Формування лісової підстилки в деревостанах за участю модрини європейської в умовах Кременецького горбогір'я

Размещено на http://www.allbest.ru/

Формування лісової підстилки в деревостанах за участю модрини європейської в умовах Кременецького горбогір'я

Е.І. Керімов

В.К. Заїка

Лісова підстилка є одним із компонентів лісостанів, яка відіграє низку різних важливих функцій (Hordiienko & Karpenko, 1996; Krylov, 2013; Pylypenko, et al., 2010; Svyrydenko, Babich & Kyrychok, 2008; Seheda, 2017). Вона утворюється в процесі формування деревостанів унаслідок опадання відмерлих частин деревних і чагарникових видів: листя і хвої, пагонів, плодів, кори тощо. Залежно від породного складу деревостанів формуються різні типи лісових підстилок, які відрізняються потужністю та швидкістю мінералізації (Lukaniuk, 2013). Лісова підстилка істотно впливає на водний режим грунтів (Kovalenko, 1968; Krylov, 2013; Pylypenko, et al., 2010; Svyrydenko, Babich & Kyrychok, 2008). Вона затримує і утримує значну частину опадів, запобігає виникненню поверхневого стоку та випаровуванню води із ґрунту. Очевидно не менша її терморегуляційна роль для лісових ґрунтів.

Лісова підстилка має важливе значення для кругообігу елементів мінерального живлення. У процесі її розкладання та мінералізації верхні горизонти ґрунту збагачуються поживними речовинами (Hordiienko & Karpenko, 1996; Lukaniuk, 2013; Svyrydenko, Babich & Kyrychok, 2008). Найбільше це питання вивчено у видів роду Tilia L. Так, у листках липи дрібнолистої виявлено 14, у липи широколистої і європейської - 21, у липи американської - 16 елементів мінерального живлення (Lukaniuk, 2013). Найбільше вони нагромаджують калію (4700-10500), кальцію (5800-25681) і магнію (76315230 мг/кг).

Опад деревних видів у процесі мінералізації також призводить до зміни рН ґрунтового розчину: хвойних спричиняє формування кислого середовища, а листяних - лужного.

Під наметом лісостанів можуть нагромаджуватись десятки тонн на гектарі лісової підстилки. За даними М.І. Гордієнка, В.І. Карпенка (Hordiienko & Karpenko, 1996), у свіжих грабових дібровах її запас досягає 2328 т/га. У молодняках природного походження на покинутих сільськогосподарських землях її маса змінюється від 9,9 до 15,4 т/га і зростає зі збільшенням частки сосни звичайної у складі березово-соснових деревостанів (Zaika, Krynytskyi & Ivanytskyi, 2013). Вплив модрини європейської на формування лісової підстилки в деревостанах за її участі залишається не дослідженим.

Об'єктом дослідження слугували деревостани за участю модрини європейської в умовах Кременецького горбогір'я.

Предмет дослідження - формування лісової підстилки в деревостанах різного віку за участю модрини європейської в різних лісорослинних умовах.

Мета дослідження - встановити особливості формування лісової підстилки в деревостанах за участю модрини європейської залежно від їх лісівничо-таксаційних показників.

Дослідження проводили в деревостанах за участю модрини європейської віком 14-109 років, які ростуть в умовах від бідних суборів до свіжих і вологих грудів Кременецького горбогір'я. Частка модрини у їх складі становить від 1-ї до 10-ти одиниць. Серед них перева¬жають деревостани з часткою модрини 5-8 одиниць. Вони ростуть за ІІ - Id класами бонітету (Zaika, Kerimov & Ivanytskyi, 2016).

Для дослідження лісової підстилки на дослідних ділянках закладали по п'ять рівномірно розташованих на площі площадок розміром 50x50 см (Grishina & Samoilova, 1971). З них збирали лісову підстилку, яку розділювали на дві фракції - листя і хвоя та пагони, шишки, кора, плоди тощо. Отримані проби висушували до абсолютно сухого стану і зважували.

Результати дослідження. Лісівничо-таксаційні показники дослідних деревостанів та особливості їх формування наведено в нашій роботі (Zaika, Kerimov & Ivanytskyi, 2016). Досліджено, що в умовах Кременецького горбогір'я модрина європейська в сугрудах і грудах формує складні високопродуктивні деревостани з запасом деревини до 700 м3/га. Її бонітет змінюється в межах Іа-Іе. Істотним конкурентом модрини європейської у відносно багатих і багатих типах лісорослинних умов є ясен звичайний і дуб червоний. У суборах за інтенсивністю росту сосна звичайна не поступається модрині європейській. У ялиново-модринових деревостанах спостерігається істотне відставання ялини європейської за інтенсивністю росту від модрини вже в молодому віці.

Результати нашого дослідження формування лісової підстилки наведено в табл. 1.

Таблиця 1. Маса лісової підстилки в лісостанах з різною часткою модрини європейської (абсолютно сухий стан)

З табл. 1. видно, що загальна маса лісової підстилки повнотою та особливостями їх формування. Серед мо лодняків загальна маса лісової підстилки становить 0,30-1,40 кг/м2. Найбільшу її масу (1,40 кг/м2) тут формує 14-річний модриновий деревостан зі складом 10Мдє+КлгКля АкбОс і густотою 4525 екз./га. Відносно нього під наметом інших деревостанів цієї вікової групи маса лісової підстилки виявилась на 2,1-88,6 % (іф=0,33-10,06; і05=2,26) меншою (табл. 2).

Табл. 2. Достовірність відмінностей (ї-критерій Стьюдента) маси лісової підстилки в деревостанах за участю модрини європейської та її варіювання

Примітка: діл. 13 є контролем для молодняків, а 17 - для середньовікових, стиглих і перестиглих деревостанів.

У складі лісової підстилки фракції сформувались по-різному. Маса листя і хвої у її складі в молодняків становить 51,1-84,9 %, а пагонів, кори, шишок тощо - 15,1^8,9 %. На діл. 13 у найгустішому деревостані маса хвої і листя у складі лісової підстилки є найбільшою (1,18 кг/м2). В інших деревостанів вона виявилась на 18,6-59,3 % (?ф=7,16-15,18; ^5=2,26) нижчою. Нагромадження пагонів, кори, плодів, шишок тощо в складі лісової підстилки залежить від інтенсивності очищення дерев від сучків, що посилюється під час формування деревостанів. На діл. 15 маса цієї фракції становила всього 38,1 % (^=5,81) відносно контролю (діл. 13), а на діл. 11 і 14 перевищує його на 9,5-219,0 %.

Середньовікові, стиглі і перестиглі деревостани також характеризуються великою мінливістю нагромадження лісової підстилки (див. табл. 1). У цих деревостанів її маса змінюється в межах 0,42-1,96 кг/м2, а відмінності з контролем (діл. 17) становлять 4,7-75,4 % (^=1,02-22,12). Необхідно відзначити деревостани на пр. пл. 2, 4, 8, 9, 17, 18, 19 з високим нагромадженням лісової підстилки. Частка модрини у їх складі становить 6-10 одиниць, а повнота - 13,9^48,2 м2/га. Серед них тільки на діл. 9 маса лісової підстилки істотно перевищувала контроль. Низьким нагромадженням лісової підстилки (0,42-0,83 кг/м2) характеризуються деревостани на діл. 1, 3, 7, 12. Вони істотно відстають від контролю (на 51,5-75,4 %) ^ф=13,74- 22,12) - див. табл. 2. Розподіл лісової підстилки на фракції показав на велику мінливість її компонентів. Загалом у середньовікових, стиглих і перестиглих деревостанів вміст листя і хвої у лісовій підстилці становить 9,4-84,0 %, а пагонів, шишок, кори тощо змінюється в межах від 22,9 до 90,6 %. У модриновому деревостані на пр. пл. 17 унаслідок інтенсифікації процесів очищення дерев від сучків у фракціях лісової підстилки переважають пагони, кора, шишки тощо (рисунок).

Лісова підстилка під наметом 50-річного модринового деревостану на пр. пл. 17

Загалом маса хвої і листя в лісовій підстилці контрольного середньовікового деревостану (пр. пл. 17) виявилась найменшою. Дослідні середньовікові, стиглі і перестиглі деревостани за цим показником перевищують контроль в 1,7-6,6 раза (ґф=2,02-20,51). Найбільшою масою хвої і листя характеризується лісова підстилка в деревостанах на пр. пл. 4, 10, 16, 18, де вона перевищує контрольний деревостан у 4,9-6,6 рази. Водночас контрольний деревостан виділяється масою пагонів, кори, шишок тощо у лісовій підстилці. Маса цієї фракції на контролі істотно перевищує інші деревостани на 14,2-90,3 % (^=3,44-30,07).

Лісостани характеризуються різним варіюванням маси лісової підстилки загалом чи її фракцій в межах деревостану. Коефіцієнт варіації маси лісової в деревостанах виявився в основному середнім і рідше слабким (К=6,1-20,5 %). Поряд з цим значно зростає варіювання фракцій лісової підстилки. Так, коефіцієнт варіації маси хвої і листя змінюється в межах 6,8-33,1 %, а фракції пагонів, шишок, кори тощо - 6,1-42,9 %.

Наші дослідження показують, що в модрини інтенсивне очищення дерев від сучків розпочинається у молодняків і продовжується у середньовікових деревостанах. Інтенсивність цього процесу залежить від густоти створення лісових культур та розвитку внутрішньовидових і міжвидових конкурентних взаємовідносин. Наприклад, на діл. 13, де ширина міжрядь становить 5 м у віці 14 років, лісова підстилка формується переважно за рахунок хвої і листя. Після 20-25-річного віку у модрини посилюються процеси очищення дерев від сучків та залишаються інтенсивними ще у 50-60-річно- му віці. Модрина належить до найбільш світлолюбних видів серед деревних порід. Світловий компенсаційний пункт у неї вже спостерігається за інтенсивності світла близько 6 тис. лк (Veretennikov, 1987).

Отже, формування маси лісової підстилки під наметом дослідних деревостанів найбільше залежить від інтенсивності процесів очищення стовбурів дерев від сучків, повноти та частки модрини європейської у складі деревостану.

Під наметом деревостанів за участю модрини європейської запас лісової підстилки становить 0,301,96 кг/м2. У її складі маса листя і хвої змінюється в межах 0,22-1,18 кг/м2, або 9,4-84,9 %, а пагонів, шишок, кори тощо - 0,08-1,55 кг/м2, або 15,1-90,6 % від загальної її маси.

У модрини у віці молодняків розпочинається і продовжується в середньовікових деревостанів до 50-60 років інтенсивне відмирання пагонів та очищення стовбурів дерев від сучків. Воно призвело до збільшення у складі лісової підстилки маси пагонів, шишок, кори тощо до 50-90 %.

Перелік використаних джерел

лісовий деревостан підстилка

1. Grishina, L.A., & Samoilova, E.M. (1971). Uchei biomassy i khimicheskii analiz rasienii. Moscow, 99 p. [In Russian].

2. Hordiienko, M.I., & Karpenko, V.I. (1996). Lypa dribnolysia i kuliury zyii uchasiiu. Kyiv: Silhosposvita, 224 p. [In Ukrainian]. Kovalenko, A.I. (1968). Pochvozashhitnye svoistva i rost dubrav "Chernogo lesa" na chernozemnykh pochvakh. Candidate Dissertation for Agriculiural Sciences (28.02.68 - Forest crops and Phytomelioration). Kyiv, 283 p. [In Russian].

3. Krylov, Ya.I. (2013). Melioratyvna kharakterystyka lisovoi pidstylky dubovykh protyeroziinykh nasadzhen. Scientific Bulletin of UNFU, 23(17), 43^8. [In Ukrainian].

4. Lukaniuk, M.I. (2013). Farmakohnostychne doslidzhennia roslyn rodu Tilia L. Absiraci of Docioral for Pharmaceutical Sciences (15.00.02 - Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy). Kharkiv, 24 p. [In Ukrainian].

5. Pylypenko, O.I., Yukhnovskyi, V.Yu., Dudarets, S.M., & Maliuha, V.M. (2010). Lisovi melioraisii. Kyiv: Ahrarna osvita, 282 p. [In Ukrainian].

6. Seheda, Yu.Yu. (2017). Morphological and fractional composition and stocks of oak forest litter in the forest fund of smila state forestry enterprise. Scientific Bulletin of UNFU, 27(4), 75-77. https://doi.org/10.15421/40270416.

7. Svyrydenko, V.Ye., Babich, O.H., & Kyrychok, L.S. (2008). Lisivnytstvo. Kyiv: Aristei, 544 p. [In Ukrainian].

8. Veretennikov, A.V. (1987). Fiziologiia rastenii s osnovami biokhimii. Voronezh: Izd-vo VGU, 256 p. [In Russian].

9. Zaika, V.K., Kerimov, E.I., & Ivanytskyi, R.S. (2016). Poshyrennia ta rist modryny yevropeiskoi v umovakh Kremenetskoho horbohiria. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 14, 45-51. Lviv: TzOV "Kamula". [In Ukrainian].

10. Zaika, V.K., Krynytskyi, H.T., & Ivanytskyi, R.S. (2013). Pryrodne zalisennia ta lisivnycho-ekolohichni i morfofiziolohichni osoblyvosti formuvannia lisostaniv na pokynutykh silskohospo-darskykh zemliakh Pivnichno-zakhidnoho Podillia. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 11, 41-50. Lviv: RVV NLTU Ukrainy. [In Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru