Біотичний кругообіг мінеральних елементів та шляхи його регулювання в соснових деревостанах Центрального Полісся України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний лісотехнічний університет України

УДК 630*1: 574.4 :631.81 :582.475 ( 477.41 )

Біотичний кругообіг мінеральних елементів та шляхи його регулювання в соснових деревостанах Центрального Полісся України

Спеціальність 06.03.03 - лісознавство і лісівництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Бондар Ігор Петрович

Львів 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у ВП "Боярська лісова дослідна станція" Національного аграрного університету Кабінету Міністрів України

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Криницький Григорій Томкович, Національний лісотехнічний університет України МОН України, проректор з наукової роботи, завідувач кафедри лісівництва

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Парпан Василь Іванович, Український науково-дослідний інститут гірського лісівництва ім. П.С. Пастернака Держкомлісгоспу України, директор;

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Турко Василь Миколайович, Державний агроекологічний університет Мінагрополітики України, завідувач кафедри лісівництва, лісових культур і таксації лісу

Захист відбудеться 2 листопада 2007 року о 10³⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.072.02 в Національному лісотехнічному університеті України за адресою: 79057, м. Львів. вул. Ген. Чупринки, 103, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного лісотехнічного університету України за адресою: 79057. м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 101

Автореферат розісланий "_01__"_10___2007 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.В. Лавний

кругообіг біотичний мінеральний деревостан

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема підвищення продуктивності та біологічної стійкості соснових лісів Полісся України була і залишається надзвичайно важливою в нинішній екологічній ситуації. Значною мірою це пов'язано з несприятливим екологічним станом лісових ґрунтів, зокрема з високою їх кислотністю, а також присутністю в обмінних процесах таких, раніше відсутніх радіоактивних елементів, як ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr. Останні разом з іонами алюмінію, закисного заліза, двовалентного марганцю негативно впливають на хід біотичного кругообігу калію, кальцію та інших мінеральних елементів, що відображається на ґрунтовій родючості, екологічній стійкості лісових ґрунтів, темпах росту, продуктивності і стійкості соснових деревостанів та якості деревини.

У зв'язку з цим пізнання і опрацювання темпів і особливостей біокругообігу зольних елементів та азоту в лісових насадженнях є важливим і часто визначальним при розробленні лісогосподарських заходів, спрямованих на оптимізацію мінерального живлення деревних рослин та попередження негативних явищ в лісових ґрунтах. Склад і структура деревостанів повинні зумовлювати таку величину ємкості та інтенсивності кругообігу, яка б забезпечувала збереження і підвищення родючості та екологічної стійкості лісових ґрунтів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана в рамках виконання держбюджетних тем Національного аграрного університету і Боярської лісової дослідної станції № 0196U005221 "Розробити наукові основи та технологічне обґрунтування підвищення продуктивності лісів та оптимізації просторово-параметричної структури деревостанів лісівницькими методами" (1996-2000 рр.) та № 0101U003625 "Розробити теоретичні основи та виконати експериментальні дослідження з метою створення і вирощування раціональних типів соснових насаджень в борових і суборових умовах Центрального Полісся" (2001-2005 рр.).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - визначити типи та інтенсивність кругообігу зольних елементів і азоту в чистих та мішаних соснових деревостанах Центрального Полісся України, виявити вплив домішки листяних деревних порід на стан ґрунтового вбирного комплексу, формування потенційної і фактичної родючості та екологічної стійкості лісових ґрунтів, опрацювати шляхи регулювання біотичного кругообігу мінеральних елементів, зумовлюючих підвищення продуктивності та стійкості лісостанів.

Відповідно до зазначеної мети було передбачено виконання таких завдань:

виявити сучасний стан вивчення біотичного кругообігу в системі "ґрунт-деревостан";

вивчити особливості впливу кількісних і якісних показників опаду на біокругообіг поживних елементів;

дослідити характер нагромадження підстилки в соснових лісостанах різного складу та її значення в процесах біокругообігу мінеральних елементів і вплив на процеси ґрунтоутворення та родючість лісових ґрунтів;

виявити особливості міграції радіоактивного ¹³⁷Cs в лісових ґрунтах та особливості накопичення його в структурних елементах соснових деревостанів і повернення в ґрунт з опадом;

розробити заходи щодо зменшення надходження ¹³⁷Cs в лісові дерева;

виявити вплив малого біотичного кругообігу хімічних елементів в різних типах лісу на стан родючості та екологічної стійкості лісових ґрунтів (запаси і якісний склад гумусу, кількість доступних мінеральних елементів, буферну спроможність ґрунтів);

виявити екологічну роль домішки листяних деревних порід у складі мішаних соснових лісостанах;

опрацювати шляхи інтенсифікації біотичного кругообігу в соснових деревостанах.

Об'єкт дослідження - чисті та мішані соснові лісостани Центрального Полісся України.

Предмет дослідження - типи та інтенсивність біотичного кругообігу мінеральних елементів у соснових лісостанах та його вплив на кількісні і якісні показники лісових ґрунтів.

Методи дослідження. У дослідженнях були використані наступні методи:

лісівничо-таксаційні при закладанні пробних площ і визначенні біометричних показників деревостану та його структурних елементів;

сучасні загальноприйняті методи польових та лабораторних досліджень лісових ґрунтів;

деталізовані нами методи аналізу зольного складу підстилки та опаду;

фізіологічні та біохімічні методи лабораторних аналізів хвої, листя з використанням полуменевої фотометрії, спектрофотометрії, автоматичного аналізатора амінокислот;

радіометричні для виявлення міграції радіоактивного ¹³⁷Cs в системі "ґрунт-деревостан";

статистичні для опрацювання даних експериментальних досліджень.

Наукова новизна отриманих результатів. Встановлено, що в чистих та мішаних соснових лісостанах Центрального Полісся України біотичний кругообіг мінеральних елементів протікає за трьома типами: дуже загальмованому, загальмованому та інтенсивному. За характером хімізму в цих лісостанах виділено азотно-кальцієвий низькозольний та кальцієво-азотний середньозольний типи кругообігу.

Вперше, на основі вивчення біотичного кругообігу окремих мінеральних елементів обґрунтована екологічна роль листяних деревних порід у складі соснових насаджень. Показано, що глибококореневі листяні деревні породи, залучаючи до біотичного кругообігу додаткові мінеральні елементи з геологічних порід переводять їх з "пасивного" в "активний" стан, сприяють поліпшенню буферної спроможності лісових ґрунтів. У якості узагальнюючого показника екологічної стійкості лісових ґрунтів пропонується використовувати показники буферної спроможності ґрунту.

Запропонована шкала оцінки типів лісорослинних умов за запасами гумусу в метровому шарі ґрунту і продуктивністю соснових деревостанів.

Практичне значення одержаних результатів. Окремі положення дисертаційної роботи можуть слугувати методичною основою прогнозування екологічного стану лісових ґрунтів. Запропоновані лісівничі та інші способи впливу на лісові ґрунти (вапнування та внесення мінеральних добрив) покращують екологічні умови росту соснових деревостанів за рахунок зменшення поглинання ¹³⁷Cs, що дає змогу отримувати більш чисту товарну деревину на забруднених радіонуклідами лісових площах. Одержані результати досліджень мають також пізнавально-практичне значення. Вони можуть бути використані в навчальному процесі студентів лісогосподарських факультетів при викладанні дисциплін "Лісові культури", "Лісівництво", "Ґрунтознавство" та інших.

Особистий внесок здобувача полягає у розробці теоретичних положень взаємодії глибококореневих деревних порід з ґрунтоутворюючими породами лісових ґрунтів, деталізації методичних підходів до проведення лабораторних аналізів органічної речовини підстилок та опаду, отриманні значного експериментального матеріалу, проведенні його статистичного аналізу, теоретичних і практичних узагальнень результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень неодноразово доповідались і обговорювались на щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Національного аграрного університету та проведених в університеті міжнародних наукових конференціях (Київ - 1995, 1996, 1997, 1998, 2001, 2002; 2003; 2004 рр.). У 2006 році окремі теоретичні узагальнення експериментальних досліджень були представлені на міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 150- річчю витоків кафедри лісівництва НЛТУ України " Лісівництво України в контексті світових тенденцій розвитку лісового господарства."

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 27 наукових праць, у тому числі 19 у фахових виданнях. Загальний обсяг публікацій становить 7,5 друкованих аркушів.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота, складається зі вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел (271 найменувань, з них 7 іноземними мовами,) і викладена на 230 сторінках комп'ютерного тексту, в тому числі 154 сторінки основного тексту. Робота проілюстрована чотирма рисунками та 71 таблицею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

МАЛИЙ БІОТИЧНИЙ КРУГООБІГ В СИСТЕМІ" ҐРУНТ-ДЕРЕВОСТАН" - ОСНОВА ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ І БІОЛОГІЧНОЇ СТІЙКОСТІ ЛІСОСТАНІВ

Проаналізовано стан вивчення малого біотичного кругообігу. Відзначено, що малий біокругообіг є продуктом взаємодії таких основних факторів ґрунтоутворення: ґрунтотворна порода, рослинність, клімат, рельєф та вік країни (або вік ґрунтоутворення). Тому він розглядається, як ряд послідовних етапів становлення і розвитку життя на Землі. Творча роль малого біотичного кругообігу полягає в постійному протистоянні з великим (геологічним) кругообігом, завдяки чому створюється відповідний баланс мінеральних елементів в конкретній екосистемі, який може бути, як позитивним (прогресивна акумуляція), так і негативним (прогресивний винос). Прогресивна акумуляція приводить до зростання потужності акумулятивного горизонту ґрунтів та підвищення потенційних запасів поживних елементів, а прогресивний винос збіднює ґрунти на основні поживні речовини.

Зазначено, що видові особливості рослинності, визначають якісний склад фітомаси і біологічну направленість та інтенсивність її розкладу. Процесам ґрунтоутворення під впливом вищої рослинності, ґрунтової мезо- та мікрофауни, мікроорганізмів приділялась значна увага в роботах В.В. Докучаєва (1899, 1948), П.А. Костичева (1937), С.П. Кравкова (1908). В.Р. Вільямс (1947) першим дав визначення суті малого біотичного кругообігу, створивши вчення про органічну єдність рослинних формацій з основними типами ґрунтоутворення. Значні дослідження малого біотичного кругообігу проведені також Н.П. Ремезовим (1957), Н.П. Ремезовим з співробітниками (1955, 1959), Н.П. Ремезовим і П.С. Погребняком (1965), С.В. Зонном (1954, 1956, 1963), В.В. Пономарьовою, Т.А. Рожновою Н.С. Сотниковою (1971), М.А. Кулагіною (1978), Л.І. Казіміровим, Л.М. Морозовим (1971), Л.А. Грішиною (1974), Л.А. Грішиною з співавторами (1990), Л.Е. Родіним. Н.І. Базилевичем (1964, 1965), І.І. Смольяніновим (1965, 1969, 1970), І.І. Смольяніновим з співробітниками (1967, 1969, 1978) та іншими.

Загалом, незважаючи на значну кількість наукових розробок і публікацій, потреба у вивченні особливостей кругообігу мінеральних елементів у соснових деревостанах пов'язана, в першу чергу, з наявністю і кругообігом в лісових ґрунтах Центрального Полісся України раніше відсутніх радіоактивних елементів, зокрема¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr. Являючись хімічними аналогами калію і кальцію, вони істотно впливають на хід біотичного кругообігу, екологічний стан лісових ґрунтів. їх родючість та темпи росту соснових деревостанів. Тому пізнання цих процесів є актуальним і необхідним.

ПРИРОДНІ УМОВИ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

В розділі дана характеристика кліматичних, лісорослинних та ґрунтових умов Українського Полісся. Їх аналіз вказує на можливість відтворення соснових лісів в Українському Поліссі природним і штучним шляхом та вирощування високопродуктивних чистих і мішаних деревостанів.

ПРОГРАМА, ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили у чистих та мішаних соснових лісостанах Центрального Полісся в різних типах лісорослинних умов (від А₂ до D₂). У складі мішаних соснових деревостанів присутні, крім сосни звичайної, дуб звичайний, дуб червоний, клен гостролистий, липа серцелиста, в'яз звичайний, береза повисла та інші деревні породи. Крім цього вивчали деревостани листяних порід: дуба звичайного, граба звичайного, берези повислої.

Для проведення досліджень було закладено 20 постійних пробних площ. Крім цього 30 пробних площ було закладено з метою вивчення шляхів інтенсифікації малого біотичного кругообігу в соснових деревостанах (вапнування кислих лісових ґрунтів та внесення мінеральних добрив). Вплив рубок догляду на інтенсивність малого біотичного кругообігу вивчено на постійній пробній площі кафедри загального лісівництва НАУ.

Закладання пробних площ проводили за загальноприйнятими в лісівництві та таксації методиками (Анучин, 1982) та відповідно з вимогами ОСТ-56-69-83. Бонітування деревостанів здійснювалось за нормативно-довідковими матеріалами для таксації лісів України і Молдавії (Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии. - К.: Урожай, 1987). Типи лісорослинних умов і типи лісу визначали відповідно до методичних рекомендацій П.С. Погребняка (1955), Д.В. Воробйова (1955) та останніх досліджень типологічної структури лісів рівнинної території України (Остапенко, Федець, Пастернак, 1998; Остапенко, 2000, Швиденко, 2000).

Для обліку запасів підстилки та річного опаду на пробних площах закладали по 10 площадок площею 0,5 м² кожна. Зібрані підстилку та опад висушували до повітряно-сухого стану, розбирали на відповідні фракції згідно з методичними вказівками (Родин, Ремезов, Базилевич, 1967). У відібраних фракціях визначали вміст золи і мінеральних домішок після сухого озолення. За середніми показниками маси підстилки і опаду (з виключенням відповідної кількості мінеральних домішок) вираховували опадо-підстилкове відношення (коефіцієнт Ебермайера). За отриманими даними, використовуючи 10-ти бальну шкалу числових показників малого біотичного кругообігу Н.І. Базилевича, Л.Є. Родіна (1964), встановлювали тип та бал інтенсивності кругообігу за масою органічної речовини. Вміст вуглецю в опаді та підстилці визначали дещо деталізованим нами (Бондарь, 1973) методом німецьких дослідників (Manfred Drews, 1968). За отриманими кількісними показниками в різних за складом деревостанах виявляли запас депонованого вуглецю в опаді та підстилці.

Вміст азоту, фосфору, калію, кальцію, магнію визначали методом К.Є. Гінзбурга, К.М. Щеглової (1960). В подальшому за опадо-підстилковим відношенням встановлювали інтенсивність обігу цих елементів у різних за складом соснових деревостанах за шкалою Н.І. Базилевича, Л.Є. Родіна (1964).

Для вивчення питомої активності та щільності забруднення ґрунтових проб і деревини ¹³⁷Cs використовували радіометр РУБ-01-П6.

Морфологічний опис ґрунтів здійснювали за системою символів О.Н. Соколовського (1935). Фізичні, фізико-хімічні особливості та забезпеченість дерново-підзолистих ґрунтів рухомими сполуками азоту, фосфору, калію в різних типах лісу визначали за загальноприйнятими в ґрунтознавстві методами (Александрова, Найденова, 1967, Аринушкина, 1970). Групово-фракційний склад гумусу в 0-5 см шарі гумусово-елювіального горизонту вивчали за схемою І.В. Тюріна в модифікації В.В. Пономарьової (1957), В.В. Пономарьової, Т.А. Плотникової (1975) та методичними вказівками Д.С. Орлова, Л.А. Грішиної, Н.Л. Єрошичевої (1969). Буферну спроможність ґрунту визначали за методом Йенсена (Возбуцька, 1968).

Для виявлення впливу лісогосподарських (склад порід, рубки догляду) та інших способів активізації малого біотичного кругообігу (вапнування та внесення мінеральних добрив) визначали фітомасу та довжину одно - та дворічної хвої у відповідних повторностях.

Визначення кількості фотосинтезуючих пігментів у хвої проводили за загальноприйнятими методами (Гавриленко, Ладигина, Хандобина, 1975). При визначенні теплоти згорання органічної речовини хвої використовували хроматометричний метод Х.Н. Починка (1976), а амінокислотний склад хвої визначали на автоматичному аналізаторі амінокислот. Статистичну обробку отриманого експериментального матеріалу проводили за Г.Ф. Лакіним (1980), Б.А. Доспеховим (1985), А.В. Поляковим, Я.А. Юдицким (1987), М.П. Горошком, С.І. Миклушем, П.Г. Хомюком (2000) на основі сучасних комп'ютерних програм.

ОСОБЛИВОСТІ БІОКРУГООБІГУ МІНЕРАЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У СОСНОВИХ ДЕРЕВОСТАНАХ БОРІВ, СУБОРІВ ТА СУДІБРОВ

Вплив кількісних та якісних показників опаду на біокругообіг мінеральних елементів. Інтенсивність впливу деревної рослинності на біокругообіг мінеральних елементів і родючість лісових ґрунтів визначається рядом чинників: кількістю щорічно синтезованої органічної речовини, її якісним складом та кількістю зольних елементів і азоту, надходженням на поверхню ґрунту мертвої органічної речовини (опад), інтенсивністю мінералізації мертвої органічної речовини і складом продуктів мінералізації. Вияснено, що фітомаса щорічного опаду є нестабільною величиною і може значно коливатись за роками. За нашими спостереженнями (Бондар, 2000) річна фітомаса опаду в чистих соснових насадженнях свіжого бору Центрального Полісся України коливається в межах 3,0-8,8 т·га^-1, а свіжого субору - 3,5-5,5 т·га ^-1. У корінних соснових деревостанах свіжих суборів з домішкою листяних порід та з густим підліском із ліщини за трьохрічними спостереженнями величина опаду складала 6,4-6,8 т·га^-1. В сосново - березовому насадженні складом 9Б1Сз ця величина складала 4,0 т·га^-1. В сосново-дубовому лісостані (8Сз1Дз1Вз) свіжого сугруду (С₂) фітомаса опаду складала близько 5,2 т·га^-1, а в сосняку з липою серцелистою складом 5Сз 5Лп - 3,5 т·га^-1. У насадженні дуба звичайного щорічна фітомаса опаду становить 6,1 т·га^-1, а дуба червоного - 5,9 т·га^-1. Разом з опадом на поверхню ґрунту в результаті малого біотичного кругообігу, залежно від біологічних особливостей деревних порід та їх віку, повертається відповідна кількість зольних елементів і азоту. Виявлено закономірності щодо кількості мінеральних елементів, повернутих з опадом у різних типах лісу. З наростанням трофності місцезростання (від А₂ до D₂) збільшується кількість зольних елементів, що поступає з опадом і характеризує одну із ланок малого біотичного кругообігу. Якщо в сосновому насадженні свіжого бору зольність опаду становить близько 1,1 %, а в чистих соснових насадженнях суборів близько 1,4 %, то в листяному лісі з дубом звичайним, дубом червоним, грабом звичайним ця величина досягає 5,1 %. Встановлено, що в чистих соснових насадженнях суборів (пр. пл. 4,6) сума кількості N, Р, К, Са, Мg, повернутої з опадом, знаходиться в межах 64-83 кг·га^-1, тоді як в мішаних корінних насадженнях (пр. пл. 11, 12), відповідно, 135-163 кг·га^-1 (рис. 1). У мішаних соснових насадженнях з кленом гостролистим (пр. пл. 14) та дубом звичайним і в'язом звичайним (пр. пл. 15) з опадом повертається, відповідно, 146 і 124 кг·га^-1 азоту, фосфору, калію, кальцію і магнію.

Серед листяних деревних порід варто відзначити опад дуба звичайного (пр. пл.17). Загальна кількість азоту і зазначених зольних елементів, що повертається з опадом дуба звичайного становить близько 267 кг·га^-1. Причому 46 % від зазначеної суми становить азот і 32 % кальцій. Іншою закономірністю вмісту мінеральних елементів, що повертаються з опадом характеризуються сосново-березове насадження (пр. пл.13), сосняк липняковий (пр. пл. 15) та деревостан дуба червоного (пр. пл. 18). В цих деревостанах на першому місці серед елементів, що повертаються з опадом є кальцій, а на останньому фосфор. Таке співвідношення елементів є визначальним з погляду впливу кальцію на реакцію ґрунтового середовища, кількість обмінних катіонів в ґрунтовому вбирному комплексі, ступені насиченості ґрунту основами та в, цілому, на стабільність ґрунтового вбирного комплексу.

Рис. 1 Кількість азоту, фосфору, калію, кальцію, магнію, що повертається з річним опадом

Підстилка, її запас і значення для біокругообігу мінеральних елементів у соснових деревостанах. Формування підстилки пов'язано з поступовим накопиченням опаду за відповідний проміжок часу. Оскільки інтенсивність розкладу і мінералізації опаду залежить від природи рослинних решток і їх хімічних властивостей, а також від температури, кількості опадів, аерації та діяльності макро- та мікрофауни, то опад, який за відповідний проміжок часу не розкладається, формує більш чи менш стабільний органічний шар рослинних решток - підстилку. Крім вікових особливостей нагромадження підстилки та залежності цього процесу від складу лісостанів, запас та її фракційний склад значною мірою визначається типом лісу. У чистих сосняках борів і суборів запас соснової підстилки коливається в межах 24,4-37,3 т·га^-1. У сосняках свіжих суборів з незначною домішкою листяних порід маса органічної речовини підстилки (з виключенням мінеральних домішок) становить 30-35 т·га^-1. Найменша маса органічної речовини підстилки спостерігається в мішаних соснових деревостанах сугрудків. Вона знаходиться в межах 10,5-25,4 т·га^-1. Різна кількість нагромадження підстилки і повернення мертвої органічної речовини у вигляді опаду зумовлює різну інтенсивність обігу органічної маси. Так, в підстилці чистих соснових насаджень борів та суборів знаходиться 4-5-річний запас опаду, що згідно з шкалою Н.І. Базилевича, Л.Є. Родіна [29] відповідає 5-му та 6-му балу інтенсивності розкладу органічної маси підстилки, тобто загальмованому типу кругообігу. У сосняках вологих суборів Полісся з близьким заляганням ґрунтових вод та в бідних суборах процес мінералізації підстилки розтягується до 7-10 років і відповідає 5-му балу. Швидкість розкладу підстилки визначається також складом порід у мішаних соснових деревостанах. Так, у мішаному сосново-березовому насадженні показник розкладу підстилки (б_m) знижується до 3,2 років. У сосновому насадженні з кленом гостролистим та у сосновому насадженні з дубом звичайним та в'язом звичайним він коливається в межах 4,1-4,5 років. У сосняку липняковому кругообіг органічної маси становить близько 5-ти років. Найбільш інтенсивний розклад підстилки спостерігався в сугрудках - у деревостанах дуба звичайного та дуба червоного, де в складі підстилки знаходиться лише дворічний запас щорічного опаду. У насадженні граба звичайного опадо-підстилковий коефіцієнт знижується до 1,5 років і вказує на інтенсивний кругообіг маси органічної речовини за 7-им балом. У зв'язку з відзначеною різною інтенсивністю кругообігу органічної маси, в підстилці акумулюється значна і різна кількість азоту і зольних елементів (рис. 2). Причому, серед основних п'яти елементів в сосновій підстилці борів і суборів переважає азот - від 300 до750 кг·га^-1.

Рис. 2 Запас азоту, фосфору, калію, кальцію, магнію в підстилці різних типів лісу

Однак в чистих соснових насадженнях борів і бідних суборів, при значному накопиченні азоту в підстилці, повернення його з опадом на поверхню ґрунту незначне. У зв'язку з цим виключення азоту з кругообігу в цих типах лісорослинних умов інколи досягає 7-22 років і характеризується, як застійний тип (бал "3"). У мішаних соснових насадженнях з незначною домішкою листяних порід (пр. пл. 11, 12, 13, 15) опадо-підстилковий коефіцієнт (б_N) знижується до величини 5-6 (бал "5 і "6"). У мішаному сосновому деревостані сосни з кленом гостролистим (пр. пл. 14), та сосни з липою серцелистою (пр. пл. 16) він, відповідно, становить 7,4_7,8 рокам, що вказує на відповідну напруженість у азотному живленні дерев і значне багаторічне утримання азоту цими високопродуктивними насадженнями та повернення меншої кількості його в підстилку. Водночас, значна інтенсивність кругообігу азоту спостерігається у дубових деревостанах, представлених дубом звичайним (б_N=2,4), дубом червоним (б_N=3) та на світло-сірих опідзолених ґрунтах з грабом звичайним (б=1,9).

Сильно загальмований тип кругообігу фосфору властивий для чистих соснових та мішаних соснових деревостанів борів і суборів (бал " 5"," 4"), а також лісостанів з сумісним ростом сосни з липою та в'язом звичайним у небагатих сугрудкових умовах. У таких мішаних соснових фітоценозах (пр. пл. 15,16) опадо-підстилковий коефіцієнт (б_Р), відповідно, рівняється 10-11 рокам утримання фосфору в багаторічних структурних елементах деревостанів. Інтенсивний тип біокругообігу фосфору має місце у дібровах з грабом звичайним (пр. пл. 19), де опадо-підстилковий коефіцієнт становить 1,6.

Кругообіг калію носить більш інтенсивний характер. Лише в бідних (пр. пл. 4) та вологих (пр. пл. 5) суборах, де величина опадо-підстилкового коефіцієнта по калію (б_К) становить 11-18, формується дуже загальмований та загальмований тип кругообігу цього дуже рухомого елемента. В мішаних соснових деревостанах з кленом гостролистим, липою серцелистою, дубом звичайним та в'язом (пр. пл. 14,15,16) порівняно з біокругообігом фосфору, інтенсивність кругообігу калію значно вища. В підстилці таких насаджень зосереджується трирічний запас річної кількості калію в опаді. Отримані дані свідчать також про значне посилення інтенсивності кругообігу калію у лісостанах дуба звичайного, дуба червоного, які зростають у сугрудах. У них опадо-підстилковий коефіцієнт (б_К), відповідно, рівняється 1-1,5 рокам, що визначає інтенсивний тип біокругообігу (бал "7").

Кругообіг кальцію в чистих та мішаних соснових деревостанах Центрального Полісся визначається "5" та,,6" балами, а кругообіг магнію характеризується загальмованістю в сосняках борів і суборів (бал "4" - "5"). Підвищення інтенсивності кругообігу магнію спостерігається лише в мішаних соснових деревостанах з березою (пр. пл. 13) та в чистому сосновому деревостані багатого субору (В₂). Інтенсивним є обмін магнієм між ґрунтом та грабовим деревостаном (бал "7", пр. пл. 19). Аналогічні дані за інтенсивністю кругообігу цього елементу отримані також для деревостанів з дубом звичайним та дубом червоним (б Мg=2,0 і 2,8, бал "6").

Отже в лісах Центрального Полісся кругообіг основних п'яти елементів: азоту, фосфору, калію, кальцію і магнію протікає по дуже загальмованому (бали "4", "5"), загальмованому (бал "6") та інтенсивному (бал,,7") типу. Дуже загальмований тип кругообігу властивий насадженням борів і бідних суборів, загальмований - суборів, інтенсивний-дібров. За хімізмом для чистих і мішаних соснових деревостанів Центрального Полісся характерним є азотно-кальцієвий (N>Са) низькозольний, в окремих випадках, залежно від породного складу насаджень, кальцієво-азотний середньозольний (Са>N) типи кругообігу.

Особливості кругообігу ¹³⁷Cs в деревостанах різних типів лісу та шляхи мінімізації надходження його в структурні елементи дерев. Вивчено особливості вертикальної міграції ¹³⁷Cs в різних шарах дерново-підзолистих ґрунтів борів, суборів, сугрудів. Показано, що на вертикальну міграцію ¹³⁷Cs впливає морфологічна будова дерново-підзолистих ґрунтів. У дерново-підзолистих ґрунтах, що підстилаються моренними суглинками, надморенні шари ґрунту збагачуються ¹³⁷Cs. Показано зв'язок накопичення ¹³⁷Cs деревними породами з наявністю доступних сполук калію в ґрунтах борів, суборів, сугрудів. Найбільшим коефіцієнтом накопичення ¹³⁷Cs відзначалась деревина липи серцелистої, а найменшим - деревина берези повислої.

Виявлено кількісні показники повернення ¹³⁷Cs з відмерлою масою опаду в результаті малого біотичного кругообігу. Щорічно, залежно від фонового забруднення ґрунту ¹³⁷Cs, на поверхню ґрунту з опадом в сосновому насадженні свіжого бору (А₂) поступає близько 1625 кБк·га^-1, в - сосново-березовому (В₂, 9Бп 1Сз) - 1498 кБк·га^-1, в насадженні дуба звичайного (10Дз+Сз) - 944 кБк·га^-1 радіоактивного цезію.

За результатами проведених досліджень отримано дані, що свідчать про необхідність розробки заходів щодо сповільнення кругообігу ¹³⁷Cs в системі "ґрунт-деревостан." Експерименти з використанням мінеральних добрив і вапнуванням кислих лісових ґрунтів вказують на можливість зменшення надходження радіоактивного¹³⁷Cs в деревину і отримання більш чистої деревини на забруднених ділянках лісу.

ВПЛИВ СОСНОВИХ ДЕРЕВОСТАНІВ НА ҐРУНТ У РІЗНИХ ТИПАХ ЛІСУ

Фізико-хімічні властивості ґрунтів різних типів лісу. Особливості і інтенсивність розкладу органічної речовини в різних типах лісу, діяльність ґрунтової фауни і мікрофлори, яка істотно підсилює кругообіг мінеральних елементів, сприяє аерації ґрунту і підвищує його пористість. Завдяки цьому істотно змінюються, насамперед, фізичні показники гумусово-елювіального горизонту дерново-підзолистих ґрунтів та реакція ґрунтового середовища. Особливо це помітно в мішаних насадженнях сосни з березою, кленом гостролистим, липою а також в дубовому деревостані і грабняку. Показник об'ємної маси 0-5 см шару ґрунту, відповідно, становить 1,19; 1,24; 0,86, 0,97; 0,79 г/см³. Визначено, що дуб звичайний в соснових деревостанах сприяє підвищенню в ґрунті пористості і вологоємкості (загальної і капілярної). Кругообіг кальцію і магнію впливає на рН, гідролітичну кислотність, суму поглинутих основ, насиченість ґрунту основами (рис. 3).

З даних рис. 3 видно, що в складі обмінних катіонів ґрунту соснового деревостану в свіжому бору знаходиться дуже незначна кількість обмінних кальцію і магнію. Це визначає низьку (в межах 11-17 %) ступінь насиченості ґрунту основами і зумовлює кислу реакцію ґрунтового розчину (рН водне - 4,4) та наявність в рухомому стані значної кількості алюмінію (до 10 мг на 100 г ґрунту). В міру переходу від борів до суборів реакція ґрунтового розчину стає середньокислою (рН=5,0-5,1), збільшується насиченість ґрунтового вбирного комплексу обмінним кальцієм та магнієм (до 30 %) і, відповідно, зменшується кількість рухомого алюмінію в ґрунті. Особливим впливом на реакцію ґрунтового середовища, вміст обмінних катіонів в ґрунтовому вбирному комплексі відзначається сосново-березове насадження (пр. пл. 13), де ступінь насиченості основами верхнього шару ґрунту зростає до 61 %, а реакція ґрунтового середовища досягає рівня слабокислого значення (рН= 6,12). Близькою до слабокислої реакції ґрунтового розчину є реакція верхнього шару ґрунту сосново-липового насадження та деревостану дуба звичайного (пр. пл.16, 17). Ступінь насиченості верхнього шару ґрунту основами (0-5 см шар) в цих насадженнях, відповідно, становить 46,5 і 52,6 %.

Вплив складу деревостанів на запаси і якісний склад гумусу. Основним джерелом гумусу в лісових ґрунтах є фітомаса відмерлих решток лісової рослинності. Органічні рештки, що попадають на поверхню ґрунту з опадом хвойних та листяних порід різняться за хімічним складом, зокрема за кількістю білків, вуглеводів, лігніну, ліпідів, дубильних речовин, воску, смол. Лігнін вважається одним із основних гумусоутворювачів. В утворенні гумусу значну роль відіграє органічна маса мікроорганізмів, яка становить 0,5-0,7 т·га-¹ за сухою речовиною. Дані рис. 4 вказують на те, що в ґрунтах борів і бідних варіантів суборів запаси гумусу в метровому шарі ґрунту найнижчі - 22,9-25,3 т·га^-1. В міру переходу від борів і бідних суборів до багатих варіантів суборів запаси гумусу збільшуються до 40-60 т·га^-1. Варто відзначити, що дерново-слабопідзолисті ґрунти, в різних деревостанах, де воднольодовикові відклади неглибоко (біля 100 см) підстилаються моренними легкими суглинками, відзначаються близькими показниками запасів гумусу в метровому шарі (пр. пл. 11, 14, 16). Особливо це помітно при розгляді пробних площ 11 і 16, так як ґрунт в них підстелений безвалунними суглинками. Мішане соснове насадження 88 - річного віку з незначною домішкою дуба звичайного, берези повислої та ліщини (пр. пл. 11) і сосняк липняковий (пр. пл.16) характеризується запасами гумусу в межах 59,9 і 58,4 т·га^-1. Це забезпечує ріст сосни в даних лісорослинних умовах за І^б бонітетом. При переході від суборів до сугрудків в ґрунтах, що близько до поверхні ґрунту підстелені мореною (пр. пл. 15, 17), або в ґрунтах вологих суборів (пр. пл.5), де корінною породою є також морена, вміст гумусу і його запаси зростають до 71 т·га^-1 (пр. пл. 5) - чисте соснове насадження, 72 т·га^-1 (пр. пл. 15) - соснове насадження з участю листяних порід, 84 т·га^-1 (пр. пл. 17) - дубове насадження.

Виявлено, що кількісні зміни гумусу в ґрунті від борів до дібров проявляються одночасно з відповідними змінами механічного складу (від піщаного до крупнопилувато-легкосуглинкового) та зміною ґрунтоутворюючих порід (від воднольодовикових відкладів до вилугуваних лесів) судібров і бідних дібров.

Рис. 3 Запаси гумусу в дерново-підзолистих грунтах різних типів лісу

Запаси гумусу в дібровах порівняно з борами зростають в 5 і більше разів (119 проти 23 т·га^-1), підвищується також вміст азоту в гумусі (від 5 до 7,4 % в чистих сосняках суборів (пр. пл.6) до 10-11 % в соснових лісостанах з участю листяних порід (пр. пл. 10, 11, 12). У зв'язку з цим в бідних лісорослинних умовах борів і суборів показник С: N є найвищим і становить 15-18. Узагальнення отриманих даних вказує, що запаси гумусу під мішаними деревостанами порівняно з чистими є вищими на 10-11 т·га^-1. Цьому сприяють інші фактори ґрунтоутворення, зокрема механічний склад материнських і підстилаючих порід (моренні суглинки, глини, леси та лесовидні суглинки).

Групово-фракційний склад гумусу дерново-підзолистих ґрунтів різних типів лісу. На якість гумусу істотно впливає дерновий процес, розвиток якого значною мірою пов'язаний з материнськими і підстилаючими породами, механічним складом і, відповідно, різним складом лісової рослинності. Переважаючою в складі гумінових кислот є фракція вільних гумінових кислот. Фракція гумінових кислот, зв'язаних з кальцієм (фракція ІІ) практично відсутня або у невеликій кількості виявлена під чистими сосновими, мішаними сосновими та чистими грабовими лісостанами. Виявлено закономірності збільшення гумінових кислот у напрямку бори - субори - сугрудки. Кількість гумінових кислот, зв'язаних з стійкими формами півтораокислів і глинистими мінералами (фракція ІІІ), є найбільшою в дерново-підзолистих ґрунтах, сформованих за участю підстилаючих на різній глибині, супіщано-легкосуглинкового механічного складу валунних і безвалунних суглинків і зростаючих на них мішаних соснових деревостанах з домішкою берези, дуба, липи, в'яза.

Значною сумарною кількістю фульвокислот відзначається гумус ґрунтів, на яких сформовані деревостани дуба звичайного і дуба червоного. У зв'язку з цим відношення Сгк.: Сфк. у 0-5 см шарі гумусового горизонту цих ґрунтів, відповідно, становить 0,67 і 0,54. В інших за складом деревостанах у складі гумусу, як правило, переважають гумінові кислоти, тому відношення Сг.к.: Сф.к. наближається до одиниці та більше одиниці. Особливо це характерно для мішаних соснових деревостанів з участю таких листяних порід як береза, дуб, в'яз, липа. У природному сосновому насадженні, де крім берези, дуба, липи присутній підлісок із ліщини відношення Сг.к.: Сф.к. розширюється до 1,5-1,6. Таким чином, під впливом мішаних соснових деревостанів ґрунти наближаються до оптимальних та стійких параметрів гумусованості, що забезпечує оптимальні умови ґрунтового живлення деревних порід і підвищення їх продуктивності.

Оптичні властивості гумусових речовин ґрунту в різних типах лісорослинних умов. В результаті проведених досліджень встановлені певні відмінності між оптичною густиною гумінових кислот в чистих та мішаних деревостанах, а також від їх віку. В дерново-скрито-підзолистому ґрунті свіжого бору гумінові кислоти відзначаються найменшою оптичною густиною, що вказує на слабку вираженість ароматичного ядра і їх спрощеність. В міру переходу від борів до суборів і сугрудів зростає оптична щільність гумінових кислот, вони стають більш складними. Але крутизна падіння кривих світлопоглинання гумінових кислот дерново-підзолистих ґрунтів зазначених лісорослинних умов видимої частини спектру (від 400 до 700нм) є дуже близькою (Е₄₆₅: Е₆₅₀=4,1), що вказує на їх генетичну спорідненість.

Показники гумусного стану ґрунтів різних типів лісу. На основі проведених досліджень відзначаємо невідповідність шкали показників гумусного стану ґрунтів, запропонованої Л.А. Грішиною, Д.С. Орловим (1978) за відношенням до продуктивності соснових деревостанів у Поліссі України. Ця невідповідність полягає в тому, що навіть високопродуктивним сосновим деревостанам Полісся відповідають вдвічі нижчі запаси гумусу в метровій товщі ґрунту, ніж вказано у шкалі. Отже у Центральному Поліссі відносно низька забезпеченість гумусом (значно <100 т·га^-1) відповідає дуже високій продуктивності соснових деревостанів. Тому нами розроблено нову шкалу оцінки типів лісорослинних умов за запасами гумусу та відповідною продуктивністю соснових деревостанів у Центральному Поліссі. Запропонована шкала є орієнтовною, але за результатами досліджень значної кількості пробних площ, закладених у соснових деревостанах, вона може бути доповнена іншими показниками гумусного стану ґрунтів і стати об'єктивною основою для оцінки потенційної продуктивності різних типів лісорослинних умов.

Запаси рухомих мінеральних елементів у лісових ґрунтах різних типів лісу. Аналіз запасів доступних мінеральних елементів у різних лісорослинних умовах та в різних за складом соснових деревостанах свідчить про відповідні диспропорції у забезпеченні ними, зокрема азотом, фосфором, калієм, соснових деревостанів. У борах і бідних суборах спостерігається нестача азоту, фосфору і калію, в складних суборах (при вирощуванні мішаних деревостанів) - нестача фосфору. Ці диспропорції у живленні деревних порід можна ліквідувати шляхом більш ретельних і науково обґрунтованих схем змішування деревних видів відповідно до умов місцезростання.

Екологічне значення листяних деревних порід у складі мішаних соснових деревостанів. Встановлено, що більшість глибококореневих листяних деревних порід у складі соснових деревостанів залучають до біотичного кругообігу з підстилаючих порід додаткові кількості кальцію, магнію та інших елементів і переводять їх таким чином з пасивного стану в активний. Це сприяє насиченню ґрунтового вбирного комплексу обмінними катіонами, внаслідок чого поліпшується реакція ґрунтового середовища та зростає у 1.5_2 рази буферна спроможність 0- 5 см шару ґрунту до кислот, що вказує на підвищення екологічної стійкості ґрунту.

ШЛЯХИ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ МАЛОГО БІОТИЧНОГО КРУГООБІГУ МІНЕРАЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У СОСНОВИХ ДЕРЕВОСТАНАХ

Вплив рубок догляду на інтенсивність малого біотичного кругообігу мінеральних елементів. Спостереження за динамікою опаду у різних секціях досліду (секція А - контроль; В - селективне зрідження до повноти 0,7; Д - лінійна рубка з вибіркою кожного другого ряду сосни в 11 років та вибіркою відсталих в рості дерев у віці прочищення) свідчать про те, що зрідження деревостану до повноти 0,7 зменшує на 7,4 % його надходження на поверхню ґрунту. Більш інтенсивна лінійна рубка догляду, проведена в ранньому віці стимулювала розвиток хвої та збільшила надходження опаду на поверхню ґрунту. Різниця у кількості повернутих з опадом мінеральних елементів виявилась на секціях неістотною. На секції В вона була лише на 9,4 % меншою контролю, а на секції Д - досягала контролю (81,3 кг·га^-1). Водночас на секції лінійної рубки догляду маса підстилки зменшилась на 6,1 т·га ^-1 (25 %), що свідчить про активізацію її розкладу. Впливаючи на інтенсивність малого біотичного кругообігу, рубки догляду певною мірою змінюють потенційну та ефективну родючість лісових ґрунтів. На секціях В і Д порівняно з контролем спостерігається тенденція до зменшення кількості гумусу та азоту в 0-5 см шарі ґрунту. Змінюється також кількість доступних сполук фосфору і калію в ґрунті (в 0-15см шарі). Підвищення інтенсивності кругообігу поживних елементів (азоту, фосфору, калію) при різній інтенсивності рубок догляду позитивно впливає на ріст соснових культур. На варіанті з лінійною рубкою догляду при значно меншій кількості дерев на одиницю площі (на 25 %) запас деревини досягає контролю (459 м³·га^-1 і 467 м³·га^-1.). Отже енергія росту дерев цього варіанту є значно вищою від контрольного. Підвищені таксаційні показники деревостанів на варіантах рубок догляду свідчать про можливість отримання товарної продукції деревини в більш короткі строки, що має, як лісівничу, так і економічну доцільність, особливо в ринкових умовах.

Вплив мінеральних добрив на активізацію малого біотичного кругообігу мінеральних елементів. Невідповідність між широким відношенням С:Н в річному опаді сосни звичайної і вузьким відношенням С:Н в біомасі гетеротрофних організмів є однією з причин повільного його розкладу. Лабораторні досліди з різним відношенням С: N (від 87 - контроль, до 20-II варіант; 15-III; 10-IV) свідчать про активізацію розкладу опаду в міру скорочення С: N. При цьому водний розчин збагачується водорозчинними мінеральними елементами (азотом, фосфором, калієм, кальцієм, магнієм та іншими). Доведено, що внесені мінеральні елементи добрив досить швидко включаються в біокругообіг, поглинаються кореневими системами і засвоюються структурними елементами фітомаси соснових деревостанів, забезпечуючи їх відповідний поточний приріст. Одночасно вони сприяють активізації розкладу підстилки, що змінює тип інтенсивності біокругообігу в суборах з дуже загальмованого до загальмованого.

Активізація біотичного кругообігу впливає на стан та роботу фотосинтетичного апарату соснових деревостанів (збільшується кількість зелених і жовтих пігментів, амінокислот у хвої, змінюється якісний склад зольних елементів), що поліпшує смакові і поживні якості хвої. Ці зміни вигідні з точки зору поліпшення кормової бази диких тварин і можливостей збільшення щільності їх популяцій в лісових угіддях. Крім того, залежно від доз мінеральних добрив щорічний приріст за запасом стовбурної деревини при внесенні добрив додатково становить близько 1,1 м³·га^-1.

Однак необхідно відмітити, що незважаючи на ефективне підвищення продуктивності соснових насаджень за рахунок мінеральних добрив їх широке використання в лісах є економічно невигідним в сучасних ринкових умовах. За теперішнього часу внесення мінеральних добрив є можливим при вирощуванні садивного матеріалу, насамперед, в лісових розсадниках, де ефективна віддача є найшвидшою і найбільш передбачуваною. Тому вивчення лісівничих шляхів підвищення продуктивності лісів залишається і в подальшому актуальним. В умовах Полісся України найбільш доцільним є створення мішаних соснових насаджень, які забезпечують високу продуктивність і дають можливість реалізувати при цьому економічні, екологічні та інші корисні функції лісу.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичні узагальнення та аналіз експериментальних даних щодо біотичного кругообігу основних мінеральних елементів: азоту, фосфору, калію, кальцію. магнію у чистих і мішаних соснових лісостанах Центрального Полісся України та його впливу на фізико-хімічні властивості лісових ґрунтів. У процесі досліджень виявлено вплив кількісних і якісних показників опаду на біокругообіг мінеральних елементів, характер нагромадження підстилки в соснових насадженнях, її роль в процесах біокругообігу та ґрунтоутворення, вивчено особливості міграції радіоактивного ¹³⁷Cs в лісових ґрунтах та його кругообіг в системі "ґрунт-деревостан", обґрунтовано екологічну роль листяних деревних порід у складі соснових лісостанів, охарактеризовано вплив малого біотичного кругообігу на стан родючості та екологічну стійкість лісових ґрунтів. У кінцевому підсумку опрацьовано шляхи інтенсифікації біотичного кругообігу в соснових лісостанах, запропоновано шкалу оцінки типів лісорослинних умов за запасами гумусу в ґрунті та продуктивністю деревостанів. Розроблено заходи щодо зменшення надходження ¹³⁷Cs в лісові дерева.

Проведені дослідження дають змогу зробити такі висновки:

1. В соснових лісах Центрального Полісся України кругообіг основних п'яти елементів: азоту, фосфору, калію, кальцію, магнію протікає по дуже загальмованому (бали "4", "5"), загальмованому (бал "6") та інтенсивному (бал,,7") типу. Дуже загальмований тип кругообігу властивий для насаджень борів і бідних суборів, загальмований-суборів, інтенсивний-дібров.

2 За специфікою хімізму для чистих і мішаних соснових деревостанів Центрального Полісся характерним є азотно-кальцієвий низькозольний (N>Са), в окремих випадках, залежно від породного складу насаджень, кальцієво-азотний середньозольний (Са>N) типи кругообігу.

3. Введення у склад соснових насаджень листяних деревних порід (берези повислої, дуба звичайного, липи серцелистої, клена гостролистого, граба звичайного) підвищує інтенсивність біотичного кругообігу до "6 " інколи "7" балів.

4. Збагаченість опаду листяних деревних порід азотом і зольними елементами та повернення в результаті біокругообігу значної кількості мінеральних елементів на поверхню ґрунту покращує рН реакцію ґрунтового розчину, стан ґрунтового вбирного комплексу, буферну спроможність ґрунту, збільшує запаси гумусу та рухомих мінеральних елементів, підсилює екологічну стійкість лісових ґрунтів.

5. Підвищення під впливом листяних деревних порід ємності кругообігу кальцію, магнію і калію поліпшує якісний склад новоутворених гумусових речовин за рахунок фракції гумінових кислот, зв'язаних з кальцієм і збільшує запаси гумусу на 10-11 т·га-1 та протекторну функцію лісових ґрунтів у мішаних соснових деревостанах порівняно з чистими.

6. Рубки догляду підсилюють інтенсивність біотичного кругообігу мінеральних елементів у чистих соснових деревостанах. Активізація біотичного кругообігу в них шляхом проведення в ранньому віці рубок догляду дає змогу отримувати товарну деревину в більш ранньому віці.

7. Вапнування кислих лісових ґрунтів та внесення мінеральних добрив сприяє активізації біотичного кругообігу основних мінеральних елементів і водночас гальмує кругообіг ¹³⁷Cs в системі "ґрунт-деревостан", що покращує радіоекологічну ситуацію в соснових лісостанах 4-ої зони. Зв'язування під впливом вапнування рухомих сполук ¹³⁷Cs в мало або недоступні форми сповільнює поглинання його сосновим деревостаном, що дає можливість отримувати на забруднених радіонуклідами територіях більш чисту продукцію деревини.

8. Мінеральні добрива (особливо азотні), змінюючи співвідношення С:Н в опаді сосни та сприяючи інтенсифікації біотичного кругообігу, впливають на фізіологічні процеси в деревостанах - збільшується маса хвої та кількість зелених і жовтих пігментів, зростає вміст амінокислот та поточний приріст деревини.

9. В умовах складних суборів на дерново-слабопідзолистих ґрунтах, що сформовані за участю декількох підстилаючих ґрунтоутворюючих порід (моренні та лесовидні суглинки, леси) варто створювати багатоярусні, раціональні за складом, цільовим призначенням та економічною доцільністю мішані соснові насадження.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бондарь И.П. О возможности использования данных отношения С:Н в подстилке сосняков для расчета доз внесения азотных удобрений// Лесовозобновление и защитное лесоразведение: Науч. тр. УСХА. - К.: УСХА. - 1973, вып. 94, т.2. - С. 29_31.

2. Бондарь И.П. Разложение опада сосны обыкновенной в зависимости от соотношения между углеродом и азотом// Интенсификация лесного хозяйства в Полесье и Лесостепи Украинской ССР: Науч. тр. УСХА. - К.: УСХА. - 1974, вып. 131- С. 59_67.

3. Бондарь И.П. Начальное влияние азотных удобрений на некоторые показатели физиологического состояния деревьев сосны обыкновенной// Биология и экология лесных насаждений: Науч. тр. УСХА - К.: УСХА. - 1976, вып. 177. - С. 12_17.

4. Ониськив Н.И., Бондарь И.П. Влияние лиственных пород на повышение плодородия дерново-подзолистых почв сосновых насаждений Полесья УССР// Лесоведение и лесоводство// Сб. науч. тр. УСХА. - К.: УСХА. - 1976, вып. 172, т.1. - С. 99_103. (Проведення польових і лабораторних досліджень, узагальнення отриманих результатів).

5. Бондарь И.П. Аминокислотный состав хвои сосны обыкновенной в связи с применением минеральных удобрений// Вопросы оптимизации условий выращивания лесных насаждений: Науч. тр. УСХА. - К.: УСХА. - 1978, вып. 221. - С. 48_52.

6. Бондарь И.П. Динамика фотосинтетических пигментов в хвое сосны обыкновенной в связи с применением минеральных удобрений// Биология лесных насаждений: Науч. тр. УСХА. - К.: УСХА, 1980. - С. 46_51.

7. Бондарь И.П. Динамика углеводов в хвое сосны обыкновенной в связи с применением минеральных удобрений// Пути повышения продуктивности лесов Украины и Молдавии// Сб. науч. тр. УСХА. - К.: УСХА, 1983. - С. 63_69.

8. Бондарь И.П., Сбитная М.В. Изменение плодородия дерново-подзолистых почв сосновых насаждений под влиянием лиственных пород// Совершенствование ведения лесного хозяйства// Сб. науч. тр. УСХА. - К.: УСХА, 1992. - С. 90_97. (Збір експериментальних даних, проведення лабораторних досліджень, узагальнення отриманих результатів, написання статті).

9. Бондарь И.П. Влияние минеральных удобрений на рост хвои и содержание в ней зольных элементов// Лесоведение и защитное лесоразведение// Сб. науч. тр. УСХА. - К.: УСХА, 1990. - С. 47_56.

10. Бондар І.П. Кількісні та якісні показники опаду в різних типах умов місцезростання лісостанів Київського Полісся та їх вплив на ґрунт// Наук. вісник НАУ: Лісівництво. - К.: НАУ. - 2000, вип. 27. - С. 94_103.