Особливості росту кедра атласького (Cedrusatlantica (endl.) Manetti ex Carrière) у лісових культурах Закарпаття

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особливості росту кедра атласького (Cedrusatlantica (endl.) Manetti ex Carriиre) у лісових культурах Закарпаття

М.М. Гузь

А.П. Іванюк

М.М. Король

Т.В. Феннич

Проблема стійкості лісових насаджень, через зміну клімату займає вагоме місце в лісівничій науці, а особливо у виробництві. Зміна клімату породжує нові виклики людству у зміні природних екосистем, зокрема лісових. Це супроводжується різними пошкодженнями деревостанів аборигенних видів, яке на початках виникає із зміною температури та вологості (водного режиму). Сьогодні лісівники європейських країн шукають альтернативні деревні породи, які можуть замінити нестійкі смерекові та соснові насадження. Це питання можна вирішувати завдяки формуванню лісів майбутнього з орієнтацією на корінні породи із впровадженням інтродуцентів, але необхідно врахувати їхню біологічну стійкість в умовах зростання. Цього напряму стосується багато досліджень і його вирішення можливе тільки за умови комплексного підходу щодо запровадження інтродуцентів із врахуванням оптимального співвідношення з автохтонними видами (Guz, Ivaniuk & Fennich, 2010; Kuznetcov, 1984; Loginov, 1988; Smagli- uk, 1974; Yatsyk, Brodovych & Havrusevych, 1997; Bari- teau & Vauthier, 2011; Brunetti et al., 2001; Courbet et al., 2012; Dorken & Stьtzel, 2009).

Виходячи із парадигми довгожиттєвості деревних порід, необхідно добре обдумати і зіставити екологічні та економічні ризики, а також їхні біологічні властивості. Оскільки зміна клімату відбувається досить швидко, тому для природного пристосування локальних популяцій необхідно більше часу, з генетичної сторони можливо через декілька поколінь. Введення нових лісових порід (інтродуцентів), які є толерантними для відповідного типу лісорослинних умов і стабілізують розладнані корінні деревостани, а також підвищать генетичну різноманітність та стійкість, потребує знань та володіння досвідом щодо акліматизації та росту інтродуцентів у запропонованих регіонах.

Закарпаття - один з найбільш перспективних регіонів України для інтродукції деревних і чагарникових порід. Сучасні кліматичні умови рівнинної і передгірної частини Закарпаття сприятливі для вирощування в лісових і паркових насадженнях багатьох видів рослин, відсутніх у природній флорі.

Інтродукція деревних та чагарникових видів розпочалась у Закарпатті досить давно. За даними С. С. Фодора (1956 р.), виноград, горіх грецький, каштан їстівний та ін. були завезені в Закарпаття з Балканського півострова ще в ХІ-ХІІ ст. (Fodor, 1956). Першими з неплодових деревних порід були інтродуковані платани в 1610 р. Пізніше в Закарпатті появився гіркокаштан кінський звичайний, акація біла, тополя пірамідальна. Найбільш інтенсивне впровадження екзотів у сади, арборетуми, парки розпочалось наприкінці ХІХ ст. і на початку ХХ ст. У цей період були створені в містах і селах Закарпатської обл. цінні дендрологічні насадження, зокрема: Мукачівський міський парк (1925 р.), арборетум у м. Ужгороді, заснований в 1895 р. Лаудоном, Велико-Березнянський парк (1906 р.), парк санаторію "Карпати" (1886-1912 рр.), Виноградівський міський парк (1880 р.), дендрологічні насадження в с. Буштино (1910-1928 рр.) та інші. Насіннєва база цих дендрологічних об'єктів сприяла подальшому поширенню екзотів як у сферу озеленення населених пунктів, так і в лісове господарство (Loginov, 1988; Yatsyk, Brodovych & Havrusevych, 1997; Yatsyk et al., 1999).

Починаючи з 1951 р., під керівництвом науковців Карпатської ЛНДС П.І. Молоткова, П.С. Каплуновського, В.І. Гніденко почав створюватись дендрарій "Бе- резинка", який знаходиться на території держлісфонду ДП "Мукачівське ЛМГ". Науковці станції виписували насіння з багатьох ботанічних садів, лісових дослідних станцій, дендропарків і випробували близько 2000 видів та форм деревних і кущових порід інтродуцентів (Hnidenko, 1968; Kaplunovskyi & Fennych, 1998). Сьогодні колекція дендрарію нараховує приблизно 340 видів і форм екзотів, які є насіннєвою і вегетативною базою для їх подальшого поширення. Одночасно вдосконалювалась технологія вирощування садивного матеріалу, створювались на різних висотах натуралістичні ділянки за участю екзотів, дослідно-виробничі культури.

Сьогодні на території держлісфонду ДП "Мукачівське ЛМГ" створено 708,7 га лісових культур за участю інтродуцентів. В основу лісокультурного виробництва на підприємстві взято принцип відтворення на більшості площ корінних високопродуктивних, біологічно стійких, з високими захисними властивостями деревостанів. Перевага при цьому надається мішаним за складом порід культурам, які краще виконують захисні функції і характеризуються вищою біологічною стійкістю та продуктивністю. Надмірне захоплення екзотами за рахунок цінних порід не завжди виправдане під час створення звичайних виробничих культур. Впровадження інтродуцентів доцільне в таких ґрунтово-кліматичних умовах, де вони забезпечують більший лісівничий ефект, ніж аборигенні породи (Hordiienko et al., 2005; Guz, Ivaniuk & Fennich, 2010; Smagliuk, 1974; Yatsyk, Brodovych & Havrusevych, 1997). Одним із таких деревних видів є кедр атласький, інтродукція якого в Закарпатті почалася з 1958 р., одночасно з іншими видами кедра - гімалайським і ліванським. Останні два види в цих умовах виявилися непридатними для лісової інтродукції.

Мета роботи - вивчити особливості росту кедра атласького за лісівничо-таксаційними показниками у чистих і мішаних лісових культурах ДП "Мукачівське ЛМГ".

Матеріал і методи дослідження. Дослідження росту та розвитку кедра атласького, який інтродукований на Закарпатті, здійснювали на основні основних лісівничо-таксаційних показників. Заміри цих показників проводили відповідно до загальноприйнятої методики лісівничо-таксаційних досліджень (Herushynskyi, 1996; Gorshenin & Buteiko, 1962; Tokar et al., 2016; Gadow, 2001; Pretzsch, 2001). Для порівняння використали матеріали досліджень двох ділянок лісових культур за участю кедра атласького, які зростають на території держлісфонду ДП "Мукачівського ЛМГ". Перша з них знаходиться у кв. 40 вид. 10 виробничої лісонасіннєвої станції "Березинка", площею 1,5 га, а друга ділянка - безпосередньо на території дендрарію "Березинка" окремою куртиною без присутності супутніх порід, площею 0,02 га.

На першій ділянці лісові культури створені на землях після тривалого землекористування на площі 1,5 га (250^60 м) у 1968 р. Рельєф рівнинний. Висота н.р.м. становить 180 м. Ґрунти середньосуглинисті з сильно порушеною структурою. Садіння здійснювали під шнур після суцільного обробітку ґрунту. У перший рік після садіння проводили трьохразовий агротехнічний догляд. Під час створення культур кількість садивних місць становила 7,5 тис. шт., з яких 1,6 тис. шт. було висаджено 3-річними сіянцями кедра атласького. Сіянці кедра атласького висадили у змішаних культурах із ялицею білою, ялиною звичайною, липою дрібнолистою, кленом гостролистим. Створюючи ці культури, використали дві схеми змішування порід: перша передбачала змішування 2 рядів кедра атласького з 2 рядами ялиці білої, а друга - 2-х рядів кедра атласького з 2 рядами ялини звичайної. Окрім цього, в ряди головних порід вводили супутні породи - липу дрібнолисту та клен гостролистий, чергуванням у рядах з головними породами кожним другим садивним місцем.

Другу ділянку лісових культур створили також методом садіння у 1968 р., де висота н.р.м. становила 200 м, ґрунти суглинисті, середньої потужності, мало гумусові ущільнені, тип лісорослинних умов - С2-3. Це чиста куртина площею 0,02 га (10x20 м). Спостереження за розвитком цього виду на цих ділянках проводили протягом всього періоду, де відповідно отримували результати замірів (4 - заміри за період росту).

Результати дослідження. Рід кедр - Cedrus Trew. - нараховує всього чотири види (кедр кіпрський, атлась- кий, ліванський та гімалайський) і є найменшим родом родини соснових - Pinaceae Lindl. Кедри мають розірваний, дез'юктивний ареал. Це могутні вічнозелені дерева висотою до 50 м. Хвоя цих дерев видоспецифічна, так для кедра атласького досить коротка 1-2 см, а для кедра гімалайського 5-6 см, у пучку їх може бути 3040 шт. (Zaiachuk, 2003; Bariteau & Vauthier, 2011; Krьssmann, 1983). Верхівки хвоїнок є досить гострими і в поперечному розрізі здебільшого 4-гранні. Епідерміс підтримується товстим шаром епікутикулярного воску, що робить хвою блакитною, особливо в кедра атласького (Cedrus atlantica (Endl.) Manetti ex Carriиre). За своїм габітусом розвиваються по-різному. У молодому віці - це струнке із пірамідальною кроною, а у старшому - це могутнє, із розлогою парасолеподібною кроною дерево з рівномірно розміщеними горизонтальними гілками.

Дерева однодомні, мікро- та макростробіли циліндричної форми, які розміщені поодиноко вертикально на охвоєних брахибластах. Шишки яйцеподібні, які спрямовані також вгору і після дозрівання розсипаються (Brunetti et al., 2001; Huber & Storz, 2014; Mundry, 2000) (рис. 1).

Природне поновлення кедра атласького починає з'являтися в умовах Закарпаття після насіннєвих років. У перший рік під наметом деревостану самосіву проростає до 5000 шт./га (рис. 2). Але внаслідок потужної лісової підстилки, через яку корінці самосіву не здатні проникнути у ґрунт, до наступного року самосів кедра атласького практично гине. Залишаються тільки поодинокі екземпляри в більш зволожених мікропониженнях та в місцях із меншим шаром лісової підстилки.

Рис. 1. Шишки кедра атласького

Рис. 2. Природне поновлення кедра атласького

Такі молоді особини самосіву потребують особливого догляду та захисту від конкуренції місцевих деревних порід, насамперед клена гостролистого. Обліковані дані свідчать про високу насіннєву спроможність інтродуцента, але низьку стійкість самосіву в початковому (ювенільному) періоді росту та низьку конкурентоспроможність. Ці особливості потрібно брати до уваги у перші роки формування насадження з участю кедра атласького (Courbet et al., 2012; Muhidin, 2019).

Кедр атласький (Cedrus atlantica (Endl.) Manetti ex Carriиre) відносно тіньовитривала деревна порода, яка дуже добре росте в мішаних деревостанах і не інвазійна. Ареал його поширення наведено схематично на рис. 3 за даними (Mundry, 2000).

Рис. 3. Ареал поширення кедра атласького Cedrus atlantica (Endl.) Manetti ex Carriиre

За літературними даними, площа природного кедра атласького, який зростає у Марокко, сьогодні займає близько 140 тис. га, половині з яких притаманні сильно деградовані лісорослинні умови. В Алжирі, через свою дорогоцінну деревину, цю породу інтенсивно вирубували, тому зараз вона займає тільки 14 тис. га. До Європи кедр атласький потрапив у першій половині ХІХ ст. як декоративне та паркове дерево. За своїми властивостями - це теплолюбне, посухостійке і морозостійке дерево. Може витримувати низькі температури (до -28 °С, але не тривалий час, а також високі тепловтрати до +40 °С). На своїй батьківщині ця порода зростає на висотах від 1600 до 2400 м н.р.м., де кількість опадів становить 900-1500 мм. У природному ареалі зростає кедр атласький зростає віком до 700 років, висота окремих дерев при цьому може становити до 50 м, а діаметр - від 150 см, приріст запасу деревини при цьому становить 8,3 м3/га (Muhidin, 2019).

Продуктивність інтродукованого кедра атласького у Європі залежить від умов зростання. Так, в Угорщині, за даними (Brunetti et al., 2001; Krussmann, 1983), у посушливих лісорослинних умовах запас у віці 20, 30 і 36 років відповідно становив 248, 529 та 545 м3/га. Площа поперечного перерізу при цьому становить 30,0; 49,6; 50,2 м2/га. У Франції загальний запас у віці 130 років становить понад 883 м3/га (Huber & Storz, 2014; Muhidin, 2019).

Наші дослідження на Закарпатті свідчить про те, що мішані насадження кедра атласького за середньою висотою та діаметром достовірно вищі, порівняно із чистими деревостанами, хоча ґрунтові та кліматичні умови однакові, і цю закономірність добре ілюстровано на рис. 4. Оскільки за своїми біологічними властивостями кедр атласький у молодому віці, до 20 років, характеризується повільним ростом як за висотою, так і за діаметром, тому істотної різниці між чистими та мішаними насадженнями до цього періоду не спостерігали.

Рис. 4. Ріст кедра атласького за середньою висотою (а) та ріст кедра атласького за середнім діаметром (б)

Характерний вплив і різниця у рості починається у віці старше від 30 років і вже у 40-річному насадженні різниця між середніми висотою та діаметром відповідно може становити 3,5 м і 5,5 см. Як за літературними даними, так і за нашими дослідженнями встановлено, що кедр атласький краще зростає у мішаному насадженні (ВгипеШ et аі., 2001; Krйssmann, 1983).

У дібровних типах лісорослинних умов кедр атласький на Закарпатті перевершує таксаційні показники аборигенних деревних порід. За результатами отриманих лісівничо-таксаційних показників, у розрізі кожної зростаючої породи на ділянці, мішаних лісових культур (8Кда1Яц1См+Клг+Лпд), можна стверджувати, що кедр атласький характеризується кращими показниками розвитку. Запас досліджуваного деревостану в 40-річ- ному віці становить 293 м3/га, а середній приріст за запасом - відповідно 7,1 м3/га рік. Цю закономірність добре відображено на рис. 5.

диференціація дерев за діаметром (б)

За середнього діаметра кедра атласького 40,5 см, середня висота становить майже 20 м, що на 3-5 м є вищим за середні висоти ялиці білої та смереки. Диференціація дерев за діаметром свідчить про значний ріст, де різниця у середніх його величинах становить близько 10 см. Розмах варіації за діаметром для кедра атласького становить майже 50 см, а для ялиці білої та смереки - всього 30 см.

Проведені експериментальні дослідження росту і розвитку кедра атласького в умовах Закарпаття дають змогу констатувати таке:

З трьох видів кедра (атласького, гімалайського і ліванського), які проходили виробничі випробування понад 50 років у Закарпатті, найбільш перспективним з лісівничого погляду виявився кедр атласький. Введення до складу мішаних культур рослин цього виду кедра дає змогу збільшити біорізноманітність та стійкість проти зміни клімату і отримати високоякісну цінну товарну хвойну деревину у віці стиглості.

Оптимальними умовами для культивування кедра атласького в лісових культурах є свіжі й вологі грудові типи лісорослинних умов (Р2_з) у передгірській частині Закарпаття до висоти 600 м н.р.м.

За своїми лісівничо-таксаційними показниками у цих лісорослинних умовах кедр атлайський має кращі показники росту та розвитку від аборигенних порід.

Кедр атласький в умовах Закарпаття краще зростає в мішаному насадженні. Порівняльна оцінка росту і розвитку чистих насаджень кедра атласького та мішаних з перевагою у складі інтродуцента свідчить, що до 20 років ця порода характеризується відносно повільним ростом як за висотою, так і за діаметром. Різниця у рості чистих та мішаних насаджень починається у віці старше від 30 років і вже у 40 років може становити 4,5 м між середніми висотами та 5,5 см - між середніми діаметрами.

У досліджених умовах дерева кедра атласького регулярно і рясно плодоносять і поновлюються природним шляхом.

Перелік використаних джерел

кедр атласький лісовий

1. Bariteau, M., & Vauthier, D. (2011). Main results from the French cedar comparative field test network. In: Status of the Experimental Network of Mediterranean Forest Genetic Resources, (pp. 61-64). CRA SEL, Arezzo and FAO - Silva Mediterranea. Rome, Italy.

2. Brunetti, M., De Capua, E.L., Macchioni, N., & Monachello, S. (2001). Natural durability, physical and mechanical properties of Atlas cedar (Cedrus atlantica Manetti) wood from Southern Italy. Ann. For. Sci. 58, 607-613. https://doi.org/10.1051/forest:2001148.

3. Courbet, F., Lagacherie, M., Marty, P., Ladier, J., et al. (2012). Atlas cedar and climate change in France: assessment and recommendations INRA, 32 p.

4. Dцrken, V.M., & Stьtzel, Th. (2009). The adaptive value of shoot differentiation in deciduous trees and its evolutionary relevance. Bol. Soc. Argent. Bot, 44(3-4), 421-439.

5. Fodor, S.S. (1956). Dendroflora Zakarpatia iputi ee obogashheniia. Uzhhorod: Carpathians, 160 p. [In Russian].

6. Gadow, K.V. (2001). Waldwachstum. Fakultдt fьr Forstwissenschaften und Waldцkologie Georg-August-Universitдt Gцttingen, 212 p.

7. Gorshenin, N.M., & Buteiko, A.I. (1962). Opredelenie tipov uslovii mestoproizrastaniia. Lviv: LGU, 166 p. [In Russian].

8. Guz, N.M., Ivaniuk, A.P., & Fennich, T.V. (2010). Kedr atlasskii v lesnykh kulturakh Zakarpatia. Plodovodstvo, semenovodstvo, intro duktciia drevesnykh rastenii: Materials of the XIII International Scientific Conference, (pp. 42-44). Krasnoyarsk: SibGTU. [In Russian].

9. Herushynskyi, Z.Yu. (1996). Typolohiia lisiv Ukrainskykh Karpat. Lviv: Piramida, 208 p. [In Ukrainian].

10. Hnidenko, V.I. (1968). Introduktsiia novykh derev ta chaharnykiv: Naukovyi zvitKarpatskoi LNDS, 52 p. [In Ukrainian].

11. Hordiienko, M.I., Huz, M.M., Debryniuk, Yu.M., & Maurer, V.M. (2005). Lisovi kultury. Lviv: Kamula, 608 p. [In Ukrainian].

12. Huber, G., & Storz, C. (2014). Zedern und Riesenlebensbaum - welche Herkьnfte sind bei uns geeignet? LWF Wissen, 74, 63-71.

13. Kaplunovskyi, P.S., & Fennych, V.S. (1998). Vdoskonalyty nasinnytstvo osnovnykh aboryhennykh ta introdukovanykh derevnykh porid na osnovi metodiv populiatsiinoi ta pliusovoi selektsii: Naukovyi zvit Karpatskoi LNDS, 68 p. [In Ukrainian].

14. Krьssmann, G. (1983). Handbuch der Nadelgehцlze. (2nd ed.). Berlin & Hamburg: Verlag Paul Parey.

15. Kuznetcov, S.I. (1984). Osnovy introduktcii i kultury khvoinykh drevnego sredizemnomoria na Ukraine i v drugikh raionakh iuga SSSR. Kyiv: Scientific thought, 124 p. [In Russian].

16. Loginov, V.B. (1988). Introduktcionnaia optimizatciia lesnykh kulturotcenozov. Kyiv: Scientific thought, 164 p. [In Russian].

17. Muhidin, S. (2019). Kurzportrait Atlaszeder (Cedrus atlantica (Endl.) Manetti ex Carriиre). Retrieved from: http ://waldwissen.net.

18. Mundry, I. (2000). Morphologische und morphogenetische Untersuchungen zur Evolution der Gymnospermen. Biblioth. Bot., 152, 1-90.

19. Pretzsch, H. (2001). Modellierung des Waldwachstums. Parey Buchverlag Berlin, 341 p.

20. Smagliuk, K.K. (1974). Introdukovani khvoini lisoutvoriuvachi. Uzhhorod: Carpathians, 110 p. [In Ukrainian].

21. Tokar, O.Ye., Kozel, A.M., Korol, M.M., & Tcuniak, A.M. (2016). Metodi otrimannia parametriv matematichnikh modelei dinamiki derevostaniv. Scientific Bulletin of UNFU, 26(3), 368-373. [In Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/40260360.

22. Yatsyk, R.M., Brodovych, R.I., & Havrusevych, A.M. (1997). Problemy vidnovlennia ta rozvedennia lisiv v Karpatskomu rehioni Ukrainy i prylehlykh terytorii. Ivano-Frankivsk: Hirlis, 46 p. [In Ukrainian].

23. Yatsyk, R.M., Stupar, V.I., Fennych, V.S., & Kaplunovskyi, P.S. Zaiachuk, V.Ya. (2003). Dendrolohiia. Khvoini. Lviv: Kamula, 128 (1999). Introduktsiia lisovykh derevnykh vydiv u Karpatakh. Scienp. [In Ukrainian]. tificBulletin of UkrSFU, 9(9), 27-34. [In Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru