сторіч (Дрюченко, 1929; Пірко, Гужій, 1991; Редько, 1994; Гордієнко, Шлапак, 1998), що призводить до розладнання просторової структури лісів, збіднення їх генофонду й порушення механізму саморегуляції. Це потребує відтворення природних лісів шляхом впровадження в практику вибіркових і поступових систем рубок у поєднанні із заходами сприяння природному поновленню (Бузыкин, 1965; Побединский, 1980; Sach Frantisek, 1998; Ключников, 1999; Санников, Торопов, 1999).

природні умови району досліджень

Наведено характеристику району досліджень, описано кліматичні умови, ґрунти, лісотипологічні особливості та рослинність пристепових борів Лівобережної України.

Ізюмський бір розташований у степовій зоні. Клімат регіону – помірно-континентальний. Середня багаторічна кількість опадів становить 511 мм, а в окремі роки коливається від 313 до 582 мм. Влітку вони часто випадають у вигляді короткочасних злив. Середньорічна температура повітря становить +7,6°С. Абсолютний максимум сягає +38°С, мінімум – -40°С. Для Ізюмського бору характерні жорсткі кліматичні умови: нерівномірність випадання опадів протягом вегетаційного періоду, сильна інсоляція і сухі вітри східних напрямків, а також значна розчленованість рельєфу і різноманіття грунтово-гідрологічних умов. Такі природні особливості регіону істотно впливають на ріст та формування лісів.

ОБ'ЄКТИ, програма Й МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ.

ОБСЯГ ВИКОНАНИХ РОБІТ

Дослідження проведено у соснових лісостанах у 9-ти лісництвах ДП „Ізюмське ЛГ” і „Балаклійське ЛГ” переважно в типах лісорослинних умов А2, В2 та А1.

Програма робіт передбачала:

– аналіз динаміки площ соснових лісостанів за таксаційними показниками за період 1970–2000 рр. на основі матеріалів лісовпорядкування ДП „Ізюмське ЛГ”;

– дослідження впливу рубок догляду на ріст, продуктивність і стан середньовікових культур сосни на стаціонарних дослідах УкрНДІЛГА;

– вивчення особливостей поновлення природних сосняків Ізюмського бору;

– дослідження таксаційних показників, просторової та вікової структури природних сосняків;

– вивчення впливу рубок щодо відтворення природних сосняків на їх структуру та процеси природного поновлення;

– закладання експерименту з відтворення соснових природних лісів.

З метою вивчення впливу рубок догляду на процеси формування штучних насаджень сосни здійснювали дослідження на 7-ми стаціонарних багатосекційних дослідах, закладених у середньовікових культурах сосни.

Для вивчення особливостей поновлення та структури природних сосняків закладено 16 постійних пробних площ (ППП): 9 – у молодняках віком 13–21 рік, 4 – у середньовікових 50–70-річних деревостанах, 3 – у різновікових пристиглих і стиглих лісостанах. Особливості формування і структури пристиглих штучних насаджень досліджували на постійній пробній площі, закладеній у 104-річних культурах сосни.

Просторову й вікову структуру та природне поновлення досліджували також у експерименті з групово-поступової рубки, закладеному в 1994 році в пристиглому природному сосняку з метою вивчення можливості його відтворення. З цією ж метою в 93-річному природному сосняку на площі 24 га було закладено дослід з 13 варіантів, які містять елементи поступових, групово-поступових і вузьколісосічних рубок у поєднанні із заходами сприяння природ-ному поновленню. Проаналізовано структуру і динаміку лісового фонду ДП „Ізюмське ЛГ” за матеріалами лісовпорядкування 1970, 1980, 1990 і 2000 рр. Закладання постійних пробних площ і біометричні дослідження деревостанів провадили за загальноприйнятими лісівничими, лісотипологічними й лісотаксаційними методиками (Анучин, 1982; Воробьев, 1967; Никитин, Швиденко, 1978). Таксаційні показники деревостанів у культурах сосни порівнювали як загалом для насаджень, так і для 1000 кращих дерев на 1 га, рівномірно розташованих по площі. Горизонтальну структуру природних сосняків досліджували шляхом картування дерев, самосіву і підросту. За допомогою індексу скупченості визначали тип розміщення дерев на площі (Грейг-Смит, 1967). Особливості природного поновлення вивчали за методи-кою В. Г. Нестерова (1958). Матеріали польових досліджень оброблювали методами варіаційної статистики (Митропольский, 1971; Рокицкий, 1974; Доспехов, 1979). Величину освітленості визначали за методикою В. О. Алексєєва (1975) та Ю. Л. Цельникер (1969).

Загалом дослідження проведено на 52 постійних і 1 тимчасовій пробних площах. Усього виконано близько 7000 різноманітних вимірювань дерев і зроблено картування понад 4500 дерев.

ОСОБЛИВОСТІ ЛІСОВОГО ФОНДУ ДП „ізЮМСЬКЕ ЛГ”

ТА ДИНАМІКА ПОКАЗНИКІВ СОСНОВИХ ЛІСОСТАНІВ

Результати аналізу структури й динаміки лісового фонду свідчать, що в Ізюмському бору головними лісотвірними породами є сосна звичайна, а також дуб звичайний, які протягом періоду 1970–2000 рр. займають понад 80вкритої лісом площі, в тому числі лісостани сосни – 61Загальна вкрита лісом площа за досліджуваний період збільшилася з 41,3 до 44,1 тис. га за рахунок збільшення площі насаджень дуба та інших листяних порід. Площа лісів сосни зростала до 1980 року, коли досягла 30,7 тис. га. За період з 1991 до 2000 року вона зменшилася до 26,9 тис. га.

Високий рівень агротехніки створення й вирощування культур сосни та проведення в них рубок догляду сприяли тому, що в Ізюмському бору за останні 40 років збільшувалися запаси модальних деревостанів сосни VII–X класів віку. За даними лісовпорядкування 2000 року фактичні запаси модальних насаджень ІІ–VII класів віку відрізнялися не більше ніж на 3% від запасів корінних деревостанів Степу.

Суцільні рубки стиглих природних сосняків і створення на зрубах культур сосни призвели до значного зменшення площі природних сосняків. За останні 50 років у ДП „Ізюмське ЛГ” вона скоротилася з 10,0 до 5,6 тис. га.

Аналіз матеріалів щодо розподілу площ природних і штучних насаджень сосни за класами віку свідчить про їх нерівномірну вікову структуру. На молодняки до 30 років та стиглі й перестиглі деревостани (90 років і більше) припадає від 1 до 6площі на кожний із класів віку. У чотирьох класах віку (IV–VII) зосереджено 67площ соснових лісостанів.

Насадження І–VІІ класів віку на 90–100є штучними. Починаючи з VIII класу віку в Ізюмському бору переважають природні лісостани. Модальні штучні соснові насадження перевищують за запасом модальні природні сосняки. У лісостанах IV–Х класів віку ця розбіжність коливається від 7 до 32Запаси модальних природних сосняків VII–X класів віку є нижчими за запаси корінних деревостанів Степу на 16–38Характерно, що до 80-річного віку модальні штучні деревостани і корінні лісостани Степу за запасом майже не відріз-няються.

ВПЛИВ РЕЖИМІВ ВИРОЩУВАННЯ ШТУЧНИХ СОСНОВИХ НАСАДЖЕНЬ НА ЇХ РІСТ, ПРОДУКТИВНІСТЬ І СТАН

Вплив режимів вирощування на ріст, продуктивність і стан культур сосни звичайної досліджували на чотирьох стаціонарних багатосекційних дослідах.

У першому досліді вивчали ріст і продуктивність штучних насаджень сосни залежно від ТЛУ (Червонооскільське лісництво, кв. 5). Дослідна ділянка розташована на середньопагористих пісках, що характеризуються коливанням висотних відміток, навіть в межах невеликої відстані, до 3–6 м (рис. ). Тут переважають борові залізисті ґрунти.

Рис. 1 План досліду у Червонооскільському лісництві (кв. 5)

ДП „Ізюмське ЛГ”: 1 – позначки відносних висот, м

Результати досліджень 42-річних культур свідчать, що таксаційні показники й товарна структура деревостанів докорінно різняться залежно від їх розміщення відносно мезорельєфу (табл. ).

Насадження сосни на крутих південних схилах в умовах А0 ростуть найгірше – за ІV бонітетом. Верхня висота насаджень в А0 становить 48–56верхньої висоти деревостанів, що ростуть за І бонітетом у пониженнях в А2. В умовах А1 на широких платоподібних вершинах пагорбів, на крутих схилах західної експозиції та в улоговинах видування сосна росте за ІІІ бонітетом. Верхня висота деревостанів тут становить 72–79від цього показника для насаджень, що ростуть у свіжому бору. На схилах східної та північної експозицій в умовах А1 сосна за верхньою висотою має ІІ бонітет.

Частка ділової деревини в насадженнях ІV бонітету в А0 становить 4,6а І бонітету в А2 сягає 56У деревостанах ІV–V бонітетів, середня висота яких у віці 40–50 років становить 6–10 м, навіть при проведенні перших прохідних рубок можна отримати лише дрова, хворост і хмиз, а в насадженнях

І–ІІ бонітетів із середньою висотою 13–20 м в цьому ж віці значна частка припадає на дрібну ділову деревину.

Таблиця 1

Лісівничо-таксаційна характеристика 42-річних культур сосни (Червонооскільське лісництво, кв. 5)

№ сек-ції | Елементи рельєфу | ТЛУ | Бонітет за висотою, верхньою/

середньою | N, шт/га | H верхня | Середні | G,

м2/га | М,

м3/га

м | % від

А2 | H, м | D,см

1 | пониження | А2 | I

II | 1526 | 15,2 | 100 | 14,3 | 15,2 | 28,1 | 202

11 | схил східної експозиції | А1 | ІІ

III | 1503 | 12,3 | 81 | 10,8 | 11,7 | 16,3 | 96

2 | схил північної експозиції | А1 | ІІ

III | 1875 | 13,0 | 85 | 11,5 | 12,7 | 24,0 | 144

7 | вершина пагорба | А1 | ІІІ

III | 2047 | 11,8 | 78 | 10,6 | 12,0 | 23,2 | 133

7 | улоговина видування | А1 | ІІІ

ІІІ | 1931 | 11,3 | 74 | 10,1 | 11,2 | 19,3 | 105

7 | схил західної експозиції | А1 | ІІІ

ІІІ | 1389 | 11,9 | 78 | 10,8 | 12,8 | 18,0 | 104

7 | схил південної експозиції | А0 | IV

V | 1061 | 7,3 | 48 | 6,1 | 9,3 | 6,9 | 28

Отже, діапазони варіювання таксаційних показників середньовікових штучних насаджень сосни свідчать про необхідність диференційованого підходу до проведення рубок догляду в культурах на середньопагористих пісках.

У другому досліді вивчали вплив освітлень і прочищень на ріст соснових культур у різних ТЛУ. Культури було створено у 1960 р. на розкорчованому зрубі із схемою садіння 2,5 х ,3 м в Червонооскільському лісництві (кв. ). Переважаючі ТЛУ – А2 та АВ2, на підвищених елементах рельєфу – А1 і в пониженнях – В2. Рубки догляду були проведені у культурах віком 7- та 18 років. На окремих секціях досліду застосовували два прийоми рубок, в інших – один: лише освітлення або прочищення.

Результати цього досліду свідчать, що у культурах сосни віком до 20 років, що ростуть в А1 і А2, в насадженнях ІІІ і ІІ бонітетів доцільно провадити одне освітлення або прочищення, у культурах І бонітету в АВ2 і В2 – одне освітлення сильної інтенсивності, а при певних умовах – і прочищення. У першому випадку густота деревостану після рубок у віці 20 років повинна становити близько 3 тис. шт./га, в другому – 2–2,5 тис. шт./га.

Третій дослід закладено з метою вивчення впливу проріджування на стан і продуктивність штучних соснових насаджень (Червонооскільське лісництво, кв. ). Культури створено в 1952 р. в В2 на розкорчо-ваному зрубі після суцільної оранки за схемою 1,5 х ,67 м. В 17-річних насадженнях було проведено прочищення лінійно-селективним способом сильної та дуже сильної інтенсив-ності.

Дослід із проріджувань закладено у 31-річних культурах із 3 варіантами інтенсивності рубок: слабкої (7за запасом), помірної (18і сильної (30Насадження на варіантах цього досліду до проведення проріджувань мали близькі таксаційні показники. Густота деревостану в цих варіантах становила відповідно 3,3; 2,8 і 2,9 тис. шт./га, площа поперечного перерізу – 25,1, 25,0 і 25,8 м2/га, запас – 166, 169 і 173 м3/га, середня висота – 12,1; 12,7 і 12,6 м, середній діаметр – 9,9; 10,7 і 10,2 см та повнота – 0,7; 0,7 і 0,8. Після проведення рубки густота деревостанів коливалася від 2,5 до 1,3 тис. шт./га. Повнота при слабкій інтенсивності зріджування залишилася майже незмінною, при помірній – зменшилася на 0,1, а при сильній – на 0,3.

Через 18 років після проведення проріджувань слабкої, помірної та силь-ної інтенсивності культури, що досягли 49-річного віку, мають густоту відпо-відно 1,9, 1,6 і 1,2 тис. шт./га та характеризуються близькими значеннями площ поперечних перерізів (відповідно 38,1, 39,0 і 35,1 м2/га), запасів (326, 357 і 328 м3/га) і повнот (0,9; 0,9 і 0,8). Проте зі зростанням інтенсивності рубок і зменшенням густоти деревостанів збільшується величина середньої висоти (відповідно до 17,6; 18,9 і 19,4 м) та середнього діаметра (до 15,7; 17,6 і 19,3 см).

Таким чином, у 30-річних насадженнях І бонітету з густотою близько 3 тис. дерев на 1 га в В2 доцільно застосовувати помірну або сильну інтенсивність проріджувань. При цьому на 1 га має залишатися 1,6–1,2 тис. дерев.

У четвертому досліді (Балаклійське лісництво, кв.34) вивчали вплив прохідних рубок на ріст і продуктив-ність штучних насаджень сосни. Культури було створено в 1941 році за схемою 1,5 х ,66 м (ТЛУ – В2).

Експеримент закладено в 44-річних культурах сосни звичайної, в яких у віці 35 років було проведено вирубування кожного 11 ряду і зріджування слаб-кої інтенсивності в залишеній частині деревостану. Дослід має три варіанти: 1) лінійно-селективна рубка сильної інтенсивності (27за запасом); 2) лі-нійно-селективна рубка помірної інтенсивності (18за запасом); 3) селективна рубка помірної інтенсивності (20за запасом). До проведення прохідної рубки повнота і запас насаджень варіантів із лінійно-селективним зріджуванням сильної й помірної інтенсивності, а також із селективними рубками помірної інтенсивності були близькими (повнота – 0,9; запас – 286–303 м3/га). У варіантах досліду густота культур (1,6; 2,1 і 1,7 тис. шт./га відповідно), площа поперечного перерізу (33,4; 33,7 і 32,1 м2/га), середня висота (18,3; 17,6 і 18,1 м) і середній діаметр (16,3; 14,4 і 15,4 см) відрізнялися несуттєво. Після проведення рубки повнота деревостанів у варіанті з лінійно-селективним зріджуванням сильної інтенсивності зменшилася з 0,9 до 0,6, у двох інших – з 0,9 до 0,7.

Результати досліджень, проведених у 62-річних культурах сосни, свід-чать, що деревостани на пробних площах, в яких застосовувалося лінійно-селективне зріджування сильної та помірної інтенсивності, а також із селек-тивними рубками помірної інтенсивності, майже не відрізняються за таксацій-ними показниками. Густота насаджень у цих варіантах становить відповідно 0,8; 1,0 і 0,9 тис. шт./га, площа поперечного перерізу – 31,1; 33,2 і 31,9 м2/га, запас – 322, 354 і 326 м3/га, середня висота – 21,4; 22,0 і 21,5 м, середній діаметр – 22,0; 20,6 і 21,6 см. Повнота культур в усіх варіантах досягла 0,9, а сортиментна структура деревостанів суттєво не відрізняється – переважає середня ділова деревина.

Отже, при проведенні першої прохідної рубки у культурах сосни, що ростуть у В2, можна застосовувати лінійно-селективне зріджування сильної інтенсивності, знижуючи повноту насадження до 0,6.

ПРИРОДНі СОСНЯКи ІЗЮМСЬКОГО БОРУ

ТА особливості ЇХ формуваННЯ

Площа природних сосняків Ізюмського бору становить 21від загальної площі соснових лісостанів станом на 01.01.2001 р.

Площа природних соснових молодняків віком до 20 років не перевищує 40 га. При вивченні цих сосняків виявлено, що вони сформувалися за різних умов поновлення. Найбільша частка площ цих лісостанів (37утворилася за умов попереднього поновлення після зрідження панівного ярусу деревостанів. Природні молодняки, що формуються на вироблених піщаних кар’єрах на ґрунтах з видаленим верхнім шаром, займають 31площі. На природні соснові молодняки, які виникли в результаті поновлення на галявинах, припадає 28площі. Площа молодняків сосни, які утворилися за умов подальшого понов-лення на зрубах, є незначною і становить 2Частка площі соснових молодняків, що ростуть на осоковому болоті, не перевищує 2

Для вивчення просторово-вікової структури, особливостей росту і формування природних лісів було закладено дослідні ділянки у середньовікових, пристиглих і стиглих лісостанах сосни. Деревостани цих вікових груп ростуть переважно в В2 і домінують у структурі площ природних сосняків.

Дослідження показали, що причиною відмінностей у структурі природних сосняків, які сформувалися в Ізюмському пристеповому бору, є нерівномірна просторово-часова динаміка процесів відновлення.

Умовно одновікові природні сосняки утворюються, якщо самосів заселяє територію протягом короткого проміжку часу відразу після лісової пожежі або суцільних рубок. Так, 50-річний природний сосняк (ппп 13–ПН) сформу-вав-ся в результаті одночасного заселення ділянки самосівом після суцільного зрубування стиглого лісу. Тому він є умовно одновіковим і одноярусним (табл. 2). Проте переважна більшість природних лісостанів Ізюмського бору є різновіковими внаслідок особливостей відновно-вікових змін, що відбуваються в них. Нові покоління у природних лісах появляються переважно у „вікнах” намету, які виникли після низових пожеж, рубок дерев, природного відпаду й заповнення звільненого простору самосівом сосни. Середній вік таких сосняків варіює від 75 до 135 років, а вік окремих поколінь дерев коливається в діапазоні 45–165 років. У досліджених різновікових лісостанах сформовані 2 яруси (ппп 15–ПН) або 1 ярус з дерев різних вікових поколінь (ппп 14–ПН, 10–ПН). Під наметом пануючого деревостану ростуть поодиноко або утворюють біогрупи дерева віком 36–65 років, які належать до ІІІ і IV ярусів (ппп 14–ПН, 10–ПН, 12–ПН, 15–ПН). Характерно, що до одного ярусу різновікового природного сосняку належать кілька поколінь дерев, середній вік яких коливається від 80 до 160 років (див. табл. ).

Крива розподілу дерев за природними ступенями товщини різновікових лісостанів має кілька максимумів, які відповідають певним віковим поколінням (рис. ).

Отже, у природних різновікових лісостанах сосни самосів різних вікових поколінь з’являється періодично, а процес природного відновлення є тривалим. Внаслідок рубок, низових пожеж і природного відпаду в Ізюмському бору формуються умовно одновікові й різновікові, прості та складні за формою деревостани.

З метою вивчення можливості відтворення природних сосняків у 1994 році науковцями УкрНДІЛГА було закладено дослід, який передбачав прове-дення групово-поступової рубки. У 105-річному природному різновіковому лісостані сосни ІІІ бонітету в Піщанському лісництві в А2 проведено перший прийом такої рубки у поєднанні із заходами сприяння природному поновленню. На площі 0,36 га залишено контроль.

Повнота материнського деревостану до рубки в 1992 р. становила 0,65. В І ярусі дерева були переважно 105-річного віку, в ІІ – 60-річного. Вік підросту становив 5–50 років. Тут було проведено рубку дуже сильної інтенсивності (74за кількістю дерев І і ІІ ярусів), а для сприяння природному поновленню під наметом лісу прокладали борозни, відстань між якими не перевищувала 2 м.

Таблиця 2

Лісівничо-таксаційна характеристика лісостанів сосни

природного і штучного походження в свіжому субору

Вік, років | N,

шт./га | Середні | Від-нос-на ви-сота,Н/D | G, м2/га | M,

м3/га | Пов-нота | Бо-ні-тет

лісо-

стану, сере-дній | поколінь

межі | се-ре-дній

H, м | D, см

ППП 13–ПН (Завгороднєвське л-во, кв. 326)

50 | 48–55 | 50 | 3695 | 14,8 | 12,6 | 117 | 46,4 | 381 | 1,19 | ІІ

ППП 15–ПН (Придонецьке л-во, кв. 339)

75 | 95–105 | 100 | 50 | 26,8 | 43,4 | 62 | 7,4 | 88 | 0,15 | ІІ

65–75 | 70 | 775 | 20 | 20,9 | 96 | 26,6 | 263 | 0,6 | ІІ

45–60 | 52 | 225 | 7,7 | 6,3 | 122 | 0,7 | 4 | 0,03 | V

Разом | 1050 | 34,7 | 354 | 0,80

ППП 14–ПН (Придонецьке л-во, кв. 339)

100 | 115–125 | 120 | 62 | 28,5 | 52,4 | 55 | 13,3 | 166 | 0,27 | І

95–105 | 100 | 156 | 29,7 | 42,3 | 70 | 22 | 286 | 0,44 | І

75–85 | 80 | 105 | 28,3 | 32,2 | 88 | 8,6 | 109 | 0,18 | Іа

55–65 | 60 | 22 | 14,6 | 11,7 | 125 | 0,2 | 2 | 0,01 | ІІІ

Разом | 345 | 44,1 | 563 | 0,88

ППП 10–ПН (Петрівське л-во, кв. 169)

120 | 155–165 | 160 | 25 | 30,2 | 60,4 | 50 | 7,2 | 94 | 0,14 | ІІ

135–145 | 140 | 33 | 30,7 | 50 | 61 | 6,6 | 88 | 0,13 | І

95–105 | 100 | 85 | 28,7 | 38,3 | 75 | 9,9 | 127 | 0,2 | І

75–85 | 80 | 58 | 25,8 | 30,3 | 85 | 4,2 | 49 | 0,09 | І

55–65 | 60 | 44 | 19,3 | 21,3 | 91 | 1,6 | 14 | 0,04 | ІІ

45–50 | 48 | 75 | 13,7 | 11,4 | 120 | 0,8 | 6 | 0,02 | ІІІ

Разом | 321 | 30,3 | 378 | 0,60

ППП 12–ПН (Піщанське л-во, кв. 544)

135 | 125–150 | 138 | 139 | 26,9 | 46,9 | 57 | 24 | 284 | 0,5 | ІІ

100–110 | 105 | 34 | 26,5 | 33,5 | 79 | 3 | 36 | 0,06 | ІІ

36–45 | 40 | 57 | 9,9 | 10 | 99 | 0,4 | 3 | 0,02 | ІІІ

Разом | 230 | 27,4 | 323 | 0,56

Рис. 2 Розподіл дерев за природними ступенями товщини у стиглому природному сосняку на пробній площі 10–ПН

Результати досліджень 2002 р. свідчать, що кількість підросту в дослідному варіанті зменшилася з 3,5 до 1,3 тис. шт./га внаслідок його пошкодження при проведенні рубки та прокладанні борозен. На контролі кількість підросту зменшилася з 2,6 до 1,5 тис. шт./га внаслідок його всихання під наметом материнського лісу, а стан значно погіршився порівняно з 1992 р. Стан підросту віком 16 років і старше у варіанті з рубкою сильної інтенсивності був значно кращим, ніж на контролі: його приріст у висоту за 10 років становив 1,5 м (на контролі – 0,5 м), а за останній рік – 15,50,08 см (на контролі – 4,00,06 см). У дослідному варіанті кількість підросту, який утворився протягом 8 років після рубки, становила близько 800 шт./га, а на контролі – лише 60 шт./га.

Результати цього досліду свідчать, що проведення лісогосподарських заходів, які поєднують елементи групово-поступової рубки дуже сильної інтен-сивності із заходами зі сприяння природному поновленню у стиглих природних лісах, створюють сприятливі умови для появи й росту самосіву і підросту сосни. Це позитивно впливає на відтворення природних сосняків.

висновки

У дисертаційній роботі представлено результати досліджень щодо оптимізації вирощування соснових лісів пристепових борів Лівобережної

України на прикладі Ізюмського бору. Розроблено пропозиції щодо застосування диферен-ційованих режимів рубок догляду в одновікових соснових молодняках. Уточ-нено діапазони інтенсивності проріджувань і прохідних рубок. Доповнено рекомендації щодо оптимізації рубок догляду у молодняках залежно від типів лісорослинних умов. Комплексно досліджено структуру природних соснових лісів Ізюмського бору. Запропоновано заходи щодо збереження і відтворення соснових лісів Ізюмського бору.

1. Соснові ліси в Ізюмському бору ростуть переважно в типах лісорос-лин-них умов В2 і А2, мають середній вік 56 років, бонітет – І, 8, середню повноту – 0,7. Загальна площа штучних соснових лісостанів Ізюмського бору становить 79а природних – 21Площа сосняків невпинно зменшується внаслідок пожеж, суцільних рубок і погіршення агротехніки створення й технології вирощування культур. Темпи зменшення площ природних лісів Ізюмського бору за період 1991 – рр. зросли в 3 рази порівняно з попереднім 40-річним періодом.

2. Застосування відповідних лісогосподарських заходів у процесі ство-рення й вирощування культур сосни та проведення в них рубок догляду сприяли тому, що в Ізюмському бору за останні 30 років постійно зростали запаси модальних деревостанів сосни VII–X класів віку.

3. Запаси модальних штучних соснових насаджень є більшими, ніж запаси модальних природних сосняків. Запаси модальних природних дерево-станів VII–X класів віку є нижчими на 16–38від запасів корінних деревоста-нів Степу. Запаси модальних штучних насаджень І–VIII класів віку близькі за значенням до запасів корінних деревостанів Степу, а IX класу віку і більше – на 15–20є меншими.

4. Природний відпад у штучних соснових деревостанах Ізюмського бору відбувається повільніше, ніж у повних штучних соснових деревостанах Лісо-степу і Полісся України згідно з таблицями ходу росту. Цей процес протікає повільніше у бідніших і сухіших лісорослинних умовах.

5. Наявність площ природних лісостанів сосни, з яких значна частка припа-дає на сосняки з підростом (41свідчить про можливість відтворення соснових лісів природним шляхом. Проте значну площу займають природні сосняки, кількість підросту в яких є недостатньою й не перевищує 2,5 тис./га (77,6. Частка природних сосняків із кількістю підросту понад 4,5 тис./га становить лише 1,7площі сосняків з підростом. На 70площі природних лісостанів із наявністю підросту його вік становить 16–30 років. Підріст такого віку не може досягнути основного ярусу і утворити повноцінний деревостан без проведення необхідних лісогосподарських заходів.

6. З поліпшенням вологозабезпечення та трофності умов місцезростання частка високоповнотних материнських деревостанів збільшується, а частка природних сосняків з наявністю підросту відповідно зменшується.

7. Найбільш сприятливі умови для появи і виживання сходів сосни створюються при попередньому поновленні після зрідження панівного ярусу деревостанів.

8. У природних молодняках сосни звичайної в Ізюмському бору переважаючим є груповий (контагіозний) тип розподілу дерев на площі.

9. В Ізюмському бору формуються умовно одновікові й різновікові, прості і складні середньовікові, пристиглі та стиглі природні сосняки. Верхній ярус різновікового природного деревостану сосни переважно формується з кількох вікових поколінь дерев, середній вік яких коливається в діапазоні 80–160 років.

рекомендації виробництву

1. У зв’язку з особливостями росту сосни у своєрідних умовах Ізюмського бору режими рубок догляду у соснових молодняках потрібно диференціювати. У понижених елементах рельєфу (А2) і на схилах північної (А1) та східної експозицій (А1), де насадження ростуть за І або ІІ бонітетами, рубки догляду слід починати раніше, провадити частіше і з більшою інтенсивністю, ніж на вершинах (А1) та південних (А0) і західних схилах (А1) пагорбів, на яких бонітет насаджень не перевищує ІІІ.

2. У культурах сосни віком до 20 років у А1 та А2, в насадженнях ІІІ та ІІ бонітетів доцільно провадити одне освітлення або прочищення, а у культурах І бонітету в АВ2 і В2 – одне освітлення сильної інтенсивності, а при певних умовах і прочищення. У першому випадку густота деревостану після рубок у віці 20 років має становити близько 3 тис. шт./га, в другому – 2–2,5 тис. шт./га.

3. Густота соснових насаджень, що ростуть у В2, після проведення проріджувань має становити 1,2–1,6 тис. шт./га.

4. У В2 при проведенні першої прохідної рубки можна застосовувати зріджування сильної інтенсивності навіть з вирубуванням певних рядів культур і зниженням повноти насаджень до 0,6.

5. Для поліпшення процесів природного відтворення соснових лісів доцільно застосовувати вибіркові та поступові системи рубок у поєднанні з заходами зі сприяння природному поновленню.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Манойло В.О., Головащенко М.Ф., Шинкаренко І.Б. Ріст і продуктивність середньовікових культур сосни на пагористих пісках Ізюмського пристепового бору // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: Майдан, 2002.– Вип. 103.– С. 123–127 (збір, обробка і аналіз матеріалу, написання).

2. Манойло В.О., Шинкаренко І.Б., Головащенко М.Ф. Вплив різних режимів рубок догляду на соснові культури Ізюмського бору // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: С.А.М., 2003.– Вип. 104.– С. 144–150 (збір, обробка і аналіз матеріалу, написання) .

3. Манойло В.О., Шинкаренко І.Б., Головащенко М.Ф., Тарнопільська О.М. Стан підросту в стиглих та перестійних сосняках Ізюмського бору та можливості його використання при лісовідтворенні // Науковий вісник Національного аграрного університету. Лісові культури.– К., 2004.– Вип. 70.– С. 289–296 (збір, обробка і аналіз матеріалу, написання).

4. Манойло В.О. Стан природних соснових лісів Ізюмського бору та перспективи їх відтворення // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: С.А.М., 2004.– Вип. 105.– С. 120–124.

5. Манойло В.О., Шинкаренко І.Б., Тарнопільська О.М., Лук’янець В.А. Вплив різних способів прохідних рубань на стан і продуктивність соснових культур у Північному Степу // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: С.А.М., 2004.– Вип. 107.– С. 79–84 (збір, обробка і аналіз матеріалу, написання).

6. Манойло В.О., Тарнопільська О.М., Головащенко М.Ф., Лук’янець В.А. Структура природних соснових лісів Ізюмського пристепового бору та шляхи їх збереження і відтворення // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: Оберіг, 2006.– Вип. 109.– С. 52–61 (збір, обробка і аналіз матеріалу, написання).

7. Манойло В.А., Шинкаренко И.Б., Головащенко Н.Ф. Проблемы сохра-нения и воспроизводства естественных сосновых лесов Изюмского бора // Тр. междунар. научно-практической конф. „Проблемы функционирования, стабилизации и устойчивости развития предприятий лесопромышленного комплекса в новом столетии”. – Воронеж, 2004. – С. 74–77 (збір, обробка і аналіз матеріалу, написання).

8. Манойло В.О., Тарнопільська О.М., Головащенко М.Ф., Лук’янець В.А. Проблеми збереження та відтворення природних соснових лісів Ізюмського Пристепового бору // Ліс, наука, суспільство: Мат. міжнар. ювіл. конф., присвяч. 75-річчю із дня заснування УкрНДІЛГА (30–31 березня 2005 р., м. Харків). – Харків, 2005. – С. 20–21 (збір, обробка і аналіз матеріалу, написання).

9. Салтиков А. М., Ткач Л. І., Манойло В. О.