Біоекологічні основи формування лісопаркових ландшафтів (на прикладі лісів зеленої зони м. Києва)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний аграрний університет

УДК 630*27/228:504.54(477-25)

Біоекологічні основи формування лісопаркових ландшафтів (на прикладі лісів зеленої зони м. Києва)

06.03.03 - лісознавство і лісівництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового

ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Токарева Ольга Вікторівна

Київ 2005

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано на кафедрі лісівництва і мисливствознавства Національного аграрного університету Кабінету Міністрів України

Науковий керівник - кандидат біологічних наук, доцент Зібцев Сергій Вікторович Національний аграрний університет, доцент кафедри лісівництва і мисливствознавства

Офіційні опоненти - доктор сільськогосподарських наук, професор Пилипенко Олексій Іванович Національний аграрний університет, професор кафедри лісової меліорації

- кандидат сільськогосподарських наук Лавний Василь Володимирович Український державний лісотехнічний університет, доцент кафедри загального лісівництва

Провідна установа - Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України, відділ дендрології і паркознавства, м. Київ

Захист дисертації відбудеться „13” червня 2005 року о 12⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.09 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41

Автореферат розісланий „___” _____________ 2005 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Кравець П.В.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Ліси зелених зон населених пунктів і промислових підприємств займають понад 1,5 млн га, що становить близько 15 % площі лісового фонду України. Головною метою ведення господарства у цих лісах має бути формування лісостанів, стійких до рекреаційних навантажень, із високими декоративно-естетичними властивостями, придатними для рекреації.

Нині у лісах зелених зон міст України використовують загальноприйняті (класичні) прийоми ведення господарства, які не повною мірою відповідають завданням лісового господарства у цих лісах, оскільки не сприяють посиленню їх основних функцій. У результаті чого ліси зелених зон міст малопридатні для рекреаційного користування. Покращення існуючого стану можливе завдяки застосуванню таких заходів лісового господарства, які спрямовані не тільки на підвищення санітарно-оздоровчих та захисних властивостей лісів, а й на формування лісопаркових ландшафтів.

Одним з основних заходів, що дає змогу формувати лісопаркові ландшафти є ландшафтні рубання, мета яких полягає у покращенні породного складу, санітарного стану та естетичних властивостей лісостанів, просторової структури дерев у лісовому насадженні. Серед комплексу лісівничих заходів ландшафтні рубання мають особливе значення як процес, який сприяє створенню стійких до рекреаційних навантажень, естетично привабливих лісостанів. Досвід здійснення ландшафтних рубань в Україні практично відсутній, що зумовлює розробку рекомендацій щодо впровадження цих рубань у систему заходів лісового господарства у лісах рекреаційного призначення.

Актуальність обраної теми дослідження підсилюється недосконалістю законодавчої, методичної та наукової бази для організації та ведення лісового господарства у лісах зелених зон міст. У цьому зв'язку постає необхідність встановлення відповідного режиму та організаційно-технічних показників ландшафтних рубань на основі експериментальних досліджень. Концептуально нового осмислення й вивчення потребують питання, які стосуються посилення екологічної та соціальної ролі лісових біоценозів зелених зон міст у рамках завдань сталого управління лісами.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводилися протягом 2001-2005 рр. у рамках комплексної планової держбюджетної наукової теми кафедри лісівництва і мисливствознавства Навчально-наукового інституту лісового і садово-паркового господарства Національного аграрного університету: „Розробити лісівничі основи оптимального ведення лісового та мисливського господарства в умовах Полісся і Лісостепу України” (номер державної реєстрації 0101U003209).

Мета і завдання дослідження. Мета дисертаційного дослідження полягає у вивченні особливостей формування лісопаркових ландшафтів на прикладі лісів зеленої зони м. Києва, а також розробці концептуальних принципів проведення ландшафтних рубань як одного із заходів, спрямованих на створення рекреаційно-придатних лісостанів.

Для досягнення поставленої мети передбачалося виконання таких завдань:

- проаналізувати структуру лісового фонду лісопаркових господарств м. Києва за лісівничо-таксаційними та ландшафтними показниками;

- встановити особливості внутрішньовидових та міжвидових конкурентних взаємодій основних лісоутворюючих порід зеленої зони м. Києва;

- визначити особливості формування видового різноманіття живого надґрунтового покриву в лісопаркових ландшафтах;

- встановити закономірності природного формування крони Pinus sylvestris L. залежно від типів лісопаркових ландшафтів, як головної лісоутворюючої породи зеленої зони м. Києва;

- визначити особливості формування мікроклімату та кліматичної комфортності умов відпочинку в різних типах лісопаркових ландшафтів;

- виявити вплив ландшафтних рубань на зміни лісівничо-таксаційних та ландшафтних показників деревостану, його просторову структуру та мікроклімату;

- обґрунтувати режим та організаційно-технічні показники ландшафтних рубань.

Об'єкт дослідження - процеси формування лісопаркових ландшафтів у лісах рекреаційного призначення.

Предмет дослідження - біоекологічні основи формування лісопаркових ландшафтів у лісах зеленої зони м. Києва.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі використані такі методи досліджень: лісівничо-таксаційні - при закладанні пробних площ, з метою встановлення таксаційних показників деревостанів та оцінки їх структури; лісівничо-екологічні - під час наведення типологічної характеристики лісових насаджень; математико-статистичні - для обробки експериментальних даних та обґрунтування достовірних результатів. Дослідження особливостей видового складу фіторізноманіття на пробних площах проводилися з використанням загальноприйнятих методик, які широко застосовуються у лісівництві, лісовій таксації, ботанічних дослідженнях. При вивченні мікроклімату використовувались класичні методичні підходи, які застосовуються в метеорології та кліматології.

Наукова новизна одержаних результатів. Основні положення роботи, які визначають сутність наукової новизни здійсненого дослідження, полягають у такому: лісопарковий ландшафтний крона київ

- вперше оцінено рекреаційний потенціал лісопаркових господарств м. Києва;

- встановлено особливості внутрішньовидових та міжвидових конкурентних взаємодій основних лісоутворюючих порід зеленої зони м. Києва;

- визначено видовий склад живого надґрунтового покриву та його проективного покриття у різних типах лісопаркових ландшафтів;

- встановлено особливості природного формування крони Pinus sylvestris L. у молодих деревостанах різних типів лісопаркових ландшафтів;

- визначено особливості формування мікроклімату в різних типах лісопаркових ландшафтів;

- розроблено організаційно-технічні показники ландшафтних рубань при формуванні лісопаркових ландшафтів у молодих деревостанах;

- модифіковано класифікацію дерев за їх роллю у формуванні лісопаркового ландшафту та обґрунтовано доцільність її використання;

- вперше запропоновано формули якісного складу деревостану з визначенням одиниць участі категорій дерев.

Практичне значення одержаних результатів. Практична перевірка розроблених нормативів на теренах України здійснена АТ „Київпроект” при розробці Програми комплексного розвитку зеленої зони м. Києва до 2010 року та концепції формування зелених насаджень на площі 35 тис. га.

Розроблені рекомендації щодо проведення ландшафтних рубань можуть бути науковою основою для ведення лісового господарства у лісах зелених зон міст.

Виявлені закономірності змін мікрокліматичних факторів у зв'язку з віком, повнотою та складом деревостану необхідно враховувати при розробці цільових програм формування комфортних умов для рекреації.

Теоретично обґрунтовані й підтверджені результати досліджень пропонується використати для удосконалення Лісового кодексу України, інших законодавчих та нормативних актів, пов'язаних із веденням лісового господарства в лісах зелених зон міст.

Крім того, матеріали дисертаційного дослідження використані в процесі викладання низки навчальних дисциплін у Навчально-науковому інституті лісового і садово-паркового господарства Національного аграрного університету: „Рекреаційне лісівництво”, „Лісівництво”, „Регулювання продуктивності лісів”.

Особистий внесок автора. Дисертаційна робота є завершеною науковою працею. Усі сформульовані у ній методичні підходи, наукові положення, висновки та пропозиції належать дисертанту і становлять його науковий доробок. Польовий експериментальний матеріал на пробних площах зібрано і проаналізовано безпосередньо дисертантом. Автором виконано математичну та статистичну обробку отриманих даних, здійснено теоретичне узагальнення результатів досліджень, апробацію отриманих результатів, підготовку наукових праць до друку, написання та оформлення дисертації.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень за темою дисертації було подано у вигляді доповідей на конференціях наукових співробітників та аспірантів ННІ ЛіСПГ (2003, 2004 р.), VI науковій конференції молодих учених м. Львова (2004 р.), науково-методичному семінарі ННІ ЛіСПГ (2004 р.), Міжнародній науковій конференції з нагоди відзначення 130-річчя УкрДЛТУ в м. Львові (2004).

Публікації. За результатами дисертаційного дослідження опубліковано 5 статей у наукових виданнях, які входять до переліку фахових видань ВАК України.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 203 сторінках друкованого тексту, складається зі вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел (205 найменувань), у тому числі 9 зарубіжних, а також 7 додатків, які включають 26 таблиць та 20 рисунків.

Основний зміст дисертації

Розділ 1. Аналітичний огляд питання ведення лісового господарства у приміських лісах. У розділі окреслено питання ролі та значення приміських лісів України в контексті сучасних вимог до сталого управління лісами у світі. Визначено основні пріоритети сталого управління лісами зелених зон міст, а також цілі та принципи ведення в них лісового господарства. Розкрито екологічні особливості та функціональне призначення лісів зелених зон міст.

Проаналізовано розвиток рекреаційного лісівництва як розділу лісівничої науки, узагальнено теоретичні та практичні концепції ведення лісового господарства у лісах рекреаційного призначення, в тому числі лісах зелених зон міст. Зазначено внесок у розвиток рекреаційного лісівництва відомих вчених лісівників, серед яких значних результатів досягли В.Г. Атрохін (1991), В.Д. Бондаренко (1986), Г.В. Бондарук (1988), В.П. Кучерявий (1981, 1984), М.Н. Пронін (1982, 1990), В.Д. Пряхін (1954, 1972, 1981), В.Є. Свириденко (1989, 2003), А.С. Тіхонов (1983), М.М. Тюльпанов (1968, 1973, 1975). Досягнуті успіхи в розробці питань рекреаційного лісовпорядкування та ландшафтної таксації, які досліджувалися в працях М.І. Гальперіна (1967), С.А. Генсірука (1987), М.С. Нижник (1984, 1987), Р.Р. Возняка (1987), В.П. Ковтун (1962), В.С. Моісєєва (1990), Є.А. Репшаса (1984, 1986, 1994), Л.Н. Яновського, В.А. Максимова (1990). Проблеми формування лісопаркових ландшафтів шляхом проведення ландшафтних рубань висвітлювались в працях А.Д. Волкова, К.А. Андрєєва (1984), В.Г. Рубцова (1976), О.М. Рунової (1983).

Зазначено, що однією з головних передумов ефективного ведення лісового господарства у приміських лісах є його законодавче забезпечення. У цьому зв'язку проаналізовано та визначено основні напрямки вдосконалення законодавчої та методичної баз щодо ефективного ведення лісового господарства у лісах зелених зон міст.

Розділ 2. Характеристика зеленої зони м. Києва. Зелена зона м. Києва характеризується значною лісистістю, яка становить 37,8 %. Територіальне розміщення зеленої зони охоплює Північний Лісостеп та Південне Полісся, що є передумовою існування широкого спектру лісорослинних умов та лісових угруповань. Такі особливості розташування зеленої зони м. Києва можуть створювати різноманітні умови для лісової рекреації та формувати лісопаркові ландшафти з різними декоративно-естетичними якостями та мікрокліматом.

Здійснений аналіз лісівничо-таксаційних та ландшафтних показників свідчить про необхідність підвищення рекреаційного потенціалу лісів зеленої зони м. Києва. Нині 30 % площі лісопаркових господарств потребує ландшафтних рубань, 25 % ? створення ландшафтних посадок, 40 % ? проведення протипожежних заходів, 16 % ? застосування заходів боротьби зі шкідниками та хворобами лісу, 85 % площі зон масового відпочинку ? здійснення благоустрою. З огляду на це ліси зеленої зони м. Києва не відповідають сучасним потребам лісової рекреації.

Зазначено напрямки підвищення рекреаційної придатності лісів зеленої зони м. Києва, що включають впровадження у виробництво системи заходів рекреаційного лісівництва, які забезпечать формування лісопаркових ландшафтів. Серед основних заходів рекреаційного лісівництва акцентовано увагу на формуванні лісопаркових ландшафтів шляхом впровадження ландшафтних рубань.

Обґрунтовано необхідність вивчення біоекологічних особливостей формування лісопаркових ландшафтів з метою встановлення режиму та організаційно-технічних показників щодо проведення ландшафтних рубань.

Розділ 3. Методика досліджень і характеристика об'єктів досліджень.

Дослідження виконувались у молодих та середньовікових деревостанах лісопаркових господарств м. Києва: Дарницькому, Святошинському та „Конча-Заспа”. Пробні площі закладені згідно із загальноприйнятими у лісовій таксації та геоботаніці методиками. Для вивчення особливостей горизонтальної структури лісопаркових ландшафтів на пробних площах закладались облікові ділянки, на яких здійснювалось картування дерев та їх крон за методикою Є.І. Цурика (2001). На кожній пробній площі вивчалась видова різноманітність вищих рослин, в тому числі детально досліджувались видовий склад живого надґрунтового покриву, рясність та проективне покриття кожного виду, що оцінювалась за допомогою індексів Шеннона, Бергера-Паркера, Сімпсона. Мікроклімат різних типів лісопаркових ландшафтів вивчався з використанням методик О.О. Молчанова (1973) та Є.С. Лахно (1972). Комфортність умов відпочинку на об'єктах дослідження встановлювалась за методиками В.І. Русанова (1973), Н.А. Данилової (1980). Матеріали польових та камеральних досліджень оброблялися стандартними методиками, які застосовуються у математичній статистиці. Всього закладено одну постійну та 25 тимчасових пробних площ.

Описано дослідні об'єкти та наведено їх лісівничо-таксаційну і ландшафтну характеристики (табл.1).

Таблиця 1

Розподіл пробних площ

За класами віку
ІІ	ІІІ	ІV	V	VI	VII	Разом
9	2	7	1	2	5	26
За повнотами
0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	Разом
2	4	5	9	4	2	26
За типами лісорослинних умов
А2	В2	В3	С2	С3	Разом
6	13	1	5	1	26
За типами лісопаркових ландшафтів
Закритий тип горизонтальної зімкнутості	Закритий тип вертикальної зімкнутості	Напіввідкритий тип із рівномірним розташуванням дерев по площі	Напіввідкритий тип із нерівномірним розташуванням дерев по площі	Разом
13	4	5	4	26

Розділ 4. Формування стійких до рекреаційного навантаження естетично привабливих лісостанів. Горизонтальна та вертикальна характеристики лісостанів визначають тип лісопаркових ландшафтів та їх декоративні особливості. Закриті типи лісопаркових ландшафтів мають плавну мозаїчність, високу рясність та зустрічність дерев по площі. Горизонтальна структура напіввідкритих типів лісопаркових ландшафтів характеризується середніми та низькими показниками зазначених ознак. Напіввідкриті ландшафти з нерівномірним розташуванням дерев по площі мають контурну мозаїчність, а з рівномірним - плавну. Ярусність лісостанів характерна лише для закритих типів лісопаркових ландшафтів вертикальної зімкнутості. Вертикальна зімкнутість може мати плавні або строкаті переходи від одного ярусу до іншого.

Пріоритетами формування лісопаркових ландшафтів є забезпечення нерівномірної горизонтальної та вертикальної зімкнутості пологу, тобто формування деревостану з високою рясністю та зустрічністю дерев по площі, а також контурною мозаїчністю.

Видовий склад, особливості та характер зростання вищих рослин у лісопаркових ландшафтах визначають не тільки його декоративно-естетичні властивості, а й стійкість до рекреаційних навантажень. Формування породного складу в лісопаркових ландшафтах передбачає поєднання високих конкурентних та декоративних властивостей деревних видів. Поряд з основними лісоутворюючими породами Pinus sylvestris L., Betula pendula Roth., Quercus robur L. у лісах зеленої зони м. Києва необхідно ширше використовувати Quercus borealis Michx. Нами встановлено, що цей вид має високу конкурентну здатність, першорядні декоративні властивості, а також меншою мірою пошкоджується шкідниками та уражується хворобами лісу.

При формуванні лісопаркових ландшафтів екземплярам зазначених порід рекомендується відводити роль як акцентів, так і фонових дерев. Всі інші породи, які зростають у лісах зеленої зони м. Києва, повинні відігравати роль акцентів та супутніх дерев.

Методики визначення особливостей міжвидової та внутрішньовидової взаємодії, які були розроблені академіком К.К. Висоцьким (1962) та професором Д.Д. Лавриненком (1965), повною мірою надають можливість встановити особливості взаємодії деревних порід в межах ділянки, а також порівнювати конкурентні властивості деревостанів різних типів лісу. Використані методики підтверджують достовірність одна одної і можуть використовуватись як взаємодоповнення.

Живий надґрунтовий покрив лісостанів має як екологічне, так і декоративно-естетичне значення та є одним із факторів привабливості лісопаркових ландшафтів. Формування живого надґрунтового покриву в різних типах лісопаркових ландшафтів відбувається залежно від типу лісорослинних умов та інтенсивності освітлення. Найбільшу кількість видів фітоценозу в молодих деревостанах зеленої зони м. Києва становить клас Magnoliopsida (60 видів). Переважаючими родинами виявилися Rosaceae (9 видів), Poaceae (8 видів), Asteraceae (4 види), Caryophyllaceae (3 види).

В усіх типах лісорослинних умов, крім борових, переважають лісові лугові види та лісові бур'яни. Лише у борових умовах живий надґрунтовий покрив представлений в основному характерними лісовими підпологовими видами.

Найпоширенішими видами живого надґрунтового покриву свіжого бору виявилися Festuca ovina L., Veronica incana L. У видовому складі живого надґрунтового покриву у молодих деревостанах суборових та судібровних умов переважають лугові види лісового походження та лісові рудеранти. В умовах свіжого субору переважають Achillea submillefoliuam Klok. et Krytzka, Calluna vulgaris (L.) Hull., Funaria hygrometrica Hedw., Peucedanum oreoselinum (L.) Moench, Poa angustifolia L. та P. pratensis L. У судібровних умовах домінують Chelidonium majus L., Dactylis glomerata L., Geum urbanum L., Rubus caesius L.

Встановлені особливості проективного покриття живого надґрунтового покриву в закритих та напіввідкритих типах лісопаркових ландшафтів наведено на рис. 1. Площа проективного покриття живого надґрунтового покриву в напіввідкритих типах лісопаркових ландшафтів майже вдвічі перевищує цей показник у закритих типах ландшафтів.

Участь лісових рудеральних видів у живому надґрунтовому покриві закритих типів лісопаркових ландшафтів менша порівняно з напіввідкритими (рис. 2). Домінування найряснішого виду (оцінено за індексом Бергера-Паркера), складність угрупування (оцінено за зворотним індексом Симпсона), вирівняність (оцінена за індексом Шеннона) мають вищі значення у напіввідкритих типах лісопаркових ландшафтів порівняно із закритими.

Формування лісопаркових ландшафтів шляхом ландшафтних рубань призводить до зменшення загального проективного покриття живого надґрунтового покриву та проективного покриття типових лісових підпологових видів, підвищуючи частку участі лісових рудерантів.

Форма крон дерев, а також висота їх прикріплення характеризують декоративні властивості лісопаркових ландшафтів. У результаті дослідження було висунуто гіпотезу про те, що відмирання нижніх гілок більшою мірою залежить від їх інтенсивності освітлення. Здійснений однофакторний дисперсійний аналіз з імовірністю 0,95 та рівнем значущості 5% підтверджує достовірність висунутої гіпотези.

Експериментально встановлено, що інтенсивність освітлення здорової нижньої гілки перевищує 41±2,8% (за 100 % прийнято інтенсивність освітлення на відкритому просторі). Діапазон інтенсивності освітлення гілки в процесі її відмирання та розкладання (загнивання) становить від 12±1,2% до 41±2,8%. Інтенсивність освітлення гілки в процесі її обламування перебуває в межах від 2±0,5% до 12±1,2%. Отвір після опадання гілки заростає при інтенсивності освітлення менше 2±0,5% (рис. 3).

З аналізу експериментальних досліджень доходимо висновку, що у низькоповнотних соснових молодих деревостанах нижні гілки відмирають доволі повільно. В цьому разі формуються лісопарки з низькоопущеними кронами дерев. Підвищення повноти шляхом створення культур у старшому віці не сприятиме суттєвому прискоренню процесу очищення стовбура від сучків.

У високоповнотних соснових молодих деревостанах процес відмирання нижніх гілок прискорений. В такому випадку формуються лісопаркові насадження із високопіднятою кроною дерев. Навіть при суттєвому зрідженні таких насаджень у старшому віці продовжується формування лісостанів з високопіднятими кронами. Висота прикріплення крони Pinus sylvestris L. у деревостані безпосередньо залежить від його віку та повноти. Встановлену залежність висоти прикріплення здорової та відмерлої гілок, а також останнього заростаючого отвору після опадання відмерлої гілки від повноти деревостану в одновікових соснових насадженнях (13-15 років) подано на рис. 4.

Розроблено рекомендації щодо формування естетично привабливої крони у соснових лісостанах різних типів лісопаркових ландшафтів. Підтверджено, що формування крони дерев у сосновому лісостані необхідно починати з 10-15 років. При формуванні лісопаркових ландшафтів закритих просторів з метою забезпечення дерев у насадженні з високопіднятою кроною та добре очищеним стовбуром від сучків повнота деревостану має становити 0,68 і вище. Формування низькоопущеної крони у соснових деревостанах напіввідкритого типу передбачає повноту до 0,53. Низькоопущену крону Pinus sylvestris L. можливо сформувати лише до 20-25 років деревостану.

Розділ 5. Мікроклімат лісопаркових ландшафтів і оцінка комфортних умов відпочинку в них. Обґрунтовано особливості мікрокліматичних умов у різних типах лісопаркових ландшафтів. Мікроклімат різних типів лісопаркових ландшафтів не однаковий і залежить від повноти та ярусності лісостанів, їх висоти, віку, видового складу, рельєфу та інших факторів. Різні типи лісопаркових ландшафтів мають характерний мікроклімат, що визначає санітарно-гігієнічні властивості лісостанів.

Встановлено особливості світлового режиму, температури, вологості повітря, швидкості вітру у різних типах лісу молодих та середньовікових деревостанів закритих і напіввідкритих типів лісопаркових ландшафтів (табл. 3).

Таблиця 3

Особливості мікроклімату молодих та середньовікових деревостанів різних типів лісопаркових ландшафтів

Лісостани	Тип лісопаркового ландшафту
	закритий	напіввідкритий
	Показники мікроклімату*
	Р.т., ?С	Р. в., %	k з.в.л, %	k з.в.у, %	Р. т., ?С	Р. в., %	k з.в.л, %	k з.в.у, %
Молоді деревостани
Листяні	+4,6	-12	26	48	+3,2	-6	59	74
Хвойно-листяні	+1,7	-5	29	51	+0,5	-1,8	67	88
Хвойні	+1,6	-5	34	58	+0,4	-1	75	95
Середньовікові деревостани
Листяні	+4,8	-13	30	44	-	-	-	-
Хвойно-листяні	+3,8	-8	25	48	+1,6	-3	60	70
Хвойні	+2,4	-4	31	55	+1,1	-2,5	68	83

* Р. т. - різниця між середніми значеннями температури повітря на відкритому місці та у лісостані;

Р. в. - різниця між середніми значеннями відносної вологості повітря на відкритому місці та у лісостані;

k _з.в.л - коефіцієнт затримки вітру лісостаном;

k _з.в.у - коефіцієнт затримки вітру узліссям.

Узагальнено залежність кліматичних факторів (інтенсивність швидкості вітру, освітленість, температура та вологість повітря під пологом лісу) від повноти деревостану.

Використання залежності кліматичних факторів від особливостей деревостану (його складу та віку, зімкнутості крон тощо), рельєфу, а також наявності підросту та підліску в лісостані дає змогу формувати лісопаркові ландшафти з різними мікрокліматичними ефектами. Санітарно-гігієнічні властивості лісових насаджень полягають у регулюванні кліматичних факторів та корегуванні їх крайніх значень, дозволяючи створювати мікрокліматичні умови, які є комфортними та наближеними до комфортних.

Встановлений характер позитивного впливу лісостанів закритого та напіввідкритого типів лісопаркових ландшафтів в умовах холодної та спекотної дискомфортної погоди, прохолодних та теплих субкомфортних виявляється у пом'якшенні граничних значень кліматичних факторів.

Розроблено оптимізацію кліматичної комфортності умов відпочинку відвідувачів у лісових насадженнях шляхом використання різних типів лісопаркових ландшафтів (табл. 4).

Таблиця 4

Оптимізація кліматичної комфортності умов відпочинку шляхом використання різних типів лісопаркових ландшафтів

Хмарність, балів	Швидкість вітру, м·с-1	Температура повітря, ?С
		5-10	10-20	20-30	>30
0	до 2	1а, 1б	1а, 1б	1а, 1б	1а, 1б
	2-3	1б	1а, 1б, 2а, 2б	1а, 1б	1а, 1б, 2а, 2б
	>3	1б	1б	1б	1б
4	до 2	1а, 1б	1а, 1б	1а, 1б	1а, 1б
	2-3	1б	1а, 1б, 2а, 2б	1а, 1б	1а, 1б, 2а, 2б
	>3	1б	1б	1б	1б
10	до 2	1а, 1б	2а, 2б	2а, 2б	1а, 1б
	2-3	1б	2а, 2б	2а, 2б	1а, 1б, 2а, 2б
	>3	1б	1б	1б	1б

Розділ 6. Особливості проведення ландшафтних рубань. Формування лісопаркових ландшафтів у лісах зелених зон міст є одним із пріоритетних завдань рекреаційного лісівництва. Ландшафтні рубання є одним з основних заходів, що сприяє покращенню рекреаційних властивостей цих лісів та дозволяють створювати лісопаркові ландшафти різних типів.

На основі аналізу отриманих результатів досліджень, а також експериментально проведеного ландшафтного рубання нами були розроблені рекомендації щодо особливостей проведення їх у молодих деревостанах.

Ландшафтні рубання передбачають проведення класифікації дерев за роллю у формуванні ландшафту, яка має бути основана на індивідуальному підході до оцінки кожного дерева. Запропонована нами модифікована класифікація дерев виділяє чотири категорії, а саме: акценти, супутні, фонові та зайві дерева (табл. 5). Вказані категорії дерев пропонується встановлювати за такими якісними показниками: санітарний стан дерева, біологічні особливості та декоративно-естетичні властивості деревної породи, індивідуальні особливості дерева, розміщення дерева у горизонтальній площині.

Характерною особливістю запропонованої класифікації є вирізнення окремої категорії дерев - супутні - з метою сприяння візуальному підкресленню ландшафтних груп. Перевагою цієї класифікації є спрощеність у використанні при якісній оцінці дерев, а також можливість застосовування при відбиранні дерев до ландшафтного рубання у лісостанах різного породного складу.

Таблиця 5

Класифікація дерев за роллю у формуванні лісопаркового ландшафту

№	Категорія дерев	Умовні скорочення	Висота	Стовбур	Крона	Санітарний стан дерева	Розташування
1.	Акценти	А	?	прямий, оригінальної форми	добре розвинена	без ознак ослаблення	у центрі декоративних груп, вздовж прогулянкових маршрутів, дерева-солітери
2.	Супутні	С	?	прямий	добре розвинена	без ознак ослаблення	навколо дерев-акцентів
3.	Фонові	Ф	=	прямий	нормально розвинена	без ознак ослаблення	групами, куртинами
4.	Зайві	З	будь-яка	будь-який	будь-яка	з ознаками ослаблення, сухостій	у будь-якому місці

Запропоновано інтенсивність зрідження при проведенні ландшафтних рубань у молодих деревостанах залежно від переважаючої породи та повноти деревостану до рубання (табл. 6).

Таблиця 6

Інтенсивність зрідження різноповнотних молодих деревостанів під час проведення ландшафтних рубань, %

Деревостани	Типи лісопаркових ландшафтів
	закриті	напіввідкриті
	Повнота деревостану до рубання
	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
Хвойні	15-20	15	10	5	5	5	-
Хвойно-листяні	25-30	20-25	10-15	10	5-10	5	5
Листяні	25-30	20-25	10-15	10	5-10	5	5

Для досягнення максимального декоративно-естетичного ефекту лісостанів в результаті ландшафтних рубань встановлено оптимальні загальні повноти деревостанів та повноти ландшафтних груп у різних типах лісопаркових ландшафтів після рубання.

З метою об'єктивної оцінки естетичних властивостей певного лісостану ми пропонуємо впровадити формули якісного складу деревостану як додаткову характеристику до формули складу порід. У формулі якісного складу коефіцієнти показують частку участі певних категорій дерев за роллю у формуванні ландшафту в загальному запасі деревостану.

В процесі здійснення ландшафтних рубань необхідно визначати кількісне співвідношення дерев різних якісних груп (акценти, супутні, фонові, зайві) після рубання. Для оптимального візуального сприйняття лісопаркових ландшафтів кількість дерев акцентів та супутніх має становити 1-3(4) одиниці. Зайві дерева необхідно по можливості вирубувати повністю або залишати у кількості, що не перевищує однієї одиниці у складі деревостану. Кількість фонових дерев у складі деревостану може не обмежуватися.

Висновки та рекомендації

Проведене дослідження біоекологічних основ формування лісопаркових ландшафтів дозволило обґрунтувати такі висновки:

1. Ліси зеленої зони м. Києва малопридатні для рекреаційного користування, що зумовлює необхідність впровадження комплексу заходів рекреаційного лісівництва з метою забезпечення формування лісопаркових ландшафтів.

2. У лісах зеленої зони м. Києва поряд із основними лісоутворюючими породами Pinus sylvestris L., Betula pendula Roth., Quercus robur L. необхідно ширше використовувати Quercus borealis Michx., оскільки цей вид вирізняється високою конкурентною здатністю та декоративними властивостями.

3. Молоді лісонасадження зеленої зони м. Києва, які зростають в умовах В₂, В₃, С₂, С₃, характеризуються високою складністю угруповань живого надґрунтового покриву з чітко виявленими домінантами. Живий надґрунтовий покрив закритих типів лісопаркових ландшафтів представлений здебільшого типовими лісовими підпологовими видами. Характерна особливість живого надґрунтового покриву напіввідкритих типів лісопаркових ландшафтів полягає у широкому розповсюдженні лісових рудеральних видів.

4. Загальне проективне покриття живого надґрунтового покриву закритих типів лісопаркових ландшафтів досягає 40%, а напіввідкритих типів ? коливається в межах 55-110%.

5. Нижня частина крони Pinus sylvestris L. формується здебільшого за рахунок інтенсивності освітлення нижніх гілок. Так, інтенсивність освітлення здорової нижньої гілки перевищує 41±2,8% (за 100 % прийнято інтенсивність освітлення на відкритому просторі); гілки, що перебуває на стадії відмирання, ? у межах від 12±2,8% до 41±2,8%. Процес, який завершується обламуванням гілки, спостерігається при інтенсивності освітлення нижче 12±1,2%.

6. Формувати естетично привабливі крони дерев у сосновому лісостані необхідно розпочинати із 10-15 років, підтримуючи повноту деревостану понад 0,68 (закриті ландшафти) або до 0,53 (напіввідкриті ландшафти). Низькоопущену крону Pinus sylvestris L. у напіввідкритих типах лісопаркових ландшафтів можливо сформувати лише до 20-25-річного віку деревостану.

7. Лісопаркові ландшафти закритого типу з переважанням листяних порід характеризуються стійким мікрокліматом. Такі лісопаркові ландшафти суттєво впливають на світловий режим, оскільки їх полог затримує 61-83% сумарної сонячної радіації; на температурний режим, зменшуючи температуру під пологом лісу на 1,6-4,8?С; на вологість повітря, збільшуючи значення відносної вологості під пологом лісу на 2,5-13%; на швидкість вітру, зменшуючи силу вітру на 66-75% порівняно з відкритою місцевістю.

Лісопаркові ландшафти напіввідкритого типу з переважанням хвойних порід характеризуються нестійким мікрокліматом. Значення кліматичних факторів у такому типі ландшафту наближаються до значень в умовах відкритого простору.

8. Як за холодних, так і за жарких дискомфортних погодних умов закриті типи лісопаркових ландшафтів позитивно впливають на комфортність відпочинку, пом'якшуючи граничні значення кліматичних факторів.

Напіввідкриті типи лісопаркових ландшафтів є оптимальними для рекреації в умовах прохолодної погоди, високої хмарності та значної відносної вологості, а також незначної швидкості вітру при високій температурі повітря. За комфортних, прохолодних та теплих субкомфортних погодних умов для рекреації придатні як закриті, так і напіввідкриті типи лісопаркових ландшафтів.

9. Інтенсивність зрідження деревостану в різноповнотних молодих деревостанах залежить від породного складу та типу запроектованого ландшафту і має становити від 5 до 30%.

10. Закриті типи лісопаркових ландшафтів хвойних лісостанів мають найвищий декоративний ефект при повноті 0,7, хвойно-листяні та листяні ? при повноті 0,6. З метою підкреслення естетичних властивостей напіввідкритих типів лісопаркових ландшафтів загальна повнота хвойних лісостанів повинна становити 0,5, хвойно-листяних та листяних ? 0,3-0,4. Повнота ландшафтних груп у напіввідкритих типах з груповим розміщенням дерев на площі має становити 0,6-0,7.

11. Для практичного та теоретичного використання нами запропоновано: методику аналізу мікроклімату у лісопаркових ландшафтах; методику вивчення особливостей формування крон дерев у молодих деревостанах; модифіковану класифікацію дерев за їхньою роллю у формуванні лісопаркових ландшафтів; інтенсивність зрідження у різноповнотних молодих деревостанах при проведенні ландшафтних рубань; формули якісного складу деревостану з визначенням одиниць участі в ньому різних категорій дерев; математичні моделі залежності:

- висоти прикріплення крони Pinus sylvestris L. у лісопаркових ландшафтах від повноти деревостану;

- швидкості вітру в лісопаркових ландшафтах від повноти молодих деревостанів.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Курило (Токарева) О. В. До проблеми впровадження рубок формування ландшафтів у лісопаркових частинах зелених зон міст // Науковий вісник Національного аграрного університету. К.: НАУ, 2003. Вип. 61. С. 4754.

Токарева О. В. Законодавче забезпечення ведення лісового господарства в лісах зелених зон України // Науковий вісник Національного аграрного університету. К.: НАУ, 2004. Вип. 71. С. 219223.

Токарева О. В. Рекреаційний потенціал лісопарків м. Києва // Аграрна освіта і наука. К.: НАУ, 2004. Т. 5, № 3-4. С. 130134.

Токарева О. В. Особливості природного формування крони дерев у лісостанах різних типів лісопаркових ландшафтів // Аграрна освіта і наука. К.: НАУ, 2004. Т. 5, № 5-6. С. 9195.

Токарева О. В. Значення приміських лісів світу та України в контексті сталого розвитку // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. Львів: УкрДЛТУ, 2004. Вип. 14.5. С. 232236.

Анотація

Токарева О.В. Біоекологічні основи формування лісопаркових ландшафтів (на прикладі лісів зеленої зони м. Києва). Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.03 лісознавство і лісівництво. Національний аграрний університет, м. Київ, 2005.

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню особливостей формування лісопаркових ландшафтів на прикладі молодих та середньовікових лісостанів зеленої зони м. Києва з обґрунтуванням рекомендацій виробництву щодо проведення ландшафтних рубань.

Наведено доповнену автором і застосовану методику дослідження мікроклімату в лісопаркових ландшафтах. Розроблено методику вивчення особливостей формування крон дерев у молодих деревостанах залежно від інтенсивності освітлення. На основі аналізу лісівничо-таксаційних та ландшафтних показників оцінено рекреаційний потенціал лісопаркових господарств м. Києва. Вивчено особливості видового складу живого надґрунтового покриву та його проективного покриття у різних типах лісопаркових ландшафтів. Визначено особливості природного формування крони Pinus sylvestris L. у молодих деревостанів різних типів лісопаркових ландшафтів. Встановлено залежність висоти прикріплення крони Pinus sylvestris L. від повноти молодих деревостанів. Проаналізовано конкурентні властивості головних лісоутворюючих порід зеленої зони м. Києва. Узагальнено характерні особливості формування мікроклімату в різних типах лісопаркових ландшафтів. Встановлено залежність інтенсивності швидкості вітру від повноти деревостану. Обґрунтовано режим та організаційно-технічні показники ландшафтних рубань при формуванні лісопаркових ландшафтів у молодняках. Модифіковано і обґрунтовано доцільність класифікації дерев за їх роллю у формуванні лісопаркового ландшафту. Запропоновано формули якісного складу з визначенням одиниць участі категорій дерев у деревостані.

Ключові слова: ліси зелених зон, приміські ліси, лісова рекреація, тип лісопаркового ландшафту, ландшафтні рубання, формування крон, живий надґрунтовий покрив.

Аннотация

Токарева О.В. Биоэкологические основы формирования лесопарковых ландшафтов (на примере лесов зеленой зоны г. Киева). Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.03 лесведение и лесоводство. Национальный аграрный университет, г. Киев, 2005.

Диссертационная работа посвящена исследованиям особенностей формирования лесопарковых ландшафтов на примере молодых и средневозрастных лесных насаждений зеленой зоны г. Киева с обоснованием рекомендаций производству относительно проведения рубок формирования ландшафтов.

На основе анализа лесоводчески-таксационных и ландшафтных показателей осуществлена оценка рекреационного потенциала лесопарковых хозяйств г. Киева. Леса зеленой зоны г. Киева малопригодные для рекреационного пользования, что обуславливает необходимость внедрения комплекса мероприятий рекреационного лесоводства, которые обеспечивают формирование лесопарковых ландшафтов.

Проанализированы межвидовые и внутривидовые конкурентные свойства главных лесообразующих пород зеленой зоны г. Киева. Установлено, что в лесах зеленой зоны г. Киева наряду с основными лесообразующими породами Pinus sylvestris L., Betula pendula Roth., Quercus robur L. необходимо более широко использовать Quercus borealis Michx., поскольку этот вид имеет высокую конкурентную способность и декоративные свойства.

Изучены особенности видового состава живого надпочвенного покрова и его проективного покрытия в различных типах лесопарковых ландшафтов. Молодые насаждения зеленой зоны г. Киева, которые произрастают в условиях В₂, В₃, С₂, С₃ характеризуются высокой сложностью сообществ живого надпочвенного покрова с четко выраженными доминантами. Живой напочвенный покров закрытых типов лесопарковых ландшафтов представлен преимущественно типичными лесными подпологовыми видами. Характерной особенностью живого напочвенного покрова полуоткрытых типов лесопарковых ландшафтов является широкое распространение лесных рудеральных видов.

Общее проективное покрытие живого надпочвенного покрова закрытых типов лесопарковых ландшафтов достигает 40%, а полуоткрытых типов - колеблется в пределах 55-110%.

Определены особенности природного формирования кроны Pinus sylvestris L. в молодых насаждениях разных типов лесопарковых ландшафтов. Установлена зависимость высоты прикрепления кроны Pinus sylvestris L. от полноты молодняка.Нижняя часть кроны Pinus sylvestris L. формируется за счет определенной интенсивности освещения нижних веток. Так, интенсивность освещения здоровой нижней ветки превышает 41±2,8% (за 100 % принята интенсивность освещения ветки на открытом пространстве); ветки, находящийся в стадии отмирания, - от 12±2,8% до 41±2,8%. Процесс, завершающийся обламыванием ветки, наблюдается при интенсивности освещения ниже 12±1,2%.

Формирование кроны деревьев в сосновом насаждении необходимо начинать с 10-15 лет, поддерживая полноту древостоя выше 0,68 (в закрытых ландшафтах) либо до 0,53 (в полуоткрытых ландшафтах). Низкоопущенную крону Pinus sylvestris L. в полуоткрытых типах лесопарковых ландшафтов можно сформировать лишь до 20-25 лет древостоя.

Обобщенные характерные особенности формирования микроклимата в различных типах лесопарковых ландшафтов. Лесопарковые ландшафты закрытого типа с преобладанием лиственных пород характеризуются устойчивым микроклиматом. Такие ландшафты существенно влияют на световой режим, поскольку их полог задерживает 61-83% суммарной солнечной радиации; на температурный режим, уменьшая температуру под пологом леса на 1,6-4,8?С; на влажность воздуха, увеличивая значения относительной влажности на 2,5-13%; на скорость ветра, уменьшая силу ветра на 66-75%. Лесопарковые ландшафты полуоткрытого типа с преобладанием хвойных пород характеризуются не устойчивым микроклиматом. Значения климатических факторов в таком типе ландшафта приближается к значениям на открытом пространстве.

Установлена зависимость интенсивности скорости ветра от полноты древостоя.

В условиях холодных и жарких дискомфортных погод закрытые типы лесопарковых ландшафтов положительно влияют на комфортность отдыха, смягчая крайние значения климатических факторов. Полуоткрытые типы лесопарковых ландшафтов являются оптимальными для рекреации в условиях прохладной погоды, высокой облачности и существенной относительной влажности, а также незначительной скорости ветра при высокой температуре воздуха. В условиях комфортных, прохладных и теплых субкомфортных погод для рекреации пригодны как закрытые, так и полуоткрытые типы лесопарковых ландшафтов.

Обоснованы режим и организационно-технические показатели рубок формирования ландшафтов при формировании лесопарковых ландшафтов в молодых насаждениях. Интенсивность рубок формирования ландшафта в разнополнотных молодняках зависит от породного состава, а также от типа запроектированного ландшафта и должна составлять от 5 до 30%.

Закрытые типы лесопарковых ландшафтов хвойных насаждений имеют наиболее высокий декоративный эффект при полноте 0,7, хвойно-лиственные и лиственные - при полноте 0,6. С целью подчеркивания эстетических свойств полуоткрытых типов лесопарковых ландшафтов общая полнота хвойных насаждений должна составлять 0,5, хвойно-лиственных и лиственных - 0,3-0,4. Полнота ландшафтных групп в полуоткрытых типах с групповым размещением деревьев на площади должна составлять 0,6-0,7.

На основании проведенных исследований рекомендуем: методику анализа микроклимата в лесопарковых ландшафтах; методику изучения особенностей формирования крон деревьев в молодых насаждениях; модифицированную классификацию деревьев соответственно их роли в формировании лесопарковых ландшафтов; интенсивность изреживания разнополнотных молодых насаждений во время проведения рубок формирования ландшафтов; формулы качественного состава с определением единиц участия категорий деревьев в древостое; математические модели зависимости:

- высоты крепления кроны Pinus sylvestris L. в лесопарковых ландшафтах от полноты древостоя;

- скорости ветра в лесопарковых ландшафтах от полноты молодых насаждениях.

Ключевые слова: леса зеленых зон, пригородные леса, лесная рекреация, тип лесопаркового ландшафта, рубки формирования ландшафтов, формирование крон, живой напочвенный покров.

Annotation

Tokareva O.V. Bioecological fundamental of forest-park landscape formation (judging by the example of the Kyiv city forest green zone). The manuscript.

The dissertation for awarding a scientific degree of candidate of agricultural sciences on specialty 06.03.03 silver and silviculture. National agrarian university, Kyiv, 2005.

Dissertation is prepared on a basis of the results of scientific researches conducted in 2001-2005, and reflected in 5 published works.

The dissertation is devoted to researches features formation of forest park landscapes by the example of young and middle age plantings of Kiev green zone. Recommendations for enterprises that carry out landscapes formation felling have been worked out.

The technique research used and added by the author of microclimate in forest park landscapes is introduced. The technique researches of formation features of trees crones in young plantings dependent of illumination intensity is developed. The assessment of recreational potential of Kiev forest park economies is carried out on the basis of the forestry-taxation and landscape parameters analysis. Features of species composition of ground cover and its projective covering are investigated in different types of forest park landscapes. Features of natural formation of Pinus sylvestris L. crones in young plantings are determined in different types of forest park landscapes.

Dependence of Pinus sylvestris L. crones and their affixing height on young plants completeness has been investigated. The analysis of competitive properties of Kiev green zone main wood breeds is lead. Prominent features of microclimate formation in different types forest park landscapes are generalized. Dependence of wind speed from foreststand completeness is found out. The course of regime and organizational-technical parameters of landscapes formation felling in formation of forest park landscapes young plantings is proved.

Trees classification depending on their role in formation of forest park landscapes is modified. It is caused by expediency of its use. Formulae's of qualitative structure with definition of participation of trees categories in planting are offered.

Key words: forest of green zone, forest recreation, tipe of forest park landscape, landscape formation felling, crones' formation, ground cover.

Размещено на Allbest.ru

...