Біоекологічні та лісівничі основи управління продукційним процесом в соснових ценозах Українського Полісся

Таким чином, немає підстав для абсолютизації мішаних соснових насаджень із дубом звичайним як єдиного типу корінного лісостану для Українського Полісся. Це можуть бути насадження з дубом північним, кленом-явором та липою серцелистою, які характеризуючись кращими темпами росту, ніж дуб звичайний, під пологом сосни звичайної забезпечують високий рівень евтрофізації умов місцезростання. Враховуючи здатність цих порід давати порослеве поновлення, вони можуть бути використані при формуванні мішаних лісостанів наступної генерації.

Біологічна роль рубок догляду у формуванні якісної структури і запасу деревини соснових ценозів

Рубки догляду за лісом були і залишаються найбільш складним, трудомістким і тому економічно невигідним лісогосподарським заходом. Значний вклад у розвиток теорії рубок догляду внесли Г.Р. Ейтинген, 1918; В.Г. Нестеров, 1949; М.Е. Ткаченко, 1952; М.П. Георгієвський, 1957; П.П. Ізюмський, 1969; А.В. Двидов, 1971; та інші.

Догляд за лісом розтягнутий у часі на весь період лісовирощування і на кожному віковому етапі має свої особливості. Теоретичне обґрунтування рубок догляду можна зробити тільки на основі експериментів, які проводяться протягом усіх етапів росту та розвитку одного покоління лісостану.

Природний процес становлення соснового ценозу

Вивчення природного ходу росту соснових насаджень має важливе значення для визначення можливого рівня продуктивності в конкретних умовах місцезростання. Зважаючи на вікові зміни таксаційних показників в природних умовах їх можна використовувати в програмах оптимізації рубок догляду за лісостанами.

Мета наших досліджень - вивчити особливості природного добору у різновікових деревостанах. Дослідження виконані у свіжих суборах Боярської ЛДС на постійних стаціонарах, закладених 40 років тому. Останніми роками ми провели таксацію деревостанів тих варіантів, де з часу їх закладання зовсім не проводилися рубки догляду (табл. 12).

У житті деревостану лісівники виділяють кілька етапів: індивідуального росту (поновлення), хащі, жердняку і середньовікового насадження, з яких перші три проходять в основному до 40-річного віку.

Під час індивідуального росту між деревцями відсутній тісний зв'язок і молоді культури можуть зазнавати конкуренції лише з боку трав'яної рослинності.

Таблиця 12

Середні таксаційні показники деревостанів стаціонарів по вікових групах

Вік, років	Густота, шт.га-1	Висота, м	Діаметр, см	Площа перетину, м2га-1	Запас, м3га-1	Рівняння регресії*
40	1570	20,5	19,0	43,2	395	у=0,138х1+32,49х2-437,44
60	885	27,0	25,2	43,9	514	у=0,570х1+50,03х2-1247,49
80	770	28,0	26,8	41,1	493	у=0,225х1+13,72х2-48,99
100	550	31,5	33,1	45,7	604	у=0,311х1+15,40х2-77,96

* у - запас; х₁ - густота; х₂ - діаметр

На етапі хащі відбувається змикання крон і посилюється ріст дерев, що сприяє виникненню листової конкуренції, під впливом якої формується крона дерева і відбувається відмирання нижніх гілок, тобто створюється вертикальна структура лісового ценозу. В цей період досягає максимуму і коренезаселеність ґрунту, яка веде до посилення конкуренції між деревами, а звідси до поступової їх диференціації, внаслідок якої з'являється відпад. Чим вища започаткована густота штучного насадження, тим раніше відбувається змикання крон та різко посилюється ріст і розвиток майбутнього лісостану.

У жердняковому віці посилений ріст підвищує конкуренцію в деревостані, яка пришвидшує диференціацію дерев та їх відпад. Напруженість конкуренції у цей період досягає піку, але з різною інтенсивністю продовжує проявлятися протягом усього життя лісостану.

Зважаючи, що започаткована густота соснових насаджень, з урахуванням приживлення сіянців сосни звичайної у наших дослідах становила в середньому 7,5 тис. шт.га^-1, відпад на кінець молоднякового віку досяг 74,0-83,7%. Відпад дерев носив чітко виражений низовий характер. Відмирають насамперед відсталі в рості низьких рангів діаметра дерева, які за класифікацією Крафта відносяться до V, V^a класу росту. В деревостанах нагромаджується запас деревини 396-441 м³га^-1. Поступове збільшення запасу залежно від густоти і середнього діаметра визначено відповідним рівнянням множинної регресії.

Із зростанням віку деревостану залежність густоти від темпів росту лісостану посилюється ще значніше. У середньому віці густота соснових насаджень становила лише 11,8-18,3% від започаткованої. Якщо порівняти густоту в цьому віці з густотою молодняків, то її зменшення буде досить відчутним (43,7%). Середній діаметр збільшився на 32%, а запас - на 30%.

У пристигаючих соснових насадженнях середній показник густоти досяг 770 шт.га^-1, або порівняно з попередньою віковою групою зменшився на 13%. Середній діаметр дерев збільшився на 6,3%, а запас стовбурової деревини зменшився на 4,1%.

У віці стиглості на одному гектарі середня кількість дерев була 550 шт., що на 28,6% нижче за густоту пристигаючих деревостанів. Діаметр дерев збільшився на 23,5%, а запас деревини - на 22,5% і досяг величини 604 м³га^-1.

Проведені дослідження показали, що в Українському Поліссі сосна звичайна здатна формувати без догляду досить високий запас деревини. Саморегуляція в деревостанах забезпечується поступовим зменшенням густоти до 7,3-10,5% від започаткованої за рахунок постійного відпаду дерев з нижчих класів росту.

Суттєво наголосити, що повнота деревостанів при цьому залишалась майже на початковому рівні. Тобто, все це доводить хибність прийнятих у практиці нормативів зрідження деревостанів до певної повноти, що призводить до зменшення запасу деревостану до віку рубок головного користування. Для одержання високої продуктивності необхідно, як засвідчує природний хід зрідження, в кожній віковій групі дотримувати визначеного рівня густоти. При цьому треба брати до уваги показники середнього діаметра дерев, які підлягають вирубці. Виходячи з даних наших досліджень, ми вважаємо, що започаткованої густоти штучних насаджень 7,5 тис. шт.га^-1 цілком достатньо для того, щоб у майбутньому рубками догляду сформувати високопродуктивний лісовий біоценоз.

Становлення соснового ценозу під впливом рубок догляду

Природний добір підтримує високу густоту деревостану і забезпечує максимально можливий рівень продуктивності, але він не спрямований на відбір кращих за якісними показниками дерев і виключає повноцінне проміжне лісокористування. Останні два завдання можуть вирішуватися тільки штучним добором. При застосуванні рубок догляду, як інструмента добору, важливо знати час, інтенсивність і періодичність їх проведення.

Фрагменти дослідів із застосування рубок догляду у різновікових соснових ценозах наведені в таблиці 13.

Рубки догляду в молодих насадженнях вивчали на двох стаціонарах, де крім контрольних, були 10 дослідних варіантів із застосуванням різних способів рубок та їх інтенсивності вибірки.

У період хащі проводяться прочистки для забезпечення більш рівномірного розміщення дерев на площі. Першу прочистку, поки ще не такою мірою проявляється диференціація дерев, не слід проводити з великою інтенсивністю.

На етапі жердняку вирішується успіх всієї системи догляду за сосновим насадженням. Рубки сильної інтенсивності у цей період завершують догляд за складом, який призведе до посилення поточного радіального та об'ємного приросту дерев.

Рубки догляду в середньовікових насадженнях вивчали на трьох стаціонарах. Як показали дослідження, у цьому віці першу прохідну рубку можна проводити з сильною і дуже сильною інтенсивністю, але обов'язково друга має бути помірною або слабкою. В процесі рубок можна одержувати цінну деревину, не знижуючи запасу соснового насадження.

Рубки догляду в пристигаючих насадженнях повинні проводитися з меншою інтенсивністю, ніж у середньовікових, оскільки в цей період послаблюється приріст дерев. При проведених двох прохідних рубках інтенсивністю 22% з інтервалом у 16 років запас насадження майже не змінився. Проте загальна продуктивність і обсяги проміжного користування були вищими, ніж на контролі. Звідси можемо стверджувати, що нам вдалося відтворити показники природного ходу добору і активізувати поточний приріст за показниками росту висоти, діаметра та запасу. Приріст об'єму дерев порівняно з контролем зріс на 36,5%.

Рубки догляду в стиглих насадженнях вивчали на трьох стаціонарах. При проведенні у 70 років інтенсивної прохідної (37%) вдалося знизити відпад до 2,1 м³га^-1 у рік, який через 16 років був вибраний санітарною рубкою. За 10 років до рубки головного користування провели прохідну рубку інтенсивністю 12,9%. Це несуттєво вплинуло на запас на час рубки головного користування. Загальна продуктивність деревостану порівняно з контролем підвищилася на 4,8%, а проміжного користування досягла 39% від загальної продуктивності, із якої 27,6% припадало на живу деревину.

Таблиця 13

Варіанти рубок догляду у різновікових ценозах сосни звичайної

Варіант	Період, роки	Запас, м3га-1	Проміжне користування, м3га-1*	Загальна продуктивність, м3га-1	Поточний приріст
					висоти, м	діаметра, см	запасу, м3га-1	об'єму дерева, м3
Молодняки ППП 5 кв. 250 Мотовилівське л-во Боярської ЛДС (1963-2000 рр.) Прочистка 12,3% - 11 р. і 31,5% - 19 р. Прорідження 27,3% - 35 р. і 18,0% - 42р.
Контроль	11-48	440	223/-	663	0,49	0,44	11,4	0,0134
ІІІ	11-48	368	252/133	620	0,50	0,52	9,6	0,0172
Середньовікові культури ППП 4 кв. 48 Жорнівське л-во Боярської ЛДС (1960-2000 рр.) Прорідження 41,9% - 41 р. Прохідна 7% - 57 р.
Контроль	31-71	505	362/-	867	0,31	0,32	9,7	0,0205
ІІІ	31-71	578	267/141	845	0,30	0,34	11,1	0,0236
Пристигаючі культури ППП 3 кв. 45 Боярське л-во Боярської ЛДС (1960-2000 рр.) Прохідна 22,1% - 46 р. Прохідна 21,6% - 62 р.
Контроль	42-76	500	219/-	719	0,23	0,19	8,3	0,0115
ІІ	42-76	487	243/143	730	0,27	0,26	8,9	0,0157
Стиглі культури ППП 5 кв. 49 Жорнівське л-во Боярської ЛДС (1966-1999 рр.) Прохідна 37% - 70 р. Санітарна 5,5% - 86 р. Прохідна 12,9% - 90 р.
Контроль	61-99	625	324/-	949	0,14	0,25	8,8	0,0229
ІІ	61-99	608	387/275	995	0,18	0,25	8,8	0,0281

* У чисельнику - загальний об'єм, у знаменнику - жива деревина.

Проведений режим рубок догляду дозволив у пристигаючому і стиглому віці підвищити загальну продуктивність насаджень на 4,8-10,1%, не знижуючи запасу рубок головного користування.

Моделі оптимальних зріджень при догляді за різновіковими сосновими ценозами

Хід природного добору показав, що він відбувається на основі зменшення густоти деревостану внаслідок природного зрідження, головним чином, тонкомірних, відмираючих та мертвих дерев. Практично 70-80% періодичного приросту формують домінуючі та субдомінуючі великомірні дерева.

При розробці моделей оптимальних зріджень ми використали матеріали таксації 600 га соснових насаджень різного віку з різними режимами догляду, а також дані обмірів дерев на постійних пробних площах.

Для визначення верхньої та нижньої меж густот у різному віці скористалися дисперсійним аналізом, а оптимальні діаметри дерев визначали за рівнянням поліному третього ступеня Чебишева.

Програма оптимальних зріджень за цими двома показниками для різних класів бонітету наведена в таблиці 14.

Таблиця 14

Параметри оптимального зрідження при рубках догляду в соснових насадженнях штучного походження залежно від класів бонітету

Вік деревостану, років	Показники насаджень за класами бонітету
	Іб	Іа	І	ІІ	ІІІ
	густота, шт.га-1	середній діаметр, см	густота, шт.га-1	середній діаметр, см	густота, шт.га-1	середній діаметр, см	густота, шт.га-1	середній діаметр, см	густота, шт.га-1	середній діаметр, см
20	1900-2100	12-13	2100-2400	11-12	2400-2700	9-10	2700-3000	8-9	3000-3400	7-8
30	1300-1420	18-19	1500-1650	15-17	1700-1900	14-16	1900-2100	12-13	2100-2300	11-12
40	850-950	23-24	1000-1150	20-21	1150-1300	18-19	1300-1450	16-17	1450-1600	14-15
50	680-750	27-28	770-650	25-26	850-950	22-23	950-1050	19-20	1250-1200	17-18
60	550-600	31-32	600-650	29-30	650-720	26-27	720-800	23-24	800-900	20-21
70	440-500	35-36	500-560	32-33	550-620	29-30	620-680	26-27	680-750	23-24
80	380-420	38-40	420-470	34-36	470-530	32-34	530-600	28-30	600-660	26-28

Вона передбачає використання селекційного методу зріджень. Середній діаметр сукупності дерев, що підлягають вирубуванню, має бути на 20% меншим за середньопопуляційне значення. Загальна вирубка деревини при рубках догляду за лісом має наближатись до розміру природного відпаду. Вирубування живих дерев разом з відпадом не повинно перевищувати 70-75% періодичного приросту деревостану.

Контроль за дотриманням параметрів зріджень з вірогідністю 10% рекомендується здійснювати на 6-9 кругових пробних площах радіусом 6,64 м (100 м²) - при прочистках і 12,64 м (500 м²) - при прорідженнях і прохідних рубках.

Економічна ефективність проведення рубок догляду в соснових ценозах

Рубки догляду, виконуючи основну біологічну роль - поліпшення якісного складу лісів та прискорення їх росту, одночасно мають і важливе екологічне значення, оскільки являють собою основу для проміжного користування і сприяють поліпшенню товарної структури лісостанів майбутнього.

Для оцінки економічної ефективності рубок догляду використані показники - загальна продуктивність деревостану, вихід ділової деревини та його сортиментна структура. Базовий варіант - без рубок догляду. Таксову вартість деревини оцінювали за сортиментами з розрахунку франко-верхній склад. Як середній визначено другий сорт (табл. 15).

Таблиця 15

Сортиментна структура і вартість деревини

Варіант	Вік деревостану, років	Запаси стовбурів, м3га-1	Вихід ділової деревини, м3га-1	У тому числі за розмірами, м3га-1	Дрова, м3га-1	Ві-ходи, м3га-1	Вартість деревини, грн
				великої	середн-ьої	дрібної
ППП 4 кв. 48, Жорнівське л-во Боярської ЛДС
Контроль	71	867	480	142	252	36	331	106	48471
ІІ	71	845	604	214	300	90	136	105	60036
ППП 5 кв. 49, Жорнівське л-во Боярської ЛДС
Конроль	99	949	530	328	184	18	315	104	63435
ІІ	99	995	746	396	298	52	145	104	79985

Дані досліджень показали, що рубки догляду сприяють збільшенню обсягів проміжного користування з подальшим поліпшенням сортиментної структури.

Економічний ефект від проведених рубок у пристигаючому віці становив 11565 грн, що на 23,8% вище, ніж у контрольному варіанті. У віці стиглості ефект від рубок досягав 16550 грн і перевищував контроль на 26,1%.

Висновки

У дисертаційній роботі наведено узагальнення і нове вирішення проблеми системи управління продукційним процесом соснових ценозів на біоекологічній основі, яке проявляється у встановленні закономірностей розвитку лісового ценозу та едатопу, а також взаємозв'язків між ними та послідовністю дії біоекологічних чинників, які зумовлюють розвиток продукційного процесу. Встановлені особливості евтрофізації едатопу під впливом різних за віком і складом лісостанів та розроблені моделі оптимального впливу рубок догляду на рівень розвитку лісового біоценозу, при якому забезпечується висока продуктивність та постійний позитивний економічний та екологічний ефекти.

1. Соснові ліси Українського Полісся характеризуються нерівномірним розподілом за віком (з переважанням молодняків та середньовікових деревостанів - 72,2%) і наявністю зріджених (11,4%) лісостанів, які не забезпечують сталого й безперервного лісокористування. Система лісівничих заходів має бути спрямована на підвищення продуктивності деревостанів і скорочення строків їх вирощування.

2. Природний процес насіннєвого поновлення відбувається безперервно протягом онтогенезу, але з нерівномірною в просторі і часі інтенсивністю. Результативність відновлення значною мірою залежить від едафічних факторів (А₂В₂С₂), густоти деревостану та біологічних властивостей порід (рівень плодоношення, спосіб поширення та життєздатність насіння), що відновлюються. Якісні показники поновлення лісостанів в основному едатопі (В₂) з віком деревостану поліпшуються. Підріст висотою понад 2 м сформувався у молодняках на шести пробних площах, середньовікових - 20, пристигаючих і стиглих - на 18 пробних площах. Породний склад поновлення не відзначався необхідним біорізноманіттям, що не дозволяє без втручання людини сформувати лісові ценози корінного типу.

3. Під впливом лісових ценозів відбувається поступова евтрофізація умов місцезростання, яка залежить від породного складу і віку деревостану.

У чистих соснових ценозах цей процес вже починає проявлятися у середньовікових насадженнях і поступово посилюється до віку стиглості. Зміни фізико-хімічних властивостей ґрунту відбуваються лише у гумусовому горизонті. Протягом однієї генерації лісостану запаси гумусу зросли з 2,48% до 2,93% (на 0,45%), збільшились запаси валових і рухомих форм елементів живлення та відбулося часткове зниження кислотності.

В дубово-соснових культурах з 30-річним підліском акації жовтої вміст гумусу у верхньому горизонті зріс на 0,17%, бузини чорної і червоної - на 0,42%, а ліщини звичайної - на 0,51%. За рахунок кращої насиченості ґрунту основами у кореневмісному шарі (53 см) поліпшилися кислотні властивості та підвищився вміст доступних форм елементів живлення.

У соснових штучних насадженнях пристигаючого та стиглого віку з 26-27-річними підпологовими культурами листяних порід (дуб звичайний і північний, липа серцелиста, клен-явір, ліщина звичайна) поліпшилися фізико-хімічні властивості елювіального та ілювіального горизонтів. Запаси гумусу у цих горизонтах порівняно з контролем збільшились у 1,7-2,1 раза, а показник рН знизився з 3,9 до 5,0-5,3.

4. З метою збереження набутої родючості лісових ґрунтів та якісного підросту, при залісненні зрубів не слід проводити суцільного обробітку ґрунту, а обмежитись нарізанням борозен для садіння головних порід та кущів.

5. Крона дерева є носієм асиміляційного апарату, з яким тісно зв'язаний синтез органічної речовини. Постійне збільшення розмірів крони впродовж усього онтогенезу зумовлене моноподіальним ростом сосни із чітко вираженою акротонією гілкування. Між подовженістю крони та її об'ємом протягом тривалого часу проявляється майже пряма залежність (r = 0,90-0,98). Ці показники габітусу крони тісно корелюють з висотою (r = 0,52-0,62 і r = 0,35-0,69) і діаметром (r = 0,57-0,62 і r = 0,30-0,60) дерева. Висота закладки крони, її подовженість і об'єм знаходяться в оберненій залежності від густоти деревостану. Уміла зміна густоти ценозу на різних етапах онтогенезу дає можливість управляти морфогенезом і продукційною здатністю крон деревних рослин.

6. Реальний рівень продуктивності соснових деревостанів Українського Полісся зараз такий: у свіжих борах від молодого до пристигаючого віку значна їх частина (від 87,4% до 41,7%) росте в умовах перегущення. У зв'язку з цим частка деревостанів з показниками продуктивності, вищими за оптимальні, відповідно знизилась із 64,3% до 8,3%. У свіжих суборах, навпаки, допускаються надмірні зрідження (у 60-90% насаджень). Не зважаючи, що в наведених умовах краще проявляється компенсаційна здатність деревостанів при меншій густоті забезпечувати вищу продуктивність, однак зі збільшенням віку частка таких деревостанів від молодняків (100%) до віку стиглості (36,4%) закономірно зменшувалась.

Основною причиною зниження запасів у віці головного користування є недотримання оптимального режиму рубок догляду. Порушення зумовлені не стільки зниженням повноти деревостанів, скільки їх густоти.

7. Дубово-соснові штучні насадження з кулісним розміщенням порід 7рСз3рДз можуть бути ефективними в умовах свіжої судіброви, де вони при кращій збереженості дуба звичайного формують запаси деревини на рівні або вищі на 3,6-36,0% від показників оптимального лісостану.

В умовах свіжого субору перспективніші лісові насадження, створені за схемами 7рСз1рДз або 5рСз1рДз, із введенням під полог акації жовтої, ліщини звичайної або бузини чорної чи червоної. Завдяки кращій евтрофізації умов місцезростання деревостани формують вищі запаси деревини від очікуваних на 5,1-11,7%.

8. У свіжих суборах мішані ценози доцільно створювати шляхом введення під полог 40-50-річних соснових насаджень листяних порід, які без порушення цілісності материнського деревостану через 25-30 років утворять стійкий другий ярус. При вивченні п'яти різних за складом мішаних ценозів встановлено, що в усіх випадках вони сформували вищі від очікуваних запаси деревини. Пристигаючі насадження сосни звичайної із дубом звичайним показали рівень продуктивності 424-527 м³га^-1, що на 2,2-27,0% вище за оптимальний. Насадження з дубом північним при запасі 512-560 м³га^-1 деревини перевищили показники оптимального лісу на 13,3-51,3%, з 70-річного сосново-липового насадження одержали 641 м³га^-1 деревини, перевищивши оптимальне на 54,4%. У сосново-кленовому насадженні запаси досягли 457-649 м³га^-1, які на 10,1-56,4% вищі за оптимальний рівень.

9. Наші дослідження підтверджують, що немає підстав абсолютизувати мішані соснові насадження з другим ярусом дуба звичайного як єдиний тип корінного лісостану Українського Полісся. Такими можуть бути лісостани із дубом північним, кленом-явором, липою серцелистою, які, не поступаючись за темпами росту і рівнем евтрофізації умов місцезростання перед дубом звичайним, здатні забезпечувати вищий рівень продуктивності лісового ценозу.

10. Природний процес становлення соснового ценозу ґрунтується на внутрішньовидовій та міжвидовій конкуренції деревних рослин за світло, воду, тепло і поживні речовини, а її відображенням є диференціація дерев у лісостані та їх відпад. Саморегуляція деревостану забезпечується поступовим зменшенням густоти дерев аж до періоду стиглості від до 7,3 до 10,5% від започаткованої за рахунок відпаду дерев, які за діаметром відхиляються в менший бік від середньопопуляційного показника на 20%. При складанні оптимальних програм зріджень у кожній віковій групі необхідно використовувати визначені показники густоти та діаметра дерев.

11. Задачі догляду й режим рубок слід пов'язувати з показниками напруженості конкуренції. Режим рубок догляду необхідно розраховувати таким чином, щоб виключити відпад і природний добір. За основу розрахунків може слугувати "велика крива росту" соснового деревостану. Сильні й надто сильні рубки показані лише в жердняковому віці. В інших вікових групах розмір проміжного користування має бути більшим за сумарний природний відпад, але не повинен перевищувати 70-75% періодичного приросту деревини.

12. Розроблені оптимальні моделі зріджень лісостанів з урахуванням параметрів густоти і діаметрів дерев, які повинні залишатися після проведення рубок догляду для певного віку та класу бонітету. Контроль за дотриманням параметрів зріджень з вірогідністю ±10% можна здійснювати на 6-9 кругових пробних площах радіусом 6,64 м (100 м²) - при прочистках і 12,64 м (500 м²) - при прорідженнях і прохідних рубках.

13. Своєчасні рубки догляду сприяють збільшенню обсягів проміжного користування і поліпшенню сортиментної структури деревостану. Економічний ефект від проведених рубок у пристигаючому віці досягав 11565 грн/га, що на 23,8% більше, ніж на контролі, а у віці стиглості - 16550 грн/га і на 26,1% перевищував контрольний варіант.

Рекомендації виробництву

1. При рубках догляду у різних за віком і класами бонітету соснових ценозах доцільно користуватися розробленими нами параметрами оптимальних густот і діаметрів дерев, які повинні залишатися після проведених зріджень.

2. Контроль за дотриманням цих параметрів здійснювати на закладених у 6-9 кратному повторенні кругових пробних площах радіусом 6,64 м (100 м²) при прочистках і 12,64 м (500 м²) при прорідженнях та прохідних рубках. При такій методиці похибка оцінки не перевищуватиме 10%.

3. Рекомендується створювати мішані ценози введенням під полог середньовікових соснових насаджень тіньовитривалих і швидкорослих листяних порід дерев і кущів, які, не порушуючи цілісності лісового ценозу, дозволяють за короткий проміжок часу посилити інтенсивність біологічного кругообігу поживних речовин та ростових процесів у деревостанах.

Із деревних порід ефективніше вводити дуб звичайний, дуб північний, липу серцелисту та клен-явір, а з кущових - ліщину звичайну, бузину чорну та червону. Враховуючи здатність цих порід давати порослеве поновлення, вони можуть бути використані і в наступній генерації при формуванні мішаних ценозів.

4. З метою збереження набутої родючості лісових ґрунтів та якісного підросту не рекомендується проводити суцільного обробітку зрубів, а їх заліснення здійснювати по нарізаних борознах.

Список основних праць, опублікованих за темою дисертації

Монографії

Гордієнко М.І., Рибак В.О., Гордієнко Н.М., Червонний А.Є., Шаблій І.В. Лісові культури сосни звичайниї на півдні Київського Полісся. К.: Фірма "ВІПОЛ", 1996. 192 с. (дисертанту належать ІІІ, IV розділи, а при підготовці V i VII розділів автор дисертації брав участь у зборі польового матеріалу та аналізі експериментальних даних).

Гордієнко М.І., Шлапак В.П., Гойчук А.Ф., Рибак В.О., Маурер В.М., Гордієнко Н.М., Ковалевський С.Б. Культури сосни звичайної в Україні. К.: ІАЕ УААН, 2002. 872 с. (автору належать окремі підрозділи ІІ, ІІІ, V розділів).

Статті у журналах та збірниках наукових праць:

Фучило Я.Д., Рибак В.О., Радчук М.Ф., Червонний А.Є., Свириденко В.І. Природне відновлення головних лісоутворюючих порід Київського Полісся //Вісн. аграр. науки. К.: Аграр. наука, 1997. №11. С. 44-48. (автором закладені дослідні об'єкти).

Рибак В.О., Червонний А.Є., Фучило Я.Д. Всихання лісів Боярської ЛДС та його причини //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 1998. №8. С. 162-167. (автору належить аналітичний огляд літератури та участь в описі результатів досліджень).

Червонний А.Є., Рибак В.О., Фучило Я.Д. Роль патологічних факторів у всиханні сосни на Київському Поліссі //Захист рослин. К.: Аграр. наука, 1998. №12. С. 21-23. (автором закладені пробні площі, проведений аналіз санітарного стану).

Ониськів М.І., Рибак В.О., Фучило Я.Д., Пилипенко І.О., Сбитна М.В. Вплив спадкових властивостей насіння сосни звичайної на успішність лісовирощування //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 1999. №13. С. 287-293. (автору належить закладка насіннєвої плантації, а також обробка польових матеріалів).

Рибак В.О. Порівняльна оцінка впливу чагарників на родючість грунту і продуктивність соснових насаджень у свіжих суборах //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 1999. №20. С. 46-51.

Рибак В.О. Вплив акації жовтої на родючість грунту в соснових насадженнях //Аграрна наука і освіта. К.: УАННП "Фенікс", 2000. №1. С. 133-137.

Рыбак В.А. Технология создания биологически устойчивых высокопродуктивных насаждений сосны обыкновенной в свежих суборах Полесья Украины //Материалы междунар. науч.-практ. конф. Воронеж, 2000. С. 297-301.

Червонний А.Є., Рибак В.О. Природоохоронна технологія використання подрібненої деревини гілок //Наук. вісн. УДЛТУ. Львів, 2000. Вип. 10.1 С. 176-184. (автору належить участь у польових дослідженнях та проведенні аналітичного огляду літератури).

Грінченко В.В., Рибак В.О., Грищенко А.О. Відновлення корінного типу деревостанів важливий захід підвищення продуктивності та біологічної стійкості соснових насаджень //Наук. вісн. УДЛТУ. Львів, 2000. Вип. 10.4 С. 47-50. (автор провів польові дослідження, брав участь у розробці методики та описі матеріалів).

Ониськів М.І., Рибак В.О., Фучило Я.Д., Сбитна М.В. Селекція сосни звичайної на стійкість проти ураження кореневою губкою //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2000. №24. С. 242-247. (автор брав участь у польових дослідженнях, розробці методики досліджень та описі матеріалів).

Грінченко В.В., Рибак В.О. Вплив піднаметових культур листяних порід на біологічну стійкість і продуктивність соснових насаджень Півдня Полісся //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2000. №27. С. 127-131. (автору належить обґрунтування проблеми, участь в зборі польових матеріалів та їх опис).

Рибак В.О. Бузиновий підлісок і його вплив на продуктивність соснових насаджень Півдня Полісся //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2000. №29. С. 288-293.

Рибак В.О. Ефективність проведення рубок догляду у пристигаючих насадженнях сосни звичайної за показником їх повноти //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2001. №34. С. 263-266.

Полончук М.С., Рибак В.О. Сучасні проблеми і перспективи поліпшення рубок догляду в сосняках високої продуктивності //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2001. №39. С. 112-123. (автором проведено аналітичний огляд літератури та аналіз результатів досліджень).

Рибак В.О. Вплив різних піднаметових листяних порід дерев на родючість грунту в соснових насадженнях: Зб. наук. пр. Ін-ту землеробства УААН. К.: Ін-т землеробства УААН, 2001. Вип. 1-2. С. 39-45.

Полончук Н.С., Рыбак В.А. Оптимизация рубок ухода в сосняках искусственного происхождения //Материалы междунар. науч.-практич. конф. Воронеж, 2001. С. 251-256. (автору належить участь в польових дослідженнях, обробці та опису матеріалів).

Рибак В.О. Вплив рубок догляду на зменшення природного відпаду в соснових насадженнях жердинного віку //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2002. №47. С. 257-262.

Рибак В.О. Можливості регулювання морфогенезу соснових насаджень в свіжих суборах Полісся України: Зб. наук. пр. Ін-ту землеробства УААН. К.: Ін-т землеробства УААН, 2002. Вип. 3. С. 68-72.

Червонний А.Є., Рибак В.О., Свириденко В.І. Агрохімічні властивості грунту з внесеними в нього подрібненою деревиною гілок та гумісолу //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2002. №50. С. 279-286 (автором поставлена проблема досліджень та безпосередня участь в їх розробці).

Червонний А.Є., Рибак В.О., Волощук Н.М. Відновлення грибного різноманіття способом внесення в грунт подрібненої деревини гілок і гумісолу //Аграрна наука і освіта. К.: УАННП "Фенікс", 2002. №1-2. Т. 3. С. 65-70. (автору належить обробка польових матеріалів та їх аналіз).

Полончук М.С., Рибак В.О. Роль лісової сертифікації в системі заходів щодо забезпечення ефективності лісового господарства //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2002. №54. С. 102-114. (автору належить постановка проблеми, участь у зборі та обробці матеріалів досліджень).

Рибак В.О. Особливості природного поновлення листяних порід під наметом молодняків культур сосни //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2002. №58. С. 187-191.

Танцюра Б.Ф., Рибак В.О. Фітоценологічна основа лісівничих досліджень //Наук. вісн. УДЛУ. Львів, 2002. Вип. 12.4. С. 70-73.

Грінченко В.В., Рибак В.О., Ковальов С.А. Відновлення корінних сосново-дубових насаджень важливий захід по дотриманню вимог екологічно орієнтованого лісівництва //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2003. №61. С. 187-191. (автор приймав безпосередню участь в зборі та обробці матеріалів досліджень, їх аналіз).

Танцюра Б.Ф., Рибак В.О. Праці академіка П.С. Погребняка з екології Полісся //Наук. вісн. УДЛТУ. Львів, 2003. Вип. 13.3. С. 54-58.

Рибак В.О. Вплив різновікових соснових ценозів на процеси ґрунтотворення у свіжих суборах //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ, 2004. №70. С. 61-77.

Рибак В.О. Вплив мішаних трьохярусних деревостанів на процеси грунтотворення у свіжих суборах //Наук. вісн. НАУ. К.: НАУ. 2004. №71. С. 24-30.

Рыбак В.А. Особенности естественного отбора в разновозрастных сосновых древостоях //Материалы междунар. науч.-практич. конф. Воронеж, 2004.

Тези і матеріали доповідей:

Рибак В.О. Продуктивність та товарна структура культур сосни звичайної залежно від їх густоти насаджень //Вчимося господарювати: Матеріали наук.-практ. семінару молодих вчених та спеціалістів, 22-23 листоп. 1999 р. К., 1999. ч. І. С. 142-143.

Рибак В.О. Удосконалення елементів технології створення біологічно стійких високопродуктивних насаджень сосни звичайної в умовах свіжих суборів //Вчимося господарювати: Матеріали наук.-практ. семінару молодих вчених та спеціалістів, 22-23 листоп. 1999 р. К., 1999. ч. ІІ. С. 7-8.

Анотація

Рибак В.О. Біоекологічні та лісівничі основи управління продукційним процесом в соснових ценозах Українського Полісся. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.03 - лісознавство та лісівництво. - Національний аграрний університет, м. Київ, 2004.

У дисертації розроблено новий напрям вирішення проблеми управління продукційним процесом у соснових ценозах Українського Полісся через оптимізацію рубок догляду біологічних параметрів розвитку ценозу та едатопу.

Вперше дано наукове обґрунтування показників, за якими мають проводитися рубки догляду, і на їх основі розроблені моделі оптимальних зріджень для різних вікових груп і класів росту соснових ценозів. Запропонована методика контролю за дотриманням параметрів зріджень при різних видах рубок.

Вперше встановлені кореляційні зв'язки деяких таксаційних показників деревостану з елементами габітусу крони дерева в онтогенезі та можливості управління морфогенезом крони.

Вивчені особливості генезису лісових ґрунтів під впливом простих і мішаних ценозів, визначені швидкість і параметри їх евтрофізації. Обґрунтована доцільність введення під полог соснових ценозів тіньовитривалих та швидкорослих листяних порід дерев і кущів, які, не порушуючи цілісності структури ценозу, в короткий строк посилюють інтенсивність біологічного кругообігу поживних речовин і ростові процеси деревостану.

Вперше здійснено обґрунтування екологічного підходу до збереження родючості лісових ґрунтів.

Проведений моніторинг природного поновлення деревних і кущових порід під пологом соснових ценозів в едатопах А₂, В₂ і С₂. Визначені інтенсивність та якісні показники природного поновлення залежно едафічних умов, віку та густоти деревостану, біологічних особливостей порід, що поновлюються.

Дано обґрунтування заходів по відтворенню та збереженню видового біорізноманіття у різновікових соснових ценозах в умовах різних едатопів.

Ключові слова: продукційний процес, ценоз, едатоп, евтрофізація, конкуренція, відбір, гомеостаз, адаптація, рубки догляду, оптимізація.

Аннотация

Рыбак В.А. Биоэкологические и лесоводческие основы управления продукционным процессом в сосновых ценозах Украинского Полесья. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.03 - лесоведение и лесоводство. - Национальный аграрный университет, г. Киев, 2004.

В диссертации разработано новое направление решения проблемы управления продукционным процессом в сосновых ценозах Украинского Полесья путём оптимизации рубками ухода биоэкологических параметров развития ценоза и эдатопа.

Впервые предлагается при проведении рубок ухода пользоваться критериями густоты древостоя и среднего диаметра оставляемых деревьев, как наиболее полно отвечающими закономерностям становления нормального леса, обладающего самым высоким уровнем продуктивности и устойчивости к факторам внешнего воздействия. С учетом этих критериев разработаны модели оптимальных искусственных изреживаний для разных возрастных групп и классов роста сосновых ценозов. Предложена методика контроля за соблюдением параметров изреживаний при разных видах рубок ухода.

Впервые изучены корелляционные связи важнейших таксационных показателей сосновых древостоев с элементами габитуса кроны деревьев в онтогенезе. Установлена тесная обратная зависимость высоты закладки кроны,ее протяженности и обьема от густоты древостоя, дающая возможность своевременным изреживанием древостоя управлять морфогенезом и продукционной способностью крон в сосновых ценозах.

Изучены особенности генезиса лесных почв под влиянием простых и смешанных ценозов, определены скорость и параметры их эвтрофизации. Установлено, что накопление гумуса и улучшение физико - химических свойств происходят преимущественно в верхнем горизонте почвы.В смешанных ценозах эти процессы развиваются примерно в 2,5 раза быстрее, чем в чистых сосновых. Обоснована целесообразность введения под полог сосновых ценозов теневыносливых и быстрорастущих лиственных пород деревьев ( дуб северный, дуб обыкновенный, липа серцелистая, клен-явор) и кустарников ( лещина обыкновенная, бузина черная и красная), которые, не нарушая целостности структуры соснового ценоза, через 25-30 лет позволили увеличить на 6-30% емкость биологического круговорота питательных веществ и существенно повысить продуктивность сосновых ценозов. Смешанные трехярусные сосновые ценозы, благодаря большей насыщенности почвы корневыми системами лучше замыкают биологический круговорот питательных веществ в звене потребления, предотвращая непродуктивные их потери.

Учитывая особенности эвтрофизации лесных почв, впервые дано обоснование экологического подхода к сохранению их плодородия и качественного подроста, при котором исключается сплошная обработка вырубок и предусматривается посадка нового поколения леса только по нарезаным бороздам.

Проведен мониторинг естественного возобновления древесных и кустарниковых пород под пологом разновозрастных сосновых ценозов в условиях различных эдатопов. Установлено, что результативность семенного возобновления зависит от эдафических факторов (А₂В₂С₂), густоты древостоя и биологических особенностей возобновляемых пород ( уровня плодоношения, способа распространения и жизнеспособности семян).

Дано обоснование мероприятий по воссозданию и сохранению видового разнообразия сосновых лесов Украинского Полесья.

Ключевые слова : продукционный процесс, ценоз, эдатоп, эвтрофизация, конкуренция, отпад, отбор, гомеостаз, адаптация, рубки ухода, оптимизация.

Annotation

Rybak V.О. Bioecological and silviculture grounds of production process management in Pine cenosis of Ukrainian Polissya. - Manuscript.

Dissertation for competition of degree of doctor of agriculture science in specialty 06.03.03. - forestry and silviculture. - National Agricultural University of Ukraine, Kyiv, 2004.

In the dissertation the new direction of production process management in Pine cenosis of Ukrainian Polissya through optimization of bioecological parameters and cenosis and development by intermediate cutting have been elaborated.

In the first time a science substantiation of criteria for intermediate cutting are done, and on their base the models of thinning for different age groups and growth classes in Pine cenosis have been developed. A methodic of control of thinning parameters adherence have been proposed for various cutting types.

In the first time correlative dependences of some biometrics stand characteristics on crown size in ontogenesis are determined, and possibilities for crown morphological genesis management have been investigated.

Peculiarities of forest soil genesis under simple and mixed cenosis are studied, their evtrophysation rate and parameters have been determined. Expediency of shade-tolerant and fast-growing deciduous tree and shrubs species introduction, that do not disturb cenosis structure and in short time intensify nutrition biological cycle and stand growth, under Pine cenosis canopy has been substantiated.

In the first time the substantiation of ecological approach to forest soil fertility preservation has been done.

Monitoring of natural regeneration of tree and shrub species under Pine cenosis canopy in edaphic sites A₂, B₂ and C₂ has been fulfilled. Intensity and quality characteristics of natural regeneration depend on edaphic sites, age and stand density, biological peculiarities of regenerated species have been investigated.

Substantiation of measures for reconstruction and preservation of biodiversity has been done.

Key words: production process, cenosis, edaphic site, evtrophysation, competition, selection, homeostasis, adaptation, intermediate cutting, optimization.

Размещено на Allbest.ru

...