- •2.6. Фізіологічні основи продукування деревної маси
- •2.7. Біологічний кругообіг речовин, його суть і роль у підвищенні продуктивності лісів
- •2.8. Взаємодія деревних порід у лісових насадженнях
- •Лісівництво
- •1. Лісова екологія та типологія
- •1.1. Лісова екологія і екологічні фактори
- •2. Ліс і сонячна радіація
- •3. Ліс і атмосфера
- •4. Ліс і волога
- •5. Ліс і ґрунт
- •6. Витоки лісової типології
- •7. Фітоценологічна типологія лісів
- •8. Лісівничо-екологічна типологія
- •9. Розвиток вітчизняної лісової типології у другій половині XX століття
- •10. Лісова типологія у зарубіжних країнах
- •2. Підвищення продуктивності лісів лісівничими методами
- •2.1. Суть продуктивності лісів
- •2.2. Біологічна стійкість і продуктивність лісових насаджень
- •2.3. Фактична і потенціальна продуктивність лісів
- •2.4. Відповідність біоекологічних властивостей деревних порід лісорослинним умовам як основа успішного росту насаджень
- •2.5. Шляхи підвищення деревної продуктивності лісів
- •2.6. Фізіологічні основи продукування деревної маси
- •2.7. Біологічний кругообіг речовин, його суть і роль у підвищенні продуктивності лісів
- •2.8. Взаємодія деревних порід у лісових насадженнях
- •9. Вплив рубок догляду на продуктивність і якість деревостанів
- •3. Біологічні основи рубок догляду
- •2. Зміна середовища у насадженнях внаслідок рубок догляду
- •3. Зміна фізіологічних процесів у деревних рослинах під впливом рубок догляду
- •4. Кореневе живлення деревних рослин та вплив рубок догляду на нього
- •5. Біологічні особливості основних лісотвірних порід та їх врахування при лісовирощуванні
- •4. Ведення господарства у лісах зелених зон
- •4.1. Функціональне призначення окремих частин лісів зелених зон
- •4.2. Негативний вплив рекреації на лісові насадження
8. Лісівничо-екологічна типологія
Формуючи своє вчення про типи насаджень, Г.Ф.Морозов стояв на позиціях, що "природа лісу складається з природи порід, природи їх поєднань, природи умов місцезростання". Що деревостани з різним складом порід, їх поєднанням, густотою формуються перш за все умовами місцезростання. Він підкреслював, що життя лісу можна зрозуміти тільки при врахуванні зв'язку з умовами, в яких він існує і під впливом яких він знаходиться.
Однак Г.Ф.Морозов з часом став надто акцентувати роль рельєфу, фунтів, за що в 1913 р. був підданий критиці П. П. Серебреніковим за те, що він, "із-за ґрунту не бачить лісу". І все ж таки, Г.Ф.Морозова слід вважати основоположником екологічного підходу у лісовій типології.
8.1. Типологічна класифікація А.А. Крюденера
Географічний принцип класифікації лісів Г.Ф.Морозова вказував лише на необхідність опису, "інвентаризації" типів лісу в межах географічних районів. Першу спробу так класифікувати ліси зробив П. П. Серебряников у 1914 р., намагаючись охопити досить значну територію лісів Європейської півночі. Але його класифікація була побудована на поділі лісів за деревними породами, а у межах порід — за ступенем зволоження, тому була недосконалою.
Ще у 1903 р. А. А. Крюденер дав деякі загальні підходи щодо оцінки лісорослинних умов за ознаками насаджень і рослинного покриву. У 1914 р. ним була опублікована класифікація "типів ґрунтових умов дерново-підзолистої зони", у якій зроблена спроба охопити різноманіття типів лісу і умов місцезростання на значному географічному просторі, що включав у себе лісову та лісостепову зони. Класифікація була опублікована також у роботах А. А. Крюденера у 1916 та 1917 рр. під назвою: "Основы классификации типов насаждений и их народнохозяйственное значение в обиходе страны".
Потрібно підкреслити, що А. А. Крюденер одним із перших виступив за розширення лісотипологічних досліджень. Він же дав визначення поняття "тип насаджень", яке вважається найбільш вдалим. Він завжди був прибічником лісової типології і всі свої праці будував на типологічній основі: чи то були масові таблиці, чи дослідження уражень лісу блискавкою та ін. Опублікована у 1914 р. "Таблица главных типов почвоґрунтов и типичных почвенно-ґрунтовых условий" виявилося у значній мірі попередницею едафічної сітки П. С. Алєксєєва-Погребняка.
А. А. Крюденер, обґрунтовуючи принципи своєї класифікації типів насаджень, вважав, що основою типу насаджень є рослинне угруповання, що утворилося при даному кліматі, певних ґрунтових умовах, яке без втручання людини носить більш-менш константний характер. Він вважав, що типи можуть бути постійними та тимчасовими (перехідними), а також, що у лісовій типології повинна бути єдина термінологічна мова, щоб розуміти один одного при характеристиці типів.
А. А. Крюденер критично відносився до прибічників ботаніко-географічного підходу у типології. Він вважав, що уяву про тип насаджень дають три фактори: клімат, ґрунтові умови і рослинне угруповання.
У своїй основі класифікація А. А. Крюденера являє собою двомірну сітку, яка показує зміну типів від: 1) зволоження (гігрометричні групи); 2) петрографічного (механічного) складу ґрунту.
До механічного складу ґрунту автор тісно "прив'язує" хімічну родючість (трофність). Крім цього, Крюденер ще наводить і третю вісь - кліматичну, встановлюючи кліматичні форми типів насаджень. Класифікація супроводилась детальними списками рослин — індикаторів, характеристикою ґрунтів, продуктивністю насаджень.
Серед лісоводів — типологів А. А. Крюденеру першому вдалося підійти при класифікації типів насаджень з двох боків: встановити єдність насадження і місцезростання, тобто зробити погляд і на ліс, і на ґрунт. Для найменування типів насаджень він скористався народними назвами: бір, субір, сурамень і т.п. У цілому класифікація А. А. Крюденера була досить складною, хоча деякий час і використовувалась лісовпорядниками.
П. С. Погребняк до основних недоліків класифікації відносить:
1. Ускладнення класифікації нечіткими ознаками, що стосуються якості перегною, сезонного зволоження та аерації.
2. Помилково надавався прямолінійний зв'язок між механічними складом ґрунту і типами насаджень, тим більше, що А. А. Крюденер вивчав ґрунти всього до глибини 1 м.
3. Розглядаючи насадження та місцеоселення в єдності, автор не наважився на встановлення головного критерію цієї єдності. Тому він і схилився до вивчення місцеоселення за показниками насадження.
Не дивлячись на недоліки класифікації, А. А. Крюденером був зроблений крок у напрямку класифікації типів насаджень з позиції єдності насаджень і місцеоселення.
8.2. Типологічна класифікація Є. В. Алексєєва
Розвиток лісової типології в Україні пов'язаний з іменем професора Є. В. Алексєєва. Його підходи до типологічної класифікації лісів були екологічними, бо він вважав, що в основі лісівничої класифікації лісів повинні бути умови їх виростання. Є. В. Алексєєва слід вважати основоположником української лісотипологічної школи.
Є. В. Алексєєв 10 років обіймав посаду лісничого Біловезького округу, а з початком Першої світової війни у 1914 р. перейшов на роботу до Києва, зайнявши посаду старшого лісничого Київського удільного округу. Він був великим знавцем лісового господарства, лісокультурної справи, рубок поновлення та догляду за лісом, захисту лісу від шкідників, лісовпорядкування. Є. В. Алексєєв користувався величезною популярністю серед працівників лісового господарства України.
У лісівницькій літературі Є. В. Алексєєв відомий з 1915 р., коли він в "Лесном журнале" опубліковав статтю "Типы насаждений, их отношение к бонитетам и хозяйственным классам при лесоустройстве". У ній він уперше правильно поставив питання про необхідність розглядати таксаційний бонітет насадження як найважливішу його лісівницьку ознаку, яка повинна лежати в основі типологічної класифікації лісів поряд з іншими ознаками типів лісу.
У наступні роки після переходу на роботу деканом лісоінженерного факультету Київського сільськогосподарського інституту (1922) з'явилися кілька монографій Є. В. Алексєєва, в яких він висвітлив основні положення стосовно класифікації типів лісу. Так, у своїх роботах "Об основных понятиях лесоводственной типологии" (1927) та "Типы украинского леса. Правобережье" (1925) Є. В. Алексєєв пропонував розрізняти насадження за однорідністю лісової рослинності та однорідністю лісової площі. Виділення типів, яке раніше базувалося на ознаках насаджень (походженні, формі, складі порід, бонітеті та за віком, а характер місцеоселення приймався до уваги лише за бонітетом) Є. В. Алексєєв вважав незручним, особливо, якщо доводиться класифікувати територію з порушеною рослинністю або безлісну. Ось чому Є. В. Алексєєв вважав, що класифікацію лісу потрібно засновувати перш за все на ознаках умов місцеоселення. Такими ознаками він вважав рельєф, клімат, ґрунтові умови. Якщо ж визнати, що в Україні клімат різко не змінюється, а рельєф рівнинної території змінюється мало, то серед діагностичних елементів на перше місце виходять ґрунтові умови.
Сукупність однорідних насаджень, об'єднаних загальним походженням, формою і складом, Є. В. Алексєєв рекомендував назвати "Типом насаджень", а сукупність лісівницько-однорідних ділянок лісу, об'єднаних спільністю умов місцеоселення, — "типом лісової ділянки" або "типом лісу". У 1928 р. Є. В. Алексєєв писав: "типами лісу ми називаємо сукупність лісових ділянок, схожих за кліматичними ознаками і тому з такими же або подібними за складом деревними породами, а часто і за покривом, основними рослинними угрупованнями, що їм притаманні однакові лісівницькі властивості і через це маючи потребу в однакових заходах з метою поновлення та виховання лісу". У практиці лісового господарства типи лісу повинні розглядатися як основні лісівницькі одиниці, до яких повинні бути приурочені ті або інші лісогосподарські заходи, наприклад поступові рубки, рубки догляду. Ці положення Є. В. Алексєєв виклав у своїй роботі "Рубки ухода в связи с типами леса Правобережной Украины", 2-е вид.(1928).
Є. В. Алексєєв вважав, що в межах одного типу лісу можуть бути насадження різного складу (з точки зору господарської, але однакової з фітоценологічної). Ділянки з насадженнями тимчасового характеру слід визначати як тимчасові форми типів лісу. Крім того, ще враховувалися так звані тимчасово-випадкові форми типів лісу.
Є. В. Алексєєв не відкидав позицію фітоценологів у питаннях лісової типології. У своїй монографії "Типы украинского леса. Правобережье», 2-е вид. (1928) він писав (с. 21): "В основі вчення про типи лісу лежить вчення про рослинні угруповання — асоціації, формації. Лісівницькі типи суто геоботанічні асоціації, класифікація яких дещо змінена, узгоджуючись з задачами лісівництва". У цій же роботі Є. В. Алексєєв наводить і свою класифікаційну схему типів лісу.
Є. В. Алексєєв доповнив і розвинув вчення Г.Ф.Морозова про типи насаджень, висунувши нову ідею про так звані випадкові типи насаджень, маючи на увазі появу на незаселених лісом землях оліготрофних лісів, утворених березою та сосною.
Будучи різнобічним лісоводом, Є. В. Алексєєв ставив перед типологією праістичні питання лісового господарства. Створюючи свою типологічну класифікацію, він продовжив у цьому напрямку роботу А. А. Крюденера, хоча деякі погляди у нього не збігалися з крюденерівськими.
Поняття "Тип лісної ділянки" за Алексєєвим — це єдність лісу і зайнятої ним території, ґрунту. В основу класифікації Є. В. Алексєєв кладе, як і Крюденер, дві ординати — вологість і механічний склад ґрунту, але підкреслює, що зв'язок типів лісу з механічним складом ґрунту може бути встановлений на основі вивчення більш глибоких шарів. Вводячи бонітет як суттєвий показник типу лісу, використовуючи надґрунтовий покрив як індикатор, визнаючи, що механічний склад ґрунту не завжди прямолінійно зв'язаний з лісорослинним ефектом, Є. В. Алексєєв тим самим стає на точку зору визнання рослинності як головного критерію — показника типу лісу і місцезростання.
Отже, подальший розвиток лісової типології пов'язаний з працями Є. В. Алексєєва. У своїй праці "Типы украинского леса" він дав нове визначення типу лісу, об'єднуючи в один ділянки з однаковими умовами місцезростання. Головні фактори для оцінки типу лісу Є. В. Алексєєв вбачав у наявності поживних речовин та вологи у ґрунті, які і визначають продуктивність деревостанів.
Типологічна класифікація Є. В. Алексєєва подана у вигляді двомірної схеми з поділом типів на:
1. Типи лісу по суходолу (незаболочені типи).
2. Типи лісу "по мокрому" (сосняки, вільшаники на торф'яних болотах).
Типи лісу по суходолу поділяються на бори, субори, груди (грабові діброви, діброви на лесових суглинках) та діброви на чорноземах з поділом кожної групи за ступенем вологості. Є. В. Алексєєв вперше дав опис бучинам як кліматичним формам грудів.
За ступенем вологості типи по суходолу поділялися на сухі, свіжі, вологі та сирі, залежно від глибини ґрунтових вод.
На думку П. С. Погребняка, Є. В. Алексєєву більше вдалась типологія борів та суборів і менше — дібров, хоча він вперше помітив специфіку дібров на чорноземах і виділив їх в окрему групу.
Недоліки класифікації Є. В. Алексєєва випливають зі стихійного підходу автора, відсутності чіткої методики для побудови класифікації, що і відобразилося в цілому ряді непослідовностей. Діброви (груди) у Алексєєва не зв'язані судібровами. Немає відповідності між грудами та дібровами на чорноземі. Глибини залягання ґрунтових вод, що автором показані для всіх типів лісу, відповідають дійсності лише для борів і суборів. Є.В.Алексєєв допускав непослідовність у своїх теоретичних позиціях, по суті декларуючи свої позиції з морозівськими, на що звертав увагу один із критиків — В. М. Сукачов.
Однак класифікація типів лісу Є. В. Алексєєва знайшла вихід у практику, особливо на Правобережжі України, бо вона відзначалась простотою, була доступна кожному фахівцю лісового господарства, що її застосував на практиці.
8.3. Лісівничо-екологічна типологія Алексєєва-Погребняка
У 20-ті роки XX ст. в Україні виникла проблема, пов'язана з лісовою типологією. Типологічна класифікація А. А. Крюденера була розроблена в основному для хвойних лісів, до того ж мала ряд суттєвих недоліків. Класифікація Є. В. Алексєєва задовольняла Правобережжя України і теж
мала ряд суттєвих недоліків: автору більш вдалась класифікація борів та суборів і менш — класифікація дібров. Подальший розвиток лісівничо-екологічного напрямку у лісовій типології пов'язаний з ім'ям Г. М. Висоцького, який, працюючи з 1925 р. у Харківському інституті сільського господарства і лісівництва, одночасно очолював науково-дослідну роботу у Всеукраїнському управлінні лісами (ВУПЛ). Г. М. Висоцьким була організована типологічна експедиція для вивчення лісів України у складі В. Е. Шмідта, П. С. Погребняка, Д. В. Воробйова та П. П. Кожевнікова. У 1926-1930 рр. П. С. Погребняк завідував дослідною партією з вивчення лісів Полісся та Лісостепу України. Ретельно вивчивши ліси цих регіонів, П. С. Погребняк вдосконалює класифікацію Є. В. Алексєєва, надає їй належної чіткості та зручності. Він об'єднує в одну класифікаційну схему ліси по суходолу і по мокрому, розділяє на окремі групи Алексєєвську групу суборів, а саме — на групу суборів та групу складних суборів (судібров, сугрудків). У результаті проведеної роботи П. С. Погребняку вдалося розробити струнку класифікацію ґрунтів за їх трофністю (хімічною родючістю) та вологістю. Були також запропоновані індекси для позначення окремих груп лісових ґрунтів: А — дуже бідні ґрунти (бори); В — відносно бідні (субори); С — відносно багаті (складні субори); Р — груди на сірих лісових землях і Е — діброви на чорноземах. Окремим гігротопам надані цифрові значення: 1 — сухі; 2 — свіжі; 3 — вологі; 4 — сирі; 5 — мокрі. Разом з Д. В. Воробйовим, П. С. Погребняк склав типологічний визначник для Полісся України, який вийшов у світ у 1929 р.
У липні — серпні 1929 р. у Стокгольмі проходив Міжнародний конгрес науково-дослідних лісових станцій. П. С. Погребняк надіслав до конгресу доповідь про методику досліджень умов місцевиростання у зв'язку з типами лісу, яка була зачитана та опублікована у матеріалах конгресу. У доповіді наведені результати типологічних досліджень в Україні за три останні роки, розкрито підхід до визначення типу місцезростання на основі загального водного балансу лісової ділянки та за багатством її ґрунту. Тип лісу визначався за ступенем гідрофільності і трофності відповідного лісового угруповання. Так зародилася широко відома едафічна сітка. У коло ознак, які дозволяють визначити тип місцевиростання (тип лісорослинних умов) входить деревна порода, її ріст, склад надґрунтового покриву, рівень ґрунтових вод. Наведені також екологічні фігури, що характеризують продуктивність різних порід у різних типах лісорослинних умов.
П. С. Погребняк також виступив зі своїми типологічними узагальненнями на 1-му Всесоюзному з'їзді ґрунтознавців, який відбувся в 1929 р. у Харкові.
Так був започаткований новий етап у розвитку лісівничо-екологічної типології. Пізніше (1941) П. С. Погребняк підкреслював, що запропонована ним типологічна класифікація базується на розумінні діалектичної взаємодії, лісорослинних умов і лісової рослинності (насадження), наголошуючи, що перше — стійкіше за насадження, що насадження є зовнішнім відображенням лісорослинних умов. За насадженням можна дізнатися про родючість лісорослинних умов.
Запропонована класифікація є не лише описом окремих типів, а й методом дослідження їх природи, основою для вдосконалення техніки ведення лісового господарства. Подальша робота над едафічною сіткою призвела до деякого спрощення та змін. Так, діброви на чорноземах були приєднані до групи а для відображення вкрай сухих лісорослинних умов введений індекс "О".
П. С. Погребняк, запропонувавши едафічну сітку типів лісу і місцеоселення, підкреслював, що вона ілюструє риси подібності і різниці лісів, які визначені едафічними особливостями місцеоселення. Вона уособлює єдність двох класифікаційних ординат, що лежать в основі едафічного заміщення: трофностіта зволоження. Тобто, сітка відображає єдність подібності і відміни лісів залежно від хімічної родючості ґрунтів (трофності) і зволоження.
Як відомо, ряд ділянок лісу, розміщених у порядку збільшення ступеня трофності, називають трофогенним рядом (А, В, С, D), а окремі його члени — трофотопами (ділянки лісу, місцеоселення яких мають однакову у своїх межах хімічну родючість).
Ділянки лісу з різним ступенем зволоження ґрунту у порядку його зростання названі гігрогенним рядом. Окремі його члени -0,1,2,3,4,5 — названі гігротопами. Це ділянки лісу, місцеоселення яких характеризуються однаковим у своїх межах зволоженням ґрунту.
Класифікація передбачає, що кожна ділянка лісу є одночасно і трофотопом, і гігротопом, являючись по суті двома сторонами одного і того ж місцеоселення — едатопу (лісу і місцеоселення однакових внутрі себе едафічних умов).
Класифікація відображає ступінь (міру) едафічної родючості місцеоселення, виходячи з його лісорослинного ефекту, що визначається індикаторами (деревостаном, іншими).
Так була опрацьована існуюча нині едафічна сітка, яку називають іменем "Алексєєва-Погребняка" для класифікації лісових ділянок. Вона подана у вигляді координатної системи, осями якої є дві категорії: вологість і багатство лісорослинних умов, тобто у сітці поєднується гігрогенний та трофогенний ряди. Типи лісорослинних умов за Алексєєвим-Погребняком позначаються індексами, які відображають групу типів та ступінь зволоження, наприклад, А2 — свіжий бір; С2 — свіжий складний субір; 03 — волога діброва. Оскільки деревна рослинність відображає певну сукупність впливу екологічних факторів на неї, то вона і є основним критерієм для встановлення едатопу. Трав'яна рослинність (надґрунтовий покрив) також відображає відповідні лісорослинні умови, а тому її використовують як індикатор певних едатопів. Для визначення типу лісорослинних умов використовують й інші, допоміжні ознаки, - глибину ґрунтового профілю, механічний склад ґрунту, підстилаючу породу, реакцію ґрунту, наявність карбонатів тощо.
Спроба Д. В. Воробйова ускладнити едафічну сітку шляхом встановлення перехідних (наприклад, від бору до субору) одиниць не має успіху, бо вона може мати реальну діагностику тільки у центральних типах.
8.4. Загальна характеристика груп типів лісорослинних умов (едатопів)
Складові трофогенного ряду мають наступні особливості ґрунту та рослинність.
Група А — бори, представлені бідними ґрунтами, найчастіше - піщаними, а в гірських умовах — щебенистими, з неглибоким профілем. Сюди входять також ґрунти, заболочені за верховим типом.
Рослинність — оліготрофна (сосна, береза, брусниця, верес і подібні).
Група В — субори, займають відносно бідні глинисто-піщані, іноді супіщані ґрунти, що мають на різній глибині суглинисті або глинисті прошарки невеликої товщини. У гірських умовах — щебнисті ґрунти на схилах, а також торф'янисті ґрунти перехідного типу заболочування.
Рослинність представлена боровими оліготрофами та мезотрофами: сосна, береза, вільха сіра, ялина, горобина, орляк, буквиця лікарська, грушанка та ін.
Група С — складні субори (сугрудки, судіброви) — відносно родючі місцеоселення. Ґрунти — супіщані, іноді з суглинковими прошарками, малопотужні легкі суглинки, ґрунти торф'яні перехідних боліт. Рослинність - оліго-, мезо- та мегатрофи, причому, перші дві групи мають виключний розвиток. У покриві переважають мегатрофи. Група О — діброви, груди — найбільш родючі типи. Ґрунти — сірі і темно-сірі лісові суглинки, іноді супіщані, що мають неглибоке залягання ґрунтових вод.
Рослинність корінних деревостанів-мегатрофи. Мезотрофи (дуб, ялина) зростають у верхньому ярусі. Підлісок та надґрунтовий покрив — із мегатрофів.
У сухих місцеоселеннях переважає ксерофітна рослинність. Деревостани — низьких або знижених бонітетів. Серед надґрунтового покриву переважають ксерофіти та ксеромезофіти.
Умови зі свіжим зволоженням утворюються залежно від рівня залягання ґрунтових вод: на піщаних ґрунтах на глибині 2-4 м, а на суглинистих - понад 4 м. У лісовій зоні (Полісся) ґрунти — слабоопідзолені. У цих умовах утворюється оптимальне зволоження для сосни, ранньої форми дуба, берези повислої, модрини, ясена звичайного, граба, кленів. Надґрунтовий покрив та підлісок представлені мезофільними видами з домішкою ксеромезофітів.
Вологі умови сприятливі для росту дуба пізньої форми, ялини, берези пухнастої, ялиці, липи, осики. Сирі місцеоселення характерні надлишком зволоження, що негативно впливає на ріст деревної рослинності, крім вільхи чорної.
Мокрі типи мають великий надлишок вологи, торф'яні ґрунти. У сирих і мокрих типах у надґрунтовому покриві переважають гігрофіти. Мезофіти можуть зростати на мікропідвищеннях.
П. С. Погребняк, як і Є. В. Алексєєв, розглядав тип лісу як синонім типу лісорослинних умов.
