Вплив лісорослинних умов південно-західного мегасхилу Українських Карпат на властивості деревини бука лісового (Fagus sylvatica L.)

Размещено на http://www.allbest.ru

Український державний лісотехнічний університет

Спеціальність 06.03.03 - Лісознавство і лісівництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Вплив лісорослинних умов південно-західного мегасхилу Українських Карпат на властивості деревини бука лісового (Fagus sylvatica L.)

Сопушинський Іван Миколайович

Львів - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу в Українському державному лісотехнічному університеті Міністерства освіти та науки України.

Науковий керівник - кандидат біологічних наук, доцент Вінтонів Іван Степанович, Український державний лісотехнічний університет, доцент кафедри ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу

Офіційні опоненти - доктор сільськогосподарських наук, Калуцький Іван Федорович, Івано-Франківське обласне управління лісового господарства Держкомітету лісового господарства України, начальник

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Чернявський Микола Васильович, Український державний лісотехнічний університет, доцент кафедри екології та ландшафтної архітектури

Провідна установа - Інститут екології Карпат НАН України, відділ охорони природних екосистем, м. Львів

Захист відбудеться “17” травня 2001 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.35.072.03 в Українському державному лісотехнічному університеті, 79057, м.Львів-57, вул. ген.Чупринки,103, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного лісотехнічного університету, 79057, м.Львів-57, вул. ген.Чупринки,101.

Автореферат розісланий “13” квітня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради _________________ Зеленський М.Н.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми дисертації. Цілеспрямоване та економічно ефективне використання деревини у лісогосподарському виробництві грунтується на знанні її властивостей. Ведення лісового господарства повинно орієнтуватись на досягненні не тільки бажаних морфометричних показників стовбура, але і якісних (фізичних) параметрів деревини. Якість деревини, як свідчать дослідження (Калниньш, 1949; Мелехов, 1949; Солнцев, 1949; Вихров, 1950; Левченко, 1956; Клар, 1958; Цибик, 1963; Молотков, 1973; Перелыгин, Уголев, 1974; Полубояринов, 1974; Вінтонів, 1974; Білей, Вінтонів, 1983; Умаров, Спивак, 1980; Тышкевич, 1984; Жуков, 1991; Kollmann, Klietsch, 1966; Schдdelin, 1970; Krzysik, 1978; Bosshard, 1982; Niepagen, 1995; Sutapa, 1998 та ін.), залежить від умов місцезростання і піддається формуванню спрямованими лісогосподарськими заходами.

Водночас оцінюючи типи лісорослинних умов, слід брати до уваги якісні показники основного продукту лісу - деревини. Тому поглиблене вивчення впливу лісорослинних умов на властивості деревини бука лісового є актуальним і має важливе народногосподарське значення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота пов'язана з науково-дослідною роботою кафедри ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу Українського державного лісотехнічного університету: “Генетико-селекційні основи формування лісових насаджень високої продуктивності та господарської цінності в умовах західного регіону України” (№ держ. реєстрації 0100U001485).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є встановлення впливу лісорослинних умов південно-західного мегасхилу Українських Карпат на будову та фізичні властивості деревини бука лісового та розроблення рекомендацій щодо ведення лісового господарства в букових деревостанах.

Для реалізації поставленої мети вирішували такі завдання:

визначити вплив лісорослинних умов на будову та фізичні властивості деревини;

встановити залежності показників будови та фізичних властивостей деревини від висотно-екологічного градієнта;

виділити висотно-екологічні пояси за будовою та фізичними властивостями деревини;

визначити особливості формування високоякісних (без несправжнього ядра) стовбурів бука лісового. лісорослинний висотний стовбур бук

Об'єкт дослідження - букові деревостани.

Предмет дослідження - будова та фізичні властивості деревини бука лісового залежно від лісорослинних умов.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі використано такі методи: закладки пробних площ - для визначення модельних дерев; відбору та дослідження взірців - для визначення анатомічних елементів будови деревини та її фізичних властивостей; математичної статистики - для обробки результатів досліджень і встановлення рівнянь регресії та кореляційних зв'язків.

Наукова новизна одержаних результатів. Отримано нові дані щодо впливу лісорослинних умов на особливості будови та фізичні властивості деревини бука лісового. Вперше для південно-західного мегасхилу Українських Карпат за будовою та фізичними властивостями деревини виділено висотно-екологічні пояси букових деревостанів. Встановлено рівняння залежності показників будови та фізичних властивостей деревини від висотно-екологічного градієнта.

Практична цінність одержаних результатів. Результати дослідження будови та фізичних властивостей деревини бука лісового в конкретних лісорослинних умовах дають змогу ефективно використовувати деревинні ресурси залежно від особливостей формування високоякісної стовбурної деревини, віку деревостану, висотно-екологічного градієнта.

На підставі виявлених закономірностей формування якісної деревини бука лісового розроблено рекомендації для ведення лісового господарства в букових деревостанах з урахуванням висотно-екологічних поясів.

Результати дисертаційної роботи впроваджено у Закарпатському обласному управлінні лісового господарства. Окремі положення і висновки дисертаційної роботи використовуються також у навчальному процесі Українського державного лісотехнічного університету (дисципліна “Деревинознавство і лісове товарознавство”).

Особистий внесок здобувача. Експериментальний матеріал на пробних площах зібрано безпосередньо дисертантом. Автором здійснено обробку одержаних даних у лабораторії деревинознавства (кафедра ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу УкрДЛТУ) та лабораторії лісової ботаніки і лісокористування (університет м. Фрайбург, Німеччина за сприянням Німецької служби обміну студентів та аспірантів DAAD), а також проведено науковий аналіз, узагальнення та представлення їх у вигляді таблиць і рисунків.

У працях, написаних у співавторстві, здобувачеві належить: [2] - результати досліджень діаметрів судин, висоти широких серцевинних променів та їх вмісту у деревині бука лісового, аналіз впливу висотно-екологічних умов на анатомічні елементи будови деревини та виділення висотно-екологічних поясів для букових деревостанів; [3] - постановка проблеми, огляд та аналіз літературних джерел щодо селекції деревних рослин за господарсько-цінними ознаками деревини.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи та результати досліджень були викладені і обговорені на міжнародній науково-практичній конференції “Проблема та перспективи розвитку лісівничої освіти, науки та виробництва” (Львів, 1999), міжнародній науково-практичній конференції “Розточанський збір - 2000”, регіональній науково-практичній конференції “Теоретичні та практичні аспекти інтродукції рослин на Заході України” (Львів, 1998), науково-технічних конференціях УкрДЛТУ (1996-2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 4 наукові праці, в т.ч. 3 - у фахових виданнях.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, шести розділів, висновків і пропозицій виробництву, списку використаних джерел (190 найменувань) і додатків. Загальний обсяг роботи 178 сторінок, в т.ч. 32 таблиці, 33 рисунки. Додатки викладено на 45 с.

Основний зміст роботи

Огляд літератури

У розділі проведено аналіз біологічних особливостей бука лісового (Fagus sylvatica L.) та ареалу його місцезростання (Молотков, 1966; Бродович, 1979; Мальцев, 1980; Kollmann, Klietsch, 1966; Wagenfьhr, 1980; Kucera, 1991; Schьtt, Schuck, Stimm, 1992 та ін.). Описано основні природно-кліматичні умови, які визначають ареал зростання бука лісового. Охарактеризовано узагальнений профіль вертикальної поясності лісів Українських Карпат, а також висотний спектр розповсюдження типів букових лісів на південно-західному мегасхилі Українських Карпат. Наведено результати досліджень анатомічних елементів будови та фізичних властивостей деревини бука, проведених українськими та іноземними науковцями, проаналізовано наявні в них суперечливі положення. Розглянуто наукові праці, в яких висвітлюється вплив лісорослинних умов (Мелехов, 1949; Солнцев, 1949; Вихров, 1950; Яценко-Хмелевский, 1954; Клар, 1958; Цибик, 1963; Полубояринов, 1976; Білей, Вінтонів, 1983; Тышкевич, 1984; та ін.), висотно-екологічних умов (Молотков, 1973; Вінтонів, 1974; Умаров, Спивак, 1980; Krzysik, 1978; Bosshard, 1982 та ін.) і лісогосподарських заходів (Калуцький, Мальцев, Молотков, 1972; Перелыгин, Уголев, 1974; Полубояринов, 1974 та ін.) на будову та фізичні властивості деревини різних лісоутворюючих порід.

об'єкти, програма та Методика досліджень

Об'єктами досліджень були 50…120-річні букові деревостани на південно-західному мегасхилі Українських Карпат. Закладання пробних площ та визначення лісівничо-таксаційних та екологічних показників букових деревостанів здійснювали за загальноприйнятими методиками (Анучин, 1971; ГОСТ 16483.6-80 …, 1980; Герушинський, 1996; Яценко-Хмелевский, 1954 та ін.). Пробні площі розміщено таким чином, щоб охопити весь вертикальний профіль розповсюдження букових деревостанів від 250 до 1250 м над рівнем моря:

у Хустському держлісгоспі - на висотах 250 і 400 м над рівнем моря у свіжій грабовій бучині та 750 м над рівнем моря у вологій чистій бучині;

в Усть-Чорнянському державному лісомисливському господарстві - на висотах 900 м над рівнем моря у вологій чистій бучині та 1000, 1100 і 1250 м над рівнем моря у вологій приполонинній яворовій субучині;

у Воловецькому держлісгоспі - на висотах 550 м над рівнем моря у свіжій грабовій бучині, 650 м над рівнем моря у вологій ялицевій бучині та 850 м над рівнем моря у вологій смереково-ялицевій бучині.

За геоботанічним районуванням Українських Карпат (Голубець, 1966) досліджувані нами букові деревостани розташовані в трьох геоботанічних районах (Хустсько-Солотвинський, Міжгірсько-Рахівський та Ставненсько-Жденевський) двох геоботанічних округах (Закарпатський передгірський та Карпатський, або Рахівсько-Турківсько-Берегометський) Східно-Карпатської гірської підпровінції Центральноєвропейської провінції Європейської широколистяної області.

За лісівничо-таксаційними та екологічними показниками досліджувані букові деревостани характеризуються різними градієнтами висоти над рівнем моря, температури, кількості опадів, трофотопами та гігротопами. Найбагатші типи лісорослинних умов знаходяться на висотах 650, 750, 850 та 900 м над рівнем моря. Вони представляють такі типи лісу: волога ялицева бучина, волога чиста бучина та волога смереково-ялицева бучина. Середньорічна кількість опадів у їх межах коливається в межах 850-1050 мм. Середньорічна температура становить 7 0С. Середня температура липня коливається від 15,5 до 16 0С, а січня від -6,5 до -6 0С.

Щоби дослідити вплив лісорослинних умов на різних висотах над рівнем моря на властивості деревини бука лісового, градієнти температури, кількості опадів, трофотопів та гігротопів об'єднали у висотно-екологічний комплексний градієнт, який відображає вплив комплексу екологічних та едафічних факторів на конкретній висоті над рівнем моря.

Статистичну обробку результатів дослідження показників будови та фізичних властивостей деревини бука лісового проводили за допомогою статистичної програми SPSS 8.0, оцінку середнього значення - за підпрограмою “One - Way ANOWA”(Brosius, 1998).

Мікро- та макробудову деревини бука лісового досліджували із врахуванням методик різних авторів (Яценко-Хмелевской, 1954; ГОСТ 16483.18-72 …, 1973; Wagenfьhr, 1980; Bosshard, 1982; Hapla, Saborowski, 1987). Показники фізичних властивостей деревини бука лісового визначали відповідно до чинних стандартів. Для проведення дослідження будови та фізичних властивостей відібрали 85 кряжів із 29 модельних дерев.

Вплив лісорослинних умов на будову деревини бука лісового

Встановлено вплив лісорослинних умов на анатомічні елементи будови деревини та відповідно до них виділено висотно-екологічні пояси букових деревостанів.

Для вивчення впливу лісорослинних умов на мікро- і макроскопічні анатомічні елементи будови деревини досліджено такі показники будови: діаметр судин (у ранній деревині), висоту серцевинних променів (великі широкі: 20-60 mм; 15-100 клітин) та їх кількість в 1 мм, кількість річних кілець в 1 см, поверхневу пористість, вміст пізньої та ранньої деревини у річному кільці. За проведеними дослідженнями встановлено три групи однорідних значень щодо мікро- і макроскопічних показників анатомічних елементів будови деревини бука лісового в певних висотних діапазонах, що зумовило виділення таких висотно-екологічних поясів:

перший - нижче 600 м над рівнем моря із типом лісу свіжа грабова бучина, у якому деревина бука характеризується такими середніми значеннями: діаметр судин - 49±1,1 mм, висота серцевинних променів - 1996±49,8 mм, кількість серцевинних променів в 1 мм - 2,4±0,07 шт., поверхнева пористість - 35±0,6 %, кількість річних кілець в 1 см - 5,2±0,08 шт., вміст пізньої деревини у річному кільці - 16,6±0,65 %;

другий - 600-950 м над рівнем моря із типами лісу волога чиста бучина, волога ялицева бучина та волога смереково-ялицева бучина, у якому деревина бука характеризується такими середніми значеннями: діаметр судин - 59±0,9 mм, висота серцевинних променів - 2188±43,9 mм, кількість серцевинних променів в 1 мм - 3,1±0,07 шт., поверхнева пористість - 41±0,5 %, кількість річних кілець в 1 см - 4,3±0,08 шт., вміст пізньої деревини у річному кільці - 20,9±0,54 %;

третій - понад 950 м над рівнем моря із типами лісу волога приполонинна яворова субучина, у якому деревина бука характеризується такими середніми значеннями: діаметр судин - 48±1,3 mм, висота серцевинних променів - 1749±47,0 mм, кількість серцевинних променів в 1 мм - 2,8±0,08 шт., поверхнева пористість - 37±0,6 %, кількість річних кілець в 1 см - 6,2±0,15 шт., вміст пізньої деревини у річному кільці - 14,6±0,65 %.

Середні значення анатомічних елементів будови деревини букових деревостанів свідчать, що їх висотний профіль на південно-західному мегасхилі Українських Карпат характеризується значними відмінностями у будові деревини. Букові деревостани у вологій ялицевій, чистій та смереково-ялицевій бучині із висотно-екологічного поясу 600-950 м над рівнем моря мають деревину із кращими середніми показниками діаметрів судин, висоти серцевинних променів, кількості серцевинних променів в 1 мм і річних кілець в 1 см, поверхневої пористості та вмісту пізньої деревини у річному кільці.

Вплив лісорослинних умов на Фізичні

властивості деревини бука лісового

Вивчено вплив лісорослинних умов на фізичні властивості деревини та відповідно до них виділено висотно-екологічні пояси букових деревостанів, як і за анатомічними елементами будови деревини.

Для вивчення впливу лісорослинних умов на фізичні властивості деревини досліджено щільність, об'ємну пористість, вологість, всихання та розбухання. За висотно-екологічним градієнтом встановлено три висотно-екологічні пояси щодо фізичних властивостей деревини бука (табл. 1).

Результати цих досліджень свідчать, що лісорослинні умови значною мірою впливають на властивості деревини. Зокрема, середнє значення базисної щільності із висотно-екологічного поясу 600-950 м над рівнем моря у вологій ялицевій, чистій та смереково-ялицевій бучині є більшим на 33 кг/м3 від базисної щільності із висотно-екологічного поясу нижче 600 м над рівнем моря у свіжій грабовій бучині і на 59 кг/м3 із висотно-екологічного поясу понад 950 м над рівнем моря у вологій приполонинній яворовій субучині.

Букові деревостани із висотно-екологічного поясу 600-950 м над рівнем моря мають деревину, яка характеризується найбільшими показниками щільності (rб=562±5,9 кг/м3, r0=682±6,9 кг/м3, rм=1076±5,3 кг/м3, r12= 691±1,9 кг/м3), коефіцієнтів всихання (Кr=0,22±0,002, Кt=0,34±0,003, Кv=0,59±0,005) та розбухання (Кr=0,24±0,005, Кt=0,41±0,007, Кv=0,72±0,012) і найменшими значеннями об'ємної пористості деревини (П0=55,4±0,45%, Пб=63,3±0,38%).

Вивчення впливу лісорослинних умов на вологість свіжозрубаної деревини бука лісового (липень-серпень) проведено нами для семи висотних рівнів (250, 400, 750, 900, 1000, 1100, 1250 м над рівнем моря). Букові деревостани поділено на три висотно-екологічні пояси щодо вологості свіжозрубаної деревини

Найбільше середнє значення вологості (80,8±0,37 %) у свіжозрубаному стані має деревина бука лісового із висотно-екологічного поясу 600-950 м над рівнем моря у вологій ялицевій, чистій та смереково-ялицевій бучині. Воно є більшим на 5,1 % від середнього значення вологості із висотно-екологічного поясу понад 950 м над рівнем моря (волога приполонинна яворова субучина) і на 4,0 % із висотно-екологічного поясу нижче 600 м над рівнем моря (свіжа грабова бучина).

Залежності фізичних властивостей та будови

деревини бука від висотно-екологічного градієнта

Розділ присвячений встановленню залежностей фізичних властивостей та анатомічних елементів будови деревини бука лісового від висотно-екологічного градієнта (250<H<1250 м над рівнем моря) та щільності деревини.

Апроксимація показників будови та фізичних властивостей свідчить про їх залежність від лісорослинних умов, яка виражена рівнянням кривої другого порядку

Рівняння регресії залежностей показників діаметра судин, висоти серцевинних променів, кількості серцевинних променів в 1 мм і річних кілець в 1 см, поверхневої пористості, вмісту ранньої і пізньої деревини у річному кільці, щільності, вологості коефіцієнтів всихання та розбухання від висотно-екологічного градієнта є адекватними (для всіх випадків FТ > Fp). Отже, лісорослинні умови, які виражені через висотно-екологічний градієнт, впливають на анатомічні елементи будови та фізичні властивості деревини бука. Їх вплив можна оцінити за допомогою визначених рівнянь регресії. Встановлено, зокрема, що із зростанням висотно-екологічного градієнта середні показники фізичних властивостей та будови деревини збільшуються до висотно-екологічного поясу 600-950 м над рівнем моря, а з подальшим зростанням висотно-екологічного градієнта - зменшуються. Це пов'язано з оптимумом умов зростання бука.

Рівняння залежностей показників будови (висоти серцевинних променів, діаметра судин, відсоткового вмісту ранньої та пізньої деревини в річному кільці) і фізичних властивостей (коефіцієнтів всихання та розбухання) від базисної та стандартної щільностей деревини бука свідчать, що щільність деревини є одним із визначальних чинників, за яким можна охарактеризувати властивості деревини. При цьому більш показовою є базисна щільність деревини, оскільки ступінь зв'язку між нею і всиханням, розбуханням, діаметром судин, висотою серцевинних променів є сильнішим, ніж зі стандартною щільністю.

Вплив еколого-лісівничих факторів на

якість букової деревини

Наведено результати дослідження впливу еколого-лісівничих факторів на наявність несправжнього ядра у стовбурів бука.

Лісорослинні умови, вік деревостану (50…80 та 80…120 років) та механічні пошкодження стовбурів бука впливають на утворення несправжнього ядра. Це простежено нами на лісосіках головного користування, на яких проводились суцільні рубки після вітровалу в Хустському ДЛГ на висотах 300, 400, 700 м над рівнем моря у типах лісу свіжа та волога грабова бучина.

Встановлено, що кількість дерев без несправжнього ядра у букових деревостанах віком 80…120 років у типах лісу свіжа грабова та волога бучина в середньому становить 22 % загальної кількості дерев, а у віці 50…80 років - 45 %. Деревина із світлим несправжнім ядром фактично не відрізняється за фізико-механічними властивостями від деревини без несправжнього ядра і не виділяє специфічного запаху (Рубнер, 1933; Вінтонів, 1974; Перелыгин, 1981;Уголев, 1986). Дерева із темним несправжнім ядром складають 23 % і зі світлим - 32 %.

Для вивчення впливу механічних пошкоджень на утворення несправжнього ядра проведено перелік дерев бука лісового із несправжнім ядром (утворення якого не спричинене механічними пошкодженнями) та без нього з урахуванням висотно-екологічного градієнта та типів лісу. Кількість дерев бука (віком 80…120 років) без несправжнього ядра становить 42 %

Поява несправжнього ядра у близько 20 % дерев спричинена механічними пошкодженнями стовбурів при проведенні лісогосподарських заходів.

Для зменшення механічних пошкоджень при проведенні лісогосподарських заходів рекомендуємо використовувати технології, які передбачають захист стовбурів дерев.

У переважної більшості дерев бука (58 %) утворення несправжнього ядра природним шляхом спричинене зменшенням життєвої активності паренхіми і відбувається приблизно у віці 80 років. Для отримання високоякісних сортиментів бука необхідно передусім впровадження вибіркової системи господарювання, за якої заготівлю деревини можна проводити у 60..80 років.

Із зростанням висотно-екологічного градієнта та вологості грунту спостерігається збільшення кількості дерев без несправжнього ядра.

Висновки і пропозиції виробництву

1. У дисертації на підставі експериментального матеріалу теоретично опрацьована і вирішена важлива проблема щодо встановлення впливу лісорослинних умов південно-західного мегасхилу Українських Карпат на будову та фізичні властивості деревини бука лісового. Рекомендовано для ефективного ведення лісового господарства та проведення лісозаготівлі брати до уваги висотно-екологічні пояси. Для збільшення виходу кількості високоякісних стовбурів бука (без несправжнього ядра) розроблені рекомендацій щодо ведення лісового господарства.

2. Лісорослинні умови, зумовлені висотно-екологічним градієнтом, впливають на анатомічні елементи будови та фізичні властивості деревини бука лісового. Встановлено три висотно-екологічні пояси зміни цих показників:

перший - нижче 600 м над рівнем моря (тип лісу свіжа грабова бучина), у якому деревина бука характеризується такими середніми значеннями: діаметр судин - 49±1,1 mм, висота серцевинних променів - 1996±49,8 mм, кількість серцевинних променів в 1 мм - 2,4±0,07 шт., поверхнева пористість - 35±0,6 %, кількість річних кілець в 1 см - 5,2±0,08 шт., вміст пізньої деревини у річному кільці - 16,6±0,65 %, щільності - rб= 529±4,0 кг/м3; r0=639±5,3 кг/м3; rм= 1033±4,4 кг/м3; r12=663±2,2 кг/м3, об'ємні пористості - П0=58,2±0,34 %; Пб=65,4±0,26 %; вологість свіжозрубаної деревини - W=76,8±0,33 %; коефіцієнти всихання - Кr=0,19±0,003; Кt=0,29±0,003; Кv=0,51±0,005 і розбухання - Кr=0,21±0,005; Кt=0,37±0,009; Кv=0,65±0,013;

другий - 600-950 м над рівнем моря (тип лісу волога чиста бучина, ялицева бучина та смереково-ялицева бучина), у якому деревина бука характеризується такими середніми значеннями: діаметр судин - 59±0,9 mм, висота серцевинних променів - 2188±43,9 mм, кількість серцевинних променів в 1 мм - 3,1±0,07 шт., поверхнева пористість - 41±0,5 %, кількість річних кілець в 1 см - 4,3±0,08 шт., вміст пізньої деревини у річному кільці - 20,9±0,54 %, щільності - rб= 562±5,9 кг/м3; r0=682±6,9 кг/м3; rм= 1076±5,3 кг/м3; r12= 691±1,9 кг/м3, об'ємні пористості - П0=55,4±0,45 %; Пб=63,3±0,38 %, вологість свіжозрубаної деревини - W=80,8±0,37 %, коефіцієнти всихання - Кr=0,22±0,002; Кt=0,34±0,003; Кv=0,59±0,005 і розбухання - Кr=0,24±0,005; Кt=0,41±0,007; Кv=0,72±0,012;

третій - понад 950 м над рівнем моря (тип лісу волога приполонинна яворова субучина), у якому деревина бука характеризується такими середніми значеннями: діаметр судин - 48±1,3 mм, висота серцевинних променів - 1749±47,0 mм, кількість серцевинних променів в 1 мм - 2,8±0,08 шт., поверхнева пористість - 37±0,6 %, кількість річних кілець в 1 см - 6,2±0,15 шт., вміст пізньої деревини у річному кільці - 14,6±0,65 %, щільності - rб= 503±5,3 кг/м3; r0=611±7,2 кг/м3; rм= 1002±7,0 кг/м3; r12= 642±3,3 кг/м3, об'ємні пористості - П0=60,1±0,47 %, Пб=67,1±0,35 %; вологість свіжозрубаної деревини - W=75,7±0,28 %, коефіцієнти всихання - Кr=0,18±0,003; Кt=0,31±0,005; Кv=0,52±0,007 і розбухання - Кr=0,20±0,004; Кt=0,36±0,008; Кv=0,62±0,012.

3. Нагромадження стовбурної деревини (базисна щільність) бука лісового у висотно-екологічному поясі 600-950 м над рівнем моря є на 10,5 % більшим, ніж у висотно-екологічному поясі понад 950 м над рівнем моря (тип лісу волога приполонинна яворова субучина) і на 5,9 % - у висотно-екологічному поясі нижче 600 м над рівнем моря. З метою збільшення економічної ефективності переробки букової деревини для підприємств лісохімічного комплексу рекомендується використовувати технологічну сировину заготовлену у висотно-екологічному поясі 600-950 м над рівнем моря.

4. Отримано адекватні рівняння залежностей анатомічних елементів будови та фізичних властивостей деревини бука лісового від висотно-екологічного градієнта, які характеризують вплив лісорослинних умов на якість деревини. Встановлено рівняння лінійної регресії коефіцієнтів всихання і розбухання деревини, висоти серцевинних променів, діаметрів судин, вмісту пізньої та ранньої деревини у річному кільці залежно від базисної і стандартної щільностей деревини. Ступінь зв'язку між вищезазначеними показниками будови та фізичними властивостями деревини бука лісового і базисною щільністю є сильнішим, ніж між ними і стандартною щільністю.

5. Кількість дерев без несправжнього ядра у 80…120-річних деревостанах у типах лісу свіжа грабова та волога чиста бучина становить 22 %, а у віці 50…80 років - 45 %. У переважної більшості дерев бука (58 %) утворення несправжнього ядра природним шляхом спричинене зменшенням життєвої активності паренхіми і відбувається приблизно у віці 80 років. Виявлена тенденція до збільшення кількості дерев без несправжнього ядра із зростанням висотно-екологічного градієнта та вологості грунту.

6. Механічні пошкодження стовбурів внаслідок проведення лісогосподарських заходів є причиною утворення несправжнього ядра в 20 % дерев бука. З метою зменшення механічних пошкоджень під час проведення лісогосподарських заходів рекомендуємо використовувати технології, які передбачають захист стовбурів дерев.

7. Кількість дерев бука лісового без несправжнього ядра і з світлим несправжнім ядром у віці 50…80 років становить близько 77 %, у зв'язку з цим в букових деревостанах рекомендується вибіркова система господарювання з віком рубки дерев у 60…80 років.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Сопушинський І.М. Особливості формування якісної деревини бука європейського // Науковий вісник. Зб. наук.-техн. пр. Вип. 9.3. - Львів: УкрДЛТУ. - 1999. - С. 24-26.

2. Вінтонів І.С., Сопушинський І.М. Вплив висотно-екологічних умов Українських Карпат на будову деревини бука лісового // Науковий вісник. Зб. наук.-техн. пр. Вип. 11.1.- Львів: УкрДЛТУ. - 2001. - С. 26-30.

3. Вінтонів І.С., Сопушинський І.М. Проблема деревинознавчої селекції в лісовому господарстві // Науковий вісник. Зб. наук.-техн. пр. Вип. 5. “Лісівницькі дослідження в Україні”. - Львів: УкрДЛТУ. - 1996. - С. 233-235.

4. Сопушинський І.М. Вологість свіжозрубаної деревини бука лісового в Українських Карпатах // Тези міжнародної науково-практичної конференції “Проблеми та перспективи розвитку лісівничої освіти, науки та виробництва” - Львів: УкрДЛТУ. - 1999. - с. 115-116.

Анотації

Сопушинський І.М. Вплив лісорослинних умов південно-західного мегасхилу Українських Карпат на властивості деревини бука лісового (Fagus sylvatica L.) - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.03 - лісознавство і лісівництво - Український державний лісотехнічний університет, Львів, 2001.

Дисертаційна робота присвячена вивченню впливу лісорослинних умов південно-західного мегасхилу Українських Карпат на властивості деревини бука лісового. Встановлено, що лісорослинні умови впливають на будову і фізичні властивості деревини бука, а відповідно до них виділено висотно-екологічні пояси. Визначено рівняння регресії залежності показників будови та фізичних властивостей деревини бука лісового від висотно-екологічного градієнта, які підтверджують вплив лісорослинних умов на властивості деревини. Вивчено особливості формування високоякісних (без несправжнього ядра) стовбурів бука лісового, зокрема, вплив віку, висотно-екологічних умов та механічних пошкоджень на утворення несправжнього ядра.

Ключові слова: букові деревостани, лісорослинні умови, типи лісу, висотно-екологічний пояс, несправжнє ядро.

Sopushynskyy I. The Influence of the forest side conditions southwestrn megaslope of Ukrainian Carpathian on beech wood properties (Fagus sylvatica L.). Manuscript.

Dissertation (PD thesis) on competition of scientific degree of candidate of agricultural sciences for speciality 06.03.03 forestry and silviculture, Ukrainian State University of Forestry and Wood Technology, Lviv, 2001.

Ph.D. thesis is devoted to study of the influence of the forest site conditions of the southwestern megaslope of Ukrainian Carpathian on beech wood properties. It is investigated the forest site conditions influence on the texture and physical properties of beech wood. It is also picked out the altitude-ecological belts according such conditions. The authors determined the regressive dependencies of the indexes of texture and physical properties of beech wood on altitude-ecological gradient that corroborate the influence of forest site conditions on the wood properties. It is investigated the peculiarities of the forming of the high-quality beech stems (without unreal kernel), especially the influence of the age, altitude-ecological conditions and mechanical damages (from silvicultural cuts) on the forming of unreal (sham) kernel.

Key words: beech stands, forest site conditions, forest types and altitude-ecological belt, sham kernel.

Сопушинский И.М. Влияние лесорастительных условий юго-западного мегасклона Украинских Карпат на свойства древесины бука лесного (Fagus sylvatica L.) - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.03 - лесоведение и лесоводство - Украинский государственный лесотехнический университет, Львов, 2001.

Диссертационная робота посвящена изучению влияния лесорастительных условий юго-западного мегасклона Украинских Карпат на свойства древесины бука лесного.

Для исследования избран высотный спектр букового древостоя от 250 до 1250 м над уровнем моря в Хустском, Усть-Чорнянском и Воловецком государственных лесных хозяйствах. Исследовано влияние лесорастительных условий на анатомические элементы микростроения древесины, в частности, на диаметр сосудов, поверхностную пористость, высоту сердцевинных лучей, количество сердцевинных лучей в 1 мм, а также на макростроение древесины - количество годовых колец в 1 см, содержание ранней и поздней древесины в годовом кольце. По результатам исследования по средним значениям строения древесины бука лесного с учётом высотно-экологического градиента выделено три высотно-экологических пояса: ниже 600 м над уровнем моря (типы леса - свежая грабовая бучина), 600-950 м над уровнем моря (типы леса - влажная пихтовая бучина, влажная чистая бучина и влажная елово-пихтовая бучина) и более 950 м над уровнем моря (типы леса - влажная приполонинная яворовая субучина).

Изучено влияние лесорастительных условий на физические свойства древесины бука лесного, в частности на плотность (базисную, в абсолютно-сухом и влажном состоянии, стандартную), объемную пористость, влажность свежесрубленной древесины, усушку и разбухание. По результатам исследования с учетом высотно-экологического градиента, как и для анатомических элементов микро- и макростроения древесины, установлено три высотно-экологических пояса за плотностью, усушкой и разбуханием древесины бука.

Установлены регрессивные зависимости показателей анатомических элементов строения и физических свойств древесины бука лесного от высотно-экологического градиента, которые подтверждают влияние лесорастительных условий на свойства древесины. Определены зависимости диаметров сосудов, высоты сердцевинных лучей, содержания ранней и поздней древесины в годовом кольце, коэффициентов усушки и разбухания от базисной плотности древесины и плотности в абсолютно-сухом состоянии, а также установлена степень связи между ними.

Изучены особенности формирования высококачественных (без ложного ядра) деревьев бука лесного, в частности влияние возраста и высотно-экологических условий на образование ложного ядра. Определено влияние механических повреждений (от рубок ведения лесного хозяйства) на образование ложного ядра.

Выявлено, что причиной образования ложного ядра у 20 % деревьев бука лесного являются механические повреждения. Для увеличения количества высококачественных деревьев бука лесного рекомендуется ограничить рубки ведения лесного хозяйства, которые влекут за собой механические повреждения, а во время их проведения обеспечивать минимальное повреждение стволов деревьев. Для получения высококачественной древесины бука необходимо проводить заготовку буковых сортиментов в возрасте приблизительно 60-80 лет.

Изучение влияния лесорастительных условий на показатели строения и физических свойств древесины дало возможность впервые установить, что лесохозяйственные мероприятия, связанные с получением древесины бука лесного определенного качества, целесообразно проводить в пределах высотно-экологических поясов, что позволит повысить эффективность ведения лесного хозяйства.

Ключевые слова: буковый древостой, лесорастительные условия, типы леса, высотно-экологический пояс, ложное ядро.

Размещено на Allbest.ru