ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ЮРІЯ ФЕДЬКОВИЧА

СОЛОДКИЙ ВОЛОДИМИР ДМИТРОВИЧ

УДК 581.526.42 (477.85)

ЕКОСИСТЕМНИЙ ПІДХІД У ВЕДЕННІ ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА БУКОВИНСЬКИХ КАРПАТ І ПЕРЕДКАРПАТТЯ В АСПЕКТІ ЗБАЛАНСОВАНОГО РОЗВИТКУ РЕГІОНУ

03.00.16 – екологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Чернівці – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі екології та права Національного технічного університету ”Харківський політехнічний інститут”

Науковий керівник: кандидат біологічних наук, доцент

Масікевич Юрій Григорович,

Національний технічний університет ”Харківський політехнічний інститут”, завідувач кафедри екології і права

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Термена Борис Костянтинович,

Чернівецький національний університет

імені Юрія Федьковича, професор кафедри ботаніки та охорони природи

доктор біологічних наук, професор

Парпан Василь Іванович,

директор Українського НДІ

гірського лісівництва, м. Івано-Франківськ

Провідна установа – Інститут екології Карпат НАНУ, м Львів

Захист відбудеться 7 лютого 2007 р. о 1200 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 76.051.05 при Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича, за адресою: вул. Лесі Українки, 25, (III корпус університету, аудиторія 81), м.Чернівці, 58012, Україна.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича, за адресою: вул. Лесі Українки, 23, м.Чернівці, 58012, Україна.

Автореферат розісланий 05.01.2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Копильчук Г.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вивченню екологічної ролі лісів Карпат і Передкарпаття присвячено чимало фундаментальних досліджень (Остапенко, 1961; Швиденко, 1972, 2003; Парпан, 1996, 2001, 2003; Герушинський, 1996; Генсірук, 1998; та ін. ).

На сьогоднішній день екосистемний підхід у веденні лісового господарства на зонально-типологічній основі з врахуванням водозбірного принципу є одним із найважливіших шляхів збереження цілісності природних гірських та передгірських екосистем, що здатні протидіяти катастрофічним паводкам і зсувам - серйозній загрозі екологічній безпеці Карпатського регіону в останні роки.

Особливої уваги вимагає екологізація лісокористування з метою підвищення екологічних і захисних функцій гірських та передгірських лісів, продуктивності деревостанів, надійного відновлення корінних лісонасаджень, розширення природно-заповідного фонду та розвитку екологічної мережі.

Вкрай необхідним є розробка програм переходу до збалансованого розвитку, які б враховували збереження довкілля, вдосконалення управління природними ресурсами, місцеві ресурсно-екологічні проблеми. З огляду на це представлена дисертаційна робота, що присвячена екосистемному підходу у веденні лісового господарства Буковинських Карпат та Передкарпатті є сучасною і актуальною.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі екології і права Чернівецького факультету Національного технічного університету ”Харківський політехнічний інститут” у 2000 -2006 роках відповідно до тематичного плану науково-дослідної роботи кафедри по темі “Дослідження впливу антропогенних та метеорологічних чинників на стан довкілля та біорізноманіття урбанізованих і заповідних територій Карпатського регіону”, у рамках наукової держбюджетної теми „Розробка концепції регіональної схеми формування екомережі Дністровського екокоридору” (номер державної реєстрації 0105U008282), а також міжнародних проектів „Підтримка розвитку Національної екологічної мережі України у рамках формування Всеєвропейської екологічної мережі. Задум та втілення в пілотній зоні, шифр – PIN-MATRA 2002/018 №76175-00”, „Транснаціональна екологічна мережа Карпат, шифр – ENVRES 9703-TACIS.

Мета і завдання досліджень. Мета дисертаційної роботи – визначення основних напрямків екосистемного ведення лісового господарства у Буковинських Карпатах та Передкарпатті для розробки програми збалансованого розвитку регіону.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

1. Проаналізувати загальний стан лісового фонду досліджуваного регіону, методи ведення лісового господарства та визначити основні напрямки вдосконалення системи ведення лісового господарства в цих умовах.

2. Розробити основи екосистемного підходу у веденні лісового господарства Буковинських Карпат і Передкарпаття, зокрема:

- розробити принципи екологічно-доцільного групування найбільш розповсюджених типів лісу;

- вивчити використання природного потенціалу лісорослинних умов досліджуваного регіону з метою уточнення ходу росту основних лісотвірних деревних порід та моделювання динаміки таксаційних показників деревостанів;

- здійснити аналіз екологічних наслідків рівномірно-поступових рубок головного користування та їх вдосконалення щодо створення оптимальних умов природного лісовідновлення, збереження біорізноманіття, мінімізації ерозії ґрунтів;

3. Визначити та проаналізувати основні напрямки збереження і відтворення біорізноманіття Буковинських Карпат і Передкарпаття, зокрема:

- впровадження природозберігаючих технологій;

- оптимізації природно-заповідного фонду, як основи екологічної мережі регіону;

- збереження раритетних видів флори;

4. Розробити схему структурно-функціональної організації комплексної програми збалансованого розвитку регіону „Буковина SD”.

Об’єкт досліджень– сучасні методи господарювання в лісах Буковинських Карпат та Передкарпаття.

Предмет досліджень – стан лісових екосистем в умовах антропогенного впливу.

Методи дослідження – польові, камеральні, вивчення обліково-фондових матеріалів. Для збору польового матеріалу використовувались експедиційні, економіко-статистичні та аналітичні методи системного аналізу.

Наукова новизна отриманих результатів. Отримані результати дисертаційної роботи вперше на екосистемному рівні дають можливість узагальнити дані стосовно розвитку конфлікту між природокористуванням і охороною навколишнього природного середовища в регіоні Буковинських Карпат та Передкарпаття.

Вперше розглянуто питання переходу лісокористування на екосистемні принципи та вдосконалення господарювання у гірських лісах регіону та узгоджено їх з вимогами до збереження біорізноманіття, водних ресурсів, ґрунтів. В рамках екосистемного підходу в лісокористуванні вдосконалено рівномірно-поступові рубки головного користування з використанням принципово нового методу сприяння природному поновленню.

Запропоновано ресурсно-екологічну гармонізацію цільових підходів до групування типів лісу та систему господарювання для виділених господарсько-екологічно доцільних груп типів лісу. Для гірсько-захисної групи яличників розподіл типів лісу за класами і коефіцієнтами водорегулювання встановлено вперше.

Розроблено і впроваджено рекомендації щодо оптимізації природно-заповідного фонду досліджуваної території.

Вперше встановлено, що в умовах Буковинських Карпат і Передкарпаття нормативи функцій росту Picea аbies (L.) Karst розраховані за рівняннями Кевессі є значно ближчі до істинних значень, ніж ті, що виконані за рівняннями Томазіуса, Мітчерліха. Це свідчить про високий рівень використання природного потенціалу лісорослинних умов, продуктивності і стійкості лісових екосистем.

Як підсумок роботи щодо екосистемного підходу у веденні лісового господарства Буковинських Карпат та Передкарпаття в аспекті збалансованого розвитку регіону для створення умов гармонізації різних стратегій природокористування у ландшафті водозбору вперше розроблено схему структурно-функціональної організації комплексної регіональної програми “Буковина-SD”.

Практичне значення роботи. Робота виконана в розрізі вимог Закону України „Про мораторій на проведення суцільних рубок на гірських схилах в ялицево-букових лісах Карпатського регіону” від 10 лютого 2000 року, № 1434-ІІІ, Закону України „Про природно-заповідний фонд України” від 16 червня 1992 року, № 2456-ХІІ, Закону України „Про Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000-2015 роки” від 21 вересня 2000 року, № 1989-ІІІ та Державної програми „Ліси України” на 2002-2015 роки, що затверджена постановою Кабінету Міністрів від 29 квітня 2002 року № 581, відповідає вимогам Карпатської Конвенції (Київ, 2003).

Запропонований підхід вдосконалення рівномірно-поступових рубок сприяє кращому природному лісовідновленню, зниженню загрози ерозії ґрунтів, економії виробничих ресурсів.

Вдосконалена автором канатна установка для повітряного спуску деревини з гірських лісосік, що забезпечує збереження лісових екосистем внаслідок попередження ґрунтової ерозії, збільшення кількості підросту успішно випробувана на лісосіках Усть-Путильського лісництва Путильського держлісгоспу.

Окремі результати дослідження впроваджені в ході реалізації проектів та програм міжнародного, національного і регіонального рівнів, серед яких: „Транснаціональна екологічна мережа Карпат”, „Підтримка розвитку Національної екологічної мережі України у рамках формування Всеєвропейської екологічної мережі. Задум та впровадження в пілотній зоні” тощо.

Матеріали й методи досліджень дисертаційної роботи покладені в основу написання в співавторстві одинадцяти підручників та навчальних посібників під грифом Міністерства освіти України, що використовуються у навчальному процесі при читанні лекцій та проведенні лабораторно-практичних занять з нормативних та спеціальних курсів: „Заповідна справа”, „Управління природоохоронною діяльністю”, „Природоохоронне інспектування”, “Основи екологічної безпеки територій та акваторій”, „Екологічне лісівництво” для студентів спеціальності - 8.070801 “Екологія та охорона навколишнього середовища” Національного технічного університету ”Харківський політехнічний інститут”.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням автора. Особистий вклад здобувача полягає в визначенні напрямку, об’ємів та методів дослідження; в безпосередній участі при виконанні всього обсягу польових та камеральних робіт; в аналізі та узагальненні результатів; статистичній обробці матеріалу; апробації отриманих результатів та підготовці наукових праць до друку.

У наукових працях, опублікованих у співавторстві, автор є повноправним членом творчої групи, права співавторів не порушені.

Апробація результатів дисертації. Результати дослідження, основні положення та висновки дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на: міжнародній науково-методичній конференції “До 115-ї річниці Харківського державного політехнічного університету” (Харків, 2000), міжнародній науковій конференції “Теорія і методи оцінювання, оптимізації використання та відтворення земельних ресурсів” (Київ, 2002), міжнародній науково-практичній конференції “Сертифікація лісів України в контексті розвитку сучасної лісової політики” (Київ, 2002), Восьмих Погребняківських читаннях у Харківському національному аграрному університеті ім. В.В.Докучаєва (Харків, 2002), науково-практичній конференції “Лісова наука – лісове господарство: стан та перспективи” (Харків, 2003), міжнародних наукових конференцій „Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем” (Чернівці,2002-2006), міжнародній науково-практичній конференції по збереженню лісових екосистем (Німеччина, Фрайбург, 2003), науково-практичній конференції “Ліс, наука, суспільство” (Харків, 2005) та на наукових семінарах Національного технічного університету ”Харківський політехнічний інститут” (2000-2006 рр.).

Публікації. Основні результати дисертаційних досліджень висвітлено в 21 науковій роботі: 8 статей у провідних фахових виданнях, брошури та 12 публікацій у матеріалах і тезах доповідей міжнародних і національних конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертацію викладено на 208 сторінках (основний текст – 140 сторінок). Дисертація складається з вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел ( 243 найменувань, з них 10 іншомовних) і 12 додатків на 48 сторінках. Дисертація проілюстрована 11 рисунками та 23 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Описано екологічну роль гірських та передгірських лісів, показано наслідки ненормативного природокористування у регіоні в результаті дії антропогенного фактору та проаналізовано основні напрямки вдосконалення системи ведення лісового господарства в цих умовах.

Аналіз джерел літератури і власних досліджень показали, що ліси Карпат та Передкарпаття є екологічним каркасом природних ландшафтів та основним стабілізуючим елементом їхнього сталого розвитку, особливо у гірських водозборах, які є значно вразливішими щодо негативних чинників порівняно з рівнинними територіями. Гірські та передгірські ліси мають велике загальноєвропейське екологічне значення, оскільки вони визначають умови динамічної рівноваги природного середовища басейнів великих рік Європи. Саме від стану та розподілу у ландшафтах суттєво залежать їх біосферні функції, серед яких першочергове значення в горах та передгір’ї має водорегулююча та ґрунтозахисна роль. Для вирішення цих питань необхідний перехід природокористування (в т.ч. лісокористування) на водозбірно-ландшафтну основу.

Показано, що для вдосконалення системи ведення лісового господарства з врахуванням негативного природно-антропогенного впливу на водозбірні басейни необхідно досягти узгодження ресурсних та природоохоронних цілей. При цьому доцільно використати ідею цільового групування типів лісу за функціональною спрямованістю.

Об’єкти та методи досліджень. У якості базових об’єктів для вивчення використані водозбори рік Прут і Сірет. Дослідження проводились у лісових формаціях Путильського, Вижницького та Сторожинецького районів Чернівецької області (загальною площею 155,2 тис. га) в межах Буковинських Карпат і Передкарпаття.

Лісовий фонд та тенденції його динаміки аналізували за обліково-фондовими матеріалами Чернівецького обласного управління лісового господарства, інших лісокористувачів та шляхом рекогносцирувальних і детальних польових обстежень в діапазоні абсолютних висот 100-1400 м н.р.м.

Лісові насадження вивчалися за віковими рядами із закладкою пробних площ згідно загальноприйнятих в лісівництві та лісовій таксації методів (Анучін, 1982; Теслюк, 1993).

Рівень біологічної продуктивності лісів та їх біосферної ролі, на які орієнтує концепція сталого лісокористування, оцінювали за ступенем реалізації продуктивного потенціалу екотопу (Туркевич, 1977; Голубець 2000, 2005). Вивчення ходу росту основних лісотвірних деревних порід та моделювання динаміки таксаційних показників деревостанів, що зростають в різних типах лісу, проводилося за модельними деревами різного віку.

Оцінку рівня використання природного потенціалу лісових угідь та визначення резервів підвищення продуктивності деревостанів проводили шляхом співставлення їх потенційної і фактичної продуктивностей згідно методик (Остапенко, 1959; Туркевич, 1973).

Вивчення питань раціонального використання, відтворення і охорони лісів, запровадження екологічних засад гірського та пердгірського лісівництва проводилося з врахуванням відповідних пропозицій (Комендар,1973; Парпан, 1993, 2001, 2003; Термена, 2005).

Питання дотримання природоохоронних вимог при лісоексплуатації досліджувалися на прикладі рівномірно-поступових рубок, що апробовані на території Буковини і займають половину від загальної площі рубок головного користування. Враховувалися пропозиції німецьких лісівників Г.Гартінга, Г.Котта, Л. Пфейля щодо застосування цього виду рубок (Швиденко, Свириденко, 1995).

Кількісні показники природного відновлення досліджували на пробних площах відповідно до оцінки природного відновлення за шкалою Нестерова,1954. Якісну оцінку підросту проводили за шкалою Успенського, 1976.

Дослідження підросту проводили в основних типах лісу досліджуваної території. Отримані на пробних площах експериментальні дані опрацьовували варіаційно-статистичними методами з використанням табличного редактора EXEL з пакету MS OFFICE 2003.

Для таксономічного, господарського і функціонального спрощення оцінки, обліку та управління лісовими ресурсами використана ідея групування типів лісу, яка була започаткована у регіоні дослідження в 60-х рр. ХХ ст. Б.Ф.Остапенком. (Остапенко, 1963).

В процесі розробки системи лісогосподарських заходів аналізували нормативні положення, що регламентують ведення лісового господарства у горах та передгір’ї, на предмет їх узгодженості та відповідності принципам сталого лісокористування.

Природні умови регіону досліджень та стан лісових ресурсів

За комплексним лісогосподарським районуванням Західного регіону України, Буковинські Карпати та Передкарпаття відноситься до Лісогосподарської області Українських Карпат, Прикарпатського та Гірськокарпатського округів, які знаходяться в територіальних межах відповідної рослинної та лісівничо-типологічної області та включає лісогосподарські райони: Прикарпатський, Зовнішніх Карпат та Високогірний. (Генсірук, 1998).

Згідно матеріалів лісовпорядкування у Прикарпатському районі розповсюджені дубові, ялицево-дубові, дубово-букові та ялицево-букові ліси, а також післялісові луки. У районі Зовнішніх Карпат ростуть букові та темнохвойно-букові ліси. Високогірний район займають ялицево-ялинові і ялинові ліси, вище яких знаходяться полони. Узагальнена нами характеристика регіону дослідження наведена у таблиці 1.

Таблиця 1

Характеристика лісового фонду регіону дослідження

Лісогоспо-дарський округ | Лісо-господарський район | Лісистість, % | Питома вага

лісів І групи, % | Типи лісу | Прикарпат-ський | Прикарпат-ський | 30,8 | 38,2 | §

§

§

Карпат | 62,9 | 35,1 | §

§

§

В цілому, лісова рослинність Буковинських Карпат та Передкарпаття зустрічається в межах висот від 100 до 1400 м н.р.м. і суттєво відрізняється за породним складом, в залежності від лісорослинних умов. Ліси представлені десятьма типами умов місцезростання – В2, 3, 4; С1, 2, 3,4 ; D1, 2, 3.

Зі зміною висоти над рівнем моря спостерігається зниження трофності і, відповідно, збіднюється склад насаджень. Так, передгір’я є зоною букових лісів. Ліси тут формуються на вододілах та в долинах річок на відносно багатих ґрунтах. Зустрічаються ялицеві насадження, які подекуди домінують на висотах 350-500 м, у смузі, що прилягає до нижньої частини гір. Дуб звичайний частіше зустрічається у понижених місцях басейнів Прута і Сірету.

Гірську зону за лісорослинними умовами уявно можна розділити на три пояси: нижній (500-650 м), середній (650-1100 м) та верхній (1100-1400м н.р.м.). У перехідному до передгір’я нижньому поясі домінують букові та ялицеві ліси. Ялина зустрічається у домішку до ялиці та бука. На нижній межі середнього поясу лісу появляються природні ялинники. Починаючи з висот 650-800 м розвиваються субори. Сучасна верхня межа лісу пролягає на висотах 1200-1300 м. За останні десятиріччя має місце тенденція зниження верхньої межі лісу в гірській частині.

В регіоні досліджень існує потенційна небезпека виникнення природних катаклізмів, яка значно посилена антропогенною трансформацією водозбірних басейнів.

В результаті досліджень дисертантом виділено 21,3 тис. га лісів, що потребують особливого природоохоронного режиму.

Наукові основи оптимізації природного відновлення корінних

високопродуктивних лісів Буковинських Карпат та Передкарпаття

Господарсько-доцільне групування найбільш розповсюджених типів лісу. В досліджуваному регіоні дисертантом виділено господарсько-доцільні групи типів лісу з врахуванням функціонального призначення лісів різних категорій захисності. Проведені дослідження вказують на необхідність виділення в регіоні трьох цільових захисних груп лісів: темнохвойних, букових і гірських долин.

Серед захисних темнохвойних лісів виділено дві господарсько-доцільні гірськозахисні групи типів лісу: ялинники, які поширені тільки у гірській частині, і яличники, що розповсюджені як у гірській, так і передгірській зонах. Цільову групу захисних букових лісів утворюють гірськозахисні бучини: з перевагою у гірській зоні вологих ялиново-ялицевих субучин, а в передгірній – вологих ялицевих бучин. До цільової групи захисних лісів гірських долин віднесено руслозахисні вільшаники із переважанням вільхи сірої та берегозахисні вільшаники із перевагою у складі вільхи чорної, а також гірськодолинні діброви.

У рамках встановлених цільових груп лісів дисертантом визначено такі напрямки функціональної спрямованості лісогосподарських заходів за водорегулюючою роллю лісів:

а) для захисних темнохвойних лісів: ялинників гірськозахисних (6 клас водорегулювання), яличин гірськозахисних (7-10 клас) і захисних букових лісів (7-10 клас водорегулювання) – реконструктивно-меліоративний з врахуванням рекреаційно-захисного напрямку;

б) для захисних лісів гірських долин: руслозахисних вільшин (4 клас) – заповідно-меліоративний; руслозахисних та берегозахисних вільшин (5 клас) і гірськодолинних дібров (8-9 клас) - водоохоронно-захисний.

Слід зазначити, що для гірсько-захисної групи яличин розподіл типів лісу за класами і коефіцієнтами водорегулювання дисертантом встановлено вперше оскільки О.Ф.Поляковим у класифікаційному списку типів лісу Карпатських областей ця група не відображена.

Використання природного потенціалу лісорослинних умов. Одним із інтегральних показників ефективності ведення лісового господарства і, як наслідку, продуктивності і стійкості лісових екосистем є ступінь використання природного потенціалу лісорослинних умов. З цією метою нами було оцінено хід росту однієї із основних лісотвірних порід обстежених деревостанів заказника “Чорний діл” – ялини звичайної (Picea abies (L.) Karst.).

Результати показали, що динаміка середньої висоти ялини у модальних насадженнях з віком, в залежності від типу лісу, описується за такими рівняннями Кевессі:

1) вологий ялицево-ялиновий сугруд – з 5 до 110 років, місцеположення – 1000-1150 м н.р.м.

HЯ = 15,937 х exp-0,018 A – 56,468 х exp-0,015 A + 38,386;

2) вологий ялиновий сугруд – з 12 до 90 років, місцеположення – 900-1275 м н.р.м.

HЯ = 9,490 х exp-0,011 A – 56,022 х exp-0,009 A + 45,700;

3) вологий ялиновий субір – з 20 до 110 років, місцеположення – 1225-1400 м н.р.м.

HЯ = 9,071 х exp-0,021 A – 51,408 х exp-0,010 A + 41,106.

Побудовані криві вікової динаміки середньої висоти ялини звичайної в типах лісу С3ЯцЯ, С3Я та В3Я характеризують, відповідно, такі рівні продуктивності, визначені для базового віку (50 років): I,1; II,2; II,9. Це свідчить про досить високий ступінь використання ялиною звичайною природного потенціалу екотопу. Встановлено, що в умовах Буковинських Карпат і Передкарпаття нормативи функцій росту Picea abies розраховані за рівняннями Кевессі є значно ближчі до істинних значень, ніж ті, що виконані за рівняннями Томазіуса, Мітчерліха.

Застосування рівномірно-поступових рубок. Однією з причин руйнівних паводків, які спостерігалися в останні роки на Буковині, є екологічно недосконале ведення лісового господарства, особливо технологій головних рубок. Нами показано, що для умов Буковини найбільш доцільними є рівномірно-поступові рубки головного користування (РПР). В цілому, за останні десятиріччя, обсяги РПР у регіоні досліджень складали близько половини від рубок головного користування (рис. 1.).

Рис. 1. Співвідношення рівномірно-поступових рубок до загального об’єму рубок головного користування на території Буковинських Карпат і Передкарпаття

На підставі досліджень дисертантом запропоновано впровадження удосконалених двоприйомних рівномірно-поступових рубок головного користування (РПР(у). Вони передбачають спеціальні методи сприяння природному поновленню в ході першого прийому рубки – ланцюгових стимуляторів колісних тракторів. Видовий склад насадження після РПР(у) забезпечує збереження і природне відновлення корінних типів лісу, гармонійне поєднання екологічних і господарських вимог щодо лісоексплуатації і лісовідновлення, а саме: вони не викликають ерозії ґрунтів, створюють сприятливі умови для отримання і формування благонадійного молодого покоління лісу природного походження, збереження біорізноманіття.

Проведені нами дослідження природного поновлення в різних типах лісу свідчать про доцільність двоприйомних РПР(у), які в лісогосподарському і лісоексплуатаційному відношеннях більш ефективні. Встановлено, що після проведення удосконалених двоприйомних рівномірно-поступових рубок головного користування в всіх типах лісу природне поновлення оцінюється за найвищим показником – як добре, зберігається корінний тип лісу, покращується видовий склад, підріст здатний до ефективного формування нового деревостану. Водночас практика показує, що чутливість підросту бука до його освітлення дещо перебільшена, а саме: його можна швидше звільняти від притінення і у високоповнотних насадженнях, що дає можливість зекономити ресурси виробництва та зменшити людське втручання у природу лісу.

Крім кількісної оцінки підросту визначали благонадійність підросту (табл. 2.), тобто його здатність формувати відповідні деревостани. Аналіз проведених досліджень в різних типах лісу, крутизні схилу, висоти над рівнем моря, складу та віку насаджень при проведенні рівномірно-поступових, суцільно-лісосічних рубок в різний сезон їх рубання, різному способі трелювання деревини (повітряне, гужове, гусеничними та колісними тракторами) свідчить що при удосконалених рівномірно-поступових рубках створюються умови для появи та збереження наявного життєздатного підросту насіннєвого походження головних лісоутворюючих порід в достатній кількості для лісовідновлення.

Таким чином, стан і кількість природного поновлення на закладених нами пробах, свідчать про те, що на території Буковинських Карпат та Передкарпаття доцільніше проводити двоприйомні удосконалені РПР.

Ці рубки забезпечують узгоджене досягнення позитивних екологічного та економічного ефектів і забезпечують: збереження екологічних функцій лісових насаджень у гірських та передгірських ландшафтах та лісового біорізноманіття; оптимальне лісовідновлення за рахунок створення для проростання насіння та підросту кращих мікроумов; природне відновлення корінних, більш стійких та продуктивніших типів лісу; скорочення загального терміну вирощування насаджень за рахунок прискорення річного приросту підросту; зниження витрат виробничих ресурсів на створення штучних насаджень.

Таблиця 2.

Якісна оцінка природного поновлення після двоприйомних і двоприйомних удосконалених рівномірно-поступових рубок

Тип лісу | Назва виду | Вид

руб-ки | Відношення

середнього

прироросту за

п’ятирічку до

попереднього

(М±m) | Протяжність

крони по

стовбуру

%

(М±m) | Категорії

якісної

оцінки

Волога

ялицева субучина

Волога

ялиново-

ялицева бучина

Волога

буково-ялинова

суяличина | Fagus

sylvatiсa L.

Abies

аlba Mill.

Picea

аbies (L.) Karst

Acer psevdo-

platanus L.

Fagus

sylvatiсa L.

Abies

аlba Mill.

Fagus

sylvatiсa L.

Abies

alba Mill. | 1*

2**

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2 | 1,2±0,31

1,4±0,25

0,9±0,60

1,1±0,28

1,4±0,29

1,2±0,30

1,1±0,27

1,3±0,24

1,3±0,34

1,4±0,27

1,1±0,30

1,2±0,29

1,2±0,30

1,3±0,28

1,2±0,29

1,4±0,34 | 80±1,14

90±0,98

60±1,10

72±1,08

89±0,24

81±0,98

74±0,27

75±0,34

80±1,14

91±0,94

80±1,06

79±1,09

82±1,04

92±0,84

78±0,29

76±0,39 | благонадійний

благонадійний

сумнівний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

благонадійний

1*-двоприйомна РПР; 2**- двоприйомна удосконалена РПР.

Напрямки запровадження принципів сталого природокористування у Буковинських Карпатах і Передкарпатті

Впровадження природозберігаючих елементів технологій лісоексплуатації – пріоритетний напрямок збереження біорізноманіття лісових екосистем. Багаторічне інтенсивне господарювання без належного врахування специфіки гірських та передгірських умов у лісах регіону (рис. 2.) призвело до порушення екологічної рівноваги. Натурне вивчення показало, що внаслідок суцільно-лісосічних рубок і застосування недосконалих технологій лісозаготівель на 60-90 % площі лісосік зноситься лісова підстилка, порушується поверхня ґрунту.

Загальною проблемою для всіх лісогосподарських підприємств є відсутність механізмів повітряного трелювання деревини при розробці лісосік в гірських умовах.

З метою забезпечення збереження довкілля при здійсненні лісозаготівельних робіт нами було сконструйовано і виготовлено експериментальний варіант канатно-підвісної установки (КПУ). Установка пройшла успішне випробовування у лісництвах Путильського держлісгоспу. На ділянках, де проводилась розробка лісосік із застосуванням КПУ, ерозією пошкоджувалося лише 2-6 % площі лісосіки, зберігався практично весь підріст. Запропонована установка забезпечує високу продуктивність механізованої праці, збереження водорегулюючих, грунто- водозахисних та інших корисних властивостей лісу, а також успішне поновлення головних і супутніх порід, має високий економічний ефект.

Рис. 2. Динаміка застосування різних методів трелювання деревини на лісосіках Буковинських Карпат та Передкарпаття у 1960-2005 рр.

Оптимізація системи природно-заповідних територій та об’єктів – основа екологічної мережі Буковинських Карпат та Передкарпаття. Технократичне ведення лісового господарства призвело до зменшення біорізноманіття, що вимагає впровадження конкретних заходів по оптимізації системи природно-заповідних територій та об’єктів, розбудови екологічної мережі досліджуваного регіону.

Сьогодні природно-заповідний фонд (ПЗФ) складає 85,4 тис. га - 10 % території області. З врахуванням наявних цінних угідь і ландшафтів та наших досліджень прогнозується збільшення цієї площі до 110 тис. га. Майже 90 % нових заповідних територій знаходиться в лісових масивах Буковинських Карпат та Передкарпаття.

В результаті наших досліджень Буковинських Карпат та Передкарпаття було виявлено і в установленому порядку ініційовано прийняття рішення Чернівецької обласної ради про створення десяти природно-заповідних територій та об’єктів загальною площею 458 гектарів. З метою оптимізації природно-заповідного фонду Буковинських Карпат і Передкарпаття, розбудови екологічної мережі, раціонального використання рекреаційних ресурсів досліджуваного регіону у встановленому порядку підготовлені та подані необхідні документи для створення 20 нових природно-заповідних територій (заповідних урочищ, пам’яток природи загальнодержавного та місцевого значення) загальною площею 132 га, а також визначено 25 унікальних природних ділянок, придатних для рекреаційного використання, ємністю понад 2000 чоловік в день.

Збереження та раціональне використання раритетних видів флори лук і полонин – необхідна умова збалансованого природокористування. Луки та полонини Буковинських Карпат і Передкарпаття займають майже 8,5 тис. га на території лісового фонду Путильського, Сторожинецького держлісгоспів, Берегометського державного лісомисливського господарства, Карпатського держспецлісгоспу АПК, землях запасу сільських рад Путильського, Вижницького та Сторожинецького районів досліджуваного регіону.

Показано, що збереження флори Буковинських Карпат та Передкарпаття, а особливо її раритетних видів, має пріоритетне місце у сталому природокористуванні. Всього на території досліджуваного регіону виявлено 630 видів судинних рослин в т.ч. 80 раритетних, з них 34 – занесені до Червоної книги України. На луках і полонинах визначено умови природного підтримання і відтворення цінних видів флори, що тут зростають.

Пропозиції щодо запровадження норм сталого розвитку (Програма – Буковина SD).Використання багатого ресурсного потенціалу Буковинських Карпат та Передкарпаття з порушенням природоохоронних норм зумовило зміну ландшафтної структури краю: розорювання до 42 % території, зниження її лісистості з 60 до 32 %, збіднення біорізноманіття. Під впливом діяльності людини в регіоні активізуються екологічні загрози стабільному розвиткові: ерозія ґрунтів, буреломи, вітровали, карстові процеси, сейсмічні впливи, і, особливо, паводки, при яких рівень води в річках може підніматися до 4 м. Визначальною причиною розвитку паводків є надмірна вирубка гірських лісів, порушення їхньої структури та загальної структури рослинного покриву гірських ландшафтів, що знизило гідрологічну ємність природних екосистем і призвело до порушення гідрологічного режиму. та розвитку ерозійних процесів у водозборах.

Для системного поєднання соціально-економічних та природоохоронних цілей розвитку регіону через міжсекторальну гармонізацію планів дій нами розроблена схема структурно-функціональної організації програми “Буковина-SD” (рис.3.), що враховує історично сформовані природні, соціально-економічні, культурологічні та інші особливості краю, а також перспективні напрями його розвитку. Загальний план дій у програмі “Буковина-SD” передбачає створення умов запровадження принципів сталого господарювання, що включає схему взаємодії суб’єктів суспільних відносин при реалізації цільових підпрограм дій різного спрямування, ієрархічних рівнів і напрямки міжсекторальної гармонізації планів дій та узгоджену систему зворотних зв’язків суб’єктів природокористування при реалізації заходів з вдосконалення управління природними ресурсами регіону.

Рис. 3. Схема структурно-функціональної організації програми “Буковина-SD”

ВИСНОВКИ

Науково не обґрунтоване ведення лісового господарства в Буковинських Карпатах та Передкарпатті зумовило зниження екологічних і захисних функцій гірських лісів, продуктивності деревостанів, розвиток ерозійних процесів, зменшення біорізноманіття і неблагонадійність природного поновлення. Це вимагає термінового запровадження екосистемного підходу до лісокористування, що передбачає використання сучасних екологічно безпечних методів господарювання за водозбірно-ландшафтним принципом на зонально-типологічній основі, розширення природно-заповідного фонду та розвитку екологічної мережі.

1. Серед чинників, які суттєво впливають на стан лісових екосистем Буковинських Карпат і Передкарпаття і формують потенційні загрози, слід виділити антропогенне порушення рослинного і ґрунтового покриву гірських водозборів, зниження стійкості та екологічної ролі лісів, значні коливання природно-кліматичних факторів тощо. Показано невідповідність існуючих технологій та технічного забезпечення рубок головного користування основним екологічним принципам, що забезпечують збереження цілісності лісових екосистем.

2. Основою запровадження екосистемного підходу ведення лісового господарства (збалансованого лісокористування) у регіоні має стати господарсько-екологічне групування типів лісу з врахуванням продуктивності, стійкості та екологічної ролі гірських лісів. Для передгірних та гірських районів виділено цільові групи лісів з визначенням господарсько-доцільних груп типів лісу, що передбачає наступні пріоритети ведення лісового господарства: водоохоронно-грунтозахисний, водоохоронно-рекреаційний, водоохоронно-берего-захисно-рекреаційний.

3. Для особливо захисних ділянок лісового фонду за водорегулюючою роллю визначена наступна функціональна спрямованість лісогосподарських заходів: реконструктивно-меліоративна, заповідно-меліоративна та водоохоронно-захисна.

4. Результати вивчення ходу росту та моделювання динаміки таксаційних показників деревостанів Picea abies дають можливість порівняти опис функцій росту виконаних за базовими рівняннями Томазіуса, Мітчерліха і Кевессі. Встановлено, що в умовах Буковинських Карпат і Передкарпаття нормативи росту розраховані за рівняннями Кевессі є значно ближчі до істинних значень, це свідчить про високий рівень використання природного потенціалу лісорослинних умов, продуктивності і стійкості лісових екосистем.

5. В умовах Буковинських Карпат і Передкарпаття доцільним є застосування удосконалених нами двоприйомних рівномірно-поступових рубок головного користування, які забезпечують узгоджене досягнення позитивних екологічного та економічного ефектів ( мінімізація втручання в лісову екосистему, забезпечення природного поновлення деревостанів і стійкості лісових фітоценозів при зменшенні економічних затрат).

6. Впровадження рекомендованої нами канатної установки повітряного спуску деревини з гірських лісосік забезпечує належне збереження лісових екосистем внаслідок попередження ґрунтової ерозії, збереження підросту з одночасним зменшенням трудовитрат при заготівлі деревини.

7. Встановлено, що лісові масиви Буковинських Карпат та Передкарпаття є основою формування територій природно-заповідного фонду (ПЗФ) та регіональної екомережі. При цьому 89 % ПЗФ є лісовими масивами, а ще 21,3 тис. га лісів Чернівецькій області потребують надання особливого природоохоронного режиму. Зокрема виявлено і описано 20 нових природно-заповідних територій (заповідних урочищ, пам’яток природи загальнодержавного та місцевого значення) загальною площею 132 га; 25 нових ділянок, придатних для рекреаційного використання ємністю понад 2000 чоловік в день.

8. Для створення умов гармонізації різних стратегій природокористування у ландшафті водозбору та довкілля на принципах збалансованого розвитку розроблено схему структурно-функціональної організації комплексної регіональної програми “Буковина-SD”.

СПИСОК ПРАЦЬ ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Масікевич Ю.Г., Чорней І.І., Солодкий В.Д. та ін., Деякі аспекти формування екологічної мережі Чернівецької області в розвитку національної екологічної мережі України //Екологія та ноосферологія. т.16, №3-4.Київ-Дніпропетровськ - 2005 р. – С. 33-39.(Дисертант виконав експериментальну частину роботи, сформулював основні положення та висновки, підготував матеріал до друку).

2. Солодкий В.Д., В.А. Головашкін, В.В. Лавров. Гармонізація цільових підходів до групування типів лісу і розвиток системи господарювання у гірських та передгірських водозборах Північної Буковини //Лісівництво і агролісомеліорація. Випуск 106. Харків, ”С.А.М.”, 2004 р. – С. 40-49. (Дисертант виконав експериментальну частину роботи, сформулював основні положення та висновки, підготував матеріал до друку).

3. В.В.Лавров, Солодкий В.Д. Приклад системного підходу до формування програми інтегрованого управління водозбірними басейнами Чернівецької області з використанням екологічної ролі лісів //Лісівництво і агролісомеліорація. Випуск 108. Харків, ”С.А.М.”, 2005 р. – С. 33-40. (Дисертант самостійно зробив всю експериментальну частину роботи, сформулював основні положення та висновки, підготував статтю до друку).

4. В.В.Лавров, Солодкий В.Д. Проект програми запровадження норм сталого розвитку у Чернівецькій області //Лісівництво і агролісомеліорація. Випуск 109. Харків, ”С.А.М.”, 2006 р. – С. 69-80.( Дисертант виконав експериментальну частину роботи, сформулював основні положення та висновки, підготував матеріал до друку).

5. Колесник О.В., Солодкий В.Д., Масікевич Ю.Г., Ефективні технологічні підходи до збереження лісових екосистем Буковинських Карпат // Науковий вісник Ужгородського університету, “Серія біологія”, № 10. Ужгород, 2001- С. 107-109.( Дисертант самостійно зробив експериментальну частину роботи, сформулював основні положення та висновки, підготував статтю до друку).

6. Солодкий В.Д. Рівномірно-поступові рубки – як складова екосистемного підходу в лісокористуванні. // Науковий вісник Чернівецького університету. Серія: Біологія. – Вип. 260.Чернівці „Рута” – 2005 р. – С. 208-213.

7. Солодкий В.Д. Групування типів лісу особливо захисних ділянок лісового фонду у Буковинських Карпатах // Вісник Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва. Серія Грунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство. – Харків, 2002. - №2. – С. 90-93.

8. Солодкий В.Д. Впровадження природозберігаючих технологій рубок головного користування у Буковинських Карпатах // Науковий вісник Національного аграрного університету., Вип.54.Лісівництво К.,НАУ, 2002 р. - С.41-47.

9. Солодкий В.Д. Проблеми та деякі напрямки переходу від ресурсного лісокористування до господарювання на біосферних принципах у Буковинських Карпат //Теорія і методи оцінювання, оптимізації використання та відтворення земельних ресурсів: Матеріали міжнар. наук. конф. у 2 т. Київ, 11-14 листопада 2002 р./ НАНУ РВПС Україна. – Ч. 2. – С. 152-157.

10. Солодкий В.Д. Шляхи посилення екологічної рівноваги та оптимізація лісокористування у гірських лісах Буковинських Карпат та Передкарпаття // Лісова типологія в умовах сталого розвитку лісового господарства України: Матеріали Восьмих Погребняковських читань. Харків, 3-5 жовтня 2002 р. – С. 60-64.

11. Солодкий В.Д. Господарське формування груп типів лісу за ерозійною небезпекою в лісах Північної Буковини // Актуальні питання сучасного природознавства. Тези Всеукраїнскої конференції молодих учених. 11-13 квітня 2003 р. - Сімферополь: Таврійський національний університет ім. В.І.Вернадського, 2003 р. – с.82-83.

12. Масікевич Ю.Г., Чорней І.І., Солодкий В.Д. та ін., Формування регіональної екологічної мережі Чернівецької області //Матеріали міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 25-річчю Карпатського національного природного парку „Наукові дослідження на об’єктах природно- заповідного фонду Карпат та стан збереження природних екосистем в контексті сталого розвитку”, 2005 р.- с.131-135.( Дисертант виконав експериментальну частину роботи, сформулював основні положення та висновки, , підготував матеріал до друку).

13. Солодкий В.Д. Формування програми інтегрованого управління водозбірними басейнами Буковини з використанням екологічної ролі лісів// Матеріали п’ятої міжнародної наукової конференції: Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки. 5-6 травня 2006 р. – Чернівці: ”Зелена Буковина”, 2006 р. – С. 123-135.

14. Солодкий В.Д., Екосистемний підхід у лісокористуванні.// Чернівці, Зелена Буковина, 2003 – 56 с.

15. Солодкий В.Д., Прикладна екологія: Навч.посіб.- Чернівці, Зелена Буковина, 2004 – 544 с.

16. Солодкий В.Д., Білоконь М.В., Королюк В.І. Природно-заповідний фонд Чернівецької області.// Чернівці, Зелена Буковина, 2004 – 56 с.( Дисертант самостійно зробив всю експериментальну частину роботи, сформулював основні положення та висновки, підготував матеріал до друку).

17. Solodky V.D. Shelterwood method of felling as an indispensable condition of preservation of native forest of Northern Bukovina //The Question of Conversion of Coniferous Forests. International Conference 27 September – 02 Oktober 2003 Freiburg im Breisgau. Germany – Р.71.

АНОТАЦІЯ

Солодкий В.Д. Екосистемний підхід у веденні лісового господарства Буковинських Карпат і Передкарпаття в аспекті збалансованого розвитку регіону.

Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. - Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2007.

Дисертація присвячена аналізу та розробці сучасних методів господарювання в лісових насадженнях Буковинських Карпат та Передкарпаття на основі екосистемного підходу.

Показано, що порушення природоохоронних норм при використанні ресурсного потенціалу регіону призвело до активізації антропогенно-природних екологічних загроз, зниження лісистості, збіднення біорізноманіття.

Показано, що для умов Буковини найбільш доцільними є застосування удосконалених автором двоприйомних рівномірно-поступових рубок головного користування та канатно-підвісної установки для спуску деревини з гір, що мають високу ефективність у збереженні і відновленні лісу, а також розширення природно-заповідного фонду та розвиток екомережі.

З метою вдосконалення ведення лісового господарства, підвищення екологічної ролі лісів запропоновано узгоджену програму переходу до збалансованого природокористування та управління природними ресурсами за екосистемним принципом.

Ключові слова: Буковинські Карпати, Передкарпаття, методи ведення лісового господарства, антропогенно-природні екологічні загрози, екосистемний підхід, охорона довкілля.

АННОТАЦИЯ

Солодкий В.Д. Экосистемный подход к ведению лесного хозяйства Буковинських Карпат и Предкарпатья в аспекте сбалансированного развития региона. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 – экология. – Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича, Черновцы, 2007.

Диссертация посвящена анализу и разработке современных методов хозяйствования в лесных насаждениях Буковинских Карпат и Предкарпатья на основе экосистемного подхода.

Доказано, что нарушение природоохранных норм при использовании ресурсного потенциала региона приводит до активизации антропогенно-природных экологических угроз, снижении лесистости, истощении биоразнообразия.

Доказано, что для условий Буковины наиболее целесообразным является применение усовершенствованных автором двухприемных равномерно-постепенных рубок главного пользования, канатно-подвесной установки для спуска древесины с гор, что имеют большую эффективность в сохранении и возобновлении леса, а также расширение природно-заповедного фонда и развитие экосети .

С целью усовершенствования ведения лесного хозяйства, повышения экологической роли лесов предложено согласованную программу перехода к сбалансированному природопользованию и управлению природными ресурсами за экосистемным принципом.

Ключевые слова: Буковинские Карпаты, Предкарпатье, методы ведения лесного хозяйства, антропогенно-природные экологические угрозы экосистемный подход, охрана окружающей среды.

ABSTRACT

Solodkyi V.D. The ecosystematic management in the forests of Bukovyna Carpathians and Pre-Carpathians as the basis of sustainable development in the region.

Manuscript. The thesis on obtaining the scientific degree of the Candidat of the Biology Science in the specialization 03.00.16- ecology- Chernivtsi National University named after Yuriy Fed’kovych, Chernivtsi, 2007.

The thesis is devoted to the analysis and elaboration of the modern methods of management in the forest plantations in the Bukovyna Carpathians and Pre-Carpathians on the basis of the ecosystematic approach.

It is shown, that violation of nature-protective standards while using resourceful potential of the region has caused the activation of anthropogenic, natural ecological threats, reduction of plantations, lessening