ДЕРЖАВНЕ АГЕНТСТВО ЛІСОВИХ РЕСУРСІВ уКРАЇНИ
ХАРКІВСЬКЕ ОБЛАСНЕ УПРАВЛІННЯ ЛІСОВОГО ТА
МИСЛИВСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
Національний природний парк
«Гомільшанські ліси»
Звіт
про наукові дослідження, проведені
за період 2006-2012 рр. на дослідній ділянці
на місці лісових пожеж у кварталі 67
Задонецького лісництва
(господарська зона НПП «Гомільшанські ліси»)
Виконавці:
Ст. наук. співробітник – Саідахмедова Н.Б.
Наук. співробітник, к.б.н. – Вітер С.Г.
Наук. співробітник – Яцюк Є.О.
Наук. співробітник – Морозова І.І.
Наук. співробітник – Гукасова А.С.
Задонецьке – 2012
Зміст
ДЕРЖАВНЕ АГЕНТСТВО ЛІСОВИХ РЕСУРСІВ уКРАЇНИ 1
1. Розташування дослідної ділянки та напрямки досліджень 4
2. Дослідження з поновлення сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) природним і штучним шляхами станом на листопад 2009 року 5
3. Дослідження з природного поновлення сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) на згарищі станом на червень 2012 року 15
4. Дослідження біологічного різноманіття в кварталі 67 за період 2006-2012 років 20
4.1. Мікологічні дослідження на ПП згарища виділу 10. 20
4.2. Рідкісні види рослин на дослідній ділянці кварталу 67 22
4.3. Орнітологічні дослідження на ПП згарищ у виділах 10 та 12 кварталу 67 23
5. Порівняння видового складу рідкісних видів тварин і рослин на ділянках з природним поновленням та у штучних культурах сосни 29
5.1. Порівняння видового складу рідкісних видів тварин 29
5.2. Порівняння видового складу рідкісних видів рослин 31
Висновки 32
1. Розташування дослідної ділянки та напрямки досліджень
На території кварталу 67 Задонецького лісництва розташована дослідна ділянка з дослідження біологічного різноманіття (рис. 1.1) та моніторингу природного поновлення сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) в межах площі, що була охоплена низовими пожежами, де восени 2009 року було закладено пробну площу (ПП) (рис. 1.2) з виміткою на деревах (рис. 1.3, 1.4).
Рис. 1.1. Дослідний квартал 67 Задонецького лісництва (обмежено синім кольором).
Рис. 1.2. Розмітка пробної площі у кв. 67 Задонецького лісництва за допомогою GPS навігатора (станом на 2010 р.).
Рис. 1.3. Нумерація дерев на ПП.
Дослідження з природного поновлення сосни звичайної проводились у 2009 та 2012 роках, дослідження біологічного різноманіття – впродовж 2006-2012 років. Дослідження обох напрямків є моніторинговими та безстроковими й тривають надалі.
2. Дослідження з поновлення сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) природним і штучним шляхами станом на листопад 2009 року
На ПП були проведені дослідження з поновлення сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) природним та штучним шляхами після низової пожежі. За результатами досліджень у 2010 р. захищена учбово-дослідницька робота в рамках Малої академії наук (виконавець – Головко Т.Ю., учениця 9 класу Тимченківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів Зміївського району Харківської області, керівник – Черепаха О.В., учитель біології та хімії Тимченківської ЗОШ І-ІІІ ступенів, науковий керівник – Влащенко С.В., заст. директора з наукової роботи «Гомільшанські ліси», к.б.н.).
Об’єкт, методика та матеріали дослідження
Об’єктом досліджень явились рослини сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) у віці 1-3 роки, які після низової пожежі були поновлені природним шлахом та відновлені штучним.
Дані дослідження проводились на території НПП «Гомільшанські ліси», в кварталі 67 Задонецького лісництва восени 2009 року. В ході дослідження використовувались два методи: описовий та експериментальний.
Були обрані дві ділянки цього кварталу, які постраждали від низової пожежі та які розташовані поруч і розділені лісовою дорогою (рис. 2.1, 2.2). Перша ділянка (ділянка №1) – виділи На першій ділянці (ділянка №1 – виділи 6 та 10 за лісовпорядкуванням 2010 р.) залишився природний старий сосновий ліс, ушкоджений пожежею (рис. 2.3). Оскільки дослідження проводилось восени 2009 р., вказана ділянка №1 охоплювала виділ 6 за діючим на той час лісовпрядкуванням 2001 р. і досліджувалась як цілісна. На другій ділянці (ділянка №2 – виділ 11 за лісовпорядкуванням 2010 р., виділ 7 за діючим на час дослідження лісовпорядкуванням 2001 р.) такий ліс був зрубаний, і посаджені культури сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) (рис. 2.4).
Спочатку на досліджуваних ділянках були зроблені загальні описи, охарактеризований загальний стан природного старого лісу після пожежі на ділянці №1 та загальний стан культур сосни звичайної на ділянці №2.
Потім на кожній з ділянок були відібрані по 100 особин сосни звичайної (Pinus sylvestris L.), які виросли після пожежі. Для кожної особини визначали такі показники: вік, висота рослини, діаметр стебла, життєвий стан. Вік визначали за щорічним приростом пагонів. Висоту рослини вимірювали мірною стрічкою від поверхні ґрунту до верхівкової бруньки (у випадку ушкодження верхівкової бруньки висоту визначали до бруньки найдовшого бічного пагону). Діаметр стебла вимірювали за допомогою штангенциркуля біля його основи. Життєвий стан оцінювали візуально, використовуючи такі параметри:
— 5 балів (відмінний) – рослина має здоровий вигляд, максимальну висоту для свого віку, зелену та густу хвою, галуження бічних пагонів; якщо рослина старша за 1 рік, спостерігається верхівковий ріст;
— 4 бали (добрий) – 1) рослина має здоровий вигляд, але при максимальній висоті верхівкова брунька ушкоджена і верхівковий ріст припинений, ріст рослини здійснюється за рахунок бічних пагонів; або 2) рослина має здоровий вигляд, спостерігається верхівковий ріст, але у віці старше 1 року не галузиться, має зелений колір хвої, достатню висоту для свого віку;
— 3 бали (задовільний) – рослина має не зовсім здоровий вигляд, недостатню висоту для свого віку, хвоя може жовтіти або опадати, ріст верхівковий або має місце розгалуження бічних пагонів;
— 2 бали (незадовільний) – рослина має пригнічений вигляд, недостатній ріст для свого віку, хвоя пожовтіла або опадає, верхівковий ріст часто припинений;
— 1 бал (загиблі рослини) – рослини помітні на ґрунті, але вони засохли.
Для загиблих рослин рахували лише їхній вік. Висоту загиблої особини та діаметр її стебла не вимірювали.
Далі проводили обробку показників.
На кожній ділянці визначали співвідношення живих та загиблих рослин. Потім обчислювали середнє арифметичне значення ( ) кожного показника за формулою:
 , де
x – значення показника;
xi – значення показника (x) особини під визначеним порядковим номером (і);
n – загальна кількість особин.
Середнє арифметичне значення кожного показника обчислювали окремо для живих і загиблих особин та окремо обчислювали загальне середнє значення.
Потім порівнювали середні показники з кожної ділянки.
І нарешті, за отриманими візуальними та експериментальними даними оцінили загальне відновлення сосни звичайної природним та штучним шляхами.
Умовні позначення: 67 – номер кварталу; 1; 2 – номери досліджуваних ділянок.
Рис. 2.1. Карта-схема місця дослідження.
Рис. 2.2. Загальний вигляд досліджуваних ділянок у кварталі 67.
Рис. 2.3. Природний старий бір на ділянці №1.
Рис. 2.4. Культури сосни на ділянці №2.
Результати та обговорення
Загальна характеристика місця проведення дослідження (описова частина)
Обидві досліджувані ділянки розташовані поруч і розділені лісовою дорогою, що проходить у напрямку північ-південь. Вони мають однаковий пологий та слабкохвилястий рельєф (рис. 2.1, 2.2). Ґрунт піщаний.
На ділянці №1 зберігся природний старий бір, ушкоджений пожежею (рис. 2.3). У деревному ярусі залишились старі сосни віком від 100 до 130 років з обвугленою знизу корою. Більшість з них живі, а загинуло (засохло) – лише третина. У живих сосен кора обвуглена на висоту 1-1,5 м від ґрунту, в одних – по всьому периметру стовбуру, в інших – на половину його окружності, тобто з одного боку. Серед засохлих сосен переважають молоді дерева та середнього віку, тобто молодше 90 років. Але в центрі ділянки №1 зустрічається невелика кількість сухих старих сосен (рис. 2.3). У них кора внизу стовбура обвуглена по всьому периметру й на висоту 2-3м від ґрунту. Це доказує, що старі дерева сосни звичайної можуть виживати після низової пожежі, якщо кора не дуже пошкоджена вогнем, і камбіальний шар не порушений.
Деякі із старих сосен у центрі ділянки були вибірково спиляні, про що свідчать пні великого діаметру. Пні розташовані серед сухих великих сосен, тому в центрі ділянки утворилася невелика галявина. Підлісок на цій галявині майже відсутній, а травостій дуже густий (рис. 2.3). Навколо великих пнів трава дуже розріджена, а ґрунт покритий зеленими мохами.
В цілому, на досліджуваній ділянці представлені розріджений підлісок, травостій середньої густоти та фрагменти мохово-лишайникового покриву. Підлісок складається з листяних дерев та кущів. Серед них зустрічаються як дорослі особини, які вижили після пожежі, так і молоденькі, тобто поновлення. Все це свідчить про те, що за 4 роки після низової пожежі підлісок, трав’яний і мохово-лишайниковий покрив швидко відновлюються.
Сосна звичайна як основна деревна порода також поновлюється. В травостої та на зелених мохах зустрічається самосів сосни (рис. 2.5). Серед самосіву трапляються загиблі особини, але переважна більшість – живі. Природне поновлення сосни після пожежеі має вік від 1 до 3 років.
Загалом, огляд ділянки №1 показав, що природний старий бір на ній вижив після низової пожежі (станом на 2009 р. на території виділу 6 за лісовпорядкуванням 2001 р.) і відновлюється.
Рис. 2.5. Природне поновлення сосни на ділянці №1.
Рис. 2.6. Загиблі особини сосни серед штучного поновлення на ділянці №2.
На досліджуваній ділянці №2 розташовані культури сосни звичайної (рис. 2.4, 2.6). Частина ділянки (нинішній виділ 11 за лісовпорядкуванням 2010 р.) постраждала від низової пожежі, після якої культури загибли й були посаджені знову. Кожний рік частина з них гине, і підсаджуються нові саджанці, але огляд показав, що не завжди й не скрізь. Тому культури сосни на цій ділянці віком також від 1 до 3 років. Отже, на обох досліджуваних ділянках поновлення сосни (природне та штучне) має однаковий вік. Загиблі особини нами також були відмічені (рис. 2.5, 2.6).
Соснові культури посаджені правильними рядками в борознах (рис. 2.4). Борозни розташовані в напрямку схід-захід, перпендикулярно лісовій дорозі, що розділяє обидві ділянки. Культури посаджені переважно по одному саджанцю в лунці, але на деяких рядках зустрічаються по 2-3 саджанці на лунку. В борознах на оголеному ґрунті, крім саджанців сосни, інших видів дикорослих рослин дуже мало. Вони прополюються, як бур’яни. На валах між борознами росте куничник наземний (Calamagrostis epigeios (L.) Roth), і зрідка зустрічаються в дикорослому стані маленькі деревці та кущики листяних порід, переважно берези. В цілому ділянка з культурами має досить доглянутий вигляд (рис. 2.4).
Серед соснових культур зрідка трапляється самосів сосни одиночними особинами. Всі вони однорічні, тому що кожний рік проводиться прополка. Наявність самосіву означає, що насінини сосни долітають сюди з ділянки природного бору й проростають. Отже, навіть на ділянці штучного поновлення сосни спостерігалась спроба природного поновлення. Можна зробити припущення, що якби самосів не прополювався, деякі сосни на цій ділянці виросли б природним шляхом.
Отже, огляд ділянки №2 показав, що в цілому, культури сосни звичайної мають задовільний стан.
Порівняльна оцінка природного та штучного відновлення сосни звичайної після низової пожежі за кількісними показниками (експериментальна частина)
Щоб кількісно оцінити природне та штучне відновлення сосни звичайної і порівняти їх між собою, була проведена експериментальна частина нашого дослідження.
Для цього на кожній з досліджуваних ділянок було відібрано по 100 особин поновлення сосни після низової пожежі. Всі вони були віком 1-3 роки. На ділянці природного старого бору (ділянка №1) поновлені рослини сосни відбирались випадковим методом з різних умов зростання за освітленням та зволоженістю: в середині ділянки, на узліссі, відкритій галявині, під засохлими або живими материнськими деревами, в густому або розрідженому травостої, серед мохового покриву поблизу обгорілих пеньків, у протипожежній борозні. На ділянці соснових культур (ділянка №2) всі рослини вирощувалися в однакових умовах: 100%-не освітлення, однакове зволоження, відсутність материнського деревостану, підліску, хвойної підстилки, господарський догляд. Тому випадковим методом було взято 2 рядки із саджанцями сосни. На кожному рядку відібрано підряд по 50 рослин від краю рядка всередину (від краю лісової дороги вглибину ділянки).
Для кожної особини сосни визначались різні показники, вказувались місце та умови зростання. На ділянці №2 відмічались також деякі особливості: наявність самосіву серед культур, кількість саджанців в одній лунці (якщо було більше одного). Якщо в одній лунці росло 2-3 саджанці сосни, то показники визначались окремо для кожного з них.
Після обробки цих даних отримані результати з кожної ділянки зведені в таблицях 2.1, 2.2. Загальні середні значення віку, висоти рослини та діаметру стебла переносились із середніх арифметичних значень для живих особин, оскільки не має сенсу враховувати ці показники від загиблих рослин, які фактично вже не існують. А загальне середнє значення життєвого стану обліковувалось від загальної кількості всіх 100 особин (живих і мертвих), тому що даний середній показник дає змогу побачити загальний життєвий стан усього поновлення.
Таблиця 2.1
Показники природного поновлення сосни звичайної на ділянці №1
Показники
|
Кількість особин
|
Середній вік (кількість порядків пагонів), рік
|
Середня висота рослини, см
|
Середній діаметр стебла, мм
|
Середній життєвий стан, бал
|
Живі особини
|
93
|
2,2
|
13,4
|
2,8
|
3,6
|
Загиблі особини
|
7
|
1,6
|
—
|
—
|
1,0
|
Загальне значення
|
100
|
2,2
|
13,4
|
2,8
|
3,4
|
Отже, на ділянці №1 із 100 рослин 93 виявились живі, а 7 – загиблі (табл. 2.1). Відповідно у відсотковому співвідношенні загальна загибель самосіву складає в середньому всього 7%. Таким чином, виживаність природного поновлення сосни на ранньому етапі відновлення після низової пожежі дуже добра (93%) (рис. 2.9). Самосів гине в середньому у віці 1,6 року (при найстаршому віці особин 3 роки). Після низової пожежі 4-річної давності середній вік природного поновлення сосни становить 2,2 роки. При цьому середня висота рослин складає 13,4 см, середній діаметр стебла – 2,8 мм. Середній життєвий стан природного поновлення можна оцінити як цілком задовільний (3,4 бали) (табл. 2.1).
Таблиця 2.2
|
