Лісівництво

РОЗДІЛ 5. МЕТОДОЛОГІЯ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

 

Лекція 4. МЕТОДОЛОГІЯ ЛІСІВНИЦЬКИХ (БІОГЕОЦЕНОЛОГІЧНИХ) ДОСЛІДЖЕНЬ

 

4.1 Загальні положення

 

До основних компонентів лісу В. М. Сукачов відніс атмосферу, фунт, рослинність, тваринний світ та мікроорганізми. Взаємодія між ними у лісі надзвичайно складна, тому у комплексі цієї взаємодії немає загальних методів вивчення. Компоненти взаємодіють між собою як один з одним, так і з кількома, що дослідити важко. Крім того, дослідження, наприклад, живлення дорослих дерев в умовах лісу пов'язане із великими труднощами, практично воно в сучасних умовах неможливе. Тому часто застосовуються такі методики досліджень, які дозволяють отримати необхідні дані опосередковано.

Лісові насадження відрізняються від інших рослинних угруповань земної суші більш складною просторовою неоднорідністю. Природа конкретного насадження залежить перш за все від кліматичних умов, гірської породи, на якій сформувався ґрунт, деревних порід та іншої рослинності, що є компонентами лісового насадження. Все це накладає відбиток на формування лісового насадження, визначаючи ярусність у його вертикальній структурі. Окрім того, формується і певна структура в горизонтальній площині, структурні елементи якої отримали назву синузій. Ярусність будови лісових насаджень охоплює і лісову підстилку — один із найважливіших компонентів у лісових насадженнях.

У горизонтальній площині лісові насадження характеризуються мозаїчним розміщенням деревної рослинності, при якому біогрупи чергуються з різними за розміром галявинами без неї. Нерівномірність деревного пологу впливає на наявність та розвиток нижніх ярусів рослинності — на надґрунтовий покрив, лісову підстилку, тваринний світ, мікробне заселення підстилки та ґрунту, характер зволоження ґрунту тощо. У такому розумінні синузії отримали назву парцел. Методологія лісівницьких досліджень і враховує парцелярну будову лісових насаджень.

У процесі росту та розвитку лісових насаджень відбуваються зміни у взаєминах компонентів лісу. Такі зміни є безперервними протягом життя лісового насадження. Тому при вивченні природи лісу потрібні довготривалі дослідження окремих факторів, які впливають на характер лісових насаджень, змінюючись у часі в результаті взаємодії з іншими чинниками. Потрібно пам'ятати, що весь процес росту та формування лісостану є результатом взаємовпливу компонентів, що його складають, а також взаємовпливу з іншими біогеоценозами. Дослідження взаємодії і повинно дати результат, що свідчить про певний характер режиму перетворення речовин і енергії, від якого залежить біологічна продук­тивність лісового насадження.

Методологія лісівницьких досліджень враховує також певну орга­нізацію лісостанів, що сформувалася у результаті довготривалого історичного процесу і більш притаманна лісам природного походження. Така організація (будова) лісостанів проявляється у певному порядку розміщення і групування взаємно пов'язаних живих і неживих компо­нентів, який забезпечує усій системі можливість здійснювати основну функцію — матеріально-енергетичний обмін між складовими насадження та насадженнями і навколишнім середовищем. Потрібно пам'ятати, що штучно створені людиною лісостани мають порівняно коротку історію, вони не завжди є стійкими без підтримки людини. Тому вивчення при­роди таких деревостанів у лісах України має велике значення.

Лісівницькі дослідження стосуються не тільки рослинності, як компонента лісу. Далеко не всі питання впливу на ліс мікроорганізмів вже досконало вивчені. А втім (за Т. В. Арістовською) немає жодного біогеохімічного процесу у вищих рослинах та тваринах без участі мікроорганізмів. Мікроорганізми здатні здійснювати хімічні реакції, які недоступні ні вищим рослинам, ні тваринам. Наприклад, фіксація вільного азоту атмосфери, мінералізація органічних решток, розклад і синтез мінералів гірських порід земної кори.

Важливе значення для життя лісу має взаємодія деревних рослин і ґрунту. Лісовий ґрунт особливий, перш за все, своєю строкатістю, що потребує своєрідного методичного підходу до його вивчення. На відміну від ґрунтознавців, які вважають лісову підстилку верхнім горизонтом ґрунту, лісоводи (В. М. Сукачов, 1965) відносять її до компонентів лісу, причому вважають дуже важливим компонентом. Методика досліджень лісової підстилки враховує динаміку її утворення — від появи, накопичення і до стабілізації та зникнення у разі рубки деревостану.

Атмосферне повітря важливе для лісу у першу чергу як джерело вуглекислого газу, що необхідний для утворення органічних речовин. Дослідження повітря у лісі враховує існування приземного шару, де концентрація С02 висока, і більш високих шарів — до крон дерев та в кронах, де вона найнижча. Тобто, враховується вертикальна стратифікація газу. Окрім цього, в лісостані враховується диференціація рослинності по вертикалі, від чого залежить відповідне розшарування атмосфери, ґрунту, тваринного світу та мікроорганізмів. Прийнято виділяти вертикальні структури — біогоризонти.

Методологія лісівницьких досліджень враховує також вплив господарських заходів у лісі, які особливо значне місце займають в лісах з інтенсивним веденням лісового господарства. Адже процеси росту і формування штучно створених деревостанів багато чим відрізняються від насаджень природного походження.

Вже наголошувалося, що лісові насадження відрізняються надзвичайною просторовою неоднорідністю, яка визначається нерівномірним розміщенням (за винятком штучно створених) деревних порід, різною густотою стояння дерев, різним віком окремих ярусів деревостану, наявністю вікон у полозі і т. п. Тому при лісівницьких дослідженнях, особливо у лісостанах природного походження, обов'язковим є виділення біоценотичних парцел. Цей процес досить складний, але дослідження в окремих парцелах більш точно відобра­жають особливості того чи іншого насадження. В умовах України рів­нинні ліси за своїм походженням - штучні. Для них притаманна більша однорідність. У гірських лісах Карпат також спостерігається однорідність лісостанів у певних висотних поясах.

Для лісових насаджень, на відміну від інших рослинних угруповань, характерна щорічна зміна висоти деревного пологу. Це призводить до значних кількісних і якісних змін у насадженні. З віком у насадженні можуть докорінно змінюватися внутрішньо-лісові умови, виникати нові біогоризонти тощо. Наприклад, у чистих сосняках з'являється підлісок, другий ярус. У листяних порід, крім того, у самому деревостані відбуваються зміни, пов'язані з боротьбою за існування, природним зрідженням, що впливає як на будову пологу, так і на світловий та тепловий режим під ним.

У зв'язку з певною динамікою, пов'язаною із щорічними кількісними та якісними змінами у насадженні, лісівницькі дослідження супровод­жуються певними труднощами. Для досліджень вибираються найбільш характерні ділянки лісових насаджень, на яких закладають пробні площі. Щоб уникнути зміни певних показників, пов'язаних із щорічним приростом деревостанів, практикують одночасні дослідження на серії пробних площ, які закладені у різних за віком лісостанах. При цьому насадження підбираються таким чином, щоб вони відрізнялися лише за віком, а їх склад, тип, інші особливості були ідентичними, тобто, вони відносились до одного природного ряду розвитку певного типу деревостану. Такий підхід до постановки досліджень має місце при вивченні ходу росту, деяких інших явищ у насадженнях. Довготривалі наукові дослідження повинні проводитися на постійних пробних площах. Короткотермінові дослідження для магістерських робіт, кандидатських дисертацій можуть проводитися і на тимчасових пробних площах, які також закладаються в лісостанах, що відображають їх типовість.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити