ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКИЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОШАНИ” НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА ТА АГРОЛІСОМЕЛІОРАЦІЇ ім. Г.М.ВИСОЦЬКОГО

БIПУРА ЛІЛІЯ МИХАЙЛІВНА

УДК630*263:630*116:630*268.4

ОЦІНКА ЛIСОРОСЛИННОГО ПОТЕНЦІАЛУ ЛУКІВ ЗАПЛАВИ СЕРЕДНЬОЇ
ТЕЧІЇ СІВЕРСЬКОГО ДІНЦЯ ПРИ ЛІСОМЕЛІОРАЦІЇ ЇЇ АГРОЛАНДШАФТІВ

06.03.04 - агролісомеліорація і захисне лісорозведення

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському ордена “Знак Пошани” науково-дослідному інституті лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук,

Мігунова Олена Сергіївна, Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М.Висоцького, провідний науковий співробітник лабораторії екології ландшафтів та агролісомеліорації

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук,

Лохматов Микола Антонович, Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М.Висоцького, провідний науковий співробітник лабораторії лісівництва,

кандидат сільськогосподарських наук,

Ткач Людмила Іванівна, Харківський державний аграрний університет ім. В.В.Докучаєва, доцент кафедри лісових культур

Провідна установа: Національний аграрний університет Кабінету Міністрів
України, кафедра лісової та гідротехнічної меліорації, м. Київ

Захист відбудеться “17” жовтня 2000 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.828.01 в Українському науково-дослідному інституті лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М.Висоцького за адресою: 61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 86

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського науково-дослідного інституту лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М.Висоцького за адресою: 61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 86

Автореферат розісланий “ 5 ” вересня 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Гавриленко А.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Протягом багатьох років заплави великих і малих річок України зазнають інтенсивного антропогенного впливу. Пов’язане з ним різке скорочення площ заплав лісів річкового стоку і значне збільшення площ розорюваних земель, призвели до значного зниження обсягів та погіршення його якості. У зв'язку з поганим станом річкової мережі України, особливо її численних малих річок, завдання докорінного поліпшення природних умов заплав уявляється вельми актуальним. Найбільш перспективним напрямком робіт з поліпшення стану заплав і підвищення їх захисних функцій є оптимізація співвідношення на них площ основних типів угідь передусім шляхом відновлення їх колишньої залісеності. У зв'язку з цим виникає необхідність вивчення лісорослинного потенціалу різних типів луків для розробки рекомендацій з лісомеліорації заплавних агроландшафтів за рахунок створення лісових насаджень на частині лучних земель.

Використовувати для цього загальноприйняті ботанічні класифікації луків недоцільно через те, що вони дуже дрібні і не враховують особливостей розвитку їх лучних місцезростань. Здавна застосовувана в лісовому господарстві лісотипологічна класифікація стосується не тільки лісопокритих, а й на нелісових земель, зокрема лісорозведення в степу. Придатність цієї класифікації для луків спеціально ніким не вивчалася. Це і визначило доцільність досліджень з наукового обгрунтування її застосування для класифікації луків та оцінки лісорослинного потенціалу лучних земель.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є складовою основного напрямку досліджень лабораторії екології ландшафту та агролісомеліорації УкрНДIЛГА ім. Г.М.Висоцького; її включено в розробку теми “Розробити науково-практичні основи створення на природно-територіальних принципах загальнодержавної оптимізованої системи захисних лісових насаджень” (номер державної реєстрації 0196U018786).

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень була перевірка придатності лісотипологічних принципів класифікації, заснованих на єдності рослинності і середовища її зростання, для оцінки лісорослинного потенціалу лучних угідь при лісомеліорації їх агроландшафтів, на прикладі луків заплави середньої течії Сіверського Дінця та його приток в межах Харківської області.

Завдання досліджень: вивчити стан лучної, деревної рослинності та ґрунтів долини Сіверського Дінця в його середній течії і визначити їх типологічну належність; проаналізувати одержані дані на основі принципів лісової типології і порівняти за придатністю для цих цілей едафічну сітку Алексєєва-Погребняка та екологічні шкали Л.Г.Раменського; зіставити лісорослинні властивості лучних і лісових місцезростань, оцінити лісорослинний потенціал і перспективи створення насаджень на частині лучних земель.

Наукова новизна одержаних результатів. Доведено придатність принципів лісової типології для екологічної класифікації луків. Визначено їх типологічний ареал, охарактеризовано видовий склад та інші особливості луків різних типів трофності і вологості. Дано кількісну оцінку лучних земель, рівня їх забезпеченості елементами живлення та вологою, які визначають їх лісорослинні властивості. Показано особливості розташування луків і лісів в заплаві Сіверського Дінця, обумовлені різним ступенем дренованості земель та їх водним режимом і пов’язані з цими особливостями відмінності лісорослинного потенціалу лучних і лісних місцезростань. Установлено високу сполучність градацій багатства-зволоженості едафічної сітки Алексєєва-Погребняка з екологічними шкалами Раменського.

Практичне значення одержаних результатів. Оцінено лісорослинний потенціал різних типів луків, охарактеризовано лісорослинні властивості різних типів лучних ґрунтів. Розпізнано луки, які доцільно в першу чергу відводити під лісорозведення, та розроблено рекомендації по підбору деревних порід для створюваних на цих луках насаджень.

Особистий внесок здобувача полягає в отриманні наукових результатів, викладених в дисертації, є основним у визначенні напрямку, обсягів і методів дослідження; у виконанні основного об’єму експериментальної частини; в аналізі та узагальненні результатів; статистичній обробці матеріалу; апробації отриманих результатів і підготовці наукових праць до друку; написанні та оформленні дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися на науково-практичній конференції молодих вчених і фахівців “Актуальні питання ботаніки і екології” (Харків, 1996); на міжрегіональній науковій конференції, присвяченій 50-річчю факультету агрохімії та ґрунтознавства ХДАУ ім. В.В.Докучаєва “Ґрунти України: екологія, еволюція, систематика, окультурення, оцінка, моніторинг, географія, використання” (Харків, 1996); на науково-практичній конференції молодих учених “Теоретичні і прикладні аспекти сучасних проблем ґрунтознавства і агрохімії” (Харків, 1997); на міжнародній науковій конференції “Концепція розвитку лісової типології в Україні в контексті лісової освіти і підвищення продуктивності лісових насаджень"(Харків, 2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано десять наукових робіт, п’ять з них у фахових журналах.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, п’яти розділів, висновків та рекомендацій виробництву, списку використаної літератури з 210 найменувань (з них 20 на іноземних мовах). Загальний обсяг дисертації 209 сторінок. Основний текст викладений на 130 сторінках комп’ютерного тексту, ілюстрований 33 таблицями і 9 малюнками. Додатки займають 29 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

В розділі проаналізовано і узагальнено матеріали, які характеризують луки як рослинні угруповання багаторічних трав’яних мезофітів там як елемент агроландшафту, який є цінним кормовим угіддям для тваринництва. Описано існуючі класифікації та типології луків. Виділено праці Л.Г.Раменського, який створив класифікаційні шкали луків, практично тотожні лісотипологічній едафічній сітці.

Коротко охарактеризовано принципи та методи лісової типології. Зазначено, що одним з важливих достоїнств типологічних принципів класифікації лісів є можливість їх застосування до безлісих територій. Першим на це вказав Г.М.Висоцький (1925). У роботах Б.Ф.Остапенка та М.С.Улановського (1999) зроблено детальний огляд і проаналізовано весь матеріал з оцінки лісорослинного потенціалу нелісових земель, в тому числі степових, еродованих, карбонатних, піщаних, засолених. Луки ж, незважаючи на їх великі площі в Держлісфонді, практично не вивчалися представниками лісівничої типологічної школи України. Проаналізовано також праці з типології заплавних лісів (Флоровський, 1952; Данько, 1964, 1965; Ткач, 1991, 1999).

2. ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНІ УМОВИ РАЙОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ

У розділі дано опис клімату, геологічної будови, геоморфології, рельєфу та гідрографії району середньої течії річки Сіверський Дінець. Наведено детальну характеристику ґрунтового та рослинного покривів заплави Сіверського Дінця і його приток річок Уди та Роганка.

3. ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТІВ, обСЯГ виконаних робіт

Для досягнення мети досліджень передбачалося зібрати і опрацювати дані про можливість застосування принципів і методів лісової типології для оцінки лісорослинного потенціалу луків; закласти серію пробних ділянок по декількох екологічних профілях, які пересікають заплаву Дінця і його приток (Уди, Роганка); детально описати рослинність та ґрунти пробних ділянок і визначити їх типологічну належність; провести лабораторні аналізи ґрунтів; проаналізувати зібраний матеріал з метою класифікації заплавних типів місцезростань і типів луків за принципами лісової типології, порівняти лісорослинні властивості лучних і лісових місцезростань та оцінити перспективи створення насаджень на частині лучних земель.

В основу досліджень були покладені методи порівняльної екології, розроблені в лісовій типології (Погребняк, 1931, 1955; Воробйов, 1953, 1967) і методи екологічної взаємодії рослин з типом місцезростання (Раменський, 1938, 1956).

Пробні ділянки закладали відповідно до ОСТ 56-69-83. На кожній з них описували рослинний покрив і закладали ґрунтовий розріз. Описуючи ґрунтові розрізи, зазначали генетичний тип і вид ґрунту, його механічний склад, материнську та підстилаючу породи (Полупан та ін., 1981). Ступінь засолення встановлювали за шкалами, розробленими О.С.Мігуновою (1978). Аналізи ґрунтів проводили за О.В.Арінушкіною (1970) та Держстандартами.

Типи луків і типи місцезростань встановлювали відповідно до лісівничих принципів. Перевіряли придатність використання матеріалів, зібраних Раменським із співробітниками (1956), зокрема екологічних шкал 1500 видів лучних рослин, які дозволяють за складом і чисельністю рослин кількісно (в балах) оцінити потенціал їх місцезростань.

Наведено коротку характеристику об'єктів дослідження – 11-ти екологічних профілів, на яких було закладено 42 пробні площі. Проведено також порівняльне вивчення лісових і лучних ґрунтів на різних елементах рельєфу. Описано 25 ґрунтових розрізів і взято 180 ґрунтових зразків для механічного й агрохімічного аналізу. Зроблено такі аналізи ґрунтів: гранулометричний склад, вміст гумусу; валові (у витяжці Гінзбург) і рухомі форми азоту, фосфору та калію; рН водної витяжки. Протягом двох років проводили спостереження за вологістю ґрунтів в різних гігротопах.

Польові матеріали обробляли статистично з використанням кореляційного аналізу за методикою Г.Ф.Лакіна (1990) із застосуванням системи електронних таблиць Excel 7.0 for Windows 95 на комп'ютері Pentium.

4. ТИПОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЛУКІВ ЗАПЛАВИ СЕРЕДНЬОЇ ТЕЧІЇ СІВЕРСЬКОГО ДІНЦЯ У ЗВ'ЯЗКУ З ПИТАННЯМИ ЛІСОМЕЛІОРАЦІЇ ЗАПЛАВ

Вивчення луків заплави Сіверського Дінця проведено на екологічних профілях, прокладених в різних частинах заплави в межах Харківської області, починаючи від її північних районів вниз по течії Дінця. В різних типах луків, виділених на цих профілях, було закладено пробні площі і проведено на них вивчення рельєфу, ґрунтів, підстилаючих порід, ґрунтових вод, складу та продуктивності лучної рослинності. Дослідження показали, що переважаюча частина луків зосереджена у відносно багатому та багатому вологуватому і вологому типах місцезростання. Луки практично відсутні на бідних (борових), сухих і дуже мокрих (болотних) типах. Але вони значно стійкіші, ніж ліси на засолених ґрунтах.

При такій вузькості екологічного ареалу (С2-4-D2-4) луки характеризуються ду---же значним видовим різноманіттям. До складу більшості описа---них лучних угруповань ценозів входить не менше 20-25 видів трав, при цьому, як пра---вило, жоден з видів не є абсолютним домінантом. Кількість переважаючих видів рідко досягає 50-60%, причому на різних масивах, приурочених до одного едатопу, домінують різні види, близькі за своїми екологічними характеристиками. Але найбільш типові лучні трави, в тій або іншій кількості, поширені практично по всьому ареалу луків. Відсутність на луках явних домінантів і велика кількість переважаючих видів трав в одному едатопі на різних масивах ускладнює їх екологічну класифікацію. В своїх дослідженнях ми розділяли лучні угруповання на типи за прийнятими в лісовій типології принципами - істотними змінами їх видового складу та продуктивності. Як показник продуктивності використані висота ярусів і міра зімкненості (проективне покриття) травостою. Обов'язково враховувався характер грунтопідгрунтя - тип грунтів, їх гумусованість, механічний склад тощо.

За місцезростанням вивчені луки досить чітко розділяються на чотири трофотопи, приурочені до ґрунтів різного механічного складу та різних генетичних типів: відносно бідний, тип В, - на дернових глинисто-піщаних і легкосупіщаних ґрунтах; відносно багатий, тип С, - на дерново-лучних і лучних легкосуглинкових грунтах; багатий, тип D, - на лучних і лучно-чорноземних суглинкових і глинистих ґрунтах; слабкозасолений, тип Е, - на солончакуватих ґрунтах різного механічного складу. За зволоженням виділено три гігротопи - від свіжого до сирого. При підвищенні вологості, в умовах проточного зволоження, характерного для заплав, луки змінюються трав'янистими болотами і насадженнями чорної вільхи (типи С5-D5).

Лучна рослинність практично так само, як і лісова, реагує на зміну рівня родючості ґрунтів. І для неї головними показниками родючості місцезростань є кількість елементів живлення, яка збільшується у міру обважнення їх механічного складу (трофність), і рівень водозабезпеченості. Незначне обважнення механічного складу піщаних ґрунтів, як і в лісах, супроводжується істотним підвищенням продуктивності та видового різноманіття луків, навіть при вельми слабкій гумусованості ґрунтів. Проективне покриття зростає з 20-25 до 50-90%, кількість видів - з 6-8 до 10-18. Але лучні угруповання на таких ґрунтах, на відміну від лісів, практично не змінюють свій склад і продуктивність, якщо обважнення їх механічного складу воно починається глибше за 1м. У табл. 1 наведено основні показники луків різних трофотопів.

Таблиця 1

Основні показники луків різних типів трофності

Показники | В2-В2-3 | С2-С2-3 | D2-3-D3 | E2-E2-3

Проективне покриття, % | 48, 20 13,0 | 95,503,65 | 100,001,57 | 92,52,00

Кількість пробних ділянок | 5 | 13 | 14 | 2

Висота, см: I яр.

II яр. | 47,605,77

12,442,33 | 56,6220,1

32,164,36 | 86,069,07

30,905,12 | 35,005,00

12,502,50

Кількість видів | 102 | 192 | 232 | 143

Процент від рясності (%) | 50,00 | 84,00 | 96,00 | 54,00

Бал багатства-засоленості за Раменським | 9,20 | 11,50 | 14,00 | 17,70

Переважаючі види (домінанти) | Кострець безостий, цмін пісковий, костриця борозниста | Тонконіг і китник лучні, мітлиця собача, лядвенець рогатий | Тонконіг і китник лучні,

грястиця збірна, конюшина та герань лучні | Кермек донецький, типчак, оман верболистий, волошка лучна

Найбільш постійні види (показові) | Типчак, волошка піщана, костриця безоста | Китник і тонконіг лучні, кострець безостий | Грястиця збірна, конюшина лучна | Кермек донецький, оман верболистий

Відносно бідні луки характеризуються перш за все сильною зрідженістю (проективне покриття менше за 50%) і незначною видовою різноманітністю (8-10 видів). На відносно багатих і багатих типах місцезростань луки мають великий набір видів, вимогливих до умов середовища. Кількість видів від суборевих до грудових типів збільшується з 10 до 23, з них 13 - мегатрофи, відсутні в типі В. Луки на багатих місцезростаннях характеризуються також найбільшими висотою та зімкненістю. Проективне покриття травостою на всіх ПП даного едатопу - 100%. Переважає одно- та двоярусна структура, рідше зустрічається третій ярус. Найбільш типовими для луків грудових місцезростань є китник і тонконіг лучні, грястиця збірна. Багато представлений мегатрофний лучний покрив. Луки на слабосолончакуватих грунтах характеризуються значно більш низькою продуктивністю та невеликою кількістю видів. Про це свідчить поява кермека донецького серед звичайних лучних видів. Пригніченість травостою виявляється істотним зниженням його висоти. Бал багатства-засолення, визначений за видовим складом луків (за Раменським), змінюється від 9,2 в типі В до 17,7 в типі Е. За характером зволоження в заплаві середньої течії Сів. Дінця переважає вологуватий підтип, в якому луки мають значно більшу, ніж у свіжих типах, продуктивність.

Порівняння шкал трофності та зволоження, характерних для едафічної сітки, зі шкалами багатства-засоленості та вологості, розробленими Раменським показало їх дуже високу сполучність. Типу В едафічної сітки відповідають бідні типи Раменського (бали 4-9), типу С - відносно багаті (10-13), типу D - багаті (14-16), типу Е слабосончакуваті типи (17-19). Свіжий (2) гігротоп поєднується зі свіжо-лучним (53-63), вологий (3) - з волого-лучним (64-70), сирий (4) - з волого-сиро-лучним (71-76). У табл. 2 наведено едафічну сітку Алексєєва-Погребняка, поєднану з екологічними шкалами Раменського: координата трофотопів - зі шкалою багатства-мінералізованості, координата гігротопів - зі шкалою зволоження. Шкала трофності поділена на чотири типи (трофотопи), три з яких (В-D) показують місцезростання, які виділяються в едафічних сітках, розроблених для лісів. Тип Е, слабкозасолений загрудовий, поширений в основному в південних посушливих районах.

Ці дані свідчать про можливість застосування лісотипологічних принципів для класифікації луків, безумовно, з урахуванням особливостей їх екології. У зв'язку з наявністю на луках великої кількості асоціацій в одному типі місцезростань, при визначенні типу луки, як екосистеми необхідно вказувати назву асоціації та типу місцезростаня. При визначенні асоціацій, на наш погляд, доцільно вказувати один показовий для типу вид або один-два домінуючих види. Наприклад: лядвинцево-тонконогові відносно багаті вологуваті луки або кермеково-келерієві слабкосолончакуваті вогкі луки.

Проведена нами систематизація луків заплави Сіверського Дінця відповідно до принципів лісової типології за складом і продуктивністю їх рослинності, як свідчить багаторічний досвід їх застосування, дозволяє не тільки вірогідно оцінити лісопридатність земель, а й рекомендувати найбільш перспективний для тих або інших типів асортимент деревних і чагарникових порід і в систему вирощування насаджень.

Табл. 2.

Суміщена едафічна сітка Погребняка - Раменського і найбільш характерні види луків різних типів.

Заплава середньої течії р.Сіверський Дінець

Гігротопи | Трофотопи за Погребняком | Типи та бали

за Погребняком, типи грунтів | В.Відносно бідні | С. Відносно
багаті | D. Багаті | Е. Слабко-засолені | зволоження за Раменським

2. Свіжі

Дернові і дерново-лучні | В2. Кострець безостий, цмін пісковий, костриця борозниста | С2. Тонконіг і китник лучні, костриця лучна | D2. Кострець безостий, пирій повзучий, китник лучний, грястниця збірна | Е2. Кермек донецький, типчак, волошка лучна | Свіжо-лучне,

53-63

3. Вологі

Лучні і лучно- чорноземо-видні | В3. Типчак, волошка піщана, кострець безостий | С3. Мітлиця собача, кострець безостий, лядвенець польовий, конюшина лучна, | D3. Тонконіг і китник лучні, конюшина та герань лучні | Е3. Кермек донецький, типчак, оман верболистий, волошка лучна | Волого-лучне,

64-70

4. Сирі

Лучно-болотні | В4 |

С4. Очерет звичайний, мітлиця велика, ситник Жерара, тонконіг лучний | D4. Мітлиця собача, тонконіг лучний, конюшина лучна, осока гостра, лепешняк плаваючий | Е4 |

Волого-сиролучне,
71-76

Типи та бали багатства-засоленості за Раменським

Бідні

4-9

| Досить багаті

10-13 |

Багаті

14-16 |

Слабо-солончаковаті
17-19

5. ОЦІНКА ЛІСОРОСЛИННОГО ПОТЕНЦІАЛУ ЛУКІВ ЗАПЛАВИ СЕРЕДНЬОЇ ТЕЧІЇ СІВЕРСЬКОГО ДІНЦЯ І ПЕРСПЕКТИВИ СТВОРЕННЯ НА НИХ ЛІСОВИХ НАСАДЖЕНЬ

Поряд з визначенням типологічної приналежності луків за характером їх рослинності методом фітоіндикації, проведено польове та лабораторне вивчення ґрунтів всіх виділених типів луків з метою більш вірогідної оцінки їх лісорослинного потенціалу. Одержані дані матеріали підтверджують істотні відмінності в рівні родючості місцезростань виділених типів луків. Від відносно бідних типів до багатих потужність гумусового горизонту зростала з 12,66 до 31,45 см, кількість гумусу - з 1,89 до 8,84%, вміст валового азоту - з 0,17 до 0,36%, фосфору - з 0,06 до 0,19%, калію - з 0,13 до 0,66% (табл. 3).

Таблиця 3

Показники родючості ґрунтів луків різних типів трофності

Показники | Типи місцезростань та типи ґрунтів

В2-В2-3 | С2-С2-3 | D2-3-D3

Дернові, дерново-лучні | Дерново-лучні | Лучні, чорноземо-видно-лучні

Потужність горизонту Н, см | 12,661,45 | 23,003,89 | 31,452,77

Потужність горизонту Н+Нр, см | 35,339,83 | 37,167,84 | 66,637,85

Кількість часток 0,01 мм | 15,177,60 | 22,325,18 | 35,584,87

Кількість часток 0,001 мм | 7,002,68 | 10,461,99 | 18,782,42

Гумус, % | 1,890,62 | 3,280,72 | 8,840,81

Валові, %: N | 0,170,17 | 0,220,05 | 0,360,07

Р2О5 | 0,060,03 | 0,090,02 | 0,190,03

К2О | 0,130,03 | 0,180,05 | 0,660,09

Рухомі, мг/100 г. г: Р2О5 | 4,491,60 | 14,650,81 | 20,061,68

К2О | 8,630,36 | 16,111,47 | 19,351,12

Тіснота зв'язку основних показників родючості ґрунтів з типом місцезростання виявилася вельми сильною: коефіцієнт кореляції між балом багатства, обчисленим за складом рослинності та вмістом рухомого фосфору в горизонті 5-50 см дорівнював 0,72, за вмістом гумусу - 0,62. Дуже тісний зв'язок з показниками ґрунтової родючості має загальне проективне покриття травостою(%). Із вмістом рухомого Р2О5 в шарі 5-50 см коефіцієнт кореляції становив 0,74, в шарі 50-100см - 0,56; із вмістом рухомого калію - відповідно 0,70 і 0,69; із вмістом гумусу - 0,63; валових форм фосфору і калію - 0,47 і 0,51%. З валовим азотом зв'язок був гіршим, що пояснюється великою динамічністю його сполук.

Для оцінки надійності вибіркового коефіцієнту кореляції обчислювали його помилку та критерій істотності (tт = 2,09, на 5%-ном рівні значущості). У більшості випадків кореляційний зв'язок істотний, особливо між проективним покриттям травостою та валовими і рухомими формами NPK в шарі 5-50, 50-100см; потужністю горизонту Н; вмістом часток < 0,01, < 0,001 мм; вмістом гумусу в горизонті Нd; гумусом та гігровологою в горизонті Н.

У засолених ґрунтах рівень родючості та лісорослинні властивості визначаються кількістю, складом і розподілом легкорозчинних солей по профілю. У заплаві середньої течії Сіверського Дінця зустрічаються лише слабозасолені ґрунти, які містять до 0,2-0,3% найменш небезпечних для рослин сульфатів.

Вивчення розміщення луків і лісів в заплаві Сіверського Дінця, а також інші матеріали з цього питання, свідчать, що для переважаючих по площі дубових лісів характерною є сувора приурченість до центральної заплави, складеної у верхній, 1,5-метровій товщі важким глинистим алювієм. При цьому діброви ніде не утворюють великих масивів, які суцільно покривають всю площу центральної заплави. Повсюдно вони сусідять з луками. Головною причиною розселення лісів і луків в цьому випадку є особливості складу та будови ґрунтової товщі, наявність у ґрунтах в лісі на глибині 125-160 см прошарку гравію та гальки, що свідчить про те, що в минулому по цій частині заплави проходило інтенсивне скидання вод. Така будова ґрунтопідгрунтя і тепер зумовлює, з одного боку, концентрацію стоку, паводкових вод і вод, що надходять із надзаплавних терас, з іншого - досить швидке скидання надлишку вод. Це свідчить про те, що ліси приурочені до більш зволожених і краще дренованих, ніж луки, ділянок центральної заплави. Другою умовою ґрунтових вод, необхідних для зростання лісів в заплавах рік за межами лісової зони, є залягання їх на доступній для кореневих систем дерев глибині (1,0-2,5 м).

Відмінності у розміщенні луків і лісів обумовлені екологічними особливостями цих рослинних формацій. Хоч луки набагато ближче до лісів, ніж інші трав'янисті формації - степи та болота, оскільки переважаюча частина лучних видів, так само як і основні деревні породи лісів, є мезофітами, проте і у них багато відмінностей. Так, хоч тим чи іншим угрупованням, на відміну від степів, волога необхідна протягом усього вегетаційного періоду, в цілому ліси значно більш вимогливі до вологи, навіть в порівнянні з мезофітними луками. Причому лісам потрібно не тільки більше вологи, бо вони значно крупніші трав за розмірами та обсягами асиміляційного апарату, - їм потрібне проточне зволоження, оскільки застій вологи шкідливий для багаторічного коріння. Чимало видів дерев добре переносять затоплення текучими паводковими водами, але не витримують застійного перезволоження. Луки споживають менше вологи, ніж ліси, при цьому вони краще переносять тривале затоплення та застій вологи.

Відмінності виявляються і в різній потребі цих угруповань в елементах живлення: лучні трави більш вимогливі до трофності. Серед них немає таких яскраво виражених оліготрофів, як сосна звичайна. Але при цьому луки значно більш стійкі до підвищеної мінералізації ґрунтових розчинів і засолення ґрунтів. Вказані особливості екології лісів і луків і обумовлюють приуроченість цих угруповань до різних типів місцезростань.

Головною відмінністю зволоження лучних місцезростань в заплаві від лісових є їх більш контрастний водний режим - від періодів надлишку та застою вологи до повного (хоч і короткочасного і нещорічного) вичерпання доступної вологи. Остання обставина особливо несприятлива для лісу. У типологічних символах цю специфіку лучних місцезростань можна відобразити як С2-3(0) і D3(0).

Такі особливості лучних місцезростань, при їх в цілому сприятливих лісорослинних властивостях, не дають підстав розраховувати на високу довговічність створюваних на них лісових насаджень, зокрема дубових. Певно, більш доцільним використанням луків при лісомеліорації збезлісеного заплавного ландшафту буде створення на них плантацій або лісових смуг з рідким розміщенням із порід, яким властивий швидкий ріст, перш за все тополь, з коротким оборотом рубок.

Луки на засолених ґрунтах доцільно виключати із залісення. Значно менше, ніж ліси страждає від несприятливих особливостей засолених ґрунтів лучна рослинність, яка формує основну рослинну масу в першій половині вегетації, коли в заплавних ґрунтах після паводку концентрація легкорозчинних солей помітно зменшується. Для цілей лісорозведення повинні відводитися в першу чергу найменш продуктивні луки на ґрунтах легкого механічного складу, відносно бідні субореві типи. У місцях, де такі землі не зазнають тривалого затоплення, вони можуть використовуватися для створення насаджень сосни.

ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1.

2.

3.

4.

5.

6. Ліси у заплаві Сіверського Дінця тяжіють до найбільш дренованих площ вздовж потяжень, по яких іде скид паводкових вод і вод, що поступають з надзаплавних терас, із заляганням на оптимальній для кореневих систем дерев глибині (1,0-2,5 м) ґрунтових вод. Лучні масиви займають менш дреновані позиції, на частині яких ґрунтові води мають підвищену мінералізацію, а також підвищення з відносно глибоким рівнем ґрунтових вод.

7. Головною відмінністю зволоження лучних місцезростань у порівнянні з лісовими є їх більш контрастний водний режим - від періодів надлишку та застою вологи до повного (хоч і короткочасного та нещорічного) вичерпання доступної вологи. У типологічних символах цю специфіку лучних місцезростань можна відобразити як С2-3(0) і D3(0).

8. Нестійкий водний режим лучних місцезростань при їх в цілому сприятливих лісорослинних властивостях (високій гумусованості, оструктуреності та забезпеченості елементами мінерального живлення рослин) не дає підстав розраховувати на високу довговічність лісових на них насаджень, зокрема дубових. Тому відведення луків, які являють собою в основній масі цінні кормові угіддя, під створення лісових насаджень доцільно лише при відсутності менш продуктивних земель на сильно збезлісених ділянках заплав. Найбільш перспективним використанням лучних земель при лісомеліорації заплав буде створення на них плантацій або лісових смуг з рідким розміщенням із швидкоростучих порід, перш за все тополь.

9. Для цілей лісорозведення слід відводити насамперед найменш продуктивні луки на ґрунтах легкого механічного складу - субореві та частково сугрудкові типи. У місцях, де такі землі не зазнають тривалого затоплення, вони можуть використовуватися для створення соснових насаджень.

10. Найбільш сприятливі лісорослинні властивості мають багаті вологуваті та вологі місцезростання луків антропогенного походження, що виникли на місці зведених в минулому лісів. Їх доцільно відводити під культури дуба, його заплавного екотипу із супутніми породами.

11. Луки на засолених ґрунтах доцільно виключати із залісення.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ за МАТЕРІАЛАМИ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Біпура Л.М. Оцінка лісорослинного потенціалу луків заплави середньої течії Сіверського Дінця при лісомеліорації її агроландшафтів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.04 - Агролісомеліорація та захисне лісорозведення. Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького. Харків, 2000.

Дисертаційна робота присвячена визначенню придатності застосування лісотипологічних принципів для класифікації та оцінки лісорослинного потенціалу лучних угідь при лісомеліорації заплавних агроландшафтів. На основі досліджень, проведених на луках і в лісах заплави середньої течії ріки Сіверський Дінець та її приток в межах Харківської області, встановлено можливість і доцільність застосування принципів лісової типології для екологічної класифікації луків. Охарактеризовано видовий склад та інші особливості луків різних типів трофності і вологості.

За місцезростанням вивчені луки досить чітко поділяються на чотири трофотопи, пристосовані до ґрунтів різного механічного складу та різних генетичних типів. За зволоженням виділено три гігротопи - від свіжого до сирого. Переважна частина луків зосереджена у відносно багатому і багатому вологуватому та вологому типах місцезростань. Дано кількісну оцінку лучних земель, визначено рівень їх забезпеченості елементами живлення та вологою, які визначають їх лісорослинні властивості. Показано різницю в пристосуванні луків і лісів до заплави Сів. Дінця, що обумовлені дренуванням земель та їх водним режимом. Встановлено високу сполучність едафічної сітки Алексєєва-Погребняка зі шкалами багатства-засолення і зволоження Раменського. Оцінено лісорослинний потенціал різних типів луків та охарактеризовано лісорослинні властивості різних типів лучних ґрунтів. Визначено площі луків, які доцільно в першу чергу відводити під лісорозведення і надано рекомендації з підбору деревних порід для насаджень, які створюються на цих луках.

Ключові слова: лісотипологічні принципи, лісорослинний потенціал, лісомеліорація, тип місцезростання, едатоп, трофність, вологість, луки, ліс, дренування, едафічна сітка, екологічні шкали.

Бипура Л.М. Оценка лесорастительного потенциала лугов поймы среднего течения Северского Донца при лесомелиорации ее агроландшафтов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.04 - Агролесомелиорация и защитное лесоразведение. Украинский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации им. Г.Н. Высоцкого. Харьков, 2000.

Диссертационная работа посвящена изучению применимости лесотипологических принципов для классификации и оценки лесорастительного потенциала лугов при лесомелиорации пойменных агроландшафтов. На основании исследований, проведенных на лугах и в лесах поймы среднего течения Северского Донца и его притоков в пределах Харьковской области, установлена возможность и целесообразность применения принципов лесной типологии для экологической классификации лугов. Охарактеризованы видовой состав и другие особенности лугов разных типов трофности и влажности.

По местообитанию изученные луга довольно четко разделяются на четыре типа трофности, приуроченных к почвам разного механического состава и разных генетических типов. В ряду трофности луга изменяются от разреженных низкорослых обедненных травостоев на глинисто-песчаных и легко-супесчаных дерновых почвах (тип В) через относительно богатые типы лугов на дерново-луговых супесчаных и легкоглинистых почвах (тип С), богатых мегатрофных лугов на наиболее высокопродуктивных луговых и лугово-черноземовидных суглинистых почвах (тип D) до угнетенных луговых сообществ на солончаковатых почвах (тип Е). По увлажнению выделено три гигротопа - от свежего до сырого. Дана количественная оценка плодородия луговых земель, уровня их обеспеченности элементами питания и влагой, определяющего их лесорастительные свойства. Показаны различия в приурочености лугов и лесов к пойме Северского Донца, обусловленные разной степенью дренированности земель и их водным режимом. Установлена высокая совместимость градаций богатства-увлажнения эдафической сетки Алексеева-Погребняка и экологических шкал Л.Г. Раменского. Оценен лесорастительный потенциал разных типов лугов и охарактеризованы лесорастительные свойства разных типов луговых почв. Определены луга, которые целесообразно в первую очередь отводить под лесоразведение и даны рекомендации по подбору древесных пород для создаваемых на них насаждений.

Более контрастный неустойчивый водный режим луговых местообитаний, в связи с приуроченностью к менее дренированным, чем леса, позициям, а нередко и наличие засоленности при их в целом благоприятных лесорастительных свойствах (высокой гумусированности, оструктуренности и обеспеченности элементами минерального питания), не дает оснований рассчитывать на высокую долговечность лесных насаждений, в частности дубовых, отвод лугов, представляющих в основной массе ценные кормовые угодья, под создание лесных насаждений, является более целесообразным лишь при отсутствии менее продуктивных земель на сильно обезлесенных участках пойм. Наиболее перспективным использованием луговых земель при лесомелиорации пойм будет создание на них плантаций или лесных полос с редким размещением быстрорастущих пород, прежде всего тополей. Для целей лесоразведения должны отводиться в первую очередь наименее продуктивные луга на почвах легкого механического состава, суборевые и частично сугрудковые типы. В местах, где такие земли не подвергаются длительному затоплению, они могут использоваться для создания насаждений сосны.

Ключевые слова: лесотипологические принципы, лесорастительный потенциал, лесомелиорация, тип местообитания, эдатоп, трофность, влажность, луг, лес, дренирование, эдафическая сетка, экологические шкалы.

Bepura L.M. Evaluation of forest vegetation potential of floodplain meadows of the medium flowing Severski Donets during forest amelioration of its agrolandscape.– manuscript.

Dissertation for a Ph. D. Degree in Agricultural Science on the speciality 06.03.04 – Аgroforestamelioration and protective afforestation. Ukrainian Scientific Research Institute of Forestry and Forest Melioration named after G.N.Vysotsky, Kharkiv, 2000.

The dissertation work is devoted to the study of the applicability of forest typology principles for classifying and evaluating forest vegetation potential of meadows during forest amelioration of floodplain agrolandscapes. On the basis of the research, carried out on meadows and floodplain forests of medium flowing Severski Donets and its tributaries within the Kharkiv region, the possibility and expediency of applying forest typology principles for the ecological classification of meadows was established. The species content and other meadow features of different types of soil richness (trophicity) and moisture were characterized.

By their habitats the meadows under study quite clearly differentiated into four tyoes of soil richness (trohicity), corresponding to soils of different textures and different genetic types. On the moisture status, three hydrological types were differentiated -from fresh to damp. A quantitative evaluation of the meadow land fertility, the provision level in mineral nutrient elements and moisture, which define their forestvegetation properties, was given. The difference in correspondence of meadows and forests in the Severski Donets floodplains, conditioned by the different degree in land drainage and their water regime, was shown. A high compatibility in gradation between the trophicity-moisture