Дисертаційні роботи аспірантів / PhD Thesis

Permanent URI for this community

http://194.44.236.27/handle/123456789/750

Browse

Browsing Дисертаційні роботи аспірантів / PhD Thesis by Author "Матусевич Олександр Борисович"

Now showing 1 - 1 of 1
  • No Thumbnail Available
    Item
    Ялинові ліси північно-східного макросхилу Українських Карпат в умовах кліматичних змін
    (НЛТУ України, 2024-08-26) Матусевич Олександр Борисович; Matusevych, O.
    Дисертаційна робота присвячена аналізу типологічної структури ялинових лісів північно-східного макросхилу Українських Карпат, встановленню динаміки площ і запасів деревини ялинових деревостанів у регіоні дослідження за 1988-2018 роки, дослідженню продуктивності ялинників у переважаючих типах лісу, прогнозу росту ялинових деревостанів, вивченню їхнього санітарного стану, оцінювання радіального приросту дерев ялини європейської та лісівничим заходам щодо адаптації ялинових лісів до кліматичних змін. Для виконання завдань дисертаційного дослідження було застосовано загальноприйняті методики для закладання пробних площ та аналізу експериментального матеріалу. Польові дослідження виконано на 41 пробній ділянці, що були розташовані в ялинових деревостанах двох переважаючих типів лісу (волога високогірна сусмеречина і волога буково-ялицева сусмеречина) на території семи колишніх державних лісогосподарських підприємств: "Боринське лісове господарство", "Вигодське лісове господарство", "Осмолодське лісове господарство", "Делятинське лісове господарство", "Верховинське лісове господарство", "Гринявське лісове господарство" та "Путильське лісове господарство". Для оцінювання радіальних приростів дерев ялини європейської нами на 41 пробній площі було відібрано 205 кернів. Вони бралися на кожній пробній площі з п'яти найтовстіших (надпанівних) дерев ялини європейської. Підготовлені керни вимірювали на устаткуванні лабораторії дендроекології кафедри лісівництва НЛТУ України, яке включає вимірювальний прилад LinTab 6 на основі програмного забезпечення TSAPWin. Встановлено, що загальною тенденцією в динаміці поширення ялинових лісів в усіх трьох адміністративних областях на північно-східному макросхилі Українських Карпат є істотне зменшення їхньої площі впродовж останніх 30 років. Якщо у 1988 р. площа ялинників у регіоні досліджень становила 594,0 тис. га, то у 2018 р. – 389,613 тис. га, що на 204,387 тис. га менше (-34,4 %). У динаміці загального запасу ялинових деревостанів максимальне значення спостерігалося у 2002 р. – 158,141 млн. м3. У розрізі адміністративних областей впродовж останніх 30 років найбільше скорочення площі ялинників відбулося у Львівській області – ялинових лісів тут стало менше на 79,6 тис. га, що порівняно з 1988 р. становить -53,5 %. У розрізі груп віку впродовж останніх 30 років в усіх трьох адміністративних областях відмічено загальну тенденцію до зменшення частки молодняків та збільшення площі стиглих і перестійних ялинових деревостанів. Найбільше зменшення частки молодих ялинових деревостанів спостережено в Івано-Франківській області. Якщо в 1988 р. вони займали 53,4 % від загальної площі ялинників у цій області, то в 2018 р. ‒ лише 14,8 %. Водночас частка стиглих і перестійних ялинових деревостанів на Івано-Франківщині збільшилася від 5,3 % у 1988 р. до 19,2 % у 2018 р. Загалом у 2018 р. на північно-східному макросхилі Українських Карпат структура площі ялинових лісів за групами віку була такою: молодняки – 70912 га (18,2 %), середньовікові деревостани – 183106 га (47,0 %), пристиглі – 63025 га (16,2 %), стиглі і перестійні – 72571 га (18,6 %). У 2018 р. у групі віку перестійних ялинових деревостанів було зосереджено 6,305 млн. м3 деревини на площі 15,411 тис. га. Середній запас у перестійних ялинниках у 2018 р. становив 409 м3/га. Середній вік ялинових деревостанів впродовж останніх десятиліть постійно збільшується. Якщо в 1996 р. він становив 51 рік, то в 2018 р. – 67 років. Загалом на північно-східному макросхилі Українських Карпат спостережено збільшення продуктивності ялинових деревостанів, про що свідчить середнє значення запасу деревини – у 1988 р. він становив 229 м3/га, а у 2018 р. – 344 м3/га. Пояснюється це, насамперед, збільшенням середнього віку ялинових лісостанів. Аналіз повидільної бази даних Українського державного проектного лісовпорядного виробничого об’єднання "Укрдержліспроект" станом на 2018 р. показав, що в Українських Карпатах ялина формує як чисті, так і мішані за складом деревостани у шести найпоширеніших типах лісу: вологий чистоялиновий субір (16336,6 га), волога високогірна сусмеречина (78185,2 га), волога букова сусмеречина (12741,7 га), волога ялицева сусмеречина (18006,4 га), волога буково-ялицева сусмеречина (133757,8 га) та волога буково-ялицева смеречина (25249,2 га). Частка цих шести типів лісу становить 95,8 % від загальної площі ялинової групи типів лісу. Чисті за складом ялинові деревостани вологого субору займають найвищі місцеположення на рівні 1200-1600 м над рівнем моря (н.р.м.), виконують ґрунтозахисні функції і належать до категорії захисних лісів. Вони розміщені на стрімких і дуже стрімких схилах, характеризуються невисокими класами бонітету (II-III) і природним походженням, належать переважно до групи середньовікових деревостанів, формують середньоповнотні лісостани із запасом деревини у віці рубки головного користування 400-450 м3/га. Ялинові деревостани вологої високогірної сусмеречини займають дещо нижчі місцеположення на рівні 900-1300 м н.р.м., належать до протиерозійних лісів, є здебільшого середньовіковими, середньоповнотними, розміщуються на спадистих і стрімких схилах, мають переважно штучне походження, I-II клас бонітету, запаси деревини у віці головного користування 500-550 м3/га. Лісостани вологої букової сусмеречини та вологої ялицевої сусмеречини займають висоти від 1000 до 1300 м н.р.м., належать переважно до об'єктів природно-заповідного фонду, характеризуються I-Ia класами бонітету, переважанням природного походження над штучним, є середньоповнотними, нагромаджують близько 500 м3/га деревини у віці рубки головного користування. Деревостани вологої буково-ялицевої сусмеречини є найпоширенішими у регіоні дослідження, мають складну вертикальну будову, характеризуються високими класами бонітету (I-Ia, а в окремих випадках Ib), є біологічно стійкими, високопродуктивними (600-650 м3/га), займають висоти від 800 до 1300 м н.р.м., представляють переважно категорію експлуатаційних лісів, займають спадисті та стрімкі схили, є середньоповнотними. Лісові насадження вологої буково-ялицевої смеречини є найпродуктивнішими серед ялинових типів лісу, формують запаси у віці головного користування близько 700-750 м3/га, займають найнижчі висоти (750-1100 м н.р.м.), менш стрімкі схили, є середньоповнотними та високобонітетними, належать переважно до категорії експлуатаційних лісів і групи середньовікових деревостанів. Найбільші площі високоповнотних деревостанів ялини (0,8 і вище) представлені у лісовому фонді лісогосподарських підприємств Івано- Франківської (53,6 %) та Чернівецької (54,9 %) областей. Згідно з розробленою моделлю прогнозу росту ялинових деревостанів І класу бонітету в умовах вологої високогірної сусмеречини, у віці 100 років вони будуть мати такі таксаційні показники: середня висота ‒ 29,6 м, середній діаметр ‒ 31,8 см, сума площ поперечних перерізів ‒ 40,4 м2, густота деревостану ‒ 510 дерев/га, запас деревостану ‒ 563 м3/га. Ялинові деревостани Іа класу бонітету в умовах вологої буково-ялицевої сусмеречини будуть мати у віці 100 років такі таксаційні показники: середня висота ‒ 33,4 м, середній діаметр ‒ 39,8 см, сума площ поперечних перерізів ‒ 41,2 м2, густота деревостану ‒ 331 дерев/га, запас деревостану ‒ 652 м3/га. Встановлено, що середня зміна запасу (без урахування відпаду) у віці 100 років за переважаючої відносної повноти 0,7 у вологій високогірній сусмеречині становить 5,7 м3/га, а у вологій буково-ялицевій сусмеречині ‒ 6,6 м3/га за рік. Для нормальних деревостанів з відносною повнотою 1,0 вона може досягати відповідно 8,1 м3/га за рік у типі лісу С3-См і 9,4 м3/га за рік у типі лісу С3-бк-яцСм. Аналіз показників форми кривих розподілу кількості дерев (асиметрія, ексцес) відносно ступенів товщини виявив характерні правосторонню асиметрію і туповершинність. Стосовно асиметрії, то її значення свідчать про зосередження більшої кількості дерев у менших ступенях товщини і меншої кількості ‒ у більших. У молодшому віці абсолютні значення асиметрії є значно вищими порівняно зі старшими ялиновими деревостанами, що свідчить про незавершену диференціацію дерев на цій стадії розвитку деревостанів. Порівняння динаміки таксаційних показників ялинових деревостанів згідно з нашою моделлю та з існуючими таблицями ходу росту Є.І. Цурика та Г.А. Ходота показує незначні відхилення для більшості класів віку. В умовах вологої буково-ялицевої сусмеречини максимальне відхилення за нашою моделлю порівняно з даними Є.І. Цурика було зафіксовано у віці 40 років і воно становило: для середньої висоти ‒ +8,7 %, середнього діаметра ‒ +13,7 %, запасу деревостану ‒ +23,3 %, видового числа ‒ +8,0 %. Найбільше відхилення у цьому типі лісу зафіксовано для густоти деревостану, яке становило -29,7 % у віці 80-90 років (порівняно з таблицями ходу росту ялинових деревостанів Є.І. Цурика). В умовах вологої високогірної сусмеречини найбільше відхилення середньої висоти спостережено також у віці 40 років і становить +7,9 % порівняно з таблицями ходу росту ялинових деревостанів Є.І. Цурика. Максимальне відхилення середнього діаметра сягає -15,4 % у віці 40 років (порівняно з даними Г.А. Ходота), видового числа ‒ -11,2 % у віці 120 років (порівняно з даними Г.А. Ходота), запасу деревостану ‒ +17,5 % у віці 40 років (порівняно з даними Є.І. Цурика), а густоти деревостану ‒ +15,1 % також у віці 40 років (порівняно з таблицями ходу росту ялинових деревостанів Г.А. Ходота). За даними метеостанцій, розташованих в різних частинах Українських Карпат (Турка, Славське, Яремче, Пожежевська, Селятин) середньорічна температура повітря у 1991-2020 рр. зросла, порівняно з 1961-1990 рр., в середньому на 1,0 °С. Подібне зростання температури спостерігалася також для середньорічних температур найхолоднішого місяця року ‒ січня та найтеплішого місяця ‒ липня. Потепління клімату інтенсифікує розвиток хвороб дерев ялини. Вони і були основною причиною всихання ялинових деревостанів. Впродовж п’яти аналізованих років від хвороб загинуло 104881,1 га деревостанів ялини, що становить 73,0 % від загальної площі всохлих ялинових лісів. Друге місце за причиною загибелі займали стихійні явища (вітровали, буреломи, сніголоми, паводки та інші) ‒ 21487,8 га і третє місце ‒ шкідники ялини (17125,1 га). У середньому за рік площа загиблих ялинових деревостанів на північно-східному макросхилі Українських Карпат становила 28737 га. Встановлено, що індекс санітарного стану ялинових деревостанів на 41 пробній площі коливався від 1,12 до 3,86. Цей показник залежить від низки факторів: вчасності проведення рубок формування і оздоровлення лісів, віку та повноти деревостану, класу бонітету, висоти над рівнем моря та ін. Для покращення санітарного стану ялинових деревостанів та підвищення їхньої біотичної стійкості необхідно вчасно і правильно проводити лісівничі заходи. Насамперед це стосується санітарно-оздоровчих заходів. Затримка з проведенням санітарних рубок призводить до швидкого поширення шкідників і загибелі ялинових лісів на значних площах. Досліджено, що впродовж всього ХХ ст. радіальний приріст дерев ялини європейської коливався в діапазоні 1,8-2,5 мм. Починаючи із 2000-го року, він показує тенденцію до зменшення. Температурні показники мали слабку тісноту зв'язку із величиною радіального приросту дерев. Найбільший вплив ці показники мали впродовж останніх 30 років (порівняно із даними 120-річного аналізованого періоду). Рубки переформування у похідних ялинниках рекомендуємо розпочинати у віці 41-50 років. Площа "вікон" не повинна перевищувати 300 м2. Інтенсивність рубки рекомендується в межах 20-25 % від запасу деревостану. Повторюваність рубки ‒ 5 років.