Матеріально-енергетичний вплив лісової рослинності на довкілля

Ключові слова: фотосинтез; транспірація; фітомаса; приріст; ліси; агрокультури; депонований вуглець; кисень; енергетика; клімат.

Анотація

Здійснена спроба теоретичного опрацювання проблеми оцінювання матеріально-енергетичного впливу на приземну атмосферу приросту фітомаси лісів України, порівняно з іншими типами рослинності, стосовно депонування вуглецю, продукуванню кисню, транспірації і збагачення атмосфери вологою, а також споживання енергії з навколишнього середовища.

Теоретична концепція побудована на основі відомих біохімічних і фізичних закономірностей. Це матеріально-енергетичні пропорції фотосинтезу та супроводжуючої його транспірації, а також охолоджуючого повітря ефекту.

Отримані аналітичні матеріали підтверджують істотний вплив процесів фотосинтезу і супутньої йому транспірації на газовий склад та енергетичний потенціал приземного шару повітря.

Ліси України загалом щорічно здатні депонувати 3 т∙га-1 вуглецю, продукувати 8 т∙га-1 кисню та збагачувати повітря вологою в обсязі 3600 т∙га-1. Ці процеси вимагають відповідного споживання енергії, що призводить до охолодження 30-метрового приземного шару повітря у середньому впродовж року на 2,4°С. Такі екологічні функції виконують також лучна рослинність та агрокультури. Однак, цей процес відбувається лише під час відносно короткого періоду фотосинтезу. За показниками інтенсивності фотосинтезу і транспірації, екологічні функції лісів утричі перевищують відповідні властивості лучної рослинності.

У випадку вирощування високопродуктивних лісів, річний приріст стовбурового запасу яких сягав би 10 м3∙га-1, збагачення приземного шару атмосфери киснем було б удвічі більшим, ніж за теперішнього середнього приросту 5 м3∙га-1, а водяною парою – у три-чотири рази більше. Відповідно, у три-чотири рази більшим було б і споживання теплової енергії з навколишнього природного середовища.

Посилання

Василишин, Р. Д., Бокоч, В. В., Василишин, О. М., Терентьєв А. Ю. (2012). Структура фітомаси лісових біоценозів Карпатського національного при-родного парку. Науковий вісник НЛТУ України, 22 (4), 77-85 [Vasylyshyn, R. D., Bokoch, V. V., Vasylyshyn, O. M. & Terentʹyev A. Yu. (2012). The structure of the biomass forestry of Carpathian National Nature Park. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 22.4, 77-85 (in Ukrainian)]. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2012/22_4/index.htm
Довідник з агрокліматичних ресурсів України (1993). Агрокліматичні умови росту та розвитку основних сільськогосподарських культур. Серія 2, ч. 2. Київ: МСП [Handbook of agro-climatic resources of Ukraine. (1993). Agro-climatic conditions for growth and development of major crops. Series 2. Kyiv: MSP (in Ukrainian)].
Кияк, В., Малиновський, А. (2001). Сіножаті та пасовища Львівської області. Праці Наукового товариства ім. Шевченка: Екологічні проблеми природо-користування та біорозмаїття Львівщини, 7, 58-68. [Kyjak, V., & Maly-nowsky, A. (2001). Hayfields and pastures of Lviv region. Proceedings of the Scientific Society Shevchenko: Ecological problems of nature management and biodiversity of Lviv region, 7, 58-68 (in Ukrainian)]. Retrieved from http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73449
Коваленко, Н. П., Юркевич, Є. О. (2009). Урожайність і продуктивність пшениці озимої та ячменю озимого у різноротаційних сівозмінах південного Степу України. Бюлетень Інституту зернового господарства УААН, 37, 54-59.[Kovalenko, N. P., & Jurkevych, Je. O. (2009). Yield and productivity of winter wheat and winter barley in different rotational crop rotations of the southern steppe of Ukraine.Bulletin of the Institute of Grain Management of the Ukrainian Academy of Agrarian Sciences, 37, 54-59 (in Ukrainian)]. Retrieved from https://www.institut-zerna.com/library/pdf37/13.pdf
Публічнии звіт ДАЛРУ за 2019 р. (2019). Київ [State Agency of Forest Resources of Ukraine Public Report for 2019. (2019). Kyiv (in Ukrainian)]. Retrieved from: https://mepr.gov.ua/files/images/news_2020/26022020/%d0%9f%d0%a3%d0%91%d0%9b%d0%86%d0%a7%d0%9d%d0%98%d0%99%20%d0%97%d0%92%d0%86%d0%a2%20%d0%94%d0%90%d0%9b%d0%a0%d0%a3%20%d0%97%d0%90%202019%20%d0%a0%d0%86%d0%9a.pdf.
Савчин, А. І. (2013). Особливості структури старовікового букового деревостану у верхів'ї бассейну р. Сукіль (Східні Бескиди). Науковий вісник НЛТУ України, 23.9, 389-397 [Savchyn, A. I. (2013). Features of the old-growth beech forest stand structure in the river Sukil upper basin (Eastern Beskids). Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 23.9, 389-397 (in Ukrainian)]. Retrieved from: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2013/23_9/389_Saw.pdf
Смирнов, П. М., Муравин, Е. А. (1984). Агрохимия. Москва: Колос [Smirnov, P. M. & Muravin, Je. A. (1984). Agrochemistry. Moscow: Kolos (in Rusian)]. Retrieved from: https://www.twirpx.com/file/1350660/
Третяк, П. Р., Черневий, Ю. І. (2011). Приріст деревостанів старшого віку: еко-логічний аспект. Доповіді НАН України, 6, 203-208 [Tretyak, P. R., & Cher-nevyy, Ju. I. (2011). Older stands increase, ecological aspect. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 6, 203-208 (in Ukrainian)]. Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/dnanu_2011_6_35
Черневий, Ю. (2014). Биометрические особенности старовозрастных древостоев Сколевских Бескид (Украина). Zarządzanie ochroną przyrody w lasach. Management of Environmental Protection in Forests. Rocznik Wyższej Szkoły Zarządzania Środowiskiem w Tucholi, VIII, 24-32 [Chernevyy, J. (2014). Biometric features of old-growth stands of Skole Beskids (Ukraine). Management of Environmental Protection in Forests. Yearbook of the University of Environmental Management in Tuchola. VIII, 24-32 (in Rusian)]. Retrieved from: https://doi.org/10.5604/20811438.1158026
Швиденко, А. 3., Строчинский, А. А., Савич, Ю. Н., Кашпор, С. Н. (1987). Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии. Киев: Урожай [Shvidenko, A. Z., Strochinskiy, A. A., Savich, Yu. N., Kashpor, S. N. (1987). Normative-reference materials for forest inventory of Ukraine and Moldova. Kiev: Harvest (in Rusian)]. Retrieved from: https://www.twirpx.com/file/813567/
Climate Change (2013). The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge Uni-versity Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. Retrieved from https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_all_final.pdf
Crops (2020). FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Retrieved from http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC
Energy and Climate Change (2015). World Energy Outlook Special Report. Paris: International Energy Agency. Retrieved from https://www.buildup.eu/en/node/44636
Forest Europe (2015). State of Europe’s Forests 2015. Retrieved from http://foresteurope.org/state-europes-forests-2015-report/
Forestry in the EU and the World (2011). A Statistical Portrait. Statistical Office of the European Communities. Publications Office of the European Union. Retrieved from https://ec.europa.eu/eurostat/documents/3217494/5733109/KS-31-11-137-EN.PDF.
Gilliam, F. (2016). Forest ecosystems of temperate climatic regions: from ancient use to climate change. The New phytologist, 212, 871-887. https://doi.org/10.1111/nph.14255
GISS Surface (2016). Temperature Analysis. National Aeronautics and Space Admin-istration and Goddard Institute for space Studies. Retrieved from http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/
Hatzianastassiou, N., Matsoukas, C., Fotiadi, A., Pavlakis, K. G., Drakakis, E., Hatzi-dimitriou, D., & Vardavas, I. (2005). Global distribution of Earth’s surface shortwave radiation budget. Atmospheric Chemistry and Physics, 5, 2847-2867. Retrieved from http://www.atmos-chem-phys.net/5/2847/2005/acp-5-2847-2005.pdf
Hertzberg, M., & Schreuder, H. (2016). Role of atmospheric carbon dioxide in climate change. Energy & Environment, 27 (6-7), 785-797. https://doi.org/10.1177/0958305X16674637
Kahn, В. (2016). The World Passes 400 PPM Threshold. Permanently. Retrieved from: http://www.climatecentral.org/news/world-passes-400-ppm-threshold-permanently-20738
Kowalik, P. J., & Scalenghe, R. (2009). Potrzeby wodne roślin energetycznych jako problem oddziaływania na rzecz trwałego i zrównoważonego rozwoju. III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, tom 3, 13-17 września 2009, 61-69. [Kowalik, P. J., & Scalenghe, R. (2009). Water needs of energy crops – one of the environmental problems of Poland. In National Congress of Environmental Engineer-ing, vol. 3, 61-69 (in Polish)]. Retrieved from https://www.academia.edu/11133475/POTRZEBY_WODNE_RO_%C5%9ALIN_ENERGETYCZNYCH_JAKO_PROBLEM_ODDZIA%C3%8BYWANIA_NA_%C5%9ARODOWISKO_W_POLSCE_WATER_NEEDS_OF_ENERGY_CROPS_ONE_OF_THE_ENVIRONMENTAL_PROBLEMS_OF_POLAND
Moutinho, P., & Schwartzman, S. (2005). Tropical Deforestation and Climate Change. Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia and Environ¬mental De-fense. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/253238011
Nduka, A. (2016). Climate Change: Is Carbon Dioxide the Culprit?. Atmospheric and Climate Sciences, 6, 483-488. https://doi.org/10.4236/acs.2016.64038
Nisbet, T. (2005). Water Use by Trees. Information Note of Forest Research. Forestry Commission. 4. Retrieved from: http://www.forestry.gov.uk/pdf/FCIN065.pdf/ $FILE/ FCIN065.pdf.
Pretzsch, H. (2009). Forest Dynamics, Growth and Yield. From Measurement to Model. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. Retrieved from https://www.waldwachstum.wzw.tum.de/fileadmin/publications/ForestDynamicsGrowtAndYieldWeb.pdf
Primer on Climate Change Science (2011). National Association of Clean Air Agen-cies. Retrieved from http://www.4cleanair.org/Documents/NACAAClimateSciencePrimerpost.pdf/
Rákóczi, F., & Iványi, Z. (1999-2000). Water vapor and greenhouse effect. Geofizika, 16-17, 65-72. Retrieved from http://geofizika-journal.gfz.hr/Vol_1617/geofizika_1617_19992000_65-72_rakoczi.pdf
Schlesinger, W. H., & Jasechko, S. (2014). Transpiration in the global water cy-cle.Agricultural and Forest Meteorology, 189-190, 115-117. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.01.011
Secretariat of the Convention on Biological Diversity (2010). Global Biodiversity Outlook. Executive Summary. Montréal. Retrieved from www.cbd.int/doc/publications/gbo/gbo3-final-en.pdf
Schmidt, G. A., Ruedy, R. A., Miller, R. L. & Lacis A. A. (2010), Attribution of the present‐day total greenhouse effect, Journal of Geophys. Res. 115, D20106, https://doi.org/10.1029/2010JD014287
The Money Trees (2019). The role of corporate action in the fight against deforesta-tion. CDP. Retrieved from https://6fefcbb86e61af1b2fc4-c70d8ead6ced550b4d987d7c03fcdd1d.ssl.cf3.rackcdn.com/cms/reports/documents/000/004/653/original/CDP_Global_Forests_Report_2019.pdf?1563202981
Tretiak, P., & Czernewyj, J. (2013). Przyrost drzewostanów starszego wieku: aspekt ekologiczny. Rosczniki Bieszczadski, 21, 184-200 [Tretiak, P.,& Czernewyj, J. (2013). Increase of old age trees in forest of the Carpathian part of the Dniester river basin. Rosczniki Bieszczadski, 21, 184-200 (in Polish)]. Retrieved from: https://www.bdpn.pl/dokumenty/nauka/2013/rb21/art14.pdf
Tretyak, P., & Chernevyy, Y. (2018). The grow of trees of the Carpathian Forests (in the basin of the Dniester River). Lviv: Publishing House of Lviv Polytechnic Na-tional University. Retrieved from http://vlp.com.ua/files/special/181128_mini.pdf.
Gorte, R. W., & Sheikh, P. A. (2010). Deforestation and Climate Change. Congres-sional Research Service. Retrieved from https://fas.org/sgp/crs/misc/R41144.pdf
Опубліковано
2020-12-28
Розділ
БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РОСЛИННИХ УГРУПОВАНЬ