Библиотечный каталог авторефератов Украины

Використовуючи розроблені моделі, здійснили розрахунок кожного з виділених компонентів фітомаси на покритих лісовою рослинністю землях досліджуваного об’єкту, тобто поєднали результати моделювання з базою даних “Повидільна таксаційна характеристика лісів”. Отримана інформація представлена в табл. 6.

Таблиця 6

Фітомаса штучних лісостанів ялини звичайної в Українських Карпатах

Таблиця містить зведену інформацію щодо фітомаси штучних ялинників і відображає типову картину розподілу компонентів останньої, тобто на стовбур припадає 64,2%, коріння – 20,5%, гілки крони – 9,3% і хвоя – 5,8%. Приведена структура, за деяким виключенням, відповідає тій, що характерна й для природних деревостанів ялини (дані М.А. Голубця, З.П. Білоуса та ін., 1975), тобто 64,6-65,6% – стовбурова частина, 6,8-10,3% – гілки крони, 10,2-12,3 – коріння, 4,0-7,8% – хвоя. Отримані обсяги маси органічної рослинної речовини проаналізовані в залежності від факторів, які використані в рівнянні (5), а саме: від віку, бонітету та відносної повноти.

За результатами проведеної роботи отримали, що відношення надземної фітомаси до підземної в середньому складає 3,9:1. Динаміка його вказує на те, що цей показник збільшується з віком, тобто в І класі віку (вік від 1 до 20 років) – 2,4:1, старіння ж деревостану веде до збільшення долі надземної частини органічної речовини, яка у VI класі віку складає 4,7:1.

Щільність фітомаси в кожному з виділених вікових діапазонів (класів віку) дорівнює: І – 2,1 кг×м-2, ІІ – 11,8 кг×м-2, ІІІ – 21,2 кг×м-2, ІV – 30,2 кг×м-2,  V – 35,2  кг×м-2, VI – 36,1 кг×м-2, VII – 33,0 кг×м-2, в цілому для об’єкту дослідження – 17,8  кг×м-2.

Загальна кількість вуглецю депонованого в фітомасі штучних ялинників рівна 31,3 млн. т. Усереднене відношення маси вуглецю до запасу стовбурової деревини в штучних ялинових лісостанах Карпат складає 2,81·10-1 т×м-3. Середня щільність вуглецю на покритих лісовою рослинністю землях об’єкту дослідження рівна 8,86 кг×м-2. Аналогічний показник для хвойних лісів України – 6,7 кг×м-2, а для всіх лісів країни – 6,5 кг×м-2 (П.І. Лакида, 1996).

Нормативи обліку фітомаси та депонованого вуглецю в штучних ялинниках побудовані на бонітетній основі. У них представлені вирівняні значення маси окремих фракцій (стовбурова фітомаса, коріння, гілки крони, хвоя). Фітомаса деревостану, обчислена як сума окремих фракцій. Окрім цього фітомаса деревостану була вирівняна з використанням подібної методики до тієї, що використана для моделювання динаміки таксаційних показників для модальних штучних ялинників із застосуванням системи рівнянь (1-4). Загальна продуктивність фітомаси обчислена й представлена в нормативах та вирівняна з використанням системи рівнянь (1-4).

Перші похідні від функцій фітомаси деревостану та загальної продуктивності фітомаси являють собою поточну зміну запасу фітомаси і поточний загальний приріст фітомаси відповідно. У нормативах також присутні такі графи як запас вуглецю у фітомасі деревостану та запас вуглецю у загальній продуктивності фітомаси.

Для розробленої системи моделей склали алгоритм обчислення основної помилки. Використавши його, здійснили розрахунок сукупної помилки під час обчислень фітомаси в об’єкті дослідження за допомогою розроблених моделей. Найменша помилка 27% властива фракції стовбура, а найбільша – 74% для гілок крони, дещо менше – 69% для хвої і 54% для коріння. Відношення суми абсолютних значень помилок до обчисленого значення наявної на 1 га фітомаси (178,4 т×га-1) дозволило встановити загальну помилку, яка в середньому склала 34%.

Оцінена в даній роботі нетто-первинна продукція для штучних деревостанів ялини звичайної склала 2,10 млн.т×рік-1  сухої  органічної  речовини.  Це  становить  близько  5,94 т×га-1Чрік-1 чи 594 г·м-2Чрік-1 сухої органічної речовини. У одиницях вуглецю нетто-первинна продукція рівна 295 гС×м-2Чрік-1. Обсяг нетто-екосистемної продукції складає 1,55 млн. т., при цьому поглинається 770 тис. т вуглецю. За результатами розрахунків встановлено, що обсяг поглинання вуглецю з атмосфери (для цього використані дані нетто-екосистемної продукції) у 4,76 рази більший за той, що надходить у атмосферу від стаціонарних та пересувних джерел забруднення на території регіону досліджень.

ВИСНОВКИ

Україна молода незалежна держава, в якій ще тільки починає створюватися та налагоджуватися функціональна діяльності в усіх сферах народного господарства. На нинішньому етапі стратегічного планування в лісовій галузі слід передбачити найреальніші шляхи використання потужностей, які здатні забезпечити їй (галузі) розширене відтворення. Це, в свою чергу, створить можливість для отримання суспільством максимальної користі від лісового господарства як із економічної (надходження додаткових коштів до бюджету, створення нових робочих місць, і як результат економічне піднесення галузі тощо), так і з екологічної (оздоровлення атмосфери, забезпечення виконання водоохоронних, захисних, рекреаційних функцій тощо) точок зору. Проте для досягнення гармонії між екологічними та економічними пріоритетами в лісовій галузі, необхідно забезпечити усі рівні управління лісовим господарством різносторонньою інформацією про ліс як об’єкт цілеспрямованого впливу. Одним із способів, що створює можливість для отримання якісної інформації про ліс та наслідки господарювання в ньому, є наукові дослідження. В рамках даної дисертаційної роботи було продемонстровано методичний підхід та отримані на його основі комплексні результати щодо біологічної продуктивності однієї з основних деревних лісоутворювальних порід України – ялини звичайної. Підводячи підсумок про головні наукові та практичні досягнення даної роботи можна їх дещо конкретизувати, а саме: 

1. Розроблено математичні моделі динаміки таксаційних показників штучних ялинових деревостанів. Запропоновані нормативи продуктивності відображають вікові зміни представлених у них  чинників, які формуються за умови нині існуючих факторів антропогенного та природного впливу на досліджувані лісостани.
2. Застосовано розроблену систему моделей до бази даних “Повидільна таксаційна характеристика лісів”. Отримано додаткові результати про деякі основні таксаційні  показники,  такі  як  поточна  зміна  запасу  (2,68 млн. м3Чрік-1 або 7,4 м3Чга-1Чрік-1) та загальний приріст (3,66 млн. м3Чрік-1 або 10,4 м3Чга-1Чрік-1).
3. На основі отриманих результатів висловлено гіпотезу, що такі високі показники продуктивності є наслідком переважання у віковій структурі молодих насаджень, які досягли віку фізіологічної стиглості і у них процеси накопичення органічної речовини знаходяться в максимумі. Проте порівняльний аналіз показників продуктивності за існуючої системи господарювання і показників продуктивності, що запропонованої для оптимальних лісостанів, дав можливість встановити той факт, що числові характеристики вищезгаданих показників (наприклад, запас) в модальних деревостанах є нижчими від запропонованих для оптимальних. Це навело на думку про те, що мета ведення лісового господарства на сучасному етапі, має цілі, відмінні від отримання якомога більшої кількості технічно стиглої деревини за оборот рубки.
4. Розроблено моделі динаміки запасів фітомаси, її загальної продуктивності та продукції для модальних штучних лісостанів ялини звичайної.
5. На основі розроблених моделей, використовуючи при цьому дані повидільної бази таксаційних характеристик лісів України, розраховано запаси фітомаси, які становлять 63,0 млн. т, зі щільністю 178 т×га-1;  загальну  продуктивність  фітомаси  –  85,5  млн. т,  зі  щільністю  її  242 т×га-1;  нетто-первинну  продукцію – 2,1 млн. т×рік-1 сухої органічної речовини чи у вуглецевому еквіваленті 1,04 млн. тС×рік-1, у перерахунку на 1 га – 5,94 т×га-1Чрік-1 і 2,95 тС×га-1Чрік-1; нетто-екосистемну продукцію – 1,55 млн. т·рік-1 сухої органічної речовини чи у вуглецевому еквіваленті  0,770 млн. тС×рік-1, у  перерахунку  на  1  га – 4,39 т×га-1Чрік-1 і 2,19 тС×га-1Чрік-1.
6. На основі представлених розрахунків та деяких допоміжних даних зроблено висновок про те, що штучні деревостани ялини звичайної на території Українських Карпат, за умови нині існуючих факторів впливу на них (антропогенних та природних), є досить потужним регулятором кліматичних процесів й надійним джерелом поглинання вуглецю з атмосфери.

Прийнявши до уваги отримані висновки, запропоновано:

1. Під час здійснення господарських заходів усім лісокористувачам варто максимально дотримуватись положень, які викладені щодо формування  продуктивності оптимальних лісостанів, бо вважаємо, що такий підхід дозволить отримати максимальну користь від ведення лісового господарства в умовах Українських Карпат. Це проявлятиметься в отриманні, приблизно на 23%, більшої кількості технічно стиглої деревини за оборот рубки в штучних ялинниках і забезпечуватиме належне виконання цими лісостанами екологічних функцій.  
2. Під час ведення обліку лісів ВО “Укрдержліспроект” доцільно запровадити систему додаткових показників, що характеризують продуктивність лісів та їх здатність впливати на кругообіг вуглецю. До таких показників включити: загальний запас фітомаси, в тому числі з диференціацією за фракціями в розрізі вікових груп, одиниці виміру млн. т; щільність фітомаси на 1 га площ вкритих лісовою рослинністю, одиниці виміру т×га-1; нетто-первинна та нетто-екосистемна продукції, одиниці  маси  для  сухої  органічної  речовини  т×га-1Чрік-1,  і  вуглецевий еквівалент – тС×га-1Чрік-1.
3. Оцінку індикаторів (фітомаса деревостанів усього, фітомаса надземної частини деревостанів усього та кількість вуглецю накопиченого в надземній частині деревостанів) в національній системі критеріїв та індикаторів сталого управління лісами України в частині характеристики штучних лісостанів ялини звичайної, проводити з використанням розроблених у даній роботі нормативів.

Для практичного використання в умовах Карпат рекомендуємо:

1. Нормативи динаміки основних таксаційних показників для модальних штучних лісостанів ялини звичайної.
2. Нормативи динаміки фітомаси, її приросту та маси депонованого вуглецю.
3. Критерії оцінки запасів, щільності та стоку вуглецю в досліджуваних лісостанах.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лакида П.І., Колосок О.М. Особливості розподілу надземної частини фітомаси дерев смереки за фракціями // Науковий вісник НАУ. – 1999. – Вип. 17. – С. 210-214. (Розроблено моделі фітомаси за фракціями, здійснено їх аналіз. Загальний обсяг виконаної роботи 70%).
1. Колосок О.М. Первинна-нетто продукція надземної частини дерев смереки та депонований у ній вуглець // Науковий вісник НАУ.– 2000. – Вип. 29. – С. 280-284.
1. Лакида П.І., Колосок О.М. Моделі динаміки таксаційних показників модальних штучних деревостанів ялини звичайної в Карпатах // Науковий вісник НАУ.– 2000. – Вип. 34. – С. 254-260. (“Проаналізовано базу даних “Повидільна таксаційна характеристика лісів України”, розроблено моделі динаміки таксаційних показників, здійснено їх аналіз статистичними методами. Загальний обсяг роботи 80%).
1. Лакида П.І., Колосок О.М. Фітомаса та депонований вуглець у насадженнях основних типів умов місцезростання штучних смеречників Карпат // Науковий вісник НАУ.– 2000. – Вип. 32. – С. 254-260. (Удосконалено моделі динаміки фітомаси для окремих фракцій, зроблено висновки про можливість застосування таких моделей для моніторингу фітомаси штучних лісостанів ялини звичайної. (Загальний обсяг виконаної роботи 60 %).
1. Lakyda P., Kolosok O., Petrenko M. The Role of Coniferous Forests in the Carbon Budget of the Ukraine // Abstracts “The role of Boreal Forests and Forestry in the Global Carbon Budget”, Edmonton, Alberta, Canada, May 8-12, 2000. – Edmonton, Alberta, Canada: Canadian Forest Service, 2000. – P. 113. (Загальний обсяг виконаної роботи 20 %).
1. Лакида П.И., Колосок О.Н. Моделирование хода роста модальных еловых древостоев горной части украинских Карпат // Материалы международной научно-технической конференции “Леса Беларуси и их рациональное использование”. – Минск. – 2000.– С. 11-14. (Загальний обсяг виконаної роботи 80 %).
1. Колосок О.Н. Первичная-нетто продукция и депонированый углерод искусственных еловых древостоев украинских Карпат // Материалы международной научно-технической конференции “Сбережение и улучшение лесов Восточной Европы”, Гомель, 17-20 октября 2001 г. – Гомель, 2001.– С. 80-82.
1. Лакида П.І., Колосок О.М., Кушнір І. Й., Петренко М.М. Екологічний потенціал хвойних у бореальних лісах України // Тези міжнародної науково-практичної конференції “Лісоосвіта – ХХІ”, Львів, 14-16 квітня 1999 р. – Львів, 1999. – С. 78-79. (Загальний обсяг виконаної роботи 5 %).

Колосок О.М. Продуктивність і структура фітомаси штучних лісостанів ялини звичайної в Українських Карпатах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.02 – лісовпорядкування і лісова таксація. – Національний аграрний університет Кабінету Міністрів України, Київ, 2002.

Дисертаційна робота присвячена питанням, що направлені на вивчення та систематизацію знань стосовно таких показників продуктивності лісів: фітомаса насадження; загальний та середній прирости фітомаси; маса депонованого вуглецю на прикладі штучних лісостанів ялини звичайної на території Українських Карпатах. В результаті проведених досліджень отримали нормативи динаміки таксаційних показників модальних штучних лісостанів ялини звичайної та нормативи динаміки фітомаси (за окремими фракціями) й загального обсягу депонованого вуглецю.

В роботі запропоновано запровадити систему додаткових показників щодо здійснення обліку лісів України, які розширять характеристику продуктивності лісів та їх здатності впливати на кругообіг вуглецю. До таких показників включити: загальний запас фітомаси, в тому числі диференційований за фракціями в розрізі вікових груп; щільність фітомаси на 1 га вкритої лісовою рослинністю площі; нетто-первинна й нетто-екосистемна продукції. Наявність їх у національній системі обліку лісових ресурсів створить передумови для оцінювання екологічних функцій лісу та забезпечуватиме інформацією про динаміку згаданих показників, яка має бути використана під час звіту України перед міжнародною спільнотою, в частині втілення в життя та дотримання положень, ратифікованих Верховної Радою України міжнародних нормативних актів щодо раціонального й сталого управління лісами та їх вкладом в глобальний вуглецевий цикл.

Ключові слова: продуктивність лісостанів, фітомаса, депонований вуглець, нетто-первинна продукція, нетто-екосистемна продукція, щільність фітомаси на одиниці площі.

Колосок О.Н. Продуктивность и структура фитомассы древостоев ели обыкновенной в Украинских Карпатах. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.02 – лесоустройство и лесная таксация. – Национальный аграрный университет Кабинета Министров Украины, Киев, 2002.

Диссертационная работа посвящена вопросам, которые направлены на изучение и систематизацию знаний относительно таких показателей продуктивности лесов: фитомасса насаждения; общий и средний приросты фитомассы, масса депонированного углерода, на примере искусственных древостоев ели обыкновенной на территории Украинских Карпат.

Объектом исследования в нашей работе есть продуктивность модальних искусственных древостоев ели обыкновенной. Предметом исследования есть особенности накопления стволового запаса, фитомассы и углерода в упомянутых древостоях.

Основным методом исследования выбран диалектический, при помощи которого объект исследования рассматривается как система. В рамках изучения отдельных процессов использованы методы: графо-аналитический, корреляционный анализ, регрессионный анализ.

Использованные источники информации: база данных ПО “УКРДЕРЖЛИСПРОЭКТ” – “Повыдельная таксационная характеристика лесов Украины”; экспериментальные данные оценки таксационных показателей и фитомассы на временных пробных площадях в насаждениях региона исследования; монографии и научно-аналитические статьи, а также другие информационные материалы отечественных и зарубежных авторов.

       В результате проведенных исследований получены:

• нормативы динамики основных таксационных показателей модальных искусственных древостоев ели обыкновеннной;
• таблицы динамики фитомасы, ее общего и среднего прироста, и углерода в модальных искусственных древостоях ели обыкновенной;
• общие запасы фитомассы, депонированного углерода и общего прироста фитомассы.

На основании полученных результатов сделаны выводы:

1. Во время проведения хозяйственных мероприятий всем лесопользователям максимально придерживаться положений, касающихся роста оптимальных насаждений, в результате это даст возможность получить на 23% и более технически спелой древесины за оборот рубки в искусственных ельниках Карпат.
1. Во время проведения мониторинга лесов ПО “Укрдержлиспроэкт” внедрить систему дополнительных показателей, которые характеризуют продуктивность лесов. К таким показателям отнести: общий запас фитомассы, в том числе с дифференциацией за фракциями, единица измерения – млн.т.; плотность фитомассы на 1 га площади покрытой лесной растительностью, единица измерения – т×га-1; нетто-первичная и нетто-екосистемная продукции, единица измерения – т×га-1Чгод-1.
1. Оценку индикаторов (фитомасса древостоев, фитомасса надземной части древостоев, количество углерода накопленного в надземной части древостоев) в национальной системе критериев и индикаторов устойчивого управления лесами Украины осуществлять с использованием разработанных в работе  нормативов.

Ключевые слова: производительность древостоев, фитомасса, депонированный углерод, нетто-первичная продукция, нетто-экосистемная продукция, плотность фитомассы на единице площади.

       O. Kolosok. The productivity and phytomass structure of artificial Spruce stands in the Ukrainian Carpathians. – Тhe Manuscript.

       Dissertation of competition for scientific degree of the candidate of agricultural science on specialty 06.03.02. – forest management and forest mensuration. – National agricultural university, Kiyv, 2002.

       Dissertation touches issues what direct to studying and systematization of knowledge relatively such forest productivity as stand phytomass, gross and average phytomass growth and deposited carbon mass basic that ground on artificial Spruce stands on the Ukrainian Carpathian’s territory. As a results of the investigation, we get rates of taxation characteristic dynamic for modal artificial Spruce stands and rates of phytomass dynamic (for separate fractions) and total deposited carbon amount.

In this work it is had proposed to implement the system of additional indexes that extends productivity of forest and its ability to affect on carbon cycle characteristics for Ukrainian forest monitoring providing. These characteristics include: total phytomass stock, i.e. one differenced by age group; phytomass density per 1 ha of forested area; net-primary and net-ecosystem production. Their presence in the national system of nature resource monitoring will create precondition for forest ecological function assessment and will provide the information about mentioned above characteristics that should be used by Ukraine in the process of rational and sustainable forest management.

       Key words: productivity stands, phytomass, net-primary production, net-ecosystem production, phytomass density.