ІНФОРМАЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ З МОНІТОРИНГУ ЛІСІВ УКРАЇНСЬКИХ КАРПАТ

Моніторинг лісів в регіоні Українських Карпат науковцями УкрНДІгірліс проводиться на пробних площах двох рівнів з середини 1960-х років. Мережа ПДО І-го рівня моніторингу лісів в регіоні мала дві схеми: з 1989 до 2003 року це було 90 об’єктів; з 2003 року було закладено 300 нових – ця схема наведена на рисунку 1. До 2003 року їх обстежували науковці УкрНДІгірліс, до 2010 – працівники лісовпорядкування, а з 2011 року ці роботи були передані на підприємства. Мережа ПДО ІІ-го рівня моніторингу лісів в регіоні (рис. 2) має більш давню історію – закладка об’єктів з вивчення структури та сукцесій лісів в регіоні Українських Карпат розпочалася одразу після організації УкрНДІ­гірліс в 1964 році (стара назва інституту – Карпатський філіал УкрНДІЛГА). До 1970 року було закладено 16 ППП в межах трьох трансект. В рамках наукової співпраці з Швейцарським НДІ лісу, снігу та ландшафту (далі – WSL) в 2000 році закладено ПДО в буковому пралісі Карпатського біосферного заповідника (далі КБЗ). Зараз дослідження проводяться на 8 пробних площах УкрНДІгірліс, які є найбільш репрезентативними для регіону.

Рис. 1. Розташування об’єктів І-го рівня моніторингу лісів

На мережі І-го рівня моніторингу лісів динаміка класу пошкодження (дефоліації) основних порід регіону з 1991 до 2016 року має характер синусоїди, але за породами відрізняється достатньо суттєво (рис. 3). Клас пошкодження згідно методики програми ІСР-Forest визначається за класами дефоліації та дехромації і найбільш тісно зв’язаний з показником дефоліації (це не природна втрата фотосинтезуючого апарату дерев), тому його ще називають – клас дефоліації. Коливання класу дефоліації найбільш суттєві (від 0,3 до 1,8) у ялини, хоча достовірність апроксимації його динаміки одна з найкращих. Крива апроксимації класу дефоліації ялини має три основних періоди за останні 26 років: з 1991 до 1998 відмічено інтенсивне погіршення середньої в регіоні дефоліації ялини з 4 до 14,5%; з 1999 до 2009 погіршення дефоліації ялини продовжувалося (з 14,5 до 19%), але з меншою інтенсивністю; з 2009 до 2016 має місце покращення дефоліації ялини з 19 до 10%. Клас пошкодження дуба коливається в значних межах з середнім значенням 1,3, а у бука після суттєвого зростання пошкоджень на початку 2000-х, з 2011 року має місце їх спад.

Рис. 3. Динаміка класу дефоліації основних порід Українських Карпат

Коливання класу дефоліації у дуба також суттєві (від 0,8 до 1,9), але достовірність апроксимації його динаміки вже найгірша (див. рис. 2). За останні 26 років крива апроксимації дефоліації дуба мала три мінімуми (1991 – 9%; 2000 – 13; 2015 – 11%) та два максимуми (1994 – 17%; 2007 – 16). Незважаючи на значні коливання зроблено висновок, що стан дібров в регіоні з 1991 року є дос­татньо стабільним з коливаннями середньої дефоліації в межах 12-15%. Коливання класу дефоліації у бука найменші (від 0,4 до 1,2) і достовірність апроксимації його динаміки одна з найкращих (див. рис. 2). Аналогічно з дубом крива апроксимації дефоліації бука мала три мінімуми (1991 – 2%; 1998 – 4; 2016 – 5%) та два максимуми (1995 – 9%; 2008 – 12). Зроблено висновок, що стан бучин Українських Карпат найкращий серед основних порід і, після незначного його погіршення з 2000 до 2008 року, за останні роки встановлено покращення стану бука.

Для розуміння факторів, які власне і формують стан лісів, зроблено аналіз динаміки інтенсивності (%) пошкоджень лісів ентомошкідниками. На загал інтенсивність цих пошкоджень основних порід регіону з 1991 також змінюється за синусоїдою (рис. 4), але її зв’язок з дефоліацією (див. рис. 3) тісний тільки для 

ялини (г=0,747), а не для бука (г=0,411) чи дуба (г=0,466). У ялини коливання величини пошкоджень найбільш суттєві (від 6 до 22%), а середнє значення найбільше – 13,6%. Достовірність апроксимації динаміки ентомопошкоджень ялини найкраща, а крива апроксимації має чотири мінімуми (1991 – 6%; 1996 – 9%; 2011 – 15; 2016 – 13%) і три максимуми (1993 – 10%; 2005 – 17; 2015 – 16%)). В цілому, після періоду збільшення інтенсивності ентомопошкоджень ялини (з 1991 до 2005) відмічено тенденцію до стабілізації цих пошкоджень на рівні 15-17% за останні 10 років.

Рис. 4. Динаміка інтенсивності (%) ентомопошкоджень основних порід Українських Карпат

Коливання інтенсивності ентомопошкоджень у дуба також суттєві (від 6 до 18%), але достовірність апроксимації її динаміки найгірша (див. рис. 3). За весь період спостережень ця крива апроксимації мала два мінімуми (1998 – 11%; 2013 – 10%) і три максимуми (1993 – 14%; 2007 – 15; 2016 – 15%), а середній відсоток ентомопошкоджень у дуба – 12,9%. Незважаючи на значні коливання зроблено висновок, що ентомопошкодження дібров в регіоні з 1991 року є дос­татньо стабільними з коливаннями в межах 11-15%. Коливання інтенсивності ентомопошкоджень у бука найменші (від 4 до 12%), так само, як і середнє значення – 7,2%, а достовірність апроксимації його динаміки одна з найгірших (див. рис. 3). Крива апроксимації ентомопошкоджень бука мала чотири мінімуми (1993 – 6%; 1998 – 5%; 2010 – 7; 2016 – 6%) і три максимуми (1993 – 9%; 2005 – 8; 2014 – 9%). Зроблено висновок, що інтенсивність ентомо­пошкоджень бучин Українських Карпат з 1991 року є найнижчою серед основних лісотвірних порід регіону, а її коливання незначні. На об’єктах моніторингу лісів ІІ рівня вивчали продуктивність і динаміку основних типів деревостанів в регіоні. Структуру і продуктивність ялинових лісів аналізували за даними обстежень ППП А-ІІІ, яка закладена у чистому ялиновому умовному пралісі. В науковій літературі є думка, що природні ліси менш продуктивні, ніж експлуатаційні. Це повязано з наявністю в природних лісах перестійних та мертвих дерев, які або не дають приросту, або дають його менше за середньовікові і пристигаючі деревостани, але займають простір. Результати повторних обстежень (рис. 5) свідчать, що зміни показників цього ялинника за 1965-2004 роки мають хвилеподібну динаміку.

Рис. 5. Динаміка таксаційних показників деревостану ялини (шкала показників стовпчатої діаграми зліва, а графіків – справа)

Для ідентифікації продуктивності букових лісів та для поглибленого ви­вчення продуктивності різновікових лісів в регіоні використано результати до­сліджень букових пралісів. В рамках міжінститутського партнерства зі Швейцарським дослідним інститутом снігу, лісу і ландшафту (WSL) нами було зроблено інвентаризацію букового пралісу в кв. 2 Угольського лісництва Карпатського біосферного заповідника на території 10 га. Ця ділянка, розмірами 200 х 500 м розділена на окремі ділянки площею 0,25 га (квадрати 50 на 50 м). Основні результати досліджень свідчать, що буковий праліс є різновіковим, багатоярусним і дуже мінливим за таксаційними показниками. Продуктивність букового пралісу було оцінено за середнім приростом деревини, як і у випадку з ялиновими лісами. Для кожної з 40-ка підплощадок розраховано поточний приріст за даними модельних дерев (рис. 6).

Рис. 6. Мінливість річного приросту деревини в буковому пралісі

Розраховані прирости в буковому пралісі мають діапазон коливання від 9 до 19 м3/га/рік, при середньому значенні 13,5 м3/га/рік. Швейцарські вчені також вказують на високий в даних ґрунтових умовах середньорічний приріст корінних різновікових хвойних лісів («10 м3/га) і на його сталість за умов вибіркового ведення господарства. Для букових деревостанів така інформація у них відсутня. Значно вищі прирости букових лісів, ніж ялинових (майже в 2 рази), з одного боку можуть бути пояснені кращими лісорослинними умовами бучин, а з другого – більш складнішою структурою букового пралісу, яка дозво­ляє максимально використовувати ці лісорослинні умови. В науковій літературі продуктивність букових лісів коливається від 3,5 до 15 м3/га в рік.

Продуктивність лісів дуба звичайного регіону Українських Карпат про­аналізована на прикладі ППП А-І, яка представлена різновіковим двохярусним корінним грабово-дубовим деревостаном. Закладена вона в Шепарівському лісництві ДП Коломийське ЛГ. Перший ярус являє собою окремі 230-річні дерева дуба: склад 10Д, середня висота – 30,3 м, діаметр – 79,8 см, кількість дерев – 38 шт/га, повнота – 0,5, запас – 280 м3/га. Другий ярус формує 62-річний граб звичайний з домішкою вільхи чорної: середня висота – 22,4 м, діаметр – 20,7 см, кількість дерев – 634 шт/га, повнота – 0,7, запас – 220 м3/га. Дубовий деревостан досягнув віку природної стиглості і знаходиться на стадії розладнання. Середня дефоліація дуба на пробі: верхньої 1/3 крони – 54,5 %, загальна – 47,3, а дехромація дещо нижча (24,8 %). Динаміка таксаційних показників на пробі А-І наведена на рисунку 7.

Рис. 7. Динаміка таксаційних показників деревостану дуба (ПП А-І)(шкала показників стовпчатої діаграми зліва, а графіків – справа)

Коливання поточного приросту деревини на пробі А-І були від 4,0 до 7,4 м3/га в рік, що склало майже 40% мінливості. Це обумовлено значними деструк­тивними процесами, які мають місце в першому ярусі, а також – інтенсивним формуванням другого ярусу. Середній приріст природних дубових лісів за останні 40 років був близьким до 6 м3/га в рік. Як вже вказувалося раніше, ця проба не є прикладом високопродуктивного деревостану, а швидше навпаки. Продуктивність ялицевих лісів регіону Українських Карпат проаналізована на прикладі ППП А-ІІ, яка була закладена в Любіжанському лісництві, ДП Делятинське ЛГ в 1967 році. Деревостан тут похідний умовно-різновіковий 3-х ярусний чистий яличник з коливанням віку дерев основного ярусу від 123 до 169 року. На даний час середні таксаційні показники наступні: діаметр – 41,2 см, висота – 31,6 м, кількість дерев – 297 шт/га, площа поперечного перетину – 52,6 м2/га, запас – 764 м3/га, поточний приріст – 11,3 м3/га (рис. 8). Приріст деревини змінюється хвилеподібно: до 1972 року він зростав, до 1998 – зменшу­вався, а тепер знову збільшується. Розмах коливань – від 10,5 до 15,6 м3/га/рік, а середнє значення – 12,7 м3/га/рік. Це значно більше за приріст ялинових і дубових лісів, але менше ніж у букових.

Рис. 8. Динаміка таксаційних показників деревостану ялиці (проба А-ІІ)(шкала показників стовпчатої діаграми зліва, а графіків – справа)

Висновки:

1. За період спостережень (1991-2016 роки) на мережі І-го рівня моніто­рингу стан основних порід регіону був добрим. Найвищі дефоліація та інтенсив­ність ентомопошкоджень були в ялини (15 і 14% відповідно) та в дуба звичай – ного (14 і 13%), але навіть вони згідно існуючої класифікації є слабкими. В бука дефоліація та інтенсивність ентомопошкоджень були дещо нижчими (7 і 7% відповідно), або практично відсутніми. Динаміка показників моніторингу лісів за ці роки має вигляд синусоїди, але за породами суттєво відрізняється.
2. Природні ліси регіону підтримують стабільний приріст деревини дуже довгий період часу, який може лімітуватися як катастрофічними природними, так і антропогенними факторами. При цьому, коливання таксаційних показни­ків найбільш репрезентативних деревостанів на мережі ІІ-го рівня моніторингу теж мають хвилеподібний характер. Розмах та форму цих коливань в значній мірі обумовлює структура деревостанів та її відповідність до типів лісу. Так, продуктивність букового пралісу Українських Карпат складає 13,5, а її коли­вання мають місце від 9 до 19 м3/га в рік в залежності від стадії розвитку пралісу. Структура ялинових лісів регіону не така складна, як букових, і відповідає умовно-різновіковому двох ярусному деревостану, а їх продуктивність -7,5 м3/га/рік. Природні дубові ліси в регіоні є рідкісними, а їх структура не дозволяє говорити про високу продуктивність – вона оцінена на рівні 6 м3/га/рік. При­родні ялицеві ліси в регіоні є більш поширені, а їх структура за складністю поступається лише буковому пралісу, що підтверджується найвищим їх запа­сом, а за продуктивністю вони поступаються лише пралісам – 12,5 м3/га/рік.
3. Після 2016 року роботи з моніторингу лісів в регіоні Українських Карпат практично припинилися, як через відсутність їх чіткої регламентації на рівні підприємств (І рівень моніторингу), так і через відсутність відповідної наукової тематики в УкрНДІгірліс (ІІ рівень). Тоді як чинні нормативні документи зобов’язують проводити ці роботи на підприємствах всіх рівнів.