Лісові фітоценози на осушуваних органогенних грунтах та їхня роль у вуглецевому балансі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лісові фітоценози на осушуваних органогенних грунтах та їхня роль у вуглецевому балансі

Володимир Михайлович Вірьовка ¹

Перець Сергій Васильович²

Світлана Володимирівна Гелевера³

¹кандидат сільськогосподарських наук, зав. лабораторії Панфильської ДС ННЦ «ІЗ НААН»

²науковий співробітник Панфильської ДС ННЦ «ІЗ НААН»

²молодший науковий співробітник Панфильської ДС ННЦ «ІЗ НААН»

Відносно не великий обсяг заплавних лісів у загальному лісовому фонді України довгий час не був достатньо вивчений, оскільки господарська діяльність в цих умовах передбачала осушування території з подальшим вирубуванням рідколісся, чагарників, а подекуди і цілком життєздатного деревостану. В подальшому на окультурених таким чином угіддях велося сільське господарство, переважно кормовиробництво. Лише останнім часом було проведено дослідження лісівничих, таксаційних, типологічних особливостей цих лісів, та дані рекомендації щодо ведення в них господарської діяльності [1,2].

Дослідженнями науковців встановлено, що штучно створені лісові культури та природні деревостани після осушення, мають енергійний ріст та підвищують продуктивність. Для наших досліджень було відібрано дві породи: Вільха клейка та Береза повисла, як найбільш розповсюджені в умовах заплави р. Супій.

Дослідження проводились у Державному лісовому фонді, а саме: стиглий деревостан квартал 79 виділ 4 Студениківського лісництва Державного підприємства «Переяслав-Хмельницький лісгосп». Склад -10Б+Кл+Дз+Яс. Вік - 63років; стиглий деревостан квартал 87 виділ 1 Студениківського лісництва Державного підприємства «Переяслав-Хмельницький лісгосп». Склад -10Вх+Вб. Вік - 68 років. Обмір модельних дерев та обробіток отриманих результатів проводився за загальноприйнятою методикою, що застосовується у лісовій таксації.

Крім берези повислої та вільхи клейкої у заплаві р. Супій деревостани утворюють дуб звичайний, тополя тремтяча, тополя чорна, клен гостролистий, верба біла. Зустрічається в меншій кількості клен татарський, клен ясенелистий, в'язи - шорсткий та гладкий, ясени - звичайний та зелений, а в підліску найпоширеніша ліщина звичайна. Також серед чагарників зустрічається крушина ламка, бузина чорна, свідина, бересклет, жостер, верба тритичинкова. Тобто, завдяки високій родючості та достатньому забезпеченню вологою, ліси на осушуваному торфовищі ростуть продуктивно та мають високе видове різноманіття.

Аналізуючи приведені дані (табл. 1) слід вказати на перевагу у показниках продуктивності ( запас стовбурної деревини) вільхи над березою. Це є наслідком менших середніх значень висоти, діаметру. Наявність сухостою та форма насадження на березовій пробній площі свідчить про менший вік біологічної та економічної стиглості берези на осушених землях. В той же час необхідно відмітити наявність другого ярусу в березовому деревостані, що складається з Клена гостролистого, Ясена зеленого, Дуба звичайного. Особливу цінність має дуб. Це означає про здатність лісу до самовідтворення в даних умовах, до того ж відтворення його проходить більш цінними породами. таксаційна надземна фіто маса березовий ліс

Таблиця 1- Таксаційна характеристика пробних площ.

Слід відмітити, що насадження вільхи має порослеве походження. Можливо вільха в даному місці росла і до проведення осушення. Окремо слід відмітити наявність окремих екземплярів Верби білої, висотою близько 33м., та діаметром 60-80см.

Встановлено, що дерева поблизу осушувальних каналів об'єктивно мають кращий стан (ростуть густіше, мають густішу крону), порівняно з деревами висадженими далі від канав. Це можна пояснити кращим рухом ґрунтової вологи та вищою родючістю ґрунту, до чого особливо чутлива вільха.

Таким чином, береза повисла, внаслідок своєї екологічної пластичності, може рости в умовах осушених органогенних ґрунтів Лісостепу, хоча і має менші показники продуктивності порівняно з вільхою, що становлять 238 м³/га стовбурної деревини. Вільха клейка більш пристосована для вирощування в умовах надмірного зволоження, дає добрі показники продуктивності - 369 м³/га стовбурної деревини.

У сучасних умовах все більшого значення набуває не тільки окремо взятий компонент будь-якого фітоценозу. Але важливо також визначити загальну фітомасу, дослідити зв'язки між окремими складовими частинами, та роль кожної у продуктивності, екологічній стійкості.

Вивчення загальної фітомаси лісів стає ще більш актуальним на осушуваних торфовищах, оскільки у їй на десятиліття акумулюється значна кількість поживних елементів, в тому числі азоту, що частково компенсує мінералізацію органічної речовини торфу. До того ж ліс, як і болото у не осушеному стані, є одним із факторів зниження вмісту СО₂ в атмосфері. Дослідженнями П. І. Лакиди, встановлено, що станом на 1996 р. в лісах України знаходилось 1237,2 млн. т фітомаси, в якій акумульовано близько 615 млн. т вуглецю, середня щільність якого складає 6,5 кг/м² [3].

За різними оцінками вміст вуглецю у фракції абсолютно сухої деревини вільхи становить 49,8 - 51,4 %.

Згідно проведених досліджень загальна надземна фітомаса березового лісу складає 162,06 т/га, вільхового лісу - 202,84т/га в абсолютно сухій масі. Переважна її більшість знаходиться у стовбурній деревині, і складає 127,98 т/га, або 79,0 % для березняку, та 174,72 т/га (86,1 %) для вільшини.

Більша частка деревини у вільховому фітоценозі пояснюється кращою продуктивністю цієї породи в умовах осушуваних торфовищ. До загальної стовбурової маси входять також супутні породи: клен гостролистий - 2,30 т/га; дуб звичайний - 1,52 т/га; ясен зелений - 0,37 т/га; верба біла - 4,21 т/га. Порівняно менший відсоток займають чагарники в підліску, в березі це бузина чорна - 5,01 т/га ( 3,0% ), у вільшині ожина колюча - 4,81 т/га ( 2,4%).

Для визначення вуглецевого балансу на осушуваних торфовищах слід брати до уваги щорічний розклад торфу, що залежить від погодно-кліматичних умов території, норми осушення, способу використання угідь. За різними оцінками втрати торфу внаслідок його мінералізації, можуть змінюватися від 2,5 - 3,5 т/га під багаторічними травами та до 13,5 - 15,0т/га і більше під просапними культурами в рік, а потужність шару торфу відповідно зменшується від 1,5 - 2,5 до 3 - 3,5 см. В цьому випадку втрачається 2 - 7 т вуглецю з гектара. Процес мінералізації торфу під лісовими фітоценозами проходить менш інтенсивно, що викликано меншою потребою лісу в поживних елементах, ізолюючою дією лісового намету, більшою вологістю ґрунту, іншим перебігом мікробіологічних процесів. За отриманими даними, заліснене торфовище після осушення втрачає близько 0,72 - 1,15 т/га органіки щорічно, що відповідає депонуванню 0,36 - 0,58 тон вуглецю з одного гектара.

Беручи до уваги накопичений вуглець у стовбурній фітомасі досліджуваних деревостанів, та з врахуванням віку, отримуємо щорічний баланс вуглецю на рівні +0,62, +0,82 т/га. Це підтверджує ефективність фіксації вуглецю лісовими насадженнями, в тому числі і на осушуваних болотах. Про те це лише тимчасовий захід, оскільки тривалість фіксації за цього способу вимірюється десятиліттями, а болото у природному стані фіксує СО₂ тисячоліттями.

Щорічно частина лісової фітомаси відмирає, повертаючи таким чином в ґрунт певну кількість поживних елементів. У нашому випадку до ґрунту надходить щорічний опад листя та відмерлі багаторічні трави загальною масою 9,37 т/га у березовому лісі та 8,06 т/га вільховому. Менша кількість відмерлої органічної речовини у вільховому фітоценозі, на нашу думку, пояснюється відсутністю другого ярусу дерев та рідшим підліском з чагарників. До того ж у ожини лісової для обчислення відмерлої фітомаси враховували лише листя.

Отже, проведені дослідження свідчать про екологічну доцільність, поряд з традиційним сільськогосподарським використанням осушених торфових ґрунтів проводити і лісогосподарське їхнє освоєння.

Список джерел:

1. Патлай І. М. Ліс як фактор стійкості екологічного середовища і раціонального використання природних ресурсів України / І. М. Патлай, Л. О. Медведєв, В. П. Ткач, В. Є. Лєбедєв // Регіональні проблеми природокористування в Україні : міжрегіон. наук.-прак. конф. : тези доп. - Х., 1994. - С. 20-21.

2. Ткач В. П. Роль лісових насаджень в охороні родючості ґрунтів та організація лісового господарства по водозборам / В. П. Ткач, Л. І. Ткач // Матер. межгосуд. науч. сем. «Современные проблемы охраны и воспроизводства почвенного плодородия: экология, экономика, право». - Одесса, 1994. - С. 237-238

3. Лакида П.И. Динамика запасов углерода в лесах Украины / П. И. Лакида // Сборник научных трудов. Проблемы лесоведения и лесоводства. Выпуск №56. - Гомель, 2001. - С. 86-90.

Размещено на Allbest.ru