Екологічні наслідки всихання ялинників в основних типах лісу Українських Карпат

  • Yuriy Shparyk Український науково-дослідний інститут гірського лісівництва імені П. С. Пастернака https://orcid.org/0000-0001-8047-6356
Ключові слова: ялина європейська; типи деревостанів; групи віку; стадії всихання; фіторізноманіття; депонування вуглецю; продукування кисню.

Анотація

Стаціонарні дослідження динаміки всихання ялинових деревостанів Українських Карпат здійснено у 2010-2014 роках. Аналіз результатів досліджень дав змогу оцінити екологічні наслідки їх всихання за такими типами лісу: вологий кедрово-смерековий субір, волога чиста сусмеречина, волога буково-ялицева сусмеречина, волога буково-смерекова суяличина та волога буково-смерекова яличина. Екологічну ефективності ялинників регіону оцінено в контексті вирішення нагальних екологічних проблем: збереження біорізноманіття, запобігання змінам клімату, покращення комфортності лісів для рекреаційних цілей.

Встановлено деякі позитивні екологічні наслідки всихання ялинників Українських Карпат. Так, динаміка фіторізноманіття під час всихання ялинників здебільшого (у 91% випадків) спрямована на збільшення кількості видів рослин. За типами лісу це збільшення становить в межах 57-80%. Зміни у фіторізноманітті залежать від інтенсивності всихання ялинників. Запас депонованого вуглецю в ялинниках, що всихають, переважно (у 55% випадків) виявляє тенденцію до збільшення. За типами лісу зміни запасів вуглецю змінюються від -11 до 3% залежно від інтенсивності проведених санітарних рубок. Негативними наслідками всихання ялинників регіону є погіршення їх киснепродукційних функцій на переважній кількості (у 91% випадків) дослідних об’єктів. За типами лісу зменшення об’ємів кисню, які продукують ялинники, становить від 4 до 10%. Величина цього зменшення залежить від участі у складі лісостанів деревних рослин, які продукують кисень, обсяги якого змінюються внаслідок їхнього всихання або зрубування.

Екологічні наслідки всихання ялинників оцінено також за групами віку насаджень і за стадіями всихання.

Біографія автора

Місце роботи автора

Член-кореспондент Лісівничої академії наук України, доктор сільськогосподарських наук, головний науковий співробітник.

Посилання

Belov, S. V. (1983). Forestry. Moscow: Forest industry (in Russian).
Bergha, J., McMurtrieb, R. E., & Linder, S. (1998) Climatic factors controlling the productivity of Norway spruce: A model-based analysis. Forest Ecology and Management, 110 (1-3), 127-139. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(98)00280-1
Debryniuk, Iu. M. (2011). Dieback of the spruce forests: causes and conse-quences. Scientific bulletin of the Ukrainian State Forestry University, 21.16, 32-38 (in Ukrainian).
Debryniuk, Iu. M. (2014). Formative variety and Life condition of Picea abies [L.] Karst. in the Western Forest-steppe of Ukraine. Journal of Agrobiology and Ecology, 4 (1), 97-102 (in Ukrainian).
Diochon, A., Kellman, L., & Beltrami H. (2009). Looking deeper: An investigation of soil carbon losses following harvesting from a managed northeastern red spruce (Picearubens Sarg.) forest chronosequence. Forest Ecology and Management, 257 (2), 413-420. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2008.09.015
Dunn, A. L., Barford, C. C., Wofsy, S. C., Goulden, M. L., & Daube, B.C. (2006). A long-term record of carbon exchange in a boreal black spruce forest: means, responses to interannual variability, and decadal trends. Global Change Biology, 13 (3), 577-590. Retrieved from http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2486.2006.01221.x/full
FAO (2016). Global forest resources assessment 2015. How are the world’s for-ests changing? Second edition. Rome, FAO. Retrived from http://www.fao.org/3/a-i4793e.pdf.
Feltona, A., Lind­bladha, M., Bruneta, J., & Fritz, Ö. (2010). Replacing coniferous monocultures with mixed-species production stands: An assess­ment of the potential benefits for forest biodiversity in northern Europe. Forest Ecology and Management, 260 (6), 939-947. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2010.06.011
Fenton, N. J., Simard, M., & Bergeron, Y. (2009). Emulating natural disturbances: the role of silviculture in creating even-aged and complex structures in the black spruce boreal forest of eastern North America. Journal of Forest Re-search, 14 (5), 258-267. https://doi.org/10.1007/s10310-009-0134-8
Grünwald, T., & Bernhofer, C. (2007). A decade of carbon, water and energy flux measurements of an old spruce forest at the Anchor Station Tharandt. Re-trieved from http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0889.2007.00259.x/full
Heerwaarden, C. C., & Teuling, A. J. (2014). Disentangling the response of forest and grassland energy exchange to heatwaves under idealized land–atmosphere coupling. Biogeosciences, 11, 6159-6171. https://doi.org/10.5194/bg-11-6159-2014
Humphrey, J., Ferris, R., Jukes, M., & Peace A. (2003). Biodiversity in Planted Forests. Retrieved from https://www.forestry.gov. uk/pdf/frbiodiversityplantedforests0001.pdf
Janda, P., Svoboda, M., Bače, R., Čada, V., Lynn, J. & Peck, E. (2014). Three hundred years of spatio-temporal development in a primary mountain Norway spruce stand in the Bohemian Forest, central Europe. Forest Ecology and Management, 330, 304-311. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.06.041
Kirschbaum, M. U. F. (2004). Direct and indirect climate change effects on photo-synthesis and transpiration. Plant Biology, 6, 242-253. https://doi.org/10. 1055/s-2004-820883
Kurz, W. A., Dymond, C. C., Stinson, G., Rampley, G. J., Neilson, E. T., Carroll, A. L., … Safranyik, L. (2008). Mountain pine beetle and forest carbon feed-back to climate change. Nature, 452, 987-990. https://doi.org/10.1038/nature06777
Lakyda, P. І. (1998). Methodological aspects of the annual carbon stock estimation in the forest stands. Scientific bulletin of the NAU:Forestry, 8, 221-227 (in Ukrainian).
Lakyda, P. І., & Blyschyk, V. І. (2014). Forecast of carbon stock and oxygen pro-duction of alder forest in Ukrainian Polissya. Bioresources and nature man-agement, 6 (1-2), 91-98 (in Ukrainian).
Langendörfer, U., Cuntz, M., Ciais, P., Peylin, P., Bariac, T., Milyukova, I., …Naegler, T. (2002). Modelling of biospheric CO2 gross fluxes via oxygen isotopes in a spruce forest canopy: a 222Rn calibrated box model approach. Retrieved from http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1034/j.1600-0889.2002.01345.x/full
Mauer, O., & Palátová, E. (2010). Decline of Norway spruce in the Krkonoše Mts. Journal of Forest Science, 56, 361-372. https://doi.org/10.17221/95/2009-JFS
Mönkkönen, M., Reunanen, P., Kotiaho, J.S., Juutinen, A., Tikkanen, O.-P., & Kouki, J. (2011). Cost-effective strategies to conserve boreal forest biodiver-sity and long-term landscape-level maintenance of habitats. European Journal of Forest Research. 130 (5), 717-726. https://doi.org/10.1007/s10342-010-0461-5
Noormets, A., Epron, D., Domec, J. C., McNulty, S. G., Fox, T., Sun, G., & King, J. S. (2015). Effects of forest management on productivity and carbon sequestration: A review and hypothesis. Forest Ecology and Management, 355, 124-140. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.05.019
Schlesinger, W. H., & Jasechko, S. (2014). Transpiration in the global water cycle. Agricultural and Forest Meteorology, 189-190, 115-117. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.01.011
Šebeň, V., Konôpka, B., Bošeľa1, M., & Pajtík, J. (2015). Contrasting develop-ment of declining and living larch-spruce stands after a disturbance event: a case study from the High Tatra Mts. Lesnicky Casopis – Forestry Journal, 61, 157-166. https://doi.org/10.1515/forj-2015-0024
Shparyk, Y. S. (2014). Form diversity and health conditions of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) in the main forest types of the Ukrainian Carpathians. Forestry & Agroforestmelioration, 125, 87-96 (in Ukrainian).
Shparyk, Y. S. (2016). Sustainable forest management (on the example of the Ukrainian Carpathians). Ivano-Fankivsk: Printing area (in Ukrainian).
Shparyk, Y. S. (2017). Economic results of spruce forests’ decline in the Ukrainian Carpathians. Scientific works of the Ukrainian Forestry Academy of Sciences, 15, 129-139. https://doi.org/10.15421/411717(in Ukrainian).
Shparyk, Y. S., Parpan, T. V., Slobodyan, P. Y., Savchyn, T. I., & Bunij, V. Y. (2013). Spruce forest decline on the north-eastern megaslope of the Ukrainian Carpathians. Scientific bulletin of the Ukrainian National Forestry Universi-ty, 23.5, 141-147 (in Ukrainian).
UkrRIMF (2014). Studying of Spruce forests decline reasons in the Carpathian region for the forestry instruction preparation on the management plane for these forests and on the forestry actions for their transformation on native stands. Final report. Ivano-Frankivs’k, UkrRIMF (in Ukrainian).
Vajdanych, T. V., Dejneka, А. M., & Myklush, S. І. (2000). Method for mass de-termining of photosynthetic bound atmospheric carbon dioxide and deposited carbon in the forest stands. Patent of Ukraine, 45794, 5 (in Ukrainian).
Опубліковано
2019-03-28
Розділ
ЕКОЛОГІЯ ТА ПРИРОДНО-ЗАПОВІДНА СПРАВА