Актуальність теми. Вивчення питань, пов'язаних з особливостями росту інтродуцентів, їх репродуктивною здатністю, резистентністю до різного роду негативних чинників, взаємодією з аборигенними породами та їхнім впливом на довкілля є неодмінною складовою оцінки їх лісокультурної та лісівничо-біологічної ролі в лісових фітоценозах.

У регіоні наших досліджень однією із деревних порід-інтродуцентів є ялина європейська. Ялину європейську як швидкорослу породу, у лісові культури Малого Полісся почали впроваджувати у другій половині ХІХ ст. (Г. Гайновскій, 1877), з метою підвищення загальної продуктивності деревостанів.

Питанню вивчення культивування ялини європейської в чистих та змішаних за складом насадженнях лісів рівнинної частини України, у тому числі й у Малому Поліссі, присвячена низка наукових праць (Гордієнко, 1953; Голубець, 1958, 1959; Тишкевич, 1962; Бузун, 1968, 1970; Вакулюк, 1993; Вакулюк, Самоплавський, 1998; Дебринюк 1994, 1995, 2003, 2008; Харачко, Гузь, 2004; Харачко, 2009). Проте до сих пір залишаються недостатньо вивченими питання сучасного поширення виду в лісових насадженнях, його морфологічна мінливість, особливості насіннєношення та впливу карпофагів на зменшення очікуваного врожаю, стан насінництва досліджуваної породи в лісогосподарських підприємствах Малого Полісся. Вирішення цих задач матиме практичне значення для покращення санітарного стану, підвищення продуктивності і подальшого успішного культивування виду в регіоні. Крім того, в умовах часткового відновлення водного режиму (порушеного під час осушення в минулому), внаслідок припинення догляду за меліоративними системами, з'явилася можливість розширення площ під ялиною на нововиниклих лісокультурних площах в оптимальним для виду едатопах.

Мета і завдання дослідження - дати оцінку сучасному стану антропогенного ареалу ялини європейської в умовах Малого Полісся України, процесам насіннєношення та природного поновлення виду, стану лісонасінної бази, мінливості породи та доцільності її подальшого впровадження в лісокультурному виробництві регіону.

Завдання досліджень передбачали:

ь виявити антропогенний ареал поширення ялини європейської в регіоні досліджень шляхом опрацювання літературних джерел, матеріалів лісовпорядкування та натурного обстеження насаджень;

ь дослідити особливості природного поновлення породи в позаареальних умовах та розробити заходи сприяння його появі з метою одержання садивного матеріалу - дичок;

ь вивчити особливості насіннєношення ялини європейської та впливу карпофагів на нього;

ь виявити фенологічні аспекти, рідкісні форми виду в Малому Поліссі та оцінити популяційну мінливість ялини;

ь дослідити зв'язок між продуктивністю (запасом стовбурної деревини) ялини європейської та її морфологічними формами;

ь вивчити стан лісонасінної бази ялини в регіоні та розробити заходи щодо його покращення;

ь проаналізувати перспективи інтродукції виду в регіоні та розробити рекомендації щодо можливостей його подальшого вирощування і використання.

Об'єкт досліджень - чисті та мішані лісові культури ялини європейської (Picea abies (L.) Karst.) на території Малого Полісся.

Предмет досліджень - процеси насіннєношення і природного поновлення, особливості росту та зв'язок морфологічної мінливості з продуктивністю ялини та перспективи її подальшого культивування у Малому Поліссі.

мале полісся ялина європейська

Методи досліджень - лісівничо-таксаційні (при закладанні пробних площ для оцінки продуктивності, біоекологічних особливостей, оцінки насіннєношення та особливостей природного поновлення); типологічні та ґрунтознавчі (встановлення типу лісорослинних умов, типу лісу, типу ґрунту); варіаційної статистики (опрацювання отриманих експериментальних даних).

Наукова новизна одержаних результатів. Для умов Малого Полісся вперше:

· сформовано базу даних ділянок лісових культур ялини загальною площею 674,5 га, на основі якої отримано узагальнення щодо її походження, рівня натуралізації, здатності до природного поновлення;

· виявлено здатність та оптимальні лісорослинні умови для проникнення самосіву під намет інших деревостанів, що дозволило розробити рекомендації для отримання стандартного садивного матеріалу дичок обсягом до 1800 тис. шт. ·га^-1;

· встановлено тісний зв'язок показників продуктивності ялини в насадженнях з показником коефіцієнта звуження насінних лусок, діаметром шишок, коефіцієнтом видовження верхньої частини насінних лусок, комплексним показником різниці коефіцієнтів (С_n-С_р) та з'ясовано особливості поширення показника форми насінних лусок у насадженнях ялини різних лісокультурних районів, що є важливим для подальшого успішного впровадження високопродуктивних форм виду в лісокультурному виробництві;

· виявлено перевищення популяційно-морфологічної мінливості виду (15 класів) над морфологічною (6 класів), що вказує на певні еволюційні процеси, які відбуваються в умовах неконтрольованого поширення популяцій ялин невідомого походження;

· визначено вплив карпофагів на зниження урожаю шишок, яке може становити 6…25 %. Це дає можливість краще вивчити особливості насіннєношення ялини європейської.

Визначені високі показники технічної схожості та біометричні показники характеристики насіння вперше були використані для рекомендацій щодо розширення її частки у відповідних лісорослинних умовах регіону досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках наукового напрямку "Підвищення продуктивності та біологічної стійкості лісових і урбанізованих екосистем" держбюджетного завдання кафедри лісових культур і лісової селекції УкрДЛТУ - НЛТУ України за темами: "Генетико-селекційні основи формування лісових насаджень високої продуктивності та господарської цінності в умовах Західного регіону України" (2000-2002 р., № держреєстрації 0100U001485); "Генетико-селекційні основи вирощування лісового садивного матеріалу високопродуктивних та швидкоростучих деревних порід" (2003-2005 р., № держреєстрації 0103U000084).

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень дозволяють виявити цільові морфологічні форми ялини європейської, використання яких у лісокультурному виробництві регіону досліджень може покращити довговічність, біологічну стійкість і санітарний стан створюваних лісових культур за участю досліджуваної породи. Швидкорослі морфологічні форми, що нагромаджують значні запаси стовбурної деревини в молодому віці, доцільно використовувати в плантаційному лісовирощуванні.

Одержані результати досліджень впливу вітру та карпофагів на зменшення очікуваного врожаю насіння дозволяють лісогосподарським підприємствам Малого Полісся покращити його заготівлю.

Особливості одержання садивного матеріалу визначають найбільш ефективні напрямки його застосування. Це дає змогу рекомендувати ялину європейську для створення лісових культур, плантацій різдвяних ялинок та вирощування декоративного садивного матеріалу з використанням розроблених рекомендацій щодо одержання дичок, поліпшити проведення щеплень декоративних форм.

Результати дослідження були використані при проведенні заходів щодо сприяння появі природного поновлення ялини європейської на території Жовківського ДЛГП ОКСЛГП "Галсільліс".

Отримані теоретичні і практичні результати досліджень можуть бути використані при викладанні навчальних дисциплін "Лісові культури", "Лісова селекція", "Лісівництво" та "Лісова зоологія".

Особистий внесок здобувача. Дисертація базується на матеріалах досліджень здійснених та опрацьованих особисто автором на кафедрі лісових культур і лісової селекції Національного лісотехнічного університету України. Робота за темою дисертації розпочалась на 5 курсі лісогосподарського факультету УкрДЛТУ, продовжувалась під час навчання в аспірантурі НЛТУ України (2001-2005 рр.) та під час роботи на посаді асистента кафедри лісових культур і лісової селекції НЛТУ України. Основний об'єм польових робіт виконаний автором в 2002-2007 рр. Всі дослідження виконані особисто автором. Йому належать постановка проблеми; визначення мети та завдань досліджень; розробка програми досліджень, участь у польових роботах, проведенні аналізу та узагальнення практичних і теоретичних положень дисертаційної роботи, розробці науково-практичних рекомендацій, реалізації та апробації роботи.

Достовірність результатів і висновків роботи ґрунтується на багаторічних спостереженнях автора, значному обсязі зібраного експериментального матеріалу, статистично опрацьованого з використанням сучасних методичних підходів за допомогою стандартних комп'ютерних програм Microsoft Word та Excel 2000 та у порівнянні з даними інших дослідників. Літературні відомості включають також інформацію, отриману у всесвітній мережі Internet.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були представлені на міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 150-річчю витоків кафедри лісівництва НЛТУ України (Львів, 2006), науковій конференції присвяченої 85-річчю з Дня народження Б.Ф. Остапенка (Харків, 2007), студентській науково-практичній конференції "Захист навколишнього середовища. Збалансоване природокоритсування" (Львів 2008), Зоологічна наука у сучасному суспільстві: Матеріали Всеукраїнської наукової конференції, присвяченій 175-річчю заснування кафедри зоології (Київ, 2009), II Міжнародній науковій конференції, присвяченій 95-річчю з дня народження Є.М. Кондратюка "Інтродукція, селекція та захист рослин". (Донецьк, 2009).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових праць, що відповідають змісту дисертації, з них 3 - у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, п'яти розділів з викладенням експериментальних матеріалів та їх аналізом, висновків та рекомендацій виробництву, бібліографічного списку, із 225 джерел, в тому числі 33 - іноземними мовами. Вісім додатків до дисертаційної роботи містяться на 88 сторінках. Повний обсяг дисертації викладений на 266 сторінках машинописного тексту, в тому числі основна частина - на 132. Робота містить 23 таблиці та 45 рисунків.

Зміст роботи

СИСТЕМАТИЧНЕ ПОЛОЖЕННЯ, АРЕАЛ, ОСОБЛИВОСТІ РЕПРОДУКЦІЇ ТА МІНЛИВІСТЬ ЯЛИНИ ЄВРОПЕЙСЬКОЇ

Розділ має шість підрозділів, в яких, ґрунтуючись на критичному аналізі літературних джерел, відображено систематичне положення, ареал та мінливість виду, особливості насіннєношення та вплив хребетних карпофагів на цей процес, природне поновлення, продуктивність насаджень за участю досліджуваної породи у рівнинній частині України. Описано антропогенний ареал виду у Малому Поліссі.

ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Об'єктом досліджень є чисті та мішані лісові культури ялини європейської на території Малого Полісся. Досліджувалися лісові культури віком 32-110 років, які ростуть на території державних підприємств "Бродівське лісове господарство", "Радехівське лісомисливське господарство", "Дубенське лісове господарство" та "Славутське лісове господарство". Згідно лісокультурного районування Ю.М. Дебринюка (2003) ця територія відноситься до Малополіського лісокультурного округу.

Досліджувані насадження інтродуцента ростуть у свіжих і вологих суборах, сугрудах та грудах з різною часткою породи в складі насаджень. За віковою структурою переважаючими є молоді та середньовікові насадження.

При вивченні лісових культур, за участю ялини європейської, використовували загальноприйняті методики лісівничо-таксаційних досліджень Є.І. Цурик (2001), Н.П. Анучин (1982), М.М. Гром (2006), ОСТ 56-69-83.

Тип лісорослинних умов та тип лісу визначались за методикою типологічних досліджень Д.В. Воробйова (1967), Б.Ф. Остапенка (1979). Визначення видового складу живого надґрунтового покриву проводили за методикою М.М. Горшеніна, О.І. Бутейка (1962).

Санітарний стан інтродуцента в насадженнях оцінювався згідно затвердженої методики Санітарними правилами в лісах України (1995).

Фенологічні спостереження виконували згідно практичних рекомендацій та методик И.Н. Бейдемана (1974) та Н.Е. Булыгина (1979).

Дослідження процесів природного поновлення нами проводилась за методикою М.М. Горшеніна та ін. (1977). Цю ж методику ми використовували і при обліку шишок на лісовій підстилці при визначенні впливу карпофагів на зміну врожаю. За даними переліку природного поновлення на облікових площадках наводили характеристику його розподілу по площі з И.С. Мелеховым (1954) та А.В. Побединским (1962).

Вивчення ґрунтових умов проводили з використанням рекомендацій А.П. Диди та ін. (1999), І.І. Назаренка та ін. (2003).

Визначення морфологічних форм ялини проводили за мінливістю форм насінних лусок (П.П. Попов, 1997). Вихідним матеріалом для аналізу форми насінних лусок були взірці ялинових шишок, зібраних у 34 пунктах Малого Полісся від м. Радехів Львівської обл. до м. Славута Хмельницької обл.

Експериментальні матеріали досліджень були статистично опрацьовані згідно методик М.П. Горошка та ін. (1999, 2004), М.І. Калініна, В.В. Єлісєєва (2000) із використанням персонального комп'ютера.

У даній роботі використовувалась лісівничо-лісокультурна термінологія згідно діючих галузевих стандартів (ДСТУ 2980 - 95 та ДСТУ 3404 - 96).

БІОЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЯЛИНИ ЄВРОПЕЙСЬКОЇ

Особливості сезонного розвитку породи. Основні фенологічні фази розвитку ялини європейської, як інтродукованої породи в умовах Малого Полісся нами досліджувались впродовж п'ятьох календарних років. Встановлено, що набубнявіння бруньок в ялини триває від 10 до 20 днів, розпускання бруньок починається на початку травня. Пилування починається у першій декаді квітня і триває до початку травня. Чоловічі колоски опадають до початку червня. З розпусканням бруньок починається і ріст макростробіл, колір яких змінюється від червонуватого до зеленого. Протягом періоду вегетації ялина дає два прирости пагонів. Закінченням росту пагона вважають час формування верхівкової бруньки. Дозріває насіння у вересні-жовтні, коли шишки набувають характерного світло-коричневого забарвлення і блиску. Масове розкривання шишок за умови різкої зміни температури і настання сухої сонячної погоди настає взимку (лютий) або ранньою весною (березень-квітень).

Формова різноманітність, габітус дерева та біометричні показники шишок. Серед рідкісних за будовою кори, нами в Голицькому л-ві державного підприємства "Славутське ЛГ" було виявлено екземпляри ялини з бородавчастою формою. У інших насадженнях Малого Полісся нами були виявлені шишки з роздвоєними верхівками, виникнення відхилень у будові яких спровоковане ентомошкідниками.

Для дослідження біометричних показників шишок та насіння ми використали шишки зібрані в лісових культурах різного віку в трьох типах лісорослинних умов - В₂, С₃ та D₃. Рік дослідження передував врожайному року, у зв'язку з чим одержані дані наближено характеризують показники притаманні шишкам та насінню у періоди між врожайними роками. Маса 1000 шт. насінин (3,24…4,14 г), зібраних у різних умовах, є близькою до визначеної державним стандартом (4-10 г).

Індивідуальна мінливість репродуктивних органів ялини характеризується значним розбігом параметрів: довжина жіночих шишок - 6,8…18,6 см; діаметр шишок - 1,6…3,5 см; фітомаса шишок - 6,5…78,8 г; вихід насіння - 0,7…2,2 %. Середня маса насінин в одній шишці становить 0,48 г, а їх середня кількість - 125 шт.

Оцінка впливу хребетних карпофагів на шишконошення ялин у лісових насадженнях Малого Полісся. Визначення очікуваного врожаю насіння проводили за допомогою розрахунково-статистичного методу з використанням шкали О.О. Молчанова (1967).

Встановлено, що зменшують урожай та вихід насіння із шишок ялини - гризуни та птахи, які живляться насінням досліджуваної породи. Разом з тим при прогнозуванні врожаю слід враховувати вплив не лише орніто-, зоо-, ентомофауни, дії фітохвороб, а й вплив абіотичного чинника - дію сильного вітру, що спричинює зривання частини дозріваючих та зрілих шишок з дерев.

Найбільший вплив ялинових шишкарів (Loxia curvirostra L.) на зменшення врожаю відбувається у врожайні роки та рік, що передує року з рясним шишконошенням. Постійна присутність білки (Sciurus vulgaris L.) та звичайного дятла (Dendrocopos major L.) у врожайні та неврожайні роки у насадженнях і схожий характер впливу на зменшення шишок ялини в ці роки вказують на збалансованість чисельності популяцій вищезгаданих представників лісової фауни.

Для уточнення оцінки впливу різних чинників на зміну очікуваного врожаю ми перевели кількість шишок у масу насіння, використавши одержаний експериментально середній показник виходу насіння з однієї шишки (0,48 г).

Оцінка впливу кожного з чинників на зменшення маси очікуваного врожаю насіння ялини за 6 місячний період протягом 2002-2006 рр. наведені в табл.1.

Таблиця 1

Маса очікуваного врожаю насіння ялини європейської та її зменшення за впливу абіотичних та біотичних чинників

Аналізуючи дані наведені в табл.1, бачимо, що прогнозований врожай насіння на пробних ділянках змінюється в діапазоні від 4,86 до 23,83 кг·га^-1.

Зменшення маси очікуваного врожаю насіння ялини під впливом вітру змінюється в межах від 0,44 до 1,73 кг·га^-1. Загальне зменшення врожаю насіння коливається від 1,14 до 5,09 кг·га^-1, а його максимальні показники притаманні для врожайних років.

Вивірки за період з серпня по січень можуть зменшити врожай насіння від 0,29 до 0,86 кг·га^-1. Максимальний вплив на зменшення прогнозованого врожаю насіння ялиновими шишкарями відмічений у врожайні роки (1,42 кг·га^-1). Дятли звичайні є більш постійними у досліджуваних насадженнях у порівнянні з шишкарями і їхній вплив протягом 5 років є значнішим, хоча найбільша маса знищеного ними насіння є дещо меншою - 1,39 кг·га^-1.

Отже, при прогнозуванні врожаю насіння ялини європейської слід зважати на низку чинників, що при певному збігу можуть знизити його на 38 %.

ПРИРОДНЕ ПОНОВЛЕННЯ ВИДУ В УМОВАХ ІНТРОДУКЦІЇ

Особливості поновлення ялини у лісових насадженнях Малого Полісся. Проведені нами дослідження вказують на можливість успішного насінного поновлення ялини природним шляхом в умовах інтродукції. Надзвичайно рясне природне поновлення породи відбувається на умовно відкритих ділянках - галявинах у наметі деревостану чи на відкритій території на межі з насадженням ялини.

Крім факту наявності природного поновлення виду, важливе значення має вивчення впливу різних чинників на його успішність, тому дослідження підросту ялини проводилось у різних лісорослинних умовах з різними ступенями антропогенного чи біотичного впливу. Підбір контрольної пробної ділянки (в чистому сосновому насадженні штучного походження 45-річного віку) був пов'язаний з наявністю в регіоні значних площ лісових культур сосни звичайної та існуючим твердженням (Казимиров Н.И., 1983) про можливість поступового витіснення і навіть повної зміни основних лісоутворювачів ялиною.

Порівнюючи кількісну оцінку підросту на пробних ділянках з контролем (під наметом хвойного насадження без розпушування підстилки), ми виявили залежність між появою самосіву та виникненням сприятливих умов для його росту. Також простежується зростання кількості самосіву молодшого віку на пробних ділянках, під наметом незначної кількості підросту ялини старшого віку.

Матеріали кількісної та якісної оцінки підросту ялини європейської (табл.2) засвідчують, що його можна використати як один із видів садивного матеріалу у лісокультурній справі (дички). При цьому до придатних для використання у лісокультурному виробництві відносимо вікову групу дичок 2-3-річного віку із максимальним показником густоти з врахуванням прийнятого відсотку на нестандартність у посівному відділенні лісових розсадників (10 %).

Таблиця 2

Середні показники підросту ялини європейської 2-3 річного віку та його придатність для використання в лісокультурній справі

З наведених в табл.2 даних бачимо, що максимальний вихід підросту, як стандартного садивного матеріалу (дичок) є на ПД-1п, по створеній мінералізованій смузі. Друга за кількістю підросту є ПД-3п, де в умовах відсутності задерніння ґрунту, розпушування листяної підстилки та покращення режиму освітленості можна отримати до 600 тис. шт. •га-1 самосіву, який можна використовувати як стандартний садивний матеріал.

На підставі аналізу матеріалів наших досліджень можна зробити наступні висновки:

· в досліджуваних умовах ялина відноситься до інтродукованих порід з високою конкурентною здатністю та значним потенціалом природного поновлення в оптимальних умовах росту;

· природне поновлення інтродуцента у значній мірі залежить від рівня розпушування поверхні ґрунту чи лісової підстилки та трапляється в основному в умовах розріджених насаджень сосни звичайної або на узліссі (окрім його розташування з південної сторони);

· селекційна ізоляція дерев-насінників дозволить використовувати самосів як дички в лісокультурній справі;

· вихід дичок з 1 га в оптимальних умовах для росту ялини на пробній площі ПД-1п є наближені до нормативного виходу стандартних сіянців в посівному відділені лісового розсадника;

· масовий самосів ялини в умовах Малого Полісся з'являється періодично, що пов'язане в першу чергу з чергуванням врожайних та неврожайних років.

Сучасне вирощування садивного матеріалу в лісових розсадниках є достатньо ефективним методом його одержання, але потребує значних затрат часу, коштів, праці та матеріалів. Тому надзвичайно актуальним є вдосконалення способів сприяння природному насінному поновленню ялини з метою використання його як дичок в майбутньому лісокультурному виробництві.

Використання заходів щодо сприяння поновленню виду у виробничому процесі лісогосподарських підприємств дозволить раціоналізувати використання робочої сили і техніки та зменшити витрати на заготівлю чи закупівлю насіння, вирощування чи закупівлю садивного матеріалу ялини, а також отримати додаткові надходження від реалізації надлишків дичок.

Сприяння природному поновленню ялини. Як видно з наших досліджень, найбільш придатні для появи самосіву є рівні ділянки в умовах свіжих та вологих сугрудів (С₂-С₃), при умові їх бічного затінення з південної сторони хвойним насадженням репродуктивного віку.

Для використання потенціалу природного насінного поновлення ялини та формування на його основі якісного садивного матеріалу - дичок, необхідно здійснити такі заходи:

· вибір ділянок перспективних для появи природного поновлення;

· прогнозування настання врожайного року для проведення пов'язаних з ним заходів;

· підготовку ділянки та власне сприяння поновленню;

· захист поновлення від пошкоджень біотичними чинниками;

· кількісну та якісну оцінку (інвентаризацію) дичок.

Вибір ділянок перспективних для появи природного поновлення потрібно здійснювати: у видовжених (у напрямку схід-захід) незадернілих та незарослих ожиною прогалинах чи свіжих зрубах, розташованих біля хвойного насадженнях з насінними деревами (окремі насінні дерева або їх групи, куртини); на межі з не задернілими староорними землями, що примикають з північної сторони до хвойних насаджень з достатньою кількості дерев-насінників безпосередньо по межі з полем чи на відстані до 50 м від нього. За селекційною категорією дерева-насінники у навколишніх насадженнях мають бути нормальними, кращими нормальними та плюсовими. Відстань від дерев-насінників (з метою селекційної ізоляції) до низькопродуктивних насаджень ялини для попередження занесення вітром небажаного пилку повинна становити не менше 300 м. Дерева-насінники мають знаходитись безпосередньо по межі вибраної ділянки чи на відстані до 50 м від неї зі сторони напрямку переважаючих вітрів у період масового випадання насіння.

Одержання дичок ялини європейської шляхом сприяння природному поновленню повинно служити допоміжним методом отримання садивного матеріалу у лісокультурних методах. Неможливість повної заміни садивного матеріалу вирощування дичками пов'язана з періодичністю їх появи.

МОРФОЛОГІЧНА МІНЛИВІСТЬ ЯЛИНИ ЄВРОПЕЙСЬКОЇ У ЛІСОВИХ КУЛЬТУРАХ ТА ЇЇ ЗВ'ЯЗОК З ПРОДУКТИВНІСТЮ ШТУЧНИХ НАСАДЖЕНЬ

Виявивши різноманіття (морфологічну мінливість) породи у регіоні досліджень, ми зможемо встановити поширення морфологічних форм та виявити залежність між ними і показниками продуктивності, стійкості та довговічності досліджуваних насаджень, а також окреслити потенційну можливість використання генетичного матеріалу біологічно стійких та перспективних у господарському відношенні "популяцій" для подальшого їх поширення у регіоні.

Для проведення досліджень нами вибирались найстарші (з метою виявлення морфологічних форм місцевого походження) штучні насадження у межах Малого Полісся. Для визначення морфологічних форм ялини у лісових культурах молодшого віку, низку пробних ділянок ми заклали у насадженнях, що недавно почали насіннєносити.

Дослідження, проведене у трьох лісокультурних районах, виділених у межах Малополіського лісокультурного округу, дозволило якнайповніше виявити поширення морфологічних форм, що сформувалися на основі генотипу у взаємодії з умовами навколишнього середовища та під безпосереднім впливом антропогенного чинника. Оцінка продуктивності, морфологічної мінливості, санітарного стану та довговічності насаджень у лісокультурних районах, різних типах лісорослинних умов та типах лісу дозволила простежити характер залежності між цими показниками у межах досліджуваного округу.

Особливості росту лісових культур ялини. Рекогносцирувальні обстеження лісових культур за участю ялини європейської дозволили виявити та дослідити низку насаджень старшого віку, що відзначаються добрим ростом, високою продуктивністю та задовільним санітарним станом. Довговічніші та кращі за санітарним станом лісові культури поширені в Ікво-Вілійському та Вілійсько-Хаморському лісокультурних районах. Збільшення кількості листяних видів у лісових культурах та зменшення частки ялини у їх складі в ході доглядових рубань (до 5-4 одиниць) позитивно впливає на покращення санітарного стану дерев ялини. В умовах суборів, сугрудів та грудів Ікво-Вілійського та Вілійсько-Хаморського лісокультурних районів максимальна продуктивність досліджуваних лісових культур за участю ялини європейської становить в умовах В₂ - 346 м³·га^-1 (склад - 9Ял1Дз, вік - 66 р.); С₃ - 662 м³·га^-1 (склад 1 ярусу - 5Ял4С1Дз, Бп, Яс, вік - 106р., склад 2 ярусу - 6Ял3Г1Кля, вік - 70 р.); D₃ - 508 м³·га^-1 (склад - 8Ял2Дз, Кля, Ос, Влч, Г, вік - 100 р.).

Зв'язок продуктивності насаджень з морфологічними показниками шишок та форм насінних лусок ялини. Для проведення досліджень у різних лісокультурних районах були вибрані пробні ділянки, які відзначалися поміж інших своїм віком, високими класами бонітету, показниками середнього приросту та середньої зміни запасу. Таким чином з 34 пробних ділянок нами було відібрано 19. На більшості ділянок ялина зростає за I^b, І^а та І класами бонітету. Результати середніх біометричних показників шишок та форми насінних лусок на відібраних пробних ділянках представлені в табл.3.

Таблиця 3

Середні біометричні показники шишок та форми насінних лусок ялини європейської на пробних ділянках

Примітка. n - кількість шишок, X_с - середнє арифметичне значення, m_{x -} помилка середнього значення; V - коефіцієнт варіації; Limit - крайні варіанти середніх значень.

Слід зауважити, що жоден з досліджуваних коефіцієнтів, наведених в табл.3, передовсім C_n і C_p, окремо не відображають достатньо особливості ознаки абсолютно всіх особин. І лише показник (C_n-C_p) є комплексним і повніше відображає форму насінних лусок (П.П. Попов, 1996).

Оскільки коефіцієнт кореляції визначав характер зв'язку не по кожному дереву на пробних ділянках, а лише середні показники кількох насаджень, то й вибірка їх була малою. Це значною мірою вплинуло на критерії достовірності.

Проаналізувавши тісноту зв'язку між віком, класом бонітету та показниками продуктивності за допомогою коефіцієнта детермінації трьох лісокультурних районів, ми виявили, що тісний зв'язок (?50 %) простежується з показником (C_n) у 10 випадках з 15, що становить 67 %. Дещо менші відсотки (60 %) зв'язків з товщиною шишок і 53 % з коефіцієнтом (С_р) та (С_n-С_р). Тісний кореляційний зв'язок між довжиною шишок та досліджуваних показників насаджень у всіх лісокультурних районах простежується лише у 6 випадках з 15, що становить 40 %.

Розподіл морфологічних форм ялини по території регіону досліджень. Форму насінних лусок вважають найважливішою діагностичною ознакою, яка може використовуватися для вивчення морфологічної мінливості і диференціації популяцій (П.П. Попов, 1999).

У лісових насадженнях Малого Полісся середня популяційна величина (C_n-C_p) коливається від - 70…-65 до - 15…-20 %. На території можна виділити 6 класів популяцій з градацією у 10 %, згідно рекомендацій П.П. Попова (1999). Ці 6 класів популяцій у відповідних районах розглядаються нами як морфологічні форми.

Поширення показника (C_n-C_p) в межах Малого Полісся є нерівномірним. При цьому простежується його зростання у напрямку з південного заходу на північний схід, особливо в насадженнях старшого віку, що може вказувати на представництво в них морфологічних форм місцевого походження (залишків острівних природних ялинників). Найбільш характерним це є для лісових культур державних підприємств "Дубенське ЛГ" та "Славутське ЛГ". З табл.3 видно, що у пристигаючих та стиглих насадженнях Ікво-Вілійського та Вілійсько-Хаморського лісокультурних районів, показник (C_n-C_p) знаходиться у межах від - 18 % до - 31 %. У молодняках та середньовікових лісових культурах форми з таким показником не поширені. Відсутні вони і у насадженнях старшого віку Рава-Русько-Радехівсько-Бродівського лісокультурного району. Коефіцієнт кореляції між показниками А і (C_n-C_p) становить 0,79, що свідчить про прямий та високий за тіснотою зв'язок між досліджуваними величинами.

Для аналізу особливостей популяційно-морфологічної мінливості ознаки за кількома вибірками з кожного лісокультурного району, у яких середнє значення C_n-C_p близьке до середини вказаних класів, визначена структура популяцій (в середньому) і розраховані статистичні показники.

Загальний розмах популяційно-морфологічної мінливості ознаки (всієї території регіону досліджень), складає 15 класів (-110…+30 %). Це більше кількості виділених морфологічних форм - VI (-70…-20 %). Відсутність у Малому Поліссі популяцій ялини з середньою популяційною величиною (C_n- C_p) (-60 %), характерною для ІІ морфологічної форми, може бути природною, а наявність популяції класу (C_n-C_p) (-70 %) - пояснюватись інорайонним походженням. Підтвердженням цього є високе поширення І морфологічної форми (C_n-C_p) (-70 %) в насадженнях молодого віку.

СТАН НАСІННИЦТВА ЯЛИНИ ЄВРОПЕЙСЬКОЇ У МАЛОМУ ПОЛІССІ

Лісонасінне районування та сучасний стан лісонасінної бази. Лісонасінне районування території України для ялини розробили І.М. Патлай і П.І. Молотков (1982). Згідно цього районування лісові насадження Малого Полісся знаходяться у трьох лісонасінних районах, а саме: підприємства Львівщини відносяться до Низькогірного підрайону Карпатського лісонасінного району, Рівненщини - до Рівненсько-Житомирського лісонасінного підрайону Південно-Поліського району, Хмельниччини - до Українсько-лісостепового лісонасінного району, підрайонів в якому не виділено. Такий поділ відповідає сучасному стану досліджуваних нами лісових культур. Більшість обстежених нами насаджень на території Львівської області вже у віці молодняків (до 40 років) втрачають свою біологічну стійкість і перебувають у незадовільному санітарному стані, що пов'язане з широким поширенням тут ялини іноземного походження, оскільки природні насадження відсутні. У лісових насадженнях Рівненщини та Хмельниччини, де донедавна знаходились ялинники природного походження, частково зберігся генетичний потенціал ялини, що склався тут історично. На це вказує наявність штучних насаджень за участю досліджуваної породи в віці близько 100 років, які знаходяться в задовільному санітарному стані.

Серед більш ніж 20 лісогосподарських підприємств, насадження яких розташовані в Малому Поліссі, лише у двох наявні об'єкти ЛНБ (у державному підприємстві "Славутське ЛГ" - 2 ТЛНД та у державному підприємстві "Шепетівське ЛГ" - 4 ТЛНД).

Організація лісового насінництва ялини європейської. З метою підвищення стійкості та продуктивності, захисних і корисних функцій як ялинників, так і лісових насаджень в цілому, в лісогосподарських підприємствах регіону треба максимально використовувати насіння з високопродуктивних і біологічно стійких морфологічних форм з показником (C_n-C_p) - 18…-31 %. Для цього на базі високопродуктивних та біологічно стійких штучних насаджень за участю ялини необхідно організовувати та створити генетичні резервати, постійні лісонасінні ділянки, лісонасінні плантації, тимчасові лісонасінні ділянки.

Використовуючи насіння ялини з швидкорослих, високопродуктивних лісових культур з показником (C_n-C_p) ? 35 %, ми зможемо підвищити продуктивність лісів шляхом створення плантаційних лісових культур, на доцільність яких у регіоні вказує Ю.М. Дебринюк (2003, 2007).

Підприємствам Рава-Русько-Радехівсько-Бродівського та Куликівсько-Буського лісокультурних районів для створення лісових культур за участю ялини європейської слід використовувати насіння заготовлене на об'єктах ПЛНБ державних підприємств "Славутське ЛГ" та "Шепетівське ЛГ" чи з селекційно відібраних морфологічних форм з показником (C_n-C_p) ? 35 % інших підприємств Вілійсько-Хаморського та Ікво-Вілійського лісокультурних районів.

Перспективи використання садивного матеріалу. Серед основних напрямів використання садивного матеріалу є: введення ялини в склад насаджень при створенні лісових культур у сприятливих для її росту типах лісу, як на місці свіжих зрубів, так і після виявлення придатних для культивування ялини площ на територіях, де відбулось відновлення гідрологічного режиму після впливу осушливих меліорацій; використання саджанців як прищеп при вирощуванні декоративного садивного матеріалу, створення плантацій різдвяних ялинок та плантаційних лісових культур.

Висновки

1. Харачко Т.І. Інтродукція ялини європейської (Picea аbies (L.) Karst.) у лісові насадження Малого Полісся / Т.І. Харачко, М.М. Гузь // Науковий вісник НАУ. Лісові культури. - К.: Вип.70, 2004. - С.311-313. (Автором зібрано та опрацьовано матеріал, взято участь у написанні статті).

2. Харачко Т.І. Особливості штучних лісових насаджень ялини європейської у Рава-Русько-Радехівсько-Бродівському лісокультурному районі / Т.І. Харачко // Науковий вісник НЛТУ України: збірник науково-технічних праць. - Львів: РВВ НЛТУ України, 2009. - Вип. 19.11. - С.71-85.

3. Харачко Т.І. Особливості штучних лісових насаджень ялини європейської у Ікво-Вілійському лісокультурному районі / Т.І. Харачко // Науковий вісник НЛТУ України: збірник науково-технічних праць. - Львів: РВВ НЛТУ України, 2009. - Вип. 19.12. - С.66-77.

4. Харачко Т.І. Підвищення біологічної стійкості садивного матеріалу ялини європейської (Picea abies [L.] Karst.) шляхом мікоризації / Т.І. Харачко // Матеріали студентської науково-практичної конференції "Захист навколишнього середовища. Збалансоване природокористування". - Львів, 2008. - С.62-63.

5. Харачко Т.І. Шишкар ялиновий (Loxia curvirostra L.) та його вплив на насіннєношення ялини європейської (Picea abies (L.) Karst.) в лісах України / Т.І. Харачко // Тези наукової конференції присвяченої 85-річчю з Дня народження Б.Ф. Остапенка / Харк. нац. аграр. ун-т ім.В. В. Докучаєва, 2007. - С.129-131.

6. Харачко Т.І. Вплив осушення перезволожених територій Полісся на зменшення площ ялинових насаджень регіону / Т.І. Харачко, М.М. Гузь // В кн.: Лісівництво України в контексті світових тенденцій розвитку лісового господарства: Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 150-річчю витоків кафедри лісівництва НЛТУ України. - Львів: НЛТУ України, 2006. - С.179-182. (Автором зібрано та опрацьовано матеріал, взято участь у написанні статті).

7. Харачко Т.І. Вплив орнітофауни на зниження врожаю насіння ялини європейської P. abies (L.) Karst. в лісових насадженнях Малого Полісся / Т.І. Харачко, М.М. Гузь // В кн.: Зоологічна наука у сучасному суспільстві: Матеріали Всеукраїнської наукової конференції, присвяченій 175-річчю заснування кафедри зоології. - К.: Фітосоціоцентр, 2009. - С.470-474. (Автором зібрано та опрацьовано матеріал, взято участь у написанні статті).

8. Харачко Т.І. Поширення Picea abies (L.) KARSTEN за межами природного ареалу / Т.І. Харачко // В кн.: Інтродукція, селекція та захист рослин: Матеріали Другої Міжнародної наукової конференції. - Донецьк, 2009. - Том 2. - С.358-362.

9. Харачко Т.І. Ялина європейська (Picea abies (L.) Кarst.) у лісових насадженнях Малого Полісся. - Рукопис.

Анотації

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.01. - лісові культури та фітомеліорація. - Національний лісотехнічний університет України, м. Львів, 2010.

Дисертація присвячена вивченню чистих та мішаних штучних насаджень ялини європейської у Малому Поліссі, історія культивування якої в регіоні триває більше ніж 130 років.

Вперше в регіоні проведено комплексні дослідження, що включають лісівничо-таксаційні характеристики породи та насаджень з її часткою у складі, питання насінництва та природного поновлення виду і зв'язку морфологічної мінливості з продуктивністю породи в різних лісокультурних районах. Встановлено тісний зв'язок показників продуктивності ялини в насадженнях з морфометричними показниками шишок та з'ясовано особливості поширення комплексного показника оцінки форми насінних лусок у насадженнях ялини.

Вивчено вплив карпофагів на зміну прогнозованого врожаю насіння ялини європейської. Проаналізовано стан лісонасінної бази виду лісогосподарських підприємств регіону, доцільність та перспективи використання породи у лісогосподарській практиці. В результаті досліджень встановлено, що природне поновлення ялини можна використовувати в лісокультурній справі як садивний матеріал - дички при досягненні ним стандартних розмірів, а також як підщепи при вирощуванні декоративного садивного матеріалу. Найбільш придатні для появи самосіву є рівні ділянки в типах лісорослинних умов - С₂, С₃ при умові їх бічного затінення з південної сторони насадженням за участю ялини, що досягла репродуктивного віку та механізованого розпушення ґрунту. В таких умовах можливо отримати стандартного садивного матеріалу дичок обсягом до 1800 тис. шт. •га-1.