CC BY
34
Parpan V.I., Petrunyak L.D. The State of Coenopopulations of Allium ur-sinum L. (Alliaceae) in the Forest Phytocenosis of Ivano-Frankivsk Region
Allium ursinum L. is a late spring ephemeroides, perennial herb included in the Red Book of Ukraine. The coenopopulations of Ramson are experiencing intense impacts of human activities due to high medicinal and nutritional values of the species. There is a need to install the modern state of Allium ursinum L. to protect coenopopulations. The issue of prevalence habitats Allium ursinum L. in forest phytocenoses of Ivano-Frankivsk region is highlighted. In particular, onion bear is spread in the formations of the beech, oak and spruce forests. It grows in moist eutrophic, fresh and raw forest conditions with shadow ecological structure stands.
Key words: coenopopulations, ephemeroides, Allium ursinum L., forest phytocenosis.
УДК 630*5 Доц. Г.Г. Гриник, д-р с.-г. наук;
астр. О.Ю. Громяк - НЛТУ Украти, м. Львiв
особливост1 ходу росту модальних соснових деревостан1в подыьсько! височини
За результатами опрацювання стащонарних i тимчасових пробних площ та аналь зу повидшьно! бази даних ВО "Укрдержлюпроект" здшснено моделювання динамши основних таксацшних показниюв модальних соснових деревостанш I класу боштету в типах люорослинних умов (ТЛУ) В2, В3, С2 та С3 на територп захщно! частини По-дшьсько! височини.
За результатами здшсненого регресшного аналiзу пiдiбрано адекватнi моделi для опису залежностей дослiджуваних таксацiйних ознак деревосташв сосни звичайно!. Адекватнiсть отриманих моделей характеризуеться достатньо високими коефiцieнтами детермшацп та рештою статистичних показникiв.
Практична цшшсть отриманих моделей полягае в !хньому використаннi пiд час створення нормативно-довiдкових матерiалiв, а також шд час планування та здiйснення господарських заходш з метою пiдвищення продуктивной соснових деревостанш району дослiдження.
Ключовi слова: деревостани сосни звичайно!, моделювання, таксацшш ознаки, Подiльська височина.
Вступ. На сьогоднi для практики лкового господарства необхвдно роз-робити та створити нормативно-довiдковi матерiали модальних соснових деревосташв, особливо в рiзних типах лкорослинних умов та рiзних типах лiсу [1, 11]. Особливо щкавими, як у науковому, так i у прикладному аспектах е сосновi деревостани захiдноí частини Подшьсько!' височини, яка характеризуеться знач-ною рiзноманiтнiстю як географiчно-природничих районiв, розташованих на цiй територп, так й ктотною диференцiацiею лiсових далянок, як за типами т-сорослинних умов, так i за типами лку. Для розроблення таксацiйних нормати-вiв, передовсш, потрiбно дослiдити, описати та проаналiзувати динамiчнi про-цеси росту модальних деревосташв з подальшим моделюванням цих процесiв.
Мета дослщження - здшснити моделювання основних таксацшних показниюв модальних соснових деревостанш захщно!' частини Подальсько!' Височини.
Обсяг дослщного матер1алу. Для дослiдження та моделювання динамь ки таксацiйних ознак соснових деревосташв використано матерiали 52 стащ-онарних та тимчасових пробних площ. Шд час виконання польових дослвджень враховано всi вимоги, передбаченi лковпорядкувальною iнструкцiею iз закла-дання пробних площ [15]. На основi результат опрацювання польових досль
Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.10
джень, на пробних площах визначено середн значения таксацшних ознак дос-лiджуваних деревосташв [2, 3]. Пробнi площi закладено в модальних соснових деревостанах у типах лкорослинних умов В2, В3, С2 та С3. Динамiку таксацшних ознак дослвджено у типах лку: свiжому та вологому дубово-соснових суборах (далi В2 д-С та В3 д-С) [4] i свiжому та вологому грабово-дубово-сосно-вих сугрудах (далi С3 гд-С та С3 гд-С) [5]. Первиннi матерiали польових досль джень пробних площ опрацьовували за допомогою пакетних програм " Statisti-ca" та "MS Excel". Для дослщження динамiки частки головно! породи та для ве-рифжацп отриманих результатiв використано реляцшну повидшьну базу даних [3], розроблену ВО "Укрдержлкпроект", актуальну станом на 01.01.2012 р.
Методика дослщження. Шд час дослщжень використано загальнона-уковi методи, зокрема: класифшащя, узагальнення, синтез та системний аналiз. Моделювання динамiки середньо! висоти, середнього дiаметра, вiдносноí та абсолютно!' повнот, видових чисел та загальних запасiв здiйснено за допомогою вщповвдних функцiй, яш наведено нижче [3]. Для регiону дослщження усеред-нено форми кривих, ят описують динамiку середньо! висоти. Базовою прийня-то середню висоту у 100^чному вiцi, яка встановлюеться на основi бонiтетноí шкали М.М. Орлова [14]. За результатами опрацювання повидшьно! бази, з метою встановлення середнього значення таксацiйних ознак, встановлено, що се-редня висота головно! породи дещо вiдрiзняеться у деревостанах I класу боште-ту до^джуваних тип1в лiсу та тишв лiсорослинних умов. Зважаючи на це та на ктотну рiзницю у динамщ вiдносноí повноти та частки сосни звичайно! у скла-дi деревостану, доцiльно здшснювати моделювання таксацшних ознак окремо для деревосташв рiзних тишв лку [10, 12]. Це дае змогу поршняти штенсив-нкть росту за висотою у деревних порiд з подiбними приростами на основi ана-лiзу 'х швидкорослосп [3, 6-9, 13].
Результати дослвдження. Для опису динамiки середньо! висоти (Н) для соснових деревостанiв I класу бонiтету використано функцда, загальний вигляд яко! описано ршнянням (1). Динамiку вiдносноí повноти модельовано за рiвнян-ням загального виду (2). Значення середнього дiаметра (D) для дерев сосни зви-чайно! визначено за загальним ршняннями (3). Значення суми площ поперечного перетину (G) для соснових деревосташв I класу боштету визначено за рiв-няннями (4), загального запасу (М) - (5) та видових чисел (F) - (6). Динамшу частки головно! породи (Ч) у складi модальних соснових деревостанiв моделю-вали, використовуючи ршняння (7) та (8).
( ^-а.LN(А) Y2
Н = H
в
(1)
Аа0-а1■LN (Ав)
-,Ав
P = U0-А? + а2-Ha + U4-HB5; (2)
D = (а0 + аг HB) ■ ра ■ На3-а4■нв ; (3)
G = (а0 + а! ■ Нв + а2 ■ Нв2) ■ (1 - ехр(-а3 ■ Hg>■А))а5+°б LN(Hв); (4)
М = Р ■ (а0 + ах ■ HB) ■ На-а4LN(H )-а5LN(Н)2; (5)
F = ( а0 - аг Н )■ Н а2 + а4^ D* ; (6)
Змкт 13
Ч = а0 + а1 • Ьп(А); (7) Ч = а0 + а1 • Ai + а2• А2, (8)
де: А1 - вiк деревостану, роив; АВ - базовий вк деревостану (100 роив); НВ -базова висота, м.
Розв'язок рiвняння залежностi здайснено шляхом пошуку мiнiмуму квад-ратш рiзницi емтричних i модельованих значень, а адекватнкть моделi ощнено за значенням коефщкнта детермiнацií К2 [2]. Перевiрку отриманих результата здiйснено за допомогою порiвняльного аналiзу отриманих модельованих значень з емшричними даними повидшьно1 бази даних та з результатами досль джень на постiйних i тимчасових пробних площах. За результатами узагальнен-ня та моделювання динамiки таксацшних ознак соснових деревостанiв I класу бонiтету рiзних типiв лiсу розраховано значения коефщкштв функцií (1)-(8), яю наведено у таблицi, а графiчну iнтерпретацiю отриманих моделей представлено на рис. (а)-(е).
Табл. Коеф^енти функцш (1)-(8) динамiки таксацшних ознак модальних соснових деревостатв I класу боттету
Коефщкнти рiвнянь Тип лiсорослинних умов, тип лку
Б2 Б3 С2 С3 б2 Б3 С2 С3
Н (1) В (3)
ао 10,463 11,049 10,691 9,817 43,149 -29,265 58,602 37,317
а1 0,944 1,048 0,986 0,876 -1,508 1,071 -2,076 -1,298
а2 0,237 0,249 0,240 0,236 -0,126 -0,110 -0,068 -2,376
а3 - - - - -29,771 -504,615 171,695 -43,916
а4 - - - - 1,099 18,198 -6,085 1,584
Р (2) О (4)
ао -11,723 -11,731 -3,691 -9,337 4,202 6,101 5,143 5,528
а1 -2,844 -2,669 -1,087 -2,640 1,887 1,779 1,776 1,761
а2 0,907 1,116 1,487 1,039 -0,028 -0,028 -0,029 -0,028
а3 -0,057 -0,129 -0,216 -0,112 -0,058 -0,058 -0,058 -0,058
а4 -62,691 -62,691 -62,691 -62,691 1,116 1,116 1,116 1,116
а5 -87,865 -87,865 -87,865 -87,865 0,738 0,738 0,738 0,738
а6 - - - - -0,095 -0,095 -0,095 -0,095
М (5) ^ (6)
ао 3,049 3,050 3,040 3,038 1,242 1,832 76,455 556,358
а1 1,179 1,184 1,146 1,122 -4,105 -5,686 -0,769 3,786
а2 -1,631 -1,832 -1,639 -1,403 -8,210 -6,478 -0,016 -0,210
а3 -1,371 -1,531 -1,400 -1,250 553,520 552,554 498,814 99,418
а4 0,190 0,220 0,197 0,173 -0,059 -0,057 -0,090 0,230
Ч (7) Ч (8) Ч (7) Ч (8)
ао 4,975 6,774 4,323 5,979
а1 1,029 0,035 0,884 0,026
а2 - -0,001 - 0,001
За верифжацда отриманих результатов, поршнюючи вихвдш емпiричнi даш iз змодельованими, встановлено, що середня квадратична рiзниця мiж ними не перевищувала ±3 %. Крш цього, за /-критерieм Ст'юдента встановлено значущкть на 5 %-му рiвнi коефiцieнтiв, що характеризують незалежнi змшш.
90 100 110 120
Вш, роетв
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Вш, рошв
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Вж, роив
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 В ¡к, роив
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 12С Вш, рошв
г;
д)
е)
Рис. Динамта таксацшних ознак модальних соснових деревосташв I класу боттету:
а) середньог висоти; б) вгдносног повноти; в) середнього д'шметра; г) суми площ поперечных перетитв; д) загального запасу; е) частки головног породи; для типу лку: 1) В „ д-С; 2) В,, д-С; 3) С\, гд-С; 4) С,, гд-С
Aнaлiзyючи динамку pостy y висоту, встановлено, що значення се-pедньоï висоти для модальна сосновиx деpевостaнiв I класу бонiтетy y piзниx типax лiсоpослинниx умов та типax лiсy вiдpiзняються незначно. Бaзовi сеpеднi висоти y вшд 100 pокiв, визнaченi для деpевостaнiв y piзниx ТЛУ за pезyльтaтa-ми опpaцювaния польовиx данж пpобниx площ та мaтеpiaлiв повидально!' pеля-цiйноï бази дaниx, таи: 28,2 м - для деpевостaнiв y тиш лiсy В2 д-С, 27,8 м - для В3 д-С, 28,0 м - для С2 гд-С та 28,4 м - для С3 гд-С. Таким чином, максимальш значення ujeï тaксaцiйноï ознаки xapaктеpнi для сосновиx деpевостaнiв y С3 гд-С, а мЫмальш - y В3 д-С. Пояснити це явище можна динамкою вiдносноï пов-ноти та часткою головноï поpоди y склaдi деpевостaнy.
У деpевостaнax, якi pостyть y тиш лку В2 д-С, за paxyнок незнaчноï час-тки сyпyтнix поpiд, яка змiнюeться в межax 2,7 одииицi y вiцi 20 pокiв до 0,1 - y вщ 120 pокiв, вiдзнaчено активний piст y висоту та, починаючи вщ вiкy S1 pо-ку, найвище значення вiдносноï повноти фис. е). Пpичииою такого явища e, пе-pедyсiм, внyтpiшньовидовa конкypенцiя та, поpiвняно, незначний вiдпaд деpев головноï поpоди. Деpевa вiдпaдy сосни xapaктеpизyються найнижчими значен-нями як висоти, так i дiaметpa стовбypa, тому, незважаючи на нaйгipшi, поpiв-няно iз pештою дослiджyвaниx деpевостaнiв, rpyrnmi та гiдpологiчнi умови, фоpмyeться доволi пpодyктивний деpевостaн з незначною часткою сyпyтнix по-piд, значною як ввдносною, так i абсолютною повнотами фис. б, г), та загаль-ним запасом (pис. д).
Для деpевостaнiв, якi pостyть y тиш лку В3 д-С, частка сyпyтнix поpiд iстотно зменшyeться, зокpемa y вщ 21-S0 pокiв змiнюeться вщ 2,6 до 1,6 оди-нищ (pис. е). Таким чином, за вщносно спpиятливиx Ipyнтово-гiдpологiчниx умов y тaкиx деpевостaнax деpевa сосни звичaйноï зазнають кpiм виyтpiшньо-видовоï конкypенцiï, ще й доволi iстотноï мiжвидовоï. Нaслiдком цього e вiдпaд деpев сосни звичайно!, яш не втримують конкypентноï боpотьби з дубом, ^а-бом або беpезою, та мають сеpеднi значення висоти та дiaметpa стовбypa близь-кi, або нектотно нижчi вiд сеpеднix y деpевостaнi. Таким чином вiдбyвaeться к-тотне зменшення вiдносноï та aбсолютноï повнот фис. б, г), а загальний запас e фактично найнижчим сеpед дослiджyвaниx деpевостaнiв, кpiм деpевостaнiв y тиш лку С2 гд-С фис. д).
Для сосновиx деpевостaнiв y тиш лку С2 гд-С xapaктеpним e поpiвияно невисока iнтенсивнiсть pостy y висоту (pис. а), нижчi значення пpитaмaннi тшь-ки модальним сосновим деpевостaнaми в типi лку В3 дС. Це пpизводить до збшьшення значень сеpеднього дiaметpa стовбypa (pис. в). Зважаючи на поpiв-няно значну частку сyпyтнix ropw, яка впpодовж вiкового дiaпaзонy 41-120 pо-кiв зменшувалася вiд 2,7 до 1,4 одинищ (pис. е), та пpaктично найнижчу вiднос-ну повноту з-помiж деpевостaнiв yсix дослiджyвaниx типiв лiсy (pис. б), сосновi деpевостaн y типi лiсy С2 гд-С вiдзнaчaються найнижчими значеннями абсолют-ноï повноти (pис. г) та загального запасу деpевостaнy (pис. д). У зв'язку iз знач-ним зменшенням частки сyпyтнix поpiд y деpевостaнax цього типу лiсy шдви-щyeться внyтpiшньовидовa конкypенцiя мiж деpевaми сосни звичайно!, що пpизводить до збшьшення частки y вiдпaдi деpев iз достатньо високими значен-
16
Збiрник нayкoвo-технiчних прнць
Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.10
нями висоти та дiаметра стовбура, що i призводить до зменшення вiдносноí i абсолютно!' повнот та загального запасу, порiвняно i3 деревостанами решти дос-лiджуваних типiв лiсу.
В умовах С3, зважаючи на оптимальнi умови за трофнктю та вологiстю Грунту, дерева сосни звичайно!' переважають супутш породи за ростом у висоту (рис. а). Частка сосни звичайно!' збшьшуеться, а частка супутнiх порщ - iстотно зменшуеться (рис. е). Таким чином, дерева супутшх порщ, якi виступають як "пiдгiн" для дерев сосни, випадають зi складу деревостану. Вiдповiдно, ввднос-на повнота соснових деревостанах у цьому ТЛУ знижуеться вiд вiку 50 роюв вiд 0,77 до 0,71 у вщ 120 роюв. Разом з тим, у вiцi 31-90 ротв середнi дiаметри дерев сосни звичайно!' в цьому ТЛУ е найнижч^ поршняно iз деревостанами решти до^джуваних тишв лiсу, оскiльки вiдбуваеться максимальний рiст у висоту (рис. в). Як наслвдок, абсолютна повнота в таких деревостанах е найниж-чою, поршняно iз рештою деревосташв, за винятком деревостанш у ТЛУ С2 (рис. г). За загальним запасом деревостани в цьому тиш лiсу переважають тшь-ки деревостани в тиш лку В2 дС (рис. д), оскшьки дерева сосни звичайно!' фор-мують стовбури значного об'ему, а у деревах ввдпаду переважають дерева супутшх порвд та вiдсталi у ростi сосновi дерева.
Висновки. За результатами здшсненого регресiйного аналiзу пiдiбрано адекватнi моделi для опису динамiки основних таксацшних ознак дослвджува-них деревостанiв. Адекватнкть отриманих моделей характеризуеться достатньо високими коефiцiентами детермiнацií та рештою статистичних показниками. За результатами аналiзу основних таксацшних ознак модальних соснових деревосташв у суборових та сугрудових типах лiсу виявлено та пояснено особливосп динамiки цих ознак.
Отримаш результати моделювання таксацiйних ознак модальних соснових деревосташв I класу бошгету будуть використанi для складання ввдповвд-них таблиць ходу росту, як доцiльно використовувати пiд час лкотаксацшних та лiсовпорядних робiт, а також для ''хнього використання у лкогосподарсько-му виробництвi в регюш дослiдження.
Лiтература
1. Вентцель О.Н. Изучение производительности и товарной структуры древостоев у зависимости от их строения и условий произростания / О.Н. Вентцель, В.С. Моисеев, И.А. Нахабцев // Лесная таксация и лесоустройство: межвуз. сб. науч. тр. - Красноярск : КПИ, 1982. - С. 86-91.
2. Горошко М.П. Бюметрш : навч. поибн. / М.П. Горошко, С.1. Миклуш, П.Г. Хомюк. -Львгв : Вид-во "Камула", 2004. - 236 с.
3. Гриник Г.Г. Моделювання росту букових деревостангв Украшських Карпат iз врахуван-ня особливостей рельефу мiсцевостi / Г.Г. Гриник // Науковi працi ЛАНУ. - 2012. - Вип. 10. -С. 126-130.
4. Громяк О.Ю. Дослщження особливостей морфолого-таксащйно! будови соснових деревосташв у суборових умовах / О.Ю. Громяк, Г.Г. Гриник, М.1. Ярош // Науковий вюник НЛТУ Украши. - 2013. - Вип. 23.1. - С. 84-89.
5. Громяк О.Ю. Дослщження та статистичний аналiз морфолого-таксацшно! будови соснових деревосташв у сугрудових умовах / О.Ю. Громяк, Г.Г. Гриник, П.П. Мосейчук, А.В. Шишкш // Науковий вюник НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.1. - С. 39-44.
6. Давыдов М.В. О дифференцированном бонитировании при лесоустройстве / М.В. Давыдов // Лесной журнал. - 1972. - № 4. - С. 3-7.
7. Давыдов М.В. Бонитирование насаждений с учётом особенностей их роста по высоте / М.В. Давыдов // Лесное хозяйство. - 1980. - № 4. - С. 55-58.
8. Каганяк Ю. Й. Оптишзацк люокористування агрегованого на типолопчнш основi гос-подарства / Ю. Й. Каганяк // Науковий вюник НЛТУ Украши. - 2006. - Вип. 16.2 - С. 31-37.
9. Каганяк Ю. Й. Прогноз потенцшно! продуктивностi соснових та букових деревосташв / Ю. Й. Каганяк // Науковий вюник НЛТУ Украши. - 2006. - Вип. 16.6 - С. 39-44.
10. Кофман Г.Б. Рост и форма деревьев / Г.Б. Кофман. - Новосибирск : Наука. Сибирское отделение, 1986. - 210 с.
11. Моисеев В.С. Изучение производительности насаждений у зависимости от их строения и условий произрастания / Моисеев В.С., Нахабцев И.А. // Лесная таксация и лесоустройство : межвуз. сб. науч. трудов. - Красноярск : КПИ, 1984. - С. 36-42.
12. Никитин К.Е. К вопросу бонитирования насаждений / К.Е. Никитин // Лесной журнал. - 1959. - № 4. - С. 7-13.
13. Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии / А.З. Швиденко, А.А. Строчинский, Ю.Н. Савич, С.Н. Кашпор / под. ред. А.З. Швиденко. - К. : Из-дво "Урожай", 1987. - 559 с.
14. Орлов М.М. Лесоустройство / Орлов М.М. // Изд-во журн. "Лесное хозяйство, лесопромышленность и топливо". - М., 1927, т.1 : Элементы лесного хозяйства. - 428 с.
15. СОУ 02.02-37-476:2006 Пкщ пробш люовпорядш. Метод закладання : [Чинний вщ 2007-05-01]. - К. : Мшагропоттики Украши, 2006. - 32 с.
Гриник Г.Г., Громяк О.Ю. Особенности хода роста модальных сосновых древостоев Подольской возвышенности
По результатам проработки стационарных и временных пробных площадей, а также повыдельной базы данных ВО "Укргослеспроект" осуществлено моделирование динамики основных таксационных показателей модальных сосновых древостоев I класса бонитета в типах лесорастительных условий (ТЛУ) B2, B3, C2 и C3 на территории западной части Подольской возвышенности.
По результатам осуществленного регрессионного анализа подобраны адекватные модели для описания зависимостей исследуемых таксационных показателей древостоев сосны обыкновенной. Адекватность полученных моделей характеризуется достаточно высокими коэффициентами детерминации и остальными статистическими показателями.
Практическая ценность полученных моделей заключается в возможности их использовании при создании нормативно-справочных материалов, а также при планировании и осуществлении хозяйственных мероприятий с целью повышения производительности сосновых древостоев района исследования.
Ключевые слова: древостои сосны обыкновенной, моделирование, таксационные признаки, Подольская возвышенность.
Hrynyk H.H., Gromyak O.Yu. Growth Dynamic of Modal Scotch Pine Stands of Podillya Sublimity
As a result of processing fixed and temporary plots and database of the production association "Ukrderzhlisproekt", the models of dynamics of basic assessments indexes of modal pine stands of the I class quality is carried out in the types of site conditions B2, B3, C2 and C3 on the territory of western part of Podillya Sublimity. As a result of the conducted regressive analysis some adequate models for the description of dependences of the probed assessments peculiarities of Scotch pine stands are selected. Adequacy of the models obtained is characterized by the high enough coefficients of determination and other statistical indexes. The practical value of the models obtained is in their use during creation of normative and background papers, and also during planning and implementation of economic measures in order to increase the productivity of Scotch pine stands plot.
Key words: Scotch pine stands, design, assessments signs, Podillya Sublimity.
