Динаміка природного насіннєвого поновлення дуба звичайного (Querсus Robur L.) у свіжих дібровах південної частини правобережного лісостепу залежно від комплексу абіотичних факторів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Динаміка природного насіннєвого поновлення дуба звичайного (Querсus Robur L.) у свіжих дібровах південної частини правобережного лісостепу залежно від комплексу абіотичних факторів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Україна приєдналась до пан-європейського процесу розробки загальних цілей та принципів сталого ведення господарства у лісах Європи, направлених на збереження та поновлення біорізноманіття лісових екосистем, невичерпне, збалансоване і постійне лісокористування. До числа цінних аборигенних порід України належить дуб звичайний. Дуб у лісах України є однією з найбільш поширених і цінних в багатьох відношеннях породою, а експлуатація його лісостанів завжди була пріоритетною в господарській діяльності. Дубові насадження виконують важливі ґрунтозахисні, водоохоронні, водорегулюючі і рекреаційні функції, а також є джерелом отримання цінної деревини та продукції побічного користування. Продуктивність, покращення стану і підвищення захисних властивостей дубових насаджень обумовлюється, насамперед, їх якісним поновленням. Не дивлячись на економічну стагнацію та сьогоднішню невизначеність щодо основних принципів ринкового господарювання, потреба у високоякісних дубових сортиментах для господарських та промислових цілей залишається досить відчутною і гострою не тільки в Україні, але й далеко за її межами. Накопичений багаторічний досвід переконливо засвідчує, що традиційні методи господарювання з наступним паростковим поновлення чи створенням лісових культур не змогли реалізувати ідею розширеного відтворення високопродуктивних та стійких дубових лісостанів.

Сучасний стан лісів вимагає докорінної зміни принципів ведення лісового господарства. Тому одним із важливих завдань є розробка основ ведення господарства, яке поряд з раціональною експлуатацією лісів, сприяло б поновленню і збільшенню лісових ресурсів на основі максимального використання природного насіннєвого потенціалу насаджень.

Нині у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу переважає штучний спосіб лісовідновлення шляхом створення лісових культур на зрубах. Природному поновленню лісу не надають належної уваги. В умовах інтенсивного ведення лісового господарства з двох способів природного поновлення лісу - вегетативного і насіннєвого, останньому надають перевагу як такому, що дозволяє скоротити оборот рубки та обійтися лісівникам меншими трудовими і фінансовими затратами для вирощування лісових насаджень.

Поновлення лісу відбувається у природі стихійно. Однак ця стихійність підпорядкована певним закономірностям, знання яких вкрай необхідне лісівникам у практичній діяльності, і піддається регулюванню зі сторони лісоводів.

Тому у комплексі науково-технічних заходів з раціонального ведення лісового господарства існує необхідність подальшого дослідження природного насіннєвого поновлення головних і супутніх деревних порід у свіжих дібровах, як методологічної основи створення високопродуктивних, біологічно стійких лісових насаджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводилися протягом 2003-2008 рр. у рамках комплексних планових держбюджетних наукових тем 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) та «Розробити наукові основи вирощування лісових ценозів з використанням природного поновлення в умовах Полісся і Лісостепу України і раціонального використання популяцій мисливських тварин з урахуванням функціонального призначення територій» (номер державної реєстрації 0106U005242), до виконання яких дисертант залучався як виконавець підрозділів.

Мета і завдання дослідження. Мета дисертаційного дослідження полягає у детальному обґрунтуванні закономірностей лісопоновлювального процесу під наметом дубових насаджень та на зрубах у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу. Для досягнення поставленої мети передбачалось виконати такі завдання:

розкрити регіональні особливості плодоношення дуба звичайного;

встановити вагомість окремих абіотичних чинників, які впливають на проростання насіння, розвиток самосіву та підросту головних і супутніх деревних порід;

дослідити кількісні показники природного насіннєвого лісопоновлення під наметом дубових насаджень і на зрубах за традиційною методикою та за допомогою методів геоінформаційних систем і дати їм порівняльну характеристику.

Об'єкт дослідження - процес природного поновлення лісу у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу.

Предмет дослідження - закономірності та особливості природного насіннєвого лісопоновлення в залежності від абіотичних факторів у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі використані такі методи досліджень: маршрутний - маршрутні дослідження створюють можливість зібрати матеріали, необхідні для загальної характеристики лісовідновних процесів на зрубах і під наметом насаджень; лісівничо-таксаційні - для закладання пробних площ з метою встановлення таксаційних показників лісових насаджень та визначення кількісного складу природного насіннєвого поновлення лісу; лісівничо-екологічні - для вивчення лісівничої та типологічної характеристик насаджень; математико-статистичні та геоінформаційні - для обробки та аналізу експериментальних матеріалів.

Наукова новизна одержаних результатів. До наукової новизни результатів досліджень належать виявлені регіональні особливості та еколого-біологічні закономірності природного насіннєвого лісопоновлення, яке свідчить про можливість та доцільність його використання у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу.

Зокрема, вперше для регіону досліджень встановлено:

можливість забезпечити природне поновлення грабових дібров;

фактори, що обумовлюють кількість підросту дуба звичайного як під наметом насаджень, так і на зрубах;

комплексну оцінку природного насіннєвого поновлення головних і супутніх деревних порід під наметом дубових насаджень та на зрубах;

вікову динаміку чисельності та збереженості підросту головних і супутніх деревних порід під наметом материнських насаджень і на зрубах;

потужність лісової підстилки та її вплив на проростання насіння і появу сходів під наметом дубових насаджень;

кількісний склад підросту головних та супутніх порід за допомогою методів геоінформаційних систем.

Одержано теоретичні положення і практичні підходи, щодо:

значення освітленості для природного насіннєвого лісопоновлення під наметом дубових насаджень;

закладання дослідних ділянок для визначення кількісного складу підросту та побудови картограм.

Практичне значення одержаних результатів. У результаті детального вивчення природного насіннєвого поновлення лісу встановлена можливість його використання у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу для створення стійких, високопродуктивних природних дубових насаджень.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто зібрано та опрацьовано весь експериментальний, аналітичний та статистичний матеріал, проведено його опрацювання. Сформульовані у дисертаційній роботі наукові положення, висновки і пропозиції належать особисто автору і є його науковим доробком. Здобувачем особисто розроблена програма досліджень, здійснено узагальнення наукової літератури і результатів досліджень дисертаційної роботи, підготовку наукових праць до друку, написання та оформлення дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень за темою дисертації апробовані на конференції науково-педагогічних працівників, наукових співробітників та аспірантів ННІ ЛіСПГ (м. Київ, 2003 р.), на міжнародних науково-практичних семінарах ННІ ЛіСПГ «Лісовідновлення і лісорозведення в Україні: сучасний стан, проблеми та перспективи» (м. Київ, 2004 р.) та «Охорона і захист лісу в Україні: сучасний стан, проблеми та перспективи» (м. Київ, 2005 р.), на міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми сталого розвитку лісового комплексу України: освіта, наука, виробництво» (м. Київ, 2005 р.).

Публікації. За результатами дослідження опубліковано 4 наукові статті у збірниках наукових праць, які входять до переліку фахових видань ВАК України та 1 тези доповідей на науковій конференції.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел (217 найменувань, у т.ч. 5 іноземних авторів), 14 додатків на 59 сторінках, які включають 16 таблиць. Загальний обсяг роботи 226 сторінок комп'ютерного тексту, на 142 з яких викладено основний зміст, який містить 12 таблиць та 37 рисунків.

Основний зміст дисертації

лісопоновлення абіотичний дубовий зруб

Розділ 1. Практичні та наукові засади ведення лісового господарства в дубових лісах. Проблема поновлення дубових насаджень - одна з найбільш цікавих і важливих проблем; вона привертає увагу і працівників виробництва, і вчених. Це пояснюється не тільки цінністю дубової деревини і її дефіцитністю, але й особливими властивостями дуба як виду деревної рослинності і як лісоутворюючої породи, а також своєрідністю дуже численних лісорослинних комплексів з перевагою чи часткою дуба звичайного (Querсus robur L.).

Характерно, що до початку XX століття всюди вважалося за неможливе розраховувати на природне насіннєве поновлення дібров при суцільних рубаннях. Застосування ж інших видів рубок, поступових або групово-вибіркових, із практичних міркувань абсолютно виключалося.

Радикальний перелом в переконаннях про можливість або неможливість насіннєвого природного поновлення на суцільних зрубах в дібровах був зроблений на початку XX століття лісничим Телерманівського лісництва Г.А. Корнаковським (1904). Він вказав на можливість насіннєвого природного поновлення дібров при суцільних рубках за рахунок самосіву дуба звичайного і ясена звичайного, що завжди є в заглушеному вигляді під наметом стиглих насаджень, що поступають в рубку.

Подальші роботи А.Б. Жукова (1950) підтвердили, що Г.А. Корнаковський мав рацію. Виявилося, що можливість насіннєвого природного поновлення дібров при суцільних рубках забезпечена у нас у всіх умовах місцезростання, окрім дуже сухих, і у всіх зонах, окрім Степової.

Для здійснення цієї можливості, як виявилося в результаті багатьох досліджень, необхідний лише ретельний догляд за самосівом у перші роки після рубки насаджень. Проте свідомість необхідності догляду за дубняками, тим більше за самосівом, цілком визначилася лише на початку XX століття після пропаганди у пресі і в доповідях професора Г.Ф. Морозова, що високо цінував відкриття лісничого Г.А. Корнаковського.

На початку XX сторіччя продовжувалися дослідження по вивченню природного поновлення при різних способах рубок. Так, А.М. Соболєв (1903) встановив, що в Чорному лісі самі негативні результати дали суцільні рубки із залишенням насінників, які не забезпечили поновлення дібров бажаного породного складу. Бєлоновський І.О. (1910), вивчаючи хід росту і умови поновлення дуба в Чорному лісі, вказував, що причиною відсутності його самосіву на лісосіках є сильний розвиток надґрунтового покриву. Самосів дуба, який з'явився під наметом лісу, частково пошкоджується під час рубок, а сходи, що залишилися, починаючи з другого року, заглушуються рудерантною рослинністю, яка дуже швидко розростається.

У 1998 році у грабових дібровах заповідника «Медобори» (Тернопільська обл.) було проведено облік самосіву дуба. Після урожайного 1997 року у свіжій та вологій грабовій діброві максимальна кількість самосіву становила понад 100 тис. шт.·га^-1, причому найбільш сприятливими для його появи умови формувалися під наметом високоповнотних пристигаючих деревостанів (0,8-1,0) при участі дуба у складі 4 і більше одиниць.

У 2002-2005 роках В.В. Левченком (2004) були проведені дослідження кількості природного насіннєвого поновлення дуба звичайного у свіжих дібровах північної частини Правобережного Лісостепу. За його даними кількість підросту природного насіннєвого походження головних і супутніх порід у пристигаючих дубових насадженнях складала 12,4 тис. шт.·га^-1, а в стиглих і перестиглих - 18,0 тис. шт.·га^-1. Відсутність дуба звичайного або його участь у складі підросту до 2 одиниць спостерігалась на 2, 5-річних зрубах, до 3 одиниць - на 6-річних, до 4 одиниць - на 4-річних, до 8 одиниць - на 3-річних зрубах та під наметом пристигаючих дубових насаджень, до 10 одиниць - на 1-річних зрубах та під наметом стиглих та перестиглих дубових насаджень.

Поновленням дубових насаджень у ДП «Клеванський лісгосп» Клеванського та Решуцького лісництв займався А.А. Новак (2006), який проводив свої дослідження здебільшого у свіжих та вологих грабово-дубово-соснових судібровах. Дуб тут поновлюється краще у грабових дібровах. Це закономірно, адже за умови вищої, порівняно із судібровами, трофності ґрунту, діброви є більш сприятливим типом для росту та розвитку самосіву і підросту.

На основі досліджень, проведених на тимчасових пробних площах, встановлено, що проходження процесів природного поновлення дуба в даному регіоні відзначається значною варіабельністю. Кількість дубового самосіву та підросту тут змінюється від 0,6 до 1,8 тис. шт.·га^-1.

В даний час не можна заперечувати той факт, що поновлення дуба на зрубах без втручання людини, найчастіше буває дуже утрудненим тому, що взаємини між дубом і трав'яною рослинністю, між дубом і м'яколистяними чи твердолистяними породами-супутниками, а іноді між дубом і хвойними породами, часто протікають не на користь дуба і ведуть до зміни дуба іншими породами.

Звідси випливає і висновок передових лісівників про необхідність активного втручання в процес поновлення дуба (оправлення самосіву та догляд за ним, освітлення, заборона випасання худоби і т.д.).

Розділ 2. Природно-історична характеристика південної частини Правобережного Лісостепу. Генсірук С.А. (2002) територію південної частини Правобережного Лісостепу, де знаходяться об'єкти досліджень, відносить до Дністровсько-Дніпровського лісостепового округу як частини Лісостепової області. Округ розташований в центральній частині України. Межі на півночі співпадають з межами Лісостепової області, на сході проходять долиною Дніпра, на заході - з межами Житомирської і Вінницької адміністративних областей. Він займає центральну і південну частину Подільської і Придніпровської височини.

Дністровсько-Дніпровський округ, лісистість якого становить 15%, характеризується високим рівнем ведення лісового господарства. Тут поширені свіжі грабові діброви.

Клімат округу помірно-континентальний: зима м'яка з частими відлигами, літо тепле, в південних районах - гаряче. Середньорічна температура повітря 7°С, середня температура липня 19,5°С, а середня січня - -5,7°С.

Кількість опадів коливається від 450 в південно-східній частині і до 550 мм в північно-західній. На теплий (вегетаційний) період їх припадає до 60-70% загальної кількості; решта (30-40%) - на холодну пору року. Найбільше опадів випадає в червні-липні, найменше - в січні-лютому. Часто дощі на початку літа випадають у вигляді злив, у т.ч. з градом.

У весняно-осінні періоди спостерігаються суховії, зі зниженням вологості повітря до 25-30%, але протяжність їх мала. Також бувають інтенсивні засухи протягом одного місяця. Можливі й інші відхилення та особливості в межах сезонів року.

Для зими характерно утворення ожеледиці, яка спостерігається під час втручання теплих морських повітряних мас після тривалої морозної погоди. Льодова кірка, яка утворюється на поверхні рослин, особливо дерев, може призвести до їх пошкодження.

Стійкий перехід середньої температури через 0°С відбувається в кінці другої декади березня і на початку третьої декади листопада. Днів з температурою вище 0°С на рік буває в межах 240-250.

Тривалість періоду з середньою добовою температурою понад +5°С (вегетаційний період) складає 190 днів, початок припадає на кінець першої декади квітня, закінчення - на третю декаду жовтня.

Активний ріст та розвиток рослин починається при температурі вище +10°С, число таких днів на рік становить 160-165; а з температурою вище 15°С - 112-120 днів.

Сума позитивних температур за вегетаційний період з температурою вище +10°С дорівнює 2650-2850°С.

Останні заморозки в повітрі припиняються, приблизно, 20-29 квітня, а самі пізні заморозки в повітрі спостерігаються 22-25 травня. Ранні осінні заморозки припадають на 14 жовтня.

Переважаючий напрям вітрів північно-західний і західний, при середніх швидкостях 3,5-8 м•с-¹.

Територія округу на більшій частині площі покрита сірими лісовими ґрунтами, дещо менше - темно-сірими лісовими а також різними підтипами чорноземів. За механічним складом верхніх горизонтів - легкосуглинкові, суглинкові і важкосуглинкові.

Ґрунтоутворюючі породи - лес та лесовидні суглинки. У річкових долинах - алювіальні й озерно-алювіальні піски й глини.

Ґрунтові води залягають на глибині 4,0-5,0 м і більше, тому зволоження частіше атмосферне, хоча й ґрунтове зволоження в нижніх частинах схилів має деяке значення; певний вплив в названих місцях мають і делювіальні води.

Найбільшу площу в лісовому фонді округу займають свіжі діброви (63,4%). Свіжі діброви поширені на сірих і темно-сірих лісових ґрунтах, інколи зустрічаються на чорноземах і займають значні площі плато та пологих схилів. Ці лісорослинні умови є оптимальними для росту дуба, який досягає І-ІІ, а інколи I^а бонітетів. Найбільш поширеним типом лісу є свіжа грабова діброва, де в першому ярусі росте дуб з домішкою ясена, а в другому - граб з домішкою клена гостролистого і польового, липи, в'язових та інших супутніх порід.

Площа лісових ділянок, вкритих лісовою рослинністю, у державних підприємствах Черкаського обласного управління лісового та мисливського господарства складає 99387,0 га.

Аналізуючи дані розподілу площі лісових ділянок, вкритих лісовою рослинністю та дані основних таксаційних показників лісотвірних порід, слід відмітити, що значну частину площі займають ліси з перевагою дуба звичайного - 61% від площі лісових ділянок, вкритих лісовою рослинністю, порівнюючи з іншими супутніми деревними породами.

Середній вік для дуба звичайного складає 64 роки, середній клас бонітету - 1,4. Середня повнота дубових насаджень державних підприємств Черкаського обласного управління лісового та мисливського господарства складає 0,74, при оптимальній повноті для дубових насаджень 0,73. Середній запас стиглих і перестиглих насаджень на 1 га лісових ділянок, вкритих лісовою рослинністю, відповідно становить 221 і 234 м³. Для дуба звичайного цей показник становить 234 і 325 м³.

Розділ 3. Об'єкти, матеріали та методи дослідження природного поновлення. В роботі на основі експериментальних досліджень, а також узагальнення досвіду дослідницьких робіт і літературних джерел, використовуються методичні вказівки, що мають на меті надати допомогу при вивченні лісопоновлювальних процесів.

При вивченні лісопоновлювальних процесів перш за все необхідно встановити кількість підросту, ступінь його життєздатності під наметом деревостану різної зімкнутості в найпоширеніших типах лісу. Це досягається обліком поновлення на дослідних ділянках, а також на спеціально відмежованих для цієї мети пробних площах.

Облік поновлення під пологом лісу та на зрубах проводили, використовуючи методики С.С. П'ятницького (1959), А.В. Побєдінського (1966), М.М. Горшеніна (1977) з переведенням його кількості на 1 га, замірами висоти і визначенням віку (по мутовках або річних кільцях біля кореневої шийки), густоти, життєздатності та характером розміщення на площі. Окрім визначення кількості підросту на одиницю площі необхідно встановити і його зустрічність. Під зустрічністю слід розуміти відношення (виражене у відсотках) числа майданчиків з наявним підростом до загальної кількості облікових майданчиків на дослідній ділянці.

Для визначення успішності природного поновлення під наметом лісу та на зрубах запропоновано шкали В.Г. Несторова (1961) та К.Б. Лосицького (1963).

Для проектування заходів щодо сприяння природному поновленню лісу, а також для оцінки плодоношення дуба звичайного, виникає необхідність визначати його врожайність у деревостанах та схожість, застосовуючи окомірну оцінку плодоношення за шестибальною шкалою О.Г. Каппера (1930).

Визначення впливу на ріст і розвиток підросту різної повноти деревостану та зімкнутості крон проведено вивчення пропускання, відбиття і поглинання сонячної радіації наметом деревостану за методом В.А. Алексєєва (1975).

Великий вплив на проростання насіння і формування сходів має склад опаду і підстилки, її щільність і товщина, ступінь розкладання, тому для визначення цих показників застосували методику С.С. П'ятницького (1959).

Поряд з якісними спостереженнями в біології велику роль відіграє і кількісний експеримент, для встановлення якого були використані різні методи статистичної обробки даних.

Розділ 4. Лісівничі властивості основних головних та супутніх деревних порід. Лісівничі особливості деревних порід обумовлюються їх біологією та екологією. Найбільш суттєвими біологічними властивостями, які впливають на природне формування лісових біогеоценозів, вважаються такі: швидкість росту деревних порід, способи розповсюдження плодів і насіння та енергія їх проростання, кільчення, здатність до насіннєвого і вегетативного поновлення, довговічність та стійкість до хвороб, шкідників, впливу стихійних сил природи, якість деревини, форма і розміри крон і кореневих систем. Серед екологічних властивостей у процесі лісоформування на перше місце виступають: відношення деревної породи до тепла, вологи, зольних елементів та азоту, вибагливість до родючості ґрунту, посухостійкість, світловибагливість, а також стійкість деревних порід до засолення ґрунту та шкідливих атмосферних емісій тощо.

У розділі розкриті лісівничі особливості головних і супутніх деревних порід у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу.

Розділ 5. Особливості природного насіннєвого поновлення в свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу залежно від комплексу абіотичних факторів. Виділяють такі способи поновлення лісу: природне, штучне і комбіноване. Природне поновлення - процес утворення нового покоління лісу природним шляхом. Воно може відбуватись двома способами - насіннєвим і вегетативним. Штучне лісопоновлення відбувається посівом насіння або посадкою сіянців, саджанців, живців. Комбіноване лісопоновлення - поєднання на одній і тій же ділянці природного і штучного поновлення.

У працях відомих лісоводів - А.Б. Жукова (1950), І.Д. Юркевича (1951), П.С. Погребняка (1955), Г.М. Висоцького (1960), П.М. Мегалінського (1956), В.В. Попова (1960), В.Г. Нестерова (1961), К.Б. Лосицького (1963), А.А. Молчанова (1964), М.В. Лукінаса (1967), Д.Д. Лавриненка (1970), П.К. Солдатова (1966, 1976), П.С. Пастернака, М.В. Ромашова (1975), М.І. Гордієнка, В.І. Карпенка (1996) та ін. багато уваги приділено вивченню природи дібров та їх стану.

Потенціальна здатність дуба звичайного до щорічного плодоношення не завжди реалізується у зв'язку з несприятливими кліматичними умовами для появи квіток, запліднення зав'язей, достигання жолудів. Навесні, на початку травня, одночасно із розпусканням листя, відбувається його цвітіння та запилення, а пізніше - розвиток маточок і формування здатних до запліднення насіннєвих бруньок. Тому, якраз саме в цей час особливу дію на майбутній врожай можуть спричинити негативні кліматичні фактори: різке зниження температури за великої кількості опадів або підвищення температури при малій кількості опадів у період цвітіння, високі літні температури і супутні їм дефіцит вологості повітря, зима з частими відлигами тощо. Пізні весняні заморозки, весняна і літня посухи, град, зливи, урагани викликають загибель квіток, зав'язі та нестиглих плодів (рис. 1, 2).

Якщо ж провести термохору оптимальних температур та визначити середню кількість опадів, необхідних для нормального ходу запилення та утворення зав'язі, можна зазначити, що найбільш сприятливими для цвітіння є такі погодні умови: температура повітря близько +15,0 єС, а середня кількість опадів - не більше 70 мм.

Отже, виходячи з певних кліматичних умов регіону досліджень, можна сказати, що сприятливими для плодоношення були 2002 та 2003 роки. На відміну від 2004 та 2005 років, протягом яких спостерігалися високі температури повітря із зниженням кількості опадів, що суттєво вплинуло на кількість плодоношення дуба.

Попереднє прогнозування кількості плодоношення підтверджується і проведенням на досліджуваних об'єктах окомірної оцінки наявного плодоношення.

Облік плодоношення проводився в кінці літа під час достигання жолудів у пристигаючих та стиглих насадженнях Шевченківського та Лисянського лісництв ДП «Лисянське лісове господарство», в Юрківському лісництві ДП «Уманське лісове господарство», в Сунківському лісництві ДП «Смілянське лісове господарство» та в Козачанському і Хлипнівському лісництвах ДП «Звенигородське лісове господарство».

На цих дослідних об'єктах урожай жолудів дуба звичайного спостерігався в ДП «Уманське лісове господарство» у 2003 році, та у ДП «Звенигородське лісове господарство», ДП «Лисянське лісове господарство» та ДП Смілянське лісове господарство» - у 2002 році (рис. 3).

Здатність насіння давати ростки називається схожістю. Насіння різних деревних порід сходить не відразу, а через певний термін, який називається насіннєвим спокоєм. Сам процес проростання відбувається з різною інтенсивністю або енергією проростання.

З метою визначення схожості жолудів було закладено облікові майданчики в насадженнях з наявним підростом дуба, де було проведено підрахунок загальної кількості жолудів на обліковому майданчику з подальшим їх розподіленням на ті, що дали сходи, і ті, що не проросли.

З метою дослідження успішності природного насіннєвого поновлення, його кількості та породного складу було проведено обстеження пристигаючих та стиглих насаджень, а також 1-3 річних зрубів в Шевченківському та Лисянському лісництві ДП «Лисянське лісове господарство», в Юрківському лісництві ДП «Уманське лісове господарство», в Сунківському лісництві ДП «Смілянське лісове господарство» та в Козачанському і Хлипнівському лісництвах ДП «Звенигородське лісове господарство».

Обстеження наявності природного насіннєвого поновлення під наметом пристигаючих та стиглих насаджень і на 1-3 річних зрубах у свіжих дібровах Правобережного Лісостепу на прикладі вище зазначених лісництв проводилось з урахуванням його віку та висоти.

Відповідно отримаємо середню кількість природного насіннєвого поновлення дуба звичайного в чотирьох дослідних підприємствах.

Аналізуючи дані розподілу кількості підросту за віком, якістю і висотою у свіжих дібровах під наметом дубових насаджень, можна підкреслити наступне:

менша доля участі у складі підросту належить дубу звичайному. Вона становить - у пристигаючих насадженнях 3,8 тис. шт.•га-¹ (25,7%), стиглих - 4,3 тис. шт.•га-¹ (27,4%), на 1-річних зрубах - 5,4 тис. шт.•га-¹ (38,6%), на 2-річних - 3,7 тис. шт.•га-¹ (24,7%), на 3-річних - 2,1 тис. шт.•га-¹ (15,1%). Загалом, якщо навести формулу складу підросту, то лише 2-3 одиниці буде належати дубу звичайному;

кількість підросту у пристигаючих дубових насадженнях (3,8 тис. шт.•га-¹) менша, ніж у стиглих (4,3 тис. шт.•га-¹), що пояснюється наявністю в останніх повноти близької до оптимальної (0,6-0,7), а отже, й кращими умовами для появи, росту і розвитку молодого покоління деревних порід.

на 1-річних зрубах дубового підросту також більше (5,4 тис. шт.•га-¹), ніж на 2-річних (3,7 тис. шт.•га-¹) і 3-річних (2,1 тис. шт.•га-¹), що пояснюється відпадом підросту дуба внаслідок конкуренції з живим надґрунтовим покривом, який з'являється на зрубах після рубки деревостану, та у міжряддях лісових культур;

за віком найбільша частина дубового підросту знаходиться в межах від 1 до 3 років. Сходи до 1-го року більшою кількістю (від 0,9 до 0,5 тис. шт.•га-¹) зустрічаються під наметом пристигаючих, стиглих насаджень та на 1-річних зрубах, така мала кількість сходів пояснюється зменшенням плодоношення у насадженнях у 2004-2005 роках. Однорічний самосів та підріст віком 2-3 роки (1,8-0,7 тис. шт.•га-¹) зустрічається як під наметом пристигаючих та стиглих насаджень, так і на 1-3 річних зрубах. Його більша кількість забезпечилася насіннєвими 2002-2003 роками. Підріст віком 4-5 років (0,7-0,1 тис. шт.•га-¹) зосереджений, в основному, на 2-3 річних зрубах;

за висотою найбільша частина дубового підросту знаходиться в межах від 11 до 50 см. І лише незначна кількість його має висоту менше 10 см - це, в основному, сходи та більше 50 см - це підріст 4-5 років.

переважаюча частка у складі підросту природного насіннєвого походження належить супутнім породам і складає у пристигаючих насадженнях 9,4 тис. шт.•га-¹ (74,3%), у стиглих насадженнях - 10,5 тис. шт.•га-¹ (72,6%), на 1-річних зрубах - 9,6 тис. шт.•га-¹ (61,4%), на 2-річних зрубах - 11,1 тис. шт.•га-¹ та на 3-річних зрубах - 11,9 тис. шт.•га-¹ (84,9%).

Загалом природного поновлення головної породи, в даному випадку дуба звичайного, недостатньо для утворення ним повноцінного природного насадження. Адже, якщо керуватись шкалами В.Г. Несторова (1961) та К.Б. Лосицького (1963), побачимо, що в обох випадках природне поновлення дуба звичайного буде відповідно поганим або незадовільним.

За якісним складом дубовий підріст можна оцінити на «добре». Підріст, який перетворився у «сторчки» чи пошкоджений тваринами, складає лише 1-1,5% від загальної його кількості. Невелика кількість такого підросту обумовлюється його рідким розміщенням по площі, що дозволяє йому оптимально використовувати вологу, світло та поживні речовини з ґрунту.

В завдання досліджень також входило вивчення росту і розвитку самосіву деревних рослин залежно від специфіки світлового режиму.

Вивчення світлового режиму енергії проводилося з розрахунком:

- з'ясувати закономірності розподілу сонячної радіації в товщі фітоценозів залежно від параметрів їх будови і чинників біотичного середовища;

- отримати фітоценотичну характеристику співтовариств по чиннику «світло», тобто з'ясувати здатність їх структурних підрозділів поглинати або пропускати крізь намет певну частку радіації, що надходить до них.

Коефіцієнти пропускання світла наметом насадження визначалися опівдні при найбільшій висоті стояння Сонця над горизонтом та протягом світлого періоду доби в чистих і мішаних дубових насадженнях, з невеликою домішкою супутніх порід, із різною їх повнотою.

Обрахувавши коефіцієнт кореляції між цими двома показниками, можна зробити висновок, що кореляція між цими двома ознаками є тісною, і позитивний знак коефіцієнта кореляції вказує на те, що збільшення однієї ознаки веде, в середньому, до збільшення другої, тобто із збільшенням освітленості під наметом деревостанів буде збільшуватись кількість підросту та його якісний склад.

З отриманих даних видно, що у насадженнях із вищим коефіцієнтом зустрічається підріст, який досягає віку чотирьох років, має нормальний ріст і розвиток. Тому, при дотримуванні на даній дослідній ділянці лісу оптимальної повноти і величини коефіцієнта пропускання світла, можна забезпечити добре попереднє природне поновлення.

Для визначення просторового розміщення і кількісного складу підросту дуба звичайного та супутніх порід за допомогою геоінформаційних систем за основу була використана методика А.В. Побєдінського (1966) з деякими доповненнями та застосуванням місцевих систем координат із прив'язкою до квартального стовпа.

На кожному майданчику проводиться перелік підросту, дані переліку заносяться у відомість. Потім у камеральних умовах за трьома значеннями координат (Х, Y, Z) для кожної дослідної ділянки складається розрахункова матриця, яка трансформується у програму «Idrisi 32» у векторне зображення із точкових об'єктів. Кожна точка мала координати центра ділянки і містила значення номера ділянки.

Для кожного виділу створювалися атрибутивні файли, які містили значення номера ділянки та кількісну характеристику природного насіннєвого поновлення окремо за дубом звичайним та за всіма супутніми породами.

Потім, за допомогою використання модуля інтерполяції програми «Idrisi 32», методом зважених відстаней розраховувалося просторове варіювання показників природного поновлення, яке представлялося у вигляді тривимірних картограм (зображень).

Використовуючи такі картограми можна раціонально провести технологічне облаштування лісосік, що забезпечить кращу збереженість наявного підросту під час проведення рубок.

Висновки

У результаті детального вивчення природного насіннєвого поновлення, обґрунтувавши наукові положення, що обумовлені достатніми за обсягом дослідними даними, які репрезентативно відображають об'єкт дослідження та застосування сучасних методів обробки й аналізу інформації, можна зробити наступні висновки:

1. Успішність природного насіннєвого поновлення під наметом дубових насаджень та на зрубах залежить від ряду абіотичних факторів навколишнього середовища.

2. Максимальний урожай жолудів дуба звичайного спостерігається за умови відсутності пізньовесняних заморозків та наявності бездощових теплих днів у період цвітіння та запилення, а також від сприятливих кліматичних умов вегетаційного періоду попереднього року.

3. Періодичність плодоношення в умовах південної частини Правобережного Лісостепу становить 5-6 років. Дуже слабкі та слабкі урожаї жолудів дуба звичайного з масою збору 0,2-0,4 т•га^-1 спостерігаються щорічно і, в основному, забезпечуються збором жолудів із дерев, що ростуть в узліссях, чи у низькоповнотних деревостанах.

4. Із проведених досліджень з'ясувалося, що у пристигаючих і стиглих середньо- і високоповнотних дубових насадженнях в даних лісорослинних умовах товщина лісової підстилки суттєвого значення на проростання жолудів і утворення сходів не має. В даному випадку має місце їх подальше збереження. Але все ж таки коефіцієнт кореляції між товщиною лісової підстилки і кількістю підросту дуба звичайного дає негативний знак, що свідчить про те, що із збільшенням товщини лісової підстилки кількість сходів і підросту дуба буде зменшуватись.

5. Коефіцієнт пропускання променистої енергії (за В.А. Алєксєєвим) під намет пристигаючих та стиглих середньоповнотних дубових насаджень коливається в межах від 6,8 до 0,9%, що залежить, в першу чергу, від структури самого деревостану, його складу, повноти, наявності і просторового розміщення підліску та проведених у ньому лісівницьких заходів.

6. Така різниця у коефіцієнтах і впливає на кількість підросту дуба звичайного під наметом таких деревостанів. Наприклад, під наметом деревостану із коефіцієнтом 6,2% кількість підросту становить 10,6 тис. шт.•га^-1, а із коефіцієнтом 0,9% - лише 0,8 тис. шт.•га^-1.

7. Успішність природного насіннєвого поновлення дуба звичайного і супутніх деревних порід під наметом стиглих дубових насаджень вища, ніж під наметом пристигаючих дубових насаджень, відповідно 4,3 і 3,8 тис. шт.•га^-1

8. На однорічних зрубах кількість природного поновлення (5,4 тис. шт.•га^-1) також вища в порівнянні з 2 (3,7 тис. шт.•га^-1) та 3-річними (2,1 тис. шт.•га^-1).

9. Загалом успішність природного насіннєвого поновлення дуба звичайного як на 1-3-річних зрубах, так і під наметом деревостану за шкалою оцінки успішності природного поновлення дуба звичайного у Лісостепу в умовах свіжої дубово-грабової діброви К.Б. Лосицького, вважається незадовільним.

10. Природне насіннєве поновлення супутніх порід за шкалою оцінки успішності природного поновлення лісу В.Г. Нестерова можна вважати добрим.

11. У загальному складі підросту всіх деревних порід лише 2-3 одиниці буде належати дубу звичайному.

12. Вперше для дослідження природного насіннєвого поновлення у свіжих дібровах Правобережного Лісостепу була розроблена методика для визначення кількості поновлення головних та супутніх порід за допомогою методів геоінформаційних систем. Зроблені графічні зображення та розроблені пояснення до цих зображень, відповідно до шкал К.Б. Лосицького та В.Г. Нєстєрова.

13. Загалом дубовий підріст розміщується нерівномірно на площі, значна частина його знаходиться у тих місцях, де під наметом деревостану збільшується доступ до поверхні ґрунту світла та тепла, тобто ці групи підросту приурочені до вікон намету, на зрубах ці групи підросту розміщуються під стінами лісу.

14. Підріст супутніх порід розміщується на площі рівномірно, але з різною густотою та кількістю, що також залежить від повноти деревостану та зімкнутості намету в різних частинах насадження, а також від ступеня їх тіневитривалості.

Пропозиції виробництву

З метою підвищення кількості природного насіннєвого лісопоновлення для створення високопродуктивних, біологічно стійких насаджень у свіжих дібровах південної частини Правобережного Лісостепу пропонуємо:

1. У стиглих насадженнях при останньому прийомі прохідних рубань потрібно знижувати повноту деревостану до 0,6-0,7 внаслідок зрідження намету шляхом зрубування ярусу граба чи інших супутніх порід, а також видалити весь підлісок, щоб забезпечити доступ на поверхню ґрунту більшої кількості світла та тепла, що в свою чергу сприятиме кращому росту і розвитку наявного підросту, а також підвищить плодоношення дуба звичайного, і, як наслідок, збільшення кількості попереднього поновлення.

2. Якщо до головного рубання, внаслідок проведення цих заходів, отримали густий надійний підріст у достатній кількості, то ці рубання потрібно проводити з дотриманням відповідних технологій, що забезпечують якомога більший відсоток збереження підросту.

3. Відповідно до коефіцієнту кореляції, який показує зменшення кількості підросту із збільшенням товщини підстилки, потрібно впроваджувати заходи сприяння природному насіннєвому поновленню лісу.

4. Для отримання наступного природного насіннєвого поновлення дуба звичайного на зрубах головні рубання слід проводити в урожайний рік або не пізніше наступного року.

5. При недостатній кількості підросту головної породи і його нерівномірному розподілу на площі, для поновлення корінних насаджень слід впроваджувати у лісопоновлювальний процес комбіноване поновлення. При догляді за введеними рядами потрібно слідкувати за тим, щоб підріст супутніх порід не заглушував сіянців дуба з верхівки, та при догляді у міжряддях забезпечити збереження якомога більшої кількості природного підросту дуба звичайного.

6. Штучне поновлення лісу слід використовувати у випадках, коли не можна розраховувати на природне насіннєве поновлення головної породи на лісових землях, а також під час лісорозведення та реконструктивних рубаннях у молодняках, які виникли в результаті зміни головної породи.

7. Для кращого доступу під намет деревостану світла, тепла та опадів, що суттєво впливають на ріст, збереженість та розвиток підросту, доцільно застосовувати складні способи головних рубок як у лісах загального призначення, так і у лісах спеціального призначення (водоохоронних, захисних, санітарно-гігієнічних та оздоровчих), де необхідним є постійне збереження лісового середовища.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Сендонін С.Є. Вплив світла на ріст і розвиток підросту дуба звичайного під наметом лісостану / С.Є. Сендонін // Наукові доповіді Національного аграрного університету. - 2006. - №2 (3). - Режим доступу до збірника: http://nd.nauu.kiev.ua/2006-2/06cceucp.pdf.

2. Сендонін С.Є. Дослідження природного поновлення у свіжих дібровах Правобережного лісостепу з використанням ГІС / С.Є. Сендонін, Н.М. Назаренко // Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2007. - Вип. 106. - С. 45-50. (Зібрано та проаналізовано весь польовий матеріал, сформульовано висновки).

3. Сендонін С.Є. Природне насіннєве відновлення на зрубах у Південно-західному Лісостепу Черкащини / С.Є. Сендонін // Міжвідомчий наук.-техн. зб. Львівського лісотехнічного університету. - 2006. - Вип. 31. - С. 170-175.

4. Сендонін С.Є. Природне насіннєве поновлення під пологом стиглих насаджень у свіжих дібровах Черкаської області / С.Є. Сендонін // Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2006. - Вип. 96. - С. 64-69.

5. Сендонін С.Є. Природне насіннєве поновлення на зрубах у північному Правобережному Лісостепу / С.Є. Сендонін // Конф. наук.-педагог. працівників, наук. співроб. і асп. та 60-а ювіл. студ. наук.-виробн. конф., 11-12 квітня 2006 р.: тези доп. - К.: НАУ. - 2006. - С. 22-23.

Размещено на Allbest.ru

...