CC BY
38
4. Молоткова И.И. Строение, биология и сортиментная структура естественных пихтовых насаждений Закарпатья : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. с.-х. наук: спец. 06.03.02 "Лесоустройсво и лесная таксация" / И.И. Молоткова. - Харьков, 1965. - 23 с.
5. Парпан Т.В. Бiолого-географiчнi особливосп ялищ бшо! у Центральнш Сврош та в Укршш / Т.В. Парпан // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : Вид-во УкрДЛТУ. - 2000. - Вип. 10.3. - С. 54-69.
6. Бродович Р.1. Сучасний стан та науково-обгрунтована стратепя вщтворення ялицевих лiсiв Украшських Карпат / Р.1. Бродович, Т.М. Порада, 1.П. Равлюк // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : Вид-во УкрДЛТУ. - 2003. - Вип. 13.3. - С. 199-206.
7. Швиденко А.И. Пихтовые леса Украины / А.И. Швиденко. - Львов : Изд-во "Высш. шк.", 1980. - 192 с.
Гриник Г.Г. Лесоводственно-таксационная характеристика пихтовых древостоев Украинских Карпат с учетом особенностей рельефа
Осуществлен анализ лесоводственно-таксационной структуры пихтовых древостоев на территории Гослесфонда в Украинских Карпатах на основе повыдельной базы данных ПО "Укргослеспроект", в частности: распределение площадей и запасов по типам лесорастительных условий, относительным полнотам и классам бонитетов. Исследованы особенности зависимости лесоводственно-таксационных показателей от высоты над уровнем моря, экспозиции и крутизны склона. Определены лучшие условия роста для пихтовых древостоев с учетом орографических особенностей рельефа участков.
Hrynyk H.H. Forestry and assessment characteristics of silver-fir forests stands in Ukrainian Carpathians account relief features
The analysis of forestry and assessments silver-fir forests stands structure is carried out on territory of State forest found in Ukrainian Carpathians on the basis of database SU "Ukrderzhlisproekt", in particular: distributing of areas and supplies after the types site conditions, by the relative stocking and by the classes of sites indexes. The features of dependence of forestry and assessments are investigational from a level height, display and steepness of slope. Found areas with the best terms of growth for silver-fir forests stands account the orographic features of relief._
УДК 630*43 Ст. наук. сп^роб. В.П. Ворон1, канд. с.-г. наук;
мол. наук. сп^роб. €.€. Мельник1; бакалавр С.Г. Сидоренко2
ОСОБЛИВОСТ1 РОЗВИТКУ СОСНЯК1В П1СЛЯ НИЗОВИХ ПОЖЕЖ ЗА Р1ЗНИХ ТИП1В ПОШКОДЖЕННЯ ДЕРЕВ
Проаналiзовано змши стану соснягав внаслщок низових пожеж у люах зелено! зони Харкова. Виявлено особливосп !х розвитку за рiзних тишв пошкодження дерев вогнем та роль рiзних факторiв у шсляпожежному розвитку соснягав.
Ключовг слова: лiсовi пожеж^ конвективний тепловий потж, теплове випром^ нювання.
Посилення антропогенного впливу на люи призвело до зростання кшькосп та масштаб1в люових пожеж, як е другим тсля вирубування гло-бальним чинником !х знищення та пригшчення [2, 10, 17]. Люов1 пожеж1 зав-дають величезш економ1чш, еколопчш та сощальш збитки [7, 10, 15, 17]. Постшно напружена ситуащя з люовими пожежами 1 в Украш [4, 7, 10].
1 Украшський НД1 тсового господарства та агротсомелюрацл iM. Г.М. Висоцького;
2 Харювський нацюнальний аграрний унiверситет iм. В.В. Докучаева
Висока пожеженебезпечшсть лiсiв зелено! зони Харкова зумовлена на-явнiстю соснякiв та штенсивним рекреацiйним навантаженням, насамперед пiкнiкового типу, який супроводжуеться розпалюванням вогнищ [4-6]. Бшьше 90 % вiд загально! кiлькостi пожеж припадае на сосняки [4-6]. Антропогенний характер виникнення пожеж тдтверджуе анатз бази даних пожеж (понад 20 роюв) ДП "Жовтневого ЛГ", лiси якого становлять основну частину ще! зелено! зони [4, 6]. Бшьше 80 %> випадюв лiсових пожеж трапляються в перюд вiд 10 до 20 год. Велика !х кiлькiсть у вихщш та свягковi днi [6, 7].
Ця робота е продовженням комплексних дослщжень лабораторп еко-логл лiсу УкрНД1ЛГА щодо вивчення шсляпожежного розвитку соснякiв [4, 5, 6]. Основна !! мета - вивчити основш тенденцп розвитку сосняюв, що тд-далися ди рiзних титв пошкодження пiд час низових пожежах. Пщ час поже-ж^ як вщомо, можливi три механiзми переносу тепла. На конвективний теп-ловий потж припадае 80-82 %, теплове випромшювання - 14-17 %, теплопро-вiднiсть - 3-4 % [1, 11, 17]. Вони спричиняють таю змши [1, 13, 16, 17]:
• пошкодження бруньок i отки хво! вiд конвективного теплового потоку;
• опж стовбура вiд теплового випромшювання;
• пошкодження коршня дерев ввд теплопровщноста.
При дп конвективного теплового потоку з температурою вщ 60 до 120°С бруньки i хвоя пошкоджуються навiть протягом деюлькох десяткiв секунд. [11,12,16]. Стушнь пошкодження тепловим випромiнюванням залежить вщ дiаметра та висоти пiдняття вогню по стовбуру [17, 19]. У дерев з товстою корою в разi швидкого просування пожежi не завжди можливе сильне пошкодження [13], але на зворотному бощ стовбура по напряму вiтру, через виникнення турбулентних завихрень, конвективний тепловий потж зростае, по-лум'я шдшмаеться догори, пiдсушуючи та на^ваючи стовбур [11, 13, 14].
Дослщження розвитку середньовiкових чистих соснякiв, пошкоджених тепловим випромшюванням внаслiдок низових пожеж проводили на 16 пос-тшних пробних площах (далi - ППП) у Васищевському лiсництвi ДП "Жов-тневе ЛГ". У липнi 2011 р. було закладено двi ППП в сосновому молодняку, що навесш був пошкоджений конвекцшним теплоперенесенням внаслщок ни-зово! пожежi. ППП закладено зпдно зi загальноприйнятими у лiсiвництвi та таксацп методиками [3, 7, 9]. Стан дерев ощнювали за рiвнем дефолiацi! (пе-редчасна втрата) та дехромацп (змiни кольору) хво!, а шдекс стану деревоста-ну розраховували як середньозважену величину категорш стану [8]. Висоту нагару визначали за максимальним пiдняттям почорнiння по стовбуру [19].
Таксацшш характеристики сосняюв, у яких стовбур пошкоджений тепловим випромшюванням, представлено у табл. 1 Осюльки вш соснякiв становить 50-80 роюв коливання таксацшних показникiв доволi значне. Се-редня висота та дiаметр змiнюються в межах 20 %, густота - вiд 400 до 711 шт./га, запас - вщ 313 до 525 м3/га, повнота - вщ 0,66 до 0,96. Важливь шою у короткому перiодi пiсляпожежного розвитку е змша стану деревоста-нiв. 1ндекс стану деревосташв ППП змiнювався вiд 2,48 до 5,22.
Табл. 1. Таксацшна характеристика пошкоджених пожежами середньовжових сосняшв
№ п/п Пора та рж пожеж! Дата закладання Нср, м Ар, см Бош-тет М, м3/га N шт/га Пов-нота
11 2007 31.08.09 23,5 30,3 I 313 422 0,66
12 2007 31.08.09 24,1 28,8 I 398 589 0,81
1 весна 2009 29.07.09 22,1 26 I 353 675 0,8
2 весна 2009 29.07.09 24,1 27,4 I 326 522 0,66
3 весна 2009 29.07.09 23,4 28,6 I 360 544 0,75
7 весна 2009 31.08.09 23,8 27 I 344 586 0,71
4 лгго 2009 29.07.09 24,3 29,5 I 509 711 0,95
5 лгго 2009 29.07.09 25,3 32,6 !а 525 573 0,96
6 лгго 2009 29.07.09 23,7 28,4 I 439 673 0,9
8 лгто 2009 31.08.09 25,5 28,6 ^ 480 678 0,93
9 лгто 2009 31.08.09 23,4 29,2 I 471 692 0,96
13 весна 2011 22.07.11 24,7 31,6 I 331 400 0,66
14 весна 2011 22.07.11 24,5 32,8 I 380 425 0,80
15 весна 2011 22.07.11 23,5 30,2 I 389 516 0,82
16 весна 2011 22.07.11 24,0 30,5 I 417 544 0,83
17 весна 2011 22.07.11 23,6 29,7 I 391 544 0,81
Бшьшють деревосташв сильно ослаблен (табл. 2). В одного ж щдекс стану -бiльше 4,5 (загибл). Найвищий iндекс стану - у деревостанах iз нагаром > 2,5 м
Табл. 2. Стан пошкоджених пожежами середньовжових соснятв
Розподш дерев за категор1ями стану, %
№ Н нагару,м 1ндекс 1 2 3 4 5 6
ППП ста1Пожежа 2007 року
11 3,67 5,22 0 8 14 1 0 76
12 3,01 2,84 1 48 37 3 8 4
Пожежа весни 2009 року
7 0,36 2,67 0 33 67 0 0 0
1 0,79 2,73 0 27 73 0 0 0
3 2,88 2,93 0 21 64 14 0 0
2 3,45 3,19 0 11 62 26 2 0
Пожежа лги 2009 року
6 0,31 2,64 0 39 58 3 0 0
9 0,51 2,54 0 46 54 0 0 0
5 0,97 2,72 0 34 63 1 2 0
4 1,00 2,67 2 35 61 1 0 2
8 1,03 2,79 0 24 74 2 0 0
Пожежа весни 2011 року
14 1,00 2,75 0 27 71 2 0 0
13 1,30 2,48 6 46 46 0 0 2
15 1,50 2,67 1 35 62 0 1 1
16 2,61 2,85 0 32 60 4 0 4
17 2,78 3,19 0 10 65 19 5 0
У вшх деревостанах майже немае здорових дерев. Лише на чотирьох ППП дерева I категорп стану становлять вщ 1 до 6 %. Основна частка припа-дае на сильно ослаблеш дерева. У першi два мюящ пiсля пожежi в дослщжу-
ваних сосняках частка сухостою не перевищуе 5 %. Сухостш наявний, зазви-чай, у деревостанах з високим тдняттям вогню по стовбуру (2,5 м). Водночас у сосняках виявлено високий вщсоток усихаючих дерев - ППП 3- 14 %, ППП 2- 26, ППП 17- 19 %. У дослщжуваних деревостанах не спостер^алося обго-рання гiлок, всихання хво! чи пагонiв, тобто пошкодження вщ конвективного теплового потоку. Основним наслщком ди теплового випромiнювання е отк стовбура (особливо небезпечний обпал нижньо! частини зони тонко! кори), видшення живищ на стовбурах.
Оцiнка стану пошкоджених тепловим випромiнюванням соснякiв у рш пожежi дае змогу визначити залежнють мiж iндексом стану та висотою тд-няття вогню в деревостанах. Кореляцшна залежнiсть iндексу стану з висотою нагару в деревосташ е тюною (г=0,82; /факга=5,12; /й_0,001=4,22; и=12) (рис. 1).
Рис. 1. Залежшсть тдексу стану соснятв вид висоти нагару на стовбурах
Порiвнюючи деревостани з рiзним перiодом тсля пожежi, виявити та-ку залежнють бувае складно. Справа в тому, що сценарш можливого розвитку за одте! i пе! ж величини нагару е неоднозначний. Як приклад, можна навести ППП 11 та ППП 12. В обох деревосташв висота тдняття вогню > 3 м, але на однш ППП сосняк загинув, на шшш перебувае в сильно ослабленому сташ. У разi пошкодження стовбура важливим е ступiнь прогорання кори, тобто чи пошкоджений камбiй. Якщо ж товщина кори значна i вогонь не пропалив 11, небезпека пошкодження камбж>, якщо вогонь доходить до тонко! кори.
1ншим негативним моментом е пошкодження кореневих систем внас-лщок теплопровщносп Грунту. У цьому планi важливим е те, наскшьки були розвиненi кореневi системи до пожежг Якщо коренева система потужна, коли добре розвинеш не лиже поверхнев^ а й стержневi коренi, дерево може компенсувати втрати у верхшх пошкоджених пожежею шарах Грунту. Зовим iнша ситуацiя, коли кореневi системи можна назвати умовно слаборозвине-ними. Це можливе при мшких Грунтах - на болотах, або коли на незначнш глибит розташованi вапняки, або iншi породи не проникливi для корiння. З шшого боку, слаборозвиненi кореневi системи е також на похованих Грунтах.
У сосняках, що ростуть на похованих Грунтах i як схильт до негативного впливу коренево! губки, навпъ за незначного ослаблення [18 ], тсля по-жеж та посушливих умов провокуеться розвиток етфгготп цього патогенна. Наявнiсть похованих гумусових горизонтiв на глибинi до 1 м було тдтвер-
джено Грунтовими дослщженнями, а за деякими даними, саме на таких Грунтах дерева схильш до ураження кореневою губкою. Такими е сосняки на ППП 11 та 12, яю пошкоджеш сильною низовою пожежею 2007 р., яка спро-вокувала спадах коренево! губки. На ППП 11 вщзначено всихання дерев щ-лими куртинами, а частка сухостою становить - 76 %.
Основною причиною пошкодження соснового молодняку конвек-цiйним тепловим потоком у разi низово! пожежi е низьке розмщенням крони дерев над землею вщ 0,4 до 0,6 м, тодi як середня висота нагару становила вщповщно 0,93 та 1,18 м. На окремих деревах хвоя повнютю згорша. Пожежа iстотно вплинула на стан деревостану. Стан молодняку на ППП 2 оцшюеться як сильно ослаблений, а на ППП 1 - як усихаючий (табл. 3). Значш негативш змши вiдбулися i в розподiлi дерев за категорiями стану. Загальна частка свь жого сухостою та всихаючих дерев на першш ППП становить - 53 %, на дру-гiй - 34 %. Частка сильно ослаблених дерев - вщповщно 33 та 48 %. Частка ослаблених дерев - 14 %. Здорових дерев на ППП 1 немае взагал^ а на ППП 2 - !х тшьки 4 %.
Табл. 3. Стан соснового молодняку, пошкодженого пожежею
Розподш дерев за категор1ями стану, %
№ ПИП Н нагару, м 1ндекс стану 1 2 3 4 5 6
1 1,18 3,65 0 14 33 27 26 0
2 0,93 3,18 4 14 48 26 8 0
На першш ППП в ослаблених дерев рiвень дехромацп 10-40 %, у сильно ослаблених - 10-80 %, всихаючих - 60-90, свiжого сухостою 90-100 % Критичним рiвнем дехромацп можна вважати > 70 %. Мiж величиною дехромацп та категс^ею стану встановлено тюну кореляцiйну задежнiсть (Я=0,92).
Табл. 4. Розподт дерев р1зноТ категорп стану в пошкодженому пожежею сосновому молодняку за вiдсотком дехромацп
Категор1я стану
0-10
11-20
21-30
31-40
Дехромац1я, %
41-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
1
0,3
4,2
8,9
1,3
0,3
1,6
8,6
4,3
6,2
9,4
6,6
0.3
9,4
10,1
4,3
24,2
0,3
4,5
10,5
9,9
4,3
6,2
9,7
16,0
10,1
25,7
5
1снуе також тюна кореляцшна залежшсть мiж станом та вщсотком стовбура, пошкодженого пожежею (К=0,86). Проте дiапазон коливання вщ-сотка стовбура пошкодженого пожежею, який вщповщае тш чи iншiй катего-рп стану, доволi широкий. Так, в ослаблених дерев вш коливаеться вщ 5 до 60 % стовбура, сильно ослаблених - вщ 30 до 90 %, усихаючих - 40-90 %, i свiжого сухостою - 70-100 % стовбура, пошкодженого пожежею. Вказаний дiапазон можна звузити, використавши лише де представлена бшьшють дерев пе! чи шшо! категорп. Тодi для ослаблених дерев вш буде становити 1140 %, сильно ослаблених - 30-80 усихаючих - 40-90 %, i свiжого сухостою -70-100 % стовбура пошкодженого пожежею.
Табл. 5. Розподл дерев соснового молодняку, пошкодженого пожежею залежно _eid категорп стану та % стовбура, пошкоджений пожежею_
Категор1я стану % стовбура, пошкоджений пожежею
0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-10С
1
2 0,4 4,4 3,6 4,4 1,2 0,4
3 0,8 0,8 11,7 6,0 10,9 4,0 1,6 0,8
4 0,4 2,0 3,6 4,0 6,8 4,0 3,2
5 1,6 0,8 ::.<•
1,6 5,2 3,6 16,1 9,2 14,8 8,0 10,0 5,6 25,8
Встановлено пряму достсгарну ткну кореляцшну залежнють мiж висота-ми дехромаци та нагару (n=485, r=0,73, /^^=21,61 при isi_0,001 = 3,29) (рис. 2).
s 600-
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Рис. 2. Залежшсть висоти дехромацп сосновых молоднятв в'д висоти нагару на
стовбурах
Висновки. Аналiз змши стану сосняюв внаслщок низових пожеж дав змогу виявити особливост 1х розвитку за рiзних типiв пошкодження дерев вогнем. Особливо небезпечним для розвитку соснових молодняюв е пошкодження конвекцшним тепловим потоком. Сценарiй можливого тсляпожеж-ного розвитку соснякiв е неоднозначний. У разi пошкодження стовбура важ-ливим е ступiнь прогорання кори, пошкодження кореневих систем. Мiж ш-дексом стану насаджень iз висотою нагару iснуе тiсний кореляцш зв'язок. По-сухи разом з перерахованим вище пошкодженням стовбура можуть iстотно знизити стiйкiсть дерева та спровокувати розвиток етфгтотп коренево1 губки.
Л1тература
1. Амосов Г. А. Некоторые особенности горения при лесных пожарах / Г. А. Амосов. - Л. : Изд-во ЛенНИИЛХ, 1958. - 29 с.
2. Влияние лесных пожаров на устойчивость хвойных пород / Э.Н. Валендик, А.И. Су-хинин, И.В. Косов. - Красноярск : Изд-во ИЛ СО РАН, 2006. - 96 с.
3. Воробьев Д.В. Методика лесопатологических исследований / Д.В. Воробьев. - К. : Вид-во "Урожай", 1967. - 386 с.
4. Ворон В.П. Пожеж1 як чинник дестабтзаци стану лгав зелених зон мют Укра1ни / В.П. Ворон, А.В. Леман, Т.Ф. Стельмахова, Ю.В. Плугатар // Науковий вюник НЛТУ Укра1ни : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2005. - Вип. 15.7. - С. 14-25.
5. Ворон В.П. Тенденци виникнення пожеж у люах зелено! зони м. Харкова / В.П. Ворон, €.€. Мельник // Лгавництво i агролюомелюращя : зб. наук. праць. - Харгав : Вид-во УкрНД1ЛГА, 2009. - Вип. 115. - С. 207-214.
6. Ворон В.П. Залежнють виникнення пожеж вщ тишв люу i характеристик деревостанiв та !х розвиток пiсля пожеж / В.П. Ворон, В.О. Лещенко, €.€. Мельник // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2010. - Вип. 20.8. -С. 64-71.
7. Ворон В.П. Науковi основи дiагностики антропогенного пошкодження лiсових екосис-тем / В.П. Ворон // Люовий журнал. - К. : Вид. дiм "Еко-шформ". - 2011. - № 1. - С. 24- 28.
8. Ворон В.П. Дiагностика та зонування пошкодження лгав Укра!ни аеротехногенним забрудненням : методичнi рекомендацп / В.П. Ворон, В.В. Лавров, М.А. Бондарук, Т.Ф. Стельмахова та шшг - Харкiв : Вид-во УкрНД1ЛГА, 2008. - 53 с.
9. Гром М.М. Люова таксащя : навч. посiбн. / М.М. Гром. - Львiв : Вид-во НЛТУ Укра-!ни, 2010. - 416 с.
10. Зибцев С.В. Стан охорони лгав вщ пожеж в Укра!ш та головш напрямки його покра-щення / С.В. Зибцев // Науковий вюник НАУ : зб. наук. праць. - Сер.: Лгавництво. - К. : Вид-во НАУ. - 2000. - Вип. 25. - С. 319-328.
11. Конев Э.В. Математическая модель горения лишайникового напочвенного покрова / Э.В. Конев // Вопросы лесной пирологии. - Красноярск, 1972. - С. 52-76.
12. Косов И.В. Механизм воздействия низовых пожаров на деревья хвойных видов / И.В. Косов // Пожары в лесных экосистемах Сибири : матер. Всероссийской конф.. 17-19 сентября 2008 г. - Красноярск, 2008. - С. 146-149.
13. Косов И.В. Устойчивость хвойных пород к воздействию лесных пожаров : дисс. ... канд. с.-х. наук / И.В. Косов. - Красноярск, 2006. - 134 с.
14. Косов И.В. Механизм повреждения древостоя при подстилочно-гумусовых пожарах / И.В. Косов, Е.К. Кисиляхов, В.Ю. Рыбников // Ботанические исследования в Сибири. -Красноярск, 2005. - Вып. 13. - С. 97-101.
15. Лещенко В.О. Прямi втрати люового господарства вщ пожеж у сосняках державного пщприемства "Змй'вське люове господарство" / В.О. Лещенко // Науковий вюник НЛТУ Укра-!ни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2009. - Вип. 19.8. - С. 14-25.
16. Сухинин А.И. О механизме горения сосновой хвои / А.И. Сухинин, Э.В. Конев // Вопросы лесной пирологии. - Красноярск, 1972. - С. 7-51.
17. Усеня В.В. Лесные пожары, последствия и борьба с ними / В.В. Усеня. - Гомель : ИЛ НАН Беларуси, 2002. - 206 с.
18. Усцкий И.М. Особенности формирования очагов корневой губки и влияние лесохо-зяйственных мероприятий на устойчивость насаждений сосны : дисс. ... канд. с.-х. наук / И.М. Усцкий. - Х., 1988. - 348 с.
19. Цветков П.А. Нагар как диагностический признак / П.А. Цветков // Хвойные боре-альной зоны : научно-практ. журнал. - Красноярск : Изд-во СибГТУ. - 2006. - Вып. 3. -С. 132-137.
Ворон В.П., Мельник Е.Е., Сидоренко С.Г. Особенности развития сосняков после низовых пожаров при разных типах повреждения деревьев
Проанализированы изменения состояния сосняков при низовых пожарах в лесах зеленой зоны Харькова. Обнаружены особенности их развития при разных типах повреждения деревьев огнем и роль разных факторов в послепожарном развитии сосняков.
Ключевые слова: низовые пожары, интенсивность пожара, типы повреждения огнем.
Voron V.P., Melnik E.E., Sidorenko S.G. Features of development of the pine forests are after basilar fires at the different types of damage of trees
The changes of the state of the pine forests are analysed at basilar fires in the forests of green area of Kharkov, Found out the features of their development at the different types of damage of trees by a fire that role of different factors in after to fire development of the pine forests.
Keywords: basilar fires, intensity of fire, types of damage a fire.
