47982

ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ ЯК ЗАСІБ ОПТИМІЗАЦІЇ ЕКОСИСТЕМИ

Конспект

Экология и защита окружающей среды

Фітомеліорація екотопу та слабозмінених місцезростань. Фітомеліорація лісових ландшафтів. Фітомеліорація сильнозмінених місцезростань.

Украинкский

2013-12-04

2.26 MB

107 чел.

  1.  Ноосферне мислення і фітомеліорація.
  2.  Фітомеліорація екотопу та слабозмінених місцезростань.
  3.  Фітомеліорація лісових ландшафтів.
  4.  Лісотипологічні засади лісокультурної справи.
  5.  Фітомеліорація сильнозмінених місцезростань.
  6.  Фітомеліорація дуже сильнозмінених умов місцязростання.
  7.  Фітомеліорація природна.
  8.  Фітомеліорація привододільного фонду.
  9.  Фітомеліорація. при сіткового фонду
  10.  Фітомеліорація гідрографічного фонду.
  11.  Фітомеліорація піщаних земель.
  12.  Фітомеліорація транспортних магістралей.
  13.  Фітомеліорація водних ладшафтів.
  14.  Сануюча фітомеліорація.
  15.  Сільськогосподарська фітомеліорація.
  16.  Архітектурно-планувальна фітомеліорація.
  17.  Оптимізація ценоз-меліорантів.

[0.1] 1. Ноосферне мислення і фітомеліорація

[0.2] 2. Ландшафтно-екологічна база фітомеліорації

[0.2.1] 2.1. Витоки фітомеліорації як наукової дисципліни

[0.2.2] 2.2. Хоролого-екологічна класифікація біогеоценозів

[0.2.3] 2.3. Еколого-фітоценотична класифікація рослинності

[0.2.4] 2.4. Класифікація окультуреності (гемеробії) біогеоценозів

[0.3] 3. Фітомеліоративна діяльність рослинного покриву

[0.4] 4. Радіальні і латеральні геофізичні потоки

[0.5] 5. Особливості конструкції і структури санувального фітомеліоранта

[0.6] 6. Статистична ідентифікація фітоценозів ландшафтів

[0.7] 7. Математична модель теплової фітомеліорації урбоекосистеми.

[1]
ЛЕКЦІЯ 2 ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ БІОТОПУ (ЕКОТОПУ)

[1.1] 2.1 Поняття про едафотоп

[1.2] 2 Характер і ступінь змін умов місцезростань та їх фітомеліорація

[1.2.1] 3.2.1. Фітомеліорація слабозмінених місцезростань

[1.2.2] 3.2.2 Фітомеліорація середньозмінених місцезростань

[1.2.3] 3.2.3. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[1.2.4] 3.2.4. Фітомеліорація дуже сильнопорушених місцезростань

[2] Лекція 3. ЛІСОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[2.1] Лісові культури і основні принципи їх створення

[2.1.0.1] Трофотопи

[2.1.0.2] А1

[2.1.0.3] В1

[2.1.0.4] С1

[2.1.0.5] А2

[2.1.0.6] В2

[2.1.0.7] С2

[2.1.0.8] Д2

[2.1.0.9] А3

[2.1.0.10] В3

[2.1.0.11] С3

[2.1.0.12] Д3

[2.1.0.13] А4

[2.1.0.14] В4

[2.1.0.15] С4

[2.1.0.16] Д4

[2.1.0.17] А5

[2.1.0.18] В5

[2.1.0.19] С5

[2.1.0.20] Д5

[2.1.0.21] Теплові зони

[2.2] 4. Поняття про лісові культури

[2.3] 5. Методи створення лісових культур

[2.4] 6. Схеми змішування деревних і чагарникових порід

[2.5] 7. Густота культур

[3] ЛЕКЦІЯ 5. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[3.0.1] 1. Заліснення еродованих земель

[3.0.2] 2. Заліснення осушених земель

[3.0.3] 3. Заліснення підтоплюваних земель

[3.0.4] 4. Заліснення насипних земель

[3.0.5] 5. Фітомеліорація рекреаційно-дегресійних земель

[3.0.6] 6. Фітомеліорація хіміко-дегресивних земель

[3.0.7] 7. Фітомеліорація радіаційно-дегресивних ґрунтів

[4] ЛЕКЦІЯ 6. Фітомеліорація дуже сильнозмінених умов місцезростання

[4.0.1] 1 Фітомеліорація еродованих земель, які втратили родючіть

[4.0.2] 2. Фітомеліорація еродованих схилів

[4.0.3] 3. Фітомеліорація рухомих пісків

[4.1] 4. Фітомеліорація кар’єрів

[4.2] 5. Фітомеліорація сміттєзвалищ

[5] ЛЕКЦІЯ 7. ПРИРОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[5.1] 1. Особливості динаміки фітоценозів на девастованих землях

[5.2] 2. Заростання відвалів з лесоподібними суглинками

[5.3] 3. Заростання піщано-глинистих відвалів

[5.4] 4. Заростання відвалів сірчаних родовищ

[6] ЛЕКЦІЯ 8. ІНЖЕНЕРНО-ЗАХИСТНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[6.1] 1. Несприятливі геофізичні потоки

[6.1.1] 1.1. Несприятливі явища природи

[6.2] 1.2. Фітомеліоративне регулювання геофізичних потоків

[6.3] 2. Протиерозійна організація території і фітомеліорація

[6.3.1] 2.1. Поняття про гідрографічну мережу

[6.4] 2.2. Протиерозійна організація території

[6.5] 2. 3. Земельні фонди і заходи її охорони

[7] 3. Полезахисні лісосмуги

[7.1] 3.1 Особливості полезахисних насаджень

[7.2] 3.2. Конструкція лісових смуг

[7.3] 3.3. Вплив лісових смуг на швидкість вітру

[7.4] 3.4. Вплив лісових смуг на відкладення снігу та вологість ґрунту

[7.5] 3.5. Вплив лісових смуг на мікроклімат

[7.6] 3.6. Роль лісових смуг у боротьбі з вітровою ерозією

[7.7] 3.7.  Розміщення полезахисних лісових смуг

[7.8] 3.8. Склад лісових смуг

[8] ЛЕКЦІЯ 9. ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ ПРИСІТКОВОГО  ТА ГІДРОГРАФІЧНОГО ФОНДІВ

[9] 13. Протиерозійні лісові насадження

[10] 1 Насадження на пристокових схилах

[11] 2. Протиерозійні насадження на гідрографічній мережі

[12] 3. Яружні лісові насадження

[13] 4 Фітомеліорація  в умовах гірської ерозії та селевих явищ

[14] ЛЕКЦІЯ 9. Фітомеліорація піщаних земель.

[15] ЛЕКЦІЯ 12. Фітомеліорація транспортних магістралей.

[16] ЛЕКЦІЯ 13. ВОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[16.1] 1 Захисні насадження в долинах річок

[16.1.1] 1.1. Система захисних насаджень річок і водойм

[16.1.2] 1.2. Головні види і комплекси захисних культур

[16.1.3] 1.3. Середні берегові захисні культури на неоповзневих берегах рік

[16.1.4] 1.4. Середні берегові захисні культури на оповзневих берегах

[16.1.5] 1.5. Верхні берегові захисні культури

[16.1.6] 1.6. Яружно-балкові захисні культури

[16.1.7] 1.7. Вибір порід і схеми змішування для прируслових смуг

[16.1.8] 1.8. Насадження вздовж осушувальних каналів

[17] 2 Фітомеліорація водотоків

[17.0.1] 2.1. Класифікація ділянок русла і типи водойм

[17.0.2] 2.2. Зона рослинності вздовж ріки

[17.0.3] 2.3. Формування профілю русла

[17.0.4] 2.4. Посадка рослин в заплавах рік

[18] ЛЕКЦІЯ 14

[19] 1. Санітарно-захисна зона промислових підприємств

[20] 2 Шумозахисні насадження

[20.0.1] 2.1. Категоризації та ідентифікації шумів

[20.0.2] 2.2. Шумозахисні смуги автомобільних шляхів і залізниць

[21] 3. Фітомеліорація для потреб кліматичного комфорту

[22] 4. Регулювання світлових потоків

[23] ЛЕКЦІЯ 15. СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ.

[23.1] 1 Загальні вимоги завдання

[23.2] 3.Технологія фітомеліоративних робіт

[23.3] 4. Вирощування сільськогосподарських культур

[23.4] 5. Фітомеліорація шламонакопичувачів содового виробництва

[24] ЛЕКЦІЯ 16. Архітектурно–планувальна фітомеліорація

[24.1] 1 Районне планування і фітомеліоративні системи озеленення.

[24.2] 2 Комплексна зелена зона міста

[24.3] 3 Міжнаселені багатофункціональні рекреаційні зони відпочинку на девастованих землях.

[24.4] 4. Заміські паркові дороги та зелені елементи заміських магістралей

[25] ЛЕКЦІЯ 17. ОПТИМІЗАЦІЯ ЦЕНОЗ-ФІТОМЕЛІОРАНТА

[25.1] Оптимізація ценоз-меліорантів.


ЛЕКЦІЯ 1. ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ ЯК ЗАСІБ ОПТИМІЗАЦІЇ ЕКОСИСТЕМИ

1. Ноосферне мислення і фітомеліорація

Ноосфера (гр. ноос – розум і сфера – куля) – буквально “мисляча оболонка”, вища стадія розвитку біосфери, сфера взаємодії природи і суспільства, в межах якої розумна людська діяльність стає головним, визначальним фактором розвитку. Поняття ноосфери як ідеальної мислячої оболонки Землі ввели на початку ХХ ст. французькі вчені П.Тейяр де Шарден і Е.Леруа. Матеріалістичний підхід в цей термін вніс В.І.Вернадський, який вважав ноосферу новою, вищою стадією розвитку біосфери, пов’язаною з виникненням і розвитком у ній людства, яке своїм розумом і працею змінює обличчя планети. Особливо це стосується фітоценотичного покриву, який є частиною саморегульованих біотичних систем Землі і перебуває під постійним всезростаючим антропогенним впливом – як негативним, так і позитивним.

“Людина вперше реально зрозуміла, що вона мешканець планети і може – повинна – мислити і діяти в новому аспекті, не лише в аспекті окремої особи родини, роду, держави або їх союзів, але і в планетарному аспекті. Вона, як все живе, може мислити і діяти в планетному аспекті тільки в галузі життя – в біосфері, в певній земній оболонці, з якою вона нерозривно закономірно пов’язана і вийти з якої вона не може. Її існування є функція біосфери. Вона носить її з собою всюди. І вона її неминуче, закономірно, безперервно змінює”.

Ці слова В.І.Вернадського є яскравим підтвердженням ролі людини в організації фітомеліоративного процесу, який протікає в масштабах планети. Цей процес є антидією проти масової вирубки лісів, бездумного розорювання степів і лук, безжалісного руйнування природних ландшафтів природними вирубками та будівництвом.

Вирубування лісів, розорювання лук, техногенні девастації – це негативні процеси, що руйнують фітоценотичний покрив. Водночас на планеті ведуться великі роботи, спрямовані на заліснення і залуження земель, біологічну рекультивацію відвалів і кар’єрів, створення високопродуктивних агроценозів.

Фітоценотичний покрив або автотрофний блок будь-якої екосистеми є біосферно активним: він виробляє біомасу, фіксує вуглекислоту і молекулярний азот, продукує кисень, бере участь у біохімічних циклах і ґрунтових процесах. Тому прогресивний розвиток ноосфери неможливий без науково-планового управління нею за принципом оптимізації.

Ю.П.Бяллович поділяє біотичні засоби оптимізації на три групи:

фітомеліоранти, тобто угруповання автотрофів, фотосинтезуючих продуцентів – вищих рослин і водоростей, в тому числі одноклітинних, лишайників;

зоомеліоранти – угруповання деяких гетеротрофів – тварин, за винятком найпростіших;

протомеліоранти – переважають гетеротрофи, головним чином, редуценти – більшість бактерій і актиноміцети, гриби та найпростіші.

Використання природної перетворювальної функції рослинності в оптимізації біосфери називають фітомеліорацією. Фітомеліорація завдяки благотворному впливу фітоценозу на інші компоненти біоценозу – зооценоз і мікробіоценоз – є комплексним процесом оздоровлення ноосфери, а тому немає потреби виділяти зоо- і протомеліоранти, оскільки вони поза фітоценозом практично не володіють меліоративними властивостями.

Ноосферне управління фітомеліорацією в умовах конкретної екосистеми має свої межі – просторові та часові – і передбачає прогнозування, планування та впровадження фітомеліоративних заходів, спрямованих передусім на оптимізацію середовища життєдіяльності людини.

М.Ф.Реймерс дає таке визначення фітомеліораці: “це комплекс заходів, спрямованих на поліпшення природного середовища за допомогою культивування або підтримки природних рослинних угруповань (створення лісосмуг, кулісних посадок, посів трав тощо)”. Він виділяє гуманітарну (оздоровлення фізичного і морально-духовного середовища людини), інтер’єрну (в приміщеннях), природоохоронну (збереження і поліпшення екосистем й її мешканців – тварин), біопродуційну (підвищення кількості і якості корисної людині продукції, ресурсозахист)  та інженерну (об’єктозахист) фітомеліорації. В кожному конкретному випадку ту чи іншу передбачену меліоративними заходами функцію виконує фітоценоз в особі конкретної асоціації чи групи асоціацій.

Отже, головним завданням ноосферного підходу до створення фітомеліорантів є науково обґрунтоване їх конструювання. Для цього слід брати до уваги, що в основу природомеліоративної дії фітоценозів покладено декілька характерних властивостей рослинних угруповань:

заповнювати своєю біомасою весь можливий простір (властивість “живої речовини”, за Вернадським);

змінювати силу і напрям геофізичних потоків;

перетворювати геохімічне середовище та виділяти в ньому хімічні агенти (фітонциди, біоліни тощо);

впливати на психоемоційний стан людей.

Ці особливості фітомеліорантів є предметом вивчення фітомеліорації як наукової дисципліни. Завдання фітомеліорації полягає в створенні високоефективного рослинного покриву з цілеспрямованими функціями: продукційними, відновними, захисними, оздоровлюючими, естетичними, планувальними тощо.

Фітоценоз як рівноправна частина біоценозу виконує разом із зооценозами і мікробіоценозами численні біохімічні функції. Сукупна солідарна дія організмів, за В.І.Вернадським (1969), розпочалася відразу з появою життя на Землі: “... перша поява життя при створенні біосфери мала відбутися не у вигляді одного будь-якого організму, а у вигляді їх сукупності, що відповідає геохімічним функціям життя. Повинні відразу з’явитися біоценози” (ст. 288).

Отже, за В.І.Вернадським, морфологічний склад живої природи у біосфері споконвіку мав би бути складним, оскільки функції життя в ній існують безперервно і одночасно. Серед мільйонів видів життя в ній існують безперервно і одночасно. Серед мільйонів видів немає жодного, який би міг виконати всі геохімічні функції життя. Вчений виділяє 9 біогеохімічних функцій біосфери: газову, кисневу, окисну, кальцієву, відновну, концентраційну, деструктивну (руйнування органічних сполук) і, нарешті, метаболізму і дихання. Сьогодні окремі з цих функцій об’єднані та зведені до п’яти: енергетичної, деструктивної, концентраційної, середовищетвірної та транспортної.

Можна стверджувати, що найактивнішу роль у виконанні цих функцій відіграють рослини. Об’єднані у фітоценози, вони акумулюють і трансформують сонячну енергію, перетворюючи її в хімічну енергію органічних зв’язків. Рослинні організми беруль участь у продукційних, редукційних і середовищетвірних процесах. Водночас вони виконують соціальні функції – санітарно-гігієнічну, рекреаційну та естетичну. На рис.2.1. зображена схема носферного управління фітомеліоративним процесом у великому місті з урахуванням основних функцій фітоценозу – меліоратора. Кортоко зупинимося на характеристиці цих функцій.

Продукційна функція. Не випадково, що на рис.2.1 вона стоїть на першому місці. І це зрозуміло, оскільки з фітоценозу розпочинається речовинно-енергетичний потік кожної без винятку екосистеми. Потужність цього джерела потоку тим більша, чим більше воно продукує біомаси.

Продукційну функцію розподіляють на біологічну і господарську. Ці дві функції можуть співпадати, але можуть бути й полярними. Наприклад, у містах зелені насадження утворюють величезну кількість біомаси, яка господарської цінності (одержання деревини) тут не має. Проте формування в містах високопродуктивних фітоценозів, які б виробляли максимальну кількість фітомаси, є таким же важливим завданням, як і в лісовому господарстві. Адже ця фітомаса необхідна для забезпечення нормального функціонування ланцюгів живлення, ефективного кисневиділення, пиле– тп газопоглинання тощо. Повночленні багатоярусні фітоценози лісів і парків володіють вищими естетичними якостями, ніж малопродуктивні чисті одноярусні насадження.

Керований фітомеліоративний процес, в основі якого покладено глибокі знання біологічних особливостей рослин і екологічних можливостей умов місцезростання, має забезпечити зростання продуктивності фітомеліоративного покриву планети. Ноосферне управління продукційною фітомеліорацією – справа часу. Сьогодні, наприклад, уже існують автоматизовані системи управління зрошуваними агроценозами. Системи типу “АСУ – місто” здатні вирішувати складні питання моніторингу рослинного покриву великих міст і управляти агротехнічними технологіями. Наявність еталонного блоку (рис.2.2), в якому закладені параметри “ідеальної” екосистеми, дає можливість оцінювати існуючий стан і спрямовувати його в бік оптимізації.

Середовищетвірна функція. Позитивно впливаючи на едафотоп і кліматоп, фітоценотичний покрив протягом свого існування формує власне екологічне середовище, яке, беручи до уваги меліоративну роль рослинних і тваринних організмів, сприяє росту продуктивності фітоценозів. Таким чином переплітаються продукційна і середовищетвірна функції фітоценозів –меліорантів.

Проте сьогодні важливим є не лише покращення засобами фітомеліорації середовища існування біоценозів, тобто їх біотопів, але й середовища існування людини. Осаджуючи пил і сажу, поглинаючи токсичні гази і приглушуючи шуми, зволожуючи і охолоджуючи в літню спеку повітря, збагачуючи атмосферне повітря киснем, легкими іонами та фітонцидами, рослинний покрив виконує ще соціальну середовищетвірну функцію. Фітомеліоративне перетворення середовища відбувається в межах двох важливих напрямів суспільного життя – рекреаційного і естетичного, які тісно переплітаються між собою.

Психоемоційне і фізичне перевантаження, з яким зіткнулося міське населення передусім в останні десятиліття, виштовхнуло в буквальному розуміння слова маси людей у приміську ліси, зумовило явище яке одержало назву “рекреаційний бум”. Об’єктом рекреаційної діяльності стали парки, приміські ліси, національні парки, лісопарки, гідропарки, лугопарки, тобто території, покриті рослинністю. Тут, серед мальовничої рукотворної природи, сформовано засобами ландшафтної архітектури і садово-паркового мистецтва, відбувається фізичне і духовне оздоровлення населення. Крилаті слова: “Лише краса спасе світ” проникають все глибше й глибше в людську свідомість.

2. Ландшафтно-екологічна база фітомеліорації

2.1. Витоки фітомеліорації як наукової дисципліни

Фітомеліорація, яка сформувалася як наукова дисципліна, має свій предмет вивчення (фітоценози – меліоранти) та завдання (господарські, санітарно-гігієнічні, етико-естетичні, архітектурно-планувальні). Джерелом її походження слід вважати культурфітоценологію, яка заявила про себе в 30-х роках статтею харківського вченого Ю.П.Бялловича (1889) “Вступ до культурфітоценології” у всесоюзному журналі “Советская ботаника” (1936, №2, с.21 – 36). Це була смілива в ті часи стаття, оскільки вона закликала досліджувати культурфітоценози, які, як тоді вважали, не мають своєї історії і не можуть бути об’єктом вивчення офіційної геоботаніки. В післявоєнний період цю ідею підтримують А.Д. Фурсаєв і С.С.Хохлов (1947), А.Я.Вага (1951), В.М.Сукачов (1957), О.О.Ніценко (1969) та інші вчені. Цього вимагала практика створення лісових культур, агроценозів, паркових фітоценозів. Згодом з’являються класифікації культурфітоценозів (Кучерявий, 1973).

Не випадково, що якраз Ю.П.Бяллович у колективній монографії “Захисна зона Дніпра”, надрукованій у 1957 р., дає одне з перших визначень фітомеліорації, завданням якої є господарське поліпшення природних умов за допомогою рослинності, на основі використання її природної середовищетвірної функції. В 70-х роках Ю.П.Бяллович публікує ряд праць з теорії біогеоценотичних систем, у яких розкриває зміст фітомеліоративної дії рослинних угруповань. У 80-х роках ці ідеї розвиває інший український вчений, О.О.Лаптєв, у своїй праці, присвяченій охороні й оптимізації довкілля методами ландшафтної архітектури і фітомеліорації (1985). В 1990 р. виходить у світ монографія “Фітомеліорація” (автор В.П.Кучерявий).

Цей короткий екскурс в історію фітомеліорації як наукової дисципліни не є випадковим. Адже він дає можливість утвердитися в думці, що фітомеліорація набирала активного розвитку в період утвердження біогеоценології (як розділ екології) та ландшафтвознавства, які в своїх дослідженнях, особливо на рівні асоціації і фації (тобто конкретного біогеоценозу), виходять на новий рівень, що намагаючись обслужити зовсім молоду наукову дисципліну – ландшафтну екологію.

Як видно із схеми – генезису ландшафтної екології (рис.2.3), запропонованої відомим бельгійським вченим Марком Антропом (Antrop, 2000), ця наукова дисципліна виросла до рівня інтегруючої. Якраз вона, на нашу думку, і є науковим фундаментом проведення фітомеліоративних заходів у межах ландшафтного планування, яке широко застосовують у Європі та за її межами.

У великих містах, а особливо в міських агломераціях, природне середовище, представлене біогеоценотичним шаром, займає підлегле становище. Воно являє собою так звану “зелену зону” міста – єдину систему озеленених, обводнених, покритих різною рослинністю міських і приміських  територій, які забезпечують комплексне вирішення питань охорони природи та рекреації і спрямовані на поліпшення праці, побуту і відпочинку населення.

2.2. Хоролого-екологічна класифікація біогеоценозів

П.С.Погребняк (1975) до класифікації екосистем різних ієрархічних рівнів запропонував хоролого-екологічний (гр. хоро – місце, простір) підхід, який дав поштовх до пошуку ординаційних засад у класифікації урбогеоекобіоти як єдиної системи біогеоценотичного покриву міста і приміської зони (Кучерявий, 1991).

У межах урбоекосистеми найбільших змін зазнав якраз біогеоценотичний шар: площа його значно зменшилась, а структура спростилась і збідніла. Загубилась єдність біогеоценотичної тканини – континуум. І все ж саме біогеоценотичний шар міста і його приміської зони слід розглядати як природну екосистему, яка за глибиною антропогенних змін, специфічністю і фізіономічністю відрізняється від інших антропогенізованих екостстем, зокрема мертвої підстиляючої поверхні забудови, замощень вулиць і площ, кар’єрів, насипів, звалищ, териконів, тощо.

Цьому біогеоценотичному, або екосистемному, рівню відповідає фізико-географічний геокомплекс міста і приміської зони з відповідною кількістю взаємопов’язаних між собою ландшафтів, які відрізняються один від одного своєрідним поєднанням геологоморфологічгих, воднокліматичних, воднокліматичних, ландшафтно-пейзажних елементів, рівнем і специфікою антропогенізації. Геокомплекс Львівської агломерації, наприклад, включає в себе ландшафти, які розташовані в горбисто-грядовому межиріччі Головного Європейського вододілу Балтійського і Чорноморського басейнів. Кожний з цих ландшафтів геокомплексу міста відрізняється рівнем антропогенного впливу і формує притаманні лише йому мезо– і мікрокліматичний режими та відповідніфункціональні ландшафти: індустріальний, урбанізований (житлова і промислова забудова, складські, транспортні і т.д.), рекреаційний, комунікаційно-стрічковий, агрокультурний (сільських поселень та їх виробничих зон, полів, садів, лугів), гідроморфний, лісогосподарський і, нарешті, девастований (кар’єри і звалища).

Відповідно до біогеоценотичної термінології біогеоценоз і екосистема визнані термінами–синонімами.Інтегруючим терміном є геоекобіота. У зв’язку з цим усю природну систему міста і його приміської зони можна називани урбогеоекобіотою.

Таким чином, урбогеоекобіота є складовою частиною геокомплексу, куди входить і покрита мертвою підстеляючою поверхнею територія міста та приміської зони (забудова, замощення вулиць і площ, асфальт і бетон проммайданчиків, кар’єри, відвали, звалища). Ця не вегетуюча поверхня геокомплексу потенційно біогеоценотична: з часом заростають відвали і кар’єри, а у випадку запустіння – забудова і замощені ділянки також увійдуть до складу біогеоценотичного покриву. Така доля чекає об’єкти Чорнобильської АЕС та населені пункти чорнобильської зони, які через десятки років покриються заростями деревної і чагарникової рослинності.

Розглядаючи аерокосмічні знімки, бачимо, що урбоекобіота багатьох великих міст постає перед нами у вигляді континуально-дискретного біогеоценотичного шару з характерним розташуванням: від континуального (на периферії) до дискретного (в центральній частині міста). Дискретність рослинного покриву прямо пропорційна рівню урбанізації і насиченості функціональними ландшафтами, розташування яких, в свою чергу, залежить від типу природного ландшафту (заплавний, лісовий, болотний і т.п.).

Урбогеоекобіота може бути представлена великою різноманітністю типів рослинності та формацій.

Наступним структуроутворювальним рівнем урбогеоекобіоти є ландшафт – основна архітектурно-планувальна одиниця і об’єкт ландшафтних досліджень. Для Львова, наприклад, це ландшафти дуже розсіченої скульптурної висоти Опілля чи Західно-Подільського горбогір’я, горбиста гряда Розточчя, Львівське плато з декількома ерозійними останцями (гір Високий Замок, Лева, Вовча, Лиса) і Львівської улоговини (старовинний центр міста), Мале Полісся. Кожний із цих ландшафтів має характерний тип урбогеоекобіоти: Мале Полісся покрите дубово-сосновими лісами, Західно-Подільське горбогір’я – буковими, Опілля – дубовими, Розточчя – сосново-дубово – буковими. Таким чином, у класифікаційній ієрархії ландшафт і урбогеоекобіота ландшафту стоять поряд. Урбогеоекобіота ландшафту може бути представлена декількома типами рослинності, певною формацією чи субформацією (табл. 2.1).

Таблиця 2.1

Ландшафтно-екологічна класифікація урбогеоекобіоти

Хорологічна

Біогеоценотична

(екосистемна)

Фітоценологічна

Геокомплекс міста

Урбогеоекобіота в межах геокомплексу

Тип рослинності, формація, субформація

Ландшафт

Урбогеоекобіота в межах ландшафту

Тип рослинності, формація, субформація

Місцевість

Урбогеоекобіота в межах місцевості

Тип рослинності, формація, субформація

Урочище

Урбогеоекобіота в межах урочища

Тип рослинності, формація, субформація, тип лісу (екологічна група асоціацій)

Фація

Урбогеоекобіота в межах фації

Асоціація (корінна, похідна)

Наступною морфологічною одиницею ландшафту є місцевість і відповідна їй урбогеоекобіота. Урбогеоекобіоті місцевості властива обмежена кількість типів рослинності і одна формація або субформація. Дещо нижчою класифікаційною одиницею є урочище, під яким розуміють комплекс фацій, досить добре виражених у природі завдяки нерівності рельєфу і зумовленими у зв’язку з цим змінами в ґрунті, зволоженні, рослинності і т.п. Урочища відрізняються одне від одного властивостями урбоекобіоти, яка представлена, як правило, одним типом рослинності, належить до однієї формації чи субформації і до однієї екологічної групи асоціацій або ж типу лісу.

І, нарешті, найнижчим таксоном є фація, або геокомплекс, на всьому протязі якого зберігаються однакові літологія поверхневих порід, характер рельєфу і зволоження, мікроклімат, ґрунтова відміна і біоценоз. Таким чином, фація і біогеоценоз, представлений конкретним фітоценозом (асоціацією), є соновною організаційною клітиною урбоекобіоти і основним об’єктом урбоекологічних досліджень. Отже, біогеоценоз як екосистема в межах фітоценозу є складовою частиною екосистем урочища, місцевості, ландшафту і всього геокомплексу міста.

Територіалний аналіз класифікаційних одиниць рослинності дає змогу встановити ступінь відповідності їх певним ландшафтам та їх елементам. Водночас слід відзначити, що повного територіального збігу одиниць геоботанічної класифікації і ланшафтної ординації може й не бути, оскільки ландшафт здебільшого є гетерогенним (гр. гетерос – інший) утворенням, а при виділенні одиниць геоботанічної класифікації базуються на принципі гомогенності (гр. хоромос – однаковий). Збіг класифікаційних одиниць рослинності і ландшафтних одиниць спостерігаєься головним чином у відносно гомогенних структурних елементах ландшафту – його фаціях і до певної міри в урочищах.

У практичній діяльності (планувальній, проектній, господарській), а також і в конкретних наукових дослідженнях доводиться стикатися із певною фацією чи асоціацією (фітоценозом). За рівнем окультуреності їх поділяють на:

природні (антропогенний вплив зовсім відсутній);

корінні та похідні угруповання (лісів, степів, лук, боліт), дещо зачеплені господарською діяльністю;

середньоокультурені – парки, лісопарки, екстенсивні луки та пасовища;

культурні – створені та керовані людиною: плантації, інтенсивні луки і пасовища, газони, квітники, поля, сади, виноградники, захисні смуги, чагарникові декоративні біогрупи тощо. Це так звані культурбіогеоценози, або ж, якщо брати до уваги лише автотрофний блок, культурфітоценози, яким в останні десятиріччя приділяють все більше і більше уваги.

“Запечатані” мертві підстеляючі поверхні міст і промислових центрів на даний момент не покриті рослинністю і в них неможливо виділити рослинну асоціацію. Натомість такі ділянки належать до фізгеографічної фації, оскільки вони хоч і не мають рослинного покриву, відрізняються деякими ознаками біогеоценозу (рельєф, клімат, гідрологічний режим, ґрунт).

2.3. Еколого-фітоценотична класифікація рослинності

Розвиваючи ідеї українських містобудівників щодо створення комплексних зелених зон міст і робочих селищ (Кучерявий, 1981, 1994, Родичкин, 1990) слід на науково обґрунтованому рівні формувати урбогеоекобіоту, пам’ятаючи, що вона – надійний дезурбанізований каркас. У цьому якраз і полягає ноосферний підхід, яким мають керуватися як ландшафтні архітектори, так і екологи, об’єднуючи в єдине ціле хорологічне і біологічне начала природничої науки.

Якщо згадати давні часи, то можна пересвідчитися, що міста будувалися у більшості випадків поблизу рік або місць їх злиття, і, як правило, на підвищеннях, тобто там, де це було вигідно для торгівлі і оборони. Починаючи своє існування на підвищенні, міста згодом займали рівні багаті заплавні долини або ж заліснені території. Родючі землі, які певний час годували мешканців міста, згодом забудовувалися чи замощувалися. Урбанізація безперервно або усувала природні біоценози з міської території, або ж трансформувала їх в культурні чи рудеральні.

Кожному із функціональних типів ландшафту – урбанізованому, індустріальному, рекреаційному, девастованому, комунікаційно-стрічковому, агрокультурному, лісогосподарському, гідроморфному – відповідає певний тип біогеоценозу. В девастованих ландшафтах можуть траплятись піоненрні сукцесії як спонтанного, так і культурного походження.

Виходячи з еколого-фітоценотичного підходу до класифікації рослинного покриву, про яку йшла мова в попередньому розділі, “родовід” кожного міського біогеоценозу можна встановити за такою схемою: тип рослинності – формація – субформація – екологічна група асоціацій (тип лісу) – асоціація (корінна, похідна).

Навіщо ж звертатися аж до формації аби встановити цей зв’язок? Це питання і відповідь на нього мають практичне значення. Сьогодні, коли в містах з’являються все нові й нові угруповання інтродукованих екзотів (кленів ясенелистого і сріблястого, робінії псевдоакації, дуба північного, тополь і т.п.), які не завжди забезпечують вимоги щодо їх стійкості і декоративності, звертаються до підбору місцевих, передусім лісоутворювальних видів. Наприклад, сьогодні на території Великого Токіо японські вчені хочуть відновити бук як представника панівної колись тут букової формації лісів. У Бельгії науковці і практики намагаються відновити корінні типи лісу, усуваючи з свого ландшафту невластиві йому екзоти.

Встановлення для даної природно-кліматичної зони панівної формації є для проектанта одним з першочергових завдань. Наприклад, у лісостеповій частині України – це формація дуба звичайного, на Поліссі – сосни звичайної, в Передкарпатті – бука лісового. Кожній з цих головних порід (едифікаторів) відповідають супутні породи. В дубових і букових лісах – граб, який і формує з породами – едифікаторами субформації – грабово-букові чи грабово-дубові.

Наступною таксономічною одиницею є екологічна група асоціацій, або тип лісу (для лісової рослинності). До типу лісу може належати декілька асоціацій. Наприклад, у свіжій грабовій бучині (тип лісу) поблизу Львова трапляються грабово-букові асоціації з осокою волосистою, яглицею, підмаренником та різнотравні (у місцях рекреації). Кожна із зазначених чотирьох асоціацій, що входять до даного біогеоценотичного комплексу (тип лісу чи екологічної групи асоціацій), є корінним. Асоціації, які з’явилися чи з’являться на їх місці (березняки, осичники, грабняки, угруповання інтродукованих екзотів), називають похідними, оскільки вони походять від первинних угруповань, що сформувалися в цій місцевості за тривалий період часу (сотні і тисячі років).

Асоціація є елементарною одиницею класифікованої рослинності і як автотрофний блок входить до складу елементарної одиниці біогеоценотичного шару – біогеоценозу. Отже, класифікація біогеоценозів розпочинається з класифікації її фізіономічно-видимої і біосферно-діяльної частин – рослинної асоціації.

Всі корінні біогеоценози (лісові, лучні, болотні, степові, скельні, водні тощо) є саморегульованими (рис.2.4), похідні ж біогеоценози можуть бути саморегульованими (розвиваються без участі людини) або ж лише регульованими (розвиваються за участю людини). До саморегульованих міських біогеоценозів належать сільваценози (лісові угруповання парків та інші зарості дерев), фрутоценози (чагарникові зарості), пратоценози (лучні угруповання), акваценози (водні угруповання) та рудероценози (угруповання бур’янових рослин).

Регульованими біогеоценозами можна вважати культурні сільваценози (лісові плантації чи біогрупи й масиви, що перебувають під постійним господарським впливом), фрутоценози (плантації ягідників чи декоративні біогрупи чагарників), пратоценози (газони), акваценози (декоративні водойми з декоративною рослинністю), а також квітники (флороценози), сади (помологоценози), смуги різного функціонального призначення (стрипоценози), виноградники (вітаценози), зернові та просапні культури (агроценози). Всі вони належать до категорії культурбіогеоценозів, які хоч і розвиваються за природними законами, але повністю залежать від діяльності людини. Якщо людина припиняє догляд за ними і не управляє їх розвитком, вони перетворюються в зарості і втрачають свій “культурний” вигляд.

Природні та штучні біогеоценози мають свою історію і проходять через певний період свого розвитку – сукцесію. Як зазначено вище, сукцесія – це спрямована зміна в біогеоценозі, яка відбувається без різких змін у середовищі, спричинених зовнішніми факторами. Сукцесія відбиває внутрішні процеси розвитку біогеоценозу і підвищує його збалансованість та організованість при певному “нормальному” стані середовища. Це, по суті, процес зміни одного біогеоценозу іншим.

Сукцесії поділяють на природні, антропогенно-природні й антропогенні, а останні на культурні й акультурні. Розрізняють також первинну сукцесію (як природного так і антропогенного походження), яка розпочинається на ділянках земної поверхні, позбавлених життя, в особливо несприятливих умовах середовища (кар’єри, звалища, терикони, насипи тощо), та вторинну, яка відбувається на місці, де умови життя біогеоценозу є сприятливими. Сукцесії поділяють також на автотрофні, які починаються переважно в неорганіному середовищі і характеризуються перевагою автотрофних організмів, та гетеротрофні, які характеризуються тривалою перевагою гетеротрофів. Сукцесії відбуваються під впливом двох груп факторів: автогенних (внутрішніх) та екзогенних (зовнішніх).

У природних умовах сукцесія характеризується проходженням ряду послідовних (серіальних) стадій – від початкової (первинної) до завершальної, тобто до встановлення остаточної рівноваги (клімаксу). В міських умовах надзвичайно складно парковому біогеоценозу прийти до цього стану, хоча теоретично це можливо. Прикладом можуть служити запущені старовинні парки, в яких стабілізувалися процеси біогеоценотичного розвитку й вони чимось нагадують праліси.

2.4. Класифікація окультуреності (гемеробії) біогеоценозів

Біогеоценотичний покрив антропогенізованих територій характеризується різним рівнем окультуреності (гемеробії). Його можна поділити на шість класів гемеробії: I – агемеробний (рис.2.5 а), II – олігогемеробний (рис.2.5 б), III – мезогемеробний (рис.2.5 в). IV – еугемеробний (рис.2.5 г., д), V – полігемеробний (рис.2.5 е), VI – мегагемеробний (рис.2.5 є). Правильна організація фітомеліоративних заходів неможлива без глибокого знання рівня окультуреності конкретної господарської ділянки.

Агемеробні біогеоценози – це природні комплекси, не охоплені господарською діяльністю – первісні ліси, луки, болота, степи. В умовах урбанізованих територій практично не трапляються. До цього типу біогеоценозів можна було б умовно віднести біогеоценози заповідника “Розточчя” поблизу Львова (в 30 кілометровій зоні), в яких не ведеться господарська діяльність. На схемі рис.2.5, а зображена природна екосистема (ліс), на яку не впливає господарська діяльність людини і яку Г.Елленберг розбиває на декілька підсистем, зокрема підсистеми передачі енергії, опадів і евакотранспірації та руху мінеральних речовин.

Спільним знаменником екосистеми є кормовий ланцюг, який фізичне довкілля пов’язує з тьома головними життєвими компонентами: продуцентами, консументами і редуцентами. Серцевиною динаміки цієї звичайної екосистеми є безперервний кругообіг мінеральних речовин, який має циклічний характер, передача енергії, згідно з другим законом термодинаміки, відбувається із значною втратою її у вигляді тепла.

В агемеробному біогеоценозі здійснюються такі функціональні процеси: 1) синтез органічної речовини, переважно біосинтез матеріалу нових клітин (біомаса), який відбувається за участю сонячної енергії; 2) розклад біомаси і мертвої органічної речовини із затратою енергії у вигляді тепла і виділення неорганічних хімічних речовин. Характерними для агемеробної екосистеми є розвинуті вертикальні (радіальні) речовинно-енергетичні потоки, інтенсивне нагромадження і розклад мертвої органіної речовини (МОР), а також її мінералізація. Інтенсивному нагромадженню МОР сприяють складні трофічні ланцюги. В агемеробному біогеоценозі, як правило, трапляються консументи першого, другого, третього і т.д. порядків, які займають різне становище в ланцюгу живлення. Розвинутий тут і детритний ланцюг, який переробляє понад 90% щорічного приросту рослинної маси, що переходить у відпад.

Головна особливість агемеробноїекосистеми – це її функціонування тільки за рахунок спрямованого потоку енергії, постійного її надходження ззовні у вигляді сонячного випромінювання або готових запасів органічної речовини.

Олігогемеробні (малоокультурені) біогеоценози (рис.2.5, б) – це ліси, луки, болота, охоплені господарською діяльністю, яка суттєво не змінює структурно-функціональної організації екосистеми. Тут спостерігається незначний вплив. До олігогемеробних біогеоценозів належать корінні і похідні рослинні угруповання, розвиток яких лише певною мірою спрямовує людина (сприяння природному відновленню без підсіву і підсадки, санітарні рубки і рубки догляду, які не змінюють співвідношення особин у деревостої і підлісковому ярусі). До цієї категорії належать також корінні і похідні асоціації, підвладні більш активному, ніж у попередньому, агемеробному класі гемеробії, втручанню людини (сприяння природному поновленню шляхом підсіву і підсадки, реконструктивні рубки з природним зарощуванням, ландшафтні рубки).

Структурно–функціональна організація цих обох згаданих біогеоценозів зберігає в основному природність функціонування перебігу всього речовинно-енергетичного циклу. Новим тут є, по-перше, надходження антропогенної енергії (людина, техніка) і, по-друге, винесення з екосистеми органічної речовини (у вигляді деревини, листя, сіна тощо). Якщо антропогенна діяльність ведеться тут раціонально, то спостерігається навіть більш ефективне функціонування ланцюгів живлення і розкладу, підвищення продуктивності рослинних угруповань.

Мезогемеробні (середньоокультурені) біогеоценози (рис.2.5, в) – екосистеми з інтенсивним веденням господарства (лісопарки, парки, луки із регулярним сінокосінням тощо). Наприклад, у парковій екосистемі, аналогічно лісовій, серйозно не порушені зв‘язки між внутрішніми підсистемами біогеоценозу – первинними продуцентами, фітофагами, хижаками, паразитами і, нарешті, редуцентами. Як і у попередніх біогеоценозах, тут переважають вертикальні (радіальні) речовинно-енергетичні канали.

Якщо в олігогемеробній екосистемі антропогенізація проявляється в основному у внесенні додаткової кількості енергії, як, зрештою, і винесенні її разом з вирубуваною деревиною або продукцією побічного користування (гриби, ягоди, рослини), то паркова екосистема, крім того, одержує допоміжну кількість мертвої органічної речовини (органічні добрива) і води (для поливу), мінеральних речовин (мінеральні добрива і хімічні інтоксиканти міської екосистеми). Додаткову енергію паркові біогеоценози, в сосновому ті, які дотичні до великих ділянок мертвої підстеляючої поверхні (забудова, замощення), одержують у вигляді тепла. Суттєво зростає потужність зв’язків із сусідніми екосистемами (міського району або промислового вузла). Особливо помітне винесення з цієї екосистеми кисню і вологи.

Еугемеробні біогеоценози (рис.2.5, г) – це культурні угруповання, керовані людиною. Така структурно-функціональна організація характерна для екосистем типу лісової плантації, саду або пшеничного поля, газону чи квітника, винограднику. Сюди більше, ніж у попередню екосистему, вносять органічної і мінеральної речовини, води. Водночас з неї виноситься більше органічної маси у вигляді цілих рослин або плодів. Під сильним антропогенним впливом (наприклад, міський сквер – 2.5, д) перебувають латеральні речовинно-енергетичні потоки, а існування гетеротрофних блоків (травоїдні, хижаки, паразити) повністю залежить від господарської діяльності людини (внесення гербіцидів і пестицидів, хімічних добрив, забруднення повітря автотранспортом, механічне усунення особин).

Полігемеробні біогеоценози (рис.2.5, с) посідають особливе місце в натропогенізованому біогеоценотичному шарі. Це рослинні угруповання девастованих ландшафтів: кар’єрів, відвалів, гравійних та інших насипів залізниць, промислових і складських майданчиків, свіжих звалищ. Як правило, їх утворюють рудеральні рослини, виникнення яких пов’язане з наявністю у мертвій породі органічних залишок від попередніх екосистем або ж занесених водою або вітром мертвих органічних речовин. Це екосистеми, які з’явилися, подібно до перших екосистем Землі, гетеротрофним шляхом, тобто залежним від забезпечення органічною речовиною. “Тут, напевне, – пише Д.Казенс (1982) – принцип дії такий: коли б не виникало накопичення органічної речовини в певному середовищі, не надто суворому для підтримки життя, врешті-решт розвинеться якась життєва форма для використання цього накопичення... Незалежно від кількості особин виду, які утворилися у достатній кількості протягом тривалого періоду, еволюціонуючі життєві форми можуть їх використати в якості джерела енергії. Травоїдні і паразити розвиваються на базі автотрофних рослин. За ними йдуть м’ясоїдні та надпаразити”. Дані типи біогеоценозу – одна з ранніх сукцесій, яка призводить до неминучого відновлення девастованого ландшафту через ряд наступних сукцесій.

Метагемеробна (мертвопокривна: забетоновані, замощені, забудовані території) екосистема (рис.2.5, є) – типово гетеротрофна – може розвиватися залежно від наявності мертвої органічної речовини, якої на даний момент немає, але є нижчі організми, готові її створювати, наприклад, з асфальту або із полімерів, які сьогодні є повсюди.

Процес урбанізації в сучасних містах розвивається за тією ж схемою, що і в попередні періоди їх розвитку: зменшується питома вага природного біогеоценотичного шару і збільшується  – мертвої підстеляючої поверхні. Метагемеробному процесу у великих містах і промислових центрах слід протиставити фітомеліоративні заходи і озеленення, і обводнення урбанізованих територій. Сюди слід включити сади на дахах та вертикальну зелень.

3. Фітомеліоративна діяльність рослинного покриву

В основу загальної теорії фітомеліорації, як вже згадувалося, покладене біоекологічне поняття натуральної перетворюючої функції рослинності, суть якої полягає в закономірних змінах нею геофізичного і геохімічного режимів біогеоценозів і біосфери в цілому, а також перебудові усіх інших компонентів біогеоценозу, зумовлених цими змінами.

В ролі діяльного фітомеліоративного осередку виступає конкретний фітоценоз або ж група фітоценозів.

Як зазначено вище, перетворювальна функція рослинності тісно пов’язана з продукційною природною функцією фітоценотичного покриву, зокрема, господарською (вирощування деревини, харчовою, технічною, рекреаційною) і суто біологічною – автотрофною. Перетворювальна функція є наслідком продукційної, оскільки в процесі асиміляції виникають кількісні і якісні перетворення: поглинання і виділення рослинами різних речовин.

Цей нестримний потік біогенної міграції, що проявляється у “поглинанні” і “виділенні” дуже образно описує В.І.Вернадський (1969): “... біогенна міграція найтісніше генетично безпосередньо пов’язана з речовиною живого організму, з його існуванням. Точно і вірно визначив живий організм Ж. Кюв’є як безперервний упродовж усього життя потік – вихор атомів, що йде із зовнішнього середовища і у зовнішнє середовище. Організм живе, доки потік атомів продовжується. Він охоплює всю речовину організму. Диханням, живленням, внутрішнім метаболізмом, розмноженням створюється безперервно кожним організмом окремо або всіма ними разом біогенний потік атомів, який будує та підтримує живу речовину...”.

Рослина, беручи хімічні елементи з ґрунту і листя та пропускаючи їх через кореневі системи і фотосинтетичний апарат, перетворює їх в органічні сполуки, які знову повернуться в ґрунт, щоб розпочати нове рухоме коло атомів. Акумульована рослинами сонячна енергія працює на накопичення все більшої і більшої біомаси, яка видозмінюється морфологічно.

В процесі зміни морфологічної структури рослин відбувається перетворення геофізичної конструкції фітоценозів, що призводить до збудження змін в ланцюгу перетворень.

Важливість поняття природної перетворювальної функції фітоценотичного покриву для теорії фітомеліорації полягає в тому, що вона як в цілому, так і у всіх часткових проявах сформована в тривалому геологічному ході розвитку біосфери і еволюції рослин. Ці перетворення стають основою внутрішніх зв’язків біогеосфери як динамічно зрівноваженої системи. Порушення перетворювальної функції фітоценозу призводить до неузгодженості і дезорганізації екосистем. Тому, включасючи в фітомеліоративну систему природні фітоценози або створюючи їх штучним шляхом, слід добре знати закономірності біогеоценотичного розвитку і сприяти прогресу біосфери, не допускаючи її регресу. Прогресивна перетворювальна функція фітоценозу є обЄєктивним процесом його розвитку, корисним з позиції людини.

Виділяють три категорії фітомеліорантів (Бяллович, 1970):

Спеціальні. Продукційне використання їх або підпорядковується певному режиму, або повністю виключається: парки, сади, сквери, захисні смуги, лісопарки, заповідники, заказники тощо.

Продукційні. Фітомеліоративні функції виконуються без шкоди для головного – продукційного використання або ж на користь останнього (агроценози, помологоценози (сади), вітоценози (виноградники), фрутоценози (ягідники), акваценози (декоративні водні об’єкти), пратоценози (луки, газони), стрипоцеози (захисні смуги).

Рудеральні. (лат. rudus –щебінь, будівельне сміття). Виконують фітомеліоративні функції спонтанно і мають охоронятись як і інші фітомеліоранти або ж замінюватись більш ефективними спеціальними або продукційними фітоценозами.

Всі зазначені категорії фітомеліорантів відрізняються перетворювальними функціями, які можна об’єднати в шість основних напрямів:

меліоративний;

інженерно-захисний;

санітарно-гігієнічний;

рекреаційний;

етико-естетичний;

архітектурно-планувальний.

Середовище, в єдності з яким перебуває фітоценоз, різноманітне і може бути умовно поділене на такі групи факторів: а) ґрунтові (едафотоп); б) кліматичні (кліматоп); в) біотичні (вплив зооценозу і мікробоценозу). Немов би осторонь стоїть людський (антропогенний) фактор. Проте, коли ми розглядаємо фітомеліорацію як дію, прямовану на оптимізацію ноосфери, він у вигляді біоти опиняється на центральному місці.

Ноосферне мислення, побудоване на науковому розумінні природних явищ, об’єктивних процесів розвитку живої природи, дає змогу побачити все розмаїття екологічних факторів та їх взаємодію. Однак фітоценоз не лише зазнає певного впливу з боку зовнішнього середовища, але й сам безперервно змінює середовище, зокрема впливає на едафотоп (змінює хімічний склад ґрунту та його фізичну будову) і кліматоп (впливає на сонячну радіацію, опади, випаровування, температуру і вологість повітря).

Всередині рослинного угруповання відбуваються складні динамічні процеси, внаслідок чого фітоценоз, згідно з Ярошенком:

проходить одну з фаз свого сезонного розвитку;

відбиває на собі вплив умов даного року;

перебуває на шляху до зміни якимось іншим угрупованням;

зазнає впливу загальної зміни рослинного покриву всієї місцевості;

проходить одну із стадій своєї еволюції.

Динамічний розвиток фітоценозу визначає і динамічний розвиток інших компонентів біогеоценозу – зооценозу і мікробоценозу, з яким він постійно взаємодіє. Отже, фітомеліоративний процес стимулює діяльність зоомеліорантів і протомеліорантів, оптимізуючи життєдіяльність екосистем. Якщо ж брати до уваги той факт, що ці процеси охоплюють увесь планетарний простір, то це свідчить про оптимізацію усієї глобальної екосистеми – біосфери.

4. Радіальні і латеральні геофізичні потоки

Земна поверхня зазнає впливу різноманітних потоків, які падають на неї зверху або ж рухаються над нею чи в її товщі. Потоки, які спускаються згори або ж рухаються в зворотньому напрямі, називають вертикальними, або ж радіальними. Потоки, які рухаються горизонтально до поверхні, називають горизонтальними, або ж латеральними. Розглянемо окремо походження і особливість руху цих потоків та їх взаємодію з фітоценотичним покривом (рис. 2.6).

Радіальні потоки. До радіальних потоків, або ж як їх ще називають – радіалей, належать: сонячна радіація, атмосферні опади, висхідні і низхідні повітряні течії, які часто несуть з собою пиле-сажові частинки та краплинки різноманітних хімічних забруднювачів.

Сонячні радіаційні радіалі за своїм впливом на біосферу є найпотужнішими. Важливість цих потоків полягає в тому, що, завдяки їм зелені рослини живуть і створюють нові органічні речовини лише за рахунок радіаційної енергії Сонця, яка допливає до фітоценотичного покриву Землі сонячними радіалями (рис. 2.7).

Якщо виміряти сонячну енергію за межами атмосфери, тобто на висоті 300 км від поверхні Землі, плоским приймачем актинометра, розташованим перпендикулярно до променів, то одержимо значення 1.94 кал/см2 ·хв або = 8.12Дж/см2 ·хв (сонячна постійна). Проте до земної поверхні доходить не вся енергія, оскільки частина її поглинається молекулами водяних парів, СО2, N2, O2 та пилом. При висоті сонця 90º та за умов чистої атмосфери і перпендикулярного падіння променів радіація становить 5.95 Дж/см2 ·хв. У помірних широтах (висота Сонця 30-50º) до земної поверхні доходить в середньому 60-65% променистої енергії. Для життя рослин важливою є видима сонячна радіація, яку називають фотосинтетичною активною радіацією (ФАР), оскільки за рахунок цієї частини випромінювання відбуваються процеси фотосинтезу.

Розподіл інтегральної радіації (Сонце + небо) в ясну і хмарну погоду неоднакове (рис. 2.8). Для висот Сонця 15-50º частота ФАР та інфрачервоної радіації майже однакова – 50%.

Сонячну радіацію поділяють на відбиту і поглинену, а їх частка залежить від характеру поверхні, (%):

 Відбиття    Поглинання

Сніг      70-90     10

Пісок світлий      37     80

Морська вода      2     98

Лука        35     65

Березовий ліс      30     70

Ялиновий ліс      18     82

Поглинута частка радіації служить джерелом енергії для забезпечення життєвих процесів рослин, зокрема фотосинтезу, транспірації, випаровування з ґрунту. Відбита радіація розсіюється у світовому просторі.

Радіаційний потік, який поглинається, наприклад лісовим багатоярусним фітоценозом, розподіляється на декілька частин: першогодеревного – другого деревного – третього підліскового чагарникового – четвертого трав’яного ярусів. Можна виділити і п’ятий ярус наземного мохово-лишайникового покриву, який одержить найменше сонячної енергії.

Найбільшу кількість сонячної енергії поглинає перший деревний ярус, який утворюють у лісових деревостоях світлолюбні дуб, бук, ялина, ялиця, сосна. Три нижніх яруси лісу живуть за рахунок радіації, пропущеної першим ярусом. Густі намети бучин, грабняків, дубняків, особливо дуба північного, кленовників можуть пропустити лише 0,4–0,8% світла.

На висоті 300 км від поверхні землі, плоским приймачем актинометра, розташованим перпендикулярно до променів, то одержимо значення 1,94 кал/см2*хв або = 8,12 Дж/см2*хв (сонячна постійна). Проте до земної поверхні доходить не вся енергія, оскільки частина її поглинається молекулами водяних парів, CO2, N2, O2 та пилом. При висоті Сонця 90º та за умов чистої атмосфери і перпендикулярного падіння променів радіація становить 5,95 Дж/ см2*хв. У помірних широтах (висота Сонця 30-50º) до земної поверхні доходить в середньому 60-65% променистою енергії. Для життя рослин важливою є видима сонячна радіація, яку називають фотосинтетично активною радіацією (ФАР), оскільки за рахунок цієї частини випромінювання відбуваються процеси фотосинтезу.

Розподіл інтегральної радіації (Сонце + небо) в ясну і хмарну погоду неодинакове (рис. 2.8). Для висот Сонця 15-50º частина ФАР та інфрачервоної радіації майже однакова – 50%.

Сонячну радіацію поділяють на відбиту і поглинену, а їх частка залежить від характеру поверхні, (%):

Відбиття

Поглинання

Сніг

70-90

10

Пісок світлий

37

80

Морська вода

2

98

Лука

35

65

Березовий ліс

30

70

Ялиновий ліс

18

82

Поглинута частка радіації служить джерелом енергії для забезпечення життєвих процесів рослин, зокрема фотоинтезу, транспірації, випаровування з ґрунту. Відбита радіація розсіюється у світовому просторі.

Радіаційний потік, який поглинається, наприклад лісовим багатоярусним фітоценозом, розподіляється на дікілька частин: першого деревного – другого деревного – третього підліскового чагарникового – четвертого трав’яного ярусів. Можна виділити і п’ятий ярус наземного мохово-лишайникового покриву, який одержить найменше сонячної енергії.

Найбільшу кількість сонячної енергії поглинає перший деревний ярус, який уторюють у лісових деревостоях світлолюбні дуб, бук, ялина, ялиця, сосна. Три нижніх яруси лісу живуть за рахунок радіації, пропущеної першим ярусом. Густі намети бучин, грабняків, дубняків, особливо дуба північного, кленовиків можуть пропустити лише 0,4 – 0,8% світла. В таких насадженнях практично відсутні підріст, підліток і трав’яне покриття.

Лісовий намет, навіть у зімкнутих насадженнях, має просвіти, що залежать від рівня ажурності крон. Це й сприяє проникненню радіального сонячного потоку до нижніх ярусів. Кількість прониклої крізь намет сонячної енергії залежить від складу і замкнутості деревостою. Наприклад, густокронні ялинники пропускають світла 25%, сосняки , березняки, яличники – 10-30%. Загальна картина відбиття, поглинання і пропускання світла наметами різних деревостоїв показана на рис. 2.9 (Вєлов, 1983).

Радіалі, проникнувши під верхній ярус, перетворюються, за Ю.П.Блловичем, в стаціоналі – напівпотоки. Отже, наступний ярус пропустить під свій намет лише частину першої стаціоналі, яка перетвориться в наступну стаціональ і т.д. Таким чином ярусна стратифікація фітогенезу диктує стратифікацію радіалі на окремі стаціоналі: згасання сили потоку відбувається зверху вниз. Дослідження сили ФАР і фізіологічних процесів, морфології і анатомії рослин, діяльності фотосинтетичного апарату дали можливість вченим обґрунтування шкали тіневитривалості так необхідні для підбору рослин верхнього і нижніх ярусів фітоценозів.

Водоносні радіалі. Радіальними потоками на земну поверхню випадають рідкі (дощ) і тверді (сніг, сніжна льодяна крупа, град) опади. Стратифікація цих радіалей, як і у випадку із променистим потоком, здійснюється рослинними ярусами (рис. 2.10).

У “Вченні про ліс” Г.М. Морозов (1925), узагальнивши дані про проникнення атмосферних опадів під намет лісу і їх розподіл на гілках, стовбурах та листі, доходить до таких висновків:

кожний ліс затримує певну кількість опадів на своїх кронах;

кількість опадів, що проникли під намет, різна і коливається в межах 17-58% тої кількості, яка випадає в полі;

ці коливання залежать від складу і віку лісу, тобто від густоти його намету.

Наведені Г.Ф. Морозовим дані, що зібрані у 1879 р. Ріглером на австрійській лісовій дослідній станції, досить переконливо свідчать про роль лісового намету і стовбурів дерев у затримуванні водних радіалей:

Бук

Дуб

Клен

Ялина

Безпосередньо проникло під крону

65,4

73,6

73,6

39,8

Стекло стовбуром

12,8

5,7

5,7

1,3

Усього досягло лісового ґрунту

78,1

79,3

79,3

41,1

Крони утримали

21,8

20,7

22,6

58,9

Аналогічну закономірність відзначено в сучасних дослідженнях, в яких береться до уваги ємність затримки опадів, градація їх значень, а також таксаційні параметри насаджень – попередній склад, вік, густина, продуктивність, ярусність тощо. За величину перехвату водоносних радіалей деревні породи розташовуються в наступному напрямку в бік зростання : 1. Біла акація; 2. Модрина; 3. Береза повисла; 4. Береза пухнаста; 5. Сосна звичайна; 6. Осика; 7. Сосна кримська; 8. Вільха сіра; 9. Ясень звичайний; 10. Дуб звичайний; 11. Вільха чорна; 12. Клен гостролистий; 13. Сосна кедрова сибірська; 14. Граб; 15. Бук; 16. Смерека; 17. Ялиця; 18. Тис (за Беловим, 1983).

Затримання опадів рослинним наметом і наступне їх випаровування (зворотня радіаль) перебувають у прямій залежності від розмірів і властивостей поверхні змочування. Виявляється, що листки зморшкуваті, або покриті волосками перехоплюють вологи значно більше, ніж листки, які мають гладку чи глянцеву поверхню. Наприклад, 1 кг листя черемхи, берези  і осики затримує 0,700,98 г води., листя (хвоя) ялини, сосни, бузини 0,40,5 г, а листя трав’яних рослин – не більше 0,30,4 г води на 1 кг маси. Максимальна кількість вологи витрачається на питоме змочування здерев’янілих частин рослин (сучки, стовбури). Одиниця поверхні стовбура затримує в 35 разів більше вологи, ніж рівновелика поверхня хвої.

Основна частина намету лісових фітоценозів представлена асиміляційним апаратом (листя, хвоя), поверхня якого в 1015 разів і понад перевищує площу, зайняту поверхнею дерев. За даними В.В. Рахманова (1981), на стовбур і гілки 47-річної ялиці, які становлять 84,8% маси дерева, припадає лише 4,3% поверхні, тоді як частка поверхні хвої сягає 83,1%. У листяних порід на здерев’янілі частини припадає дещо більший відсоток поверхні, проте і тут вони відіграють у перехопленні вологи другорядну роль. І це стосується не менше рідких опадів, але й солей твердих оксидів та снігу.

В багатоярусному лісовому фітоценозі стратифікація радіалі здійснюється головним чином кронами, а частка поверхні стовбурної площі в цьому процесі є незначною. Слід зауважити, що і піднаметові трав’яні фітоценози характеризуються незначною ємністю затримування. За даними науковців, на разове змочування трав’яної маси луки, поверхня листя якої в 22 рази перевищує зайняту нею площу, витрачалося лише 0,88 мм вологи. Якщо взяти до уваги, що основна маса вологи перехоплюється деревними та чагарниковими ярусами, то в лісовому фітоценозі трав’яне вкриття не відіграє суттєвої ролі в затриманні радіальних потоків.

Таким чином, можна відзначити ефективність проходження радіалей атмосферних опадів через товщу фітоценотичного покриву, а також фітомеліоративну дію на біотоп лісових фітоценозів. На нашу думку, це надзвичайно глибоко і досить популярно виклав Г.Ф. Морозов у розділі “Ліс і опади” у його знаменитому “Вченні про ліс” (1925):

Якщо ми на якійсь площі розведемо ліс, то тим самим у залежності від того, які насадження ми створимо, ми віднімемо із суми в даному місці випадаючих опадів деяку кількість від 15 до 80%.

Якщо ми до складу чистих насаджень введемо домішку інших порід, то кількість опадів, які будемо тепер одержувати, та ж площа землі буде інша, ніж раніше, у випадку введення до світлолюбних порід тіневитривалих, ми зменшимо притік опадів, у зворотному випадку, коли до тіневитривалих будуть додані світлолюбні елементи, ми, навпаки, збільшимо притік животвірної вологи; якщо ми до хвойних порід додамо листяні, то збільшимо запаси снігу, і навпаки, впровадження ялини, наприклад, до складу листяних насаджень буде зменшувати запаси снігу; крім постачання вологою, остання обставина буде відбиватися ще на кількості сніговалу та сніголому.

Якщо ми маємо насадження простої форми, то, знов таки, цим одним ми зменшимо притік атмосферної вологи і до того в розмірах досить різних, оскільки вся справа буде залежати і від густоти підліска, і від того, до якої породи він буде належати. Те ж саме ще більшою мірою справедливо стосовно ще складніших форм лісу, коли насадження складаються не з двох, а з трьох, чотирьох, а інколи і п’яти ярусів.

У жітті насадження слід строго розрізняти, з точки зору притоку атмосферної води, два періоди життя, а саме: до зімкнутості намету і опісля; безумовно, в дійсності такої різкої межі немає, оскільки змикання відбувається поступово, але, у всякому випадку, слід відзначити, що до зімкнення деревця користуються майже усією кількістю вологи, яка випадає на зайнятий ними ґрунт, тоді як після змикання їм доведеться задовольнятися вже меншою кількістю опадів.

Коли деревця зімкнулись, тоді, як відомо, починається процес боротьби за існування між ними і тісно пов’язаний з цим явищем процес диференціації стовбурів, або так званий процес зріджування насаджень. Спочатку, до наступання критичного віку, намет все згущується, і затримуюча здатність його посилюється, досягаючи в момент критичного віку свого максимуму, потім в подальшому зріджуванні ця здатність буде все зменшуватись. Бюлером прослідковувано вплив віку детальніше, якраз в буковому насадженні:

Вік

20

50

60

90

Затримано на кронах

20%

27%

23%

17%

Проникло до ґрунту

98%

73%

77%

83%

Як бачимо, найбільша кількість затримується не в молодому віці і не в старому лісі, а в деякому середньому віці, в даному випадку в 50-річному, тобто в тому, коли в бука наступає критичний вік, тобто коли розвивається найбільша хмизова маса...

Самосіву і підросту в лісі під материнським або захисним наметом завжди доводиться користуватися меншою кількістю опадів, ніж тим, які ростуть на відкритому місці. Спостерігаючи за розподілом груп самосіву і підросту в лісі, ми легко переконуємося, що він буває приурочений до більш зріджених місць в наметі, у просвітах серед нього, до так званих вікон і т.п.

Слід постійно пам’ятати, що життя поодиноко стоячих дерев, які висаджують у парках і садах, завжди буде суттєво відрізнятися від життя в насадженнях: ялина, що стоїть одна серед степу – одне, ялина ж у вигляді масиву – зовсім інше...

Опади малої сили, завдяки затримуючому впливу намету, можуть і зовсім не досягнути лісового ґрунту...

Завдяки затримувальній здатності ліс має певне захисне значення як у рівнинах, так і у гірських місцевостях. У горах небезпечні зливи, завдяки згаданій здатності легко перетворюється в знесення каміння в долини, розмив і знесення ґрунту...

“Нарешті,  підсумовує Г.Ф.Морозов,  у штучному зріджуванні насаджень, у введенні підліску, в створенні чистих чи змішаних насаджень і т.п. лісовий господар має заходи впливу на один із елементів клімату і погоди, тобто має своєрідний регулятор, який зможе збільшити або зменшити, залежно від потреби, притік атмосферних опадів до лісової площі. Таке лісобіологічне і лісівниче значення  перетворювальної здатності лісу”.

Полютанто – забруднювальні радіалі – можуть бути рідкими (кислі та інші дощі) і твердими (пил, сажа). Перехоплення рослинними ярусами цих шкідливих для здоров’я людей атмосферних забруднень має важливе санітарно-гігієнічне значення, особливо в промислових зонах, пришляхових смугах, на територіях курортів, лікарень, навчальних закладів. Радіальні потоки атмосферних забруднень, аналогічно дощовим і сніговим, затримуються поверхнею листя, гілок, стовбурів. При цьому важливе значення має фактура поверхонь: так найкраще затримують пил і сажу листя із жорсткою поверхнею або ж вкритою волосками. Липке весняне листя тополі затримує більше твердих частинок, ніж глянцеве літнє. Високою затримувальною здатністю характеризується груба кора дуба, сосни, ільма.

Полютантьо – забруднюючі радіалі стратифікуються окремими ярусами лісового фітоценозу. Вищі яруси затримують більшу частину пилу і сажі, нижні – менше. Проте всі тверді частинки змиваються дощами з крон на землю (85%), гірше змивається вугільно-мазутна кіптява – на 62-65%.

Радіальним забруднюючим потокам, які опускаються на фітоценоичний покрив, протистоїть уся сумарна площа одного боку листя й хвої, яка становить від 40 до 100 тис.м2, що в 5-15 разів перевищує площу, зайняту насадженням.

Латеральні потоки пило-сажоподібної радіалі, а головне ефективність осаджування повітряних частинок окремих ярусів залежать значною мірою від швидкості латеральних потоків. Різке зменшення швидкості вітру в насадженнях зумовлює радіальне випадання пилевих частинок із повітря, а також сприяє освіжуванню та ароматизації повітря, поліпшує мікрокліматичні умови.

Лісові, паркові, та інші деревні, чагарникові, трав’яні або водні біогеоценози, які виконують функції фітомеліорантів, об’єднуються між собою міжбіогеоцеозними латералями і біогеопотоками, утворюючи на свою контрасність і внутрішню суперечливість, цілісні, об’єктивно відокремлені реальні системи (Бяллович, 1969). На думку автора, такі “біогеосистеми” становлять поодинокий випадок латеральних систем у біосфері. Системою меншого рангу є біогеоценоз, який складається з парцел, пов’язаних між собою внутрішньобіогеоценованими латералями і біогеопотоками. Системами вищого рангу є геосистеми.

Саме в урбоекосистемі або геосистемі латеральні зв’язки між конкретними ділянками біосфери здійснюються латералями і геопотоками в геогоризонтах, розміщених за межами зовнішніх радіальнихмеж біогеоценозу (рис. 2.12). Тільки такий підхід дає змогу пізнати складні взаємозв’язки озеленених (фітомеліорованих) і неозеленених території, визначити оптимальне їх співвідношення на земній поверхні, змоделювати і створити отптимальний ландшафтний комплекс.

Як на біогеносистеми або окремі біогеоценози, так і на мертву підстеляючу поверхню впливають радіалі (сонячна радіація, опади, атмосферні забруднювачі, що осаджуються і т.п.) і латералі (фронтальні і флангові, чисті і забруднені, повітряні, водні та пилові потоки і т.п.). Щільна забудова з її внутрішніми “колодязями”, густою зеленню стихійно створених внутріквартальних садів зумовлює стан стаціоналей – застосування латеральних геопотоків.

Ось чому необхідно вивчати кінетику не лише біогеоценозів і біогеосистем, але й міських геосистем (урбоекосистем). Міжбіогеоценотичні зв’язки кожного біогеоценозу настільки чисельні та складно переплетені, що повну біогеосистему, в яку вони входять, вивчити праактично неможливо.  Ще складніше це зробити в межах урбоекосистеми або її частин. Тому доводиться вибирати окремі основні для вирішення поставлених завдань (і разом з тим об’єктивно головні для даної сукупності біогеоценозів частини біогеосистеми або урбоекосистеми). Таким ином, практично ми завжди маємо справу з її підсистемами і тільки для зручності називаємо їх системами.

Виділяючи в комплексній зеленій зоні міста мега-, мезо- і мікроструктури (Кучерявий, 1984), ми окреслюємо підсистеми біогеосистеми і спряженої з нею неозелененої геосистеми. Коли ми говоримо про мегаструктуру, то беремо до уваги загальну схему озеленення місті і його приміської зони і розглядаємо біогеопотоки (як латеральні, так і радіальні) у мегамасштабі, тобто в плані взаємодії системи озеленення і урбанізованих територій. З урахуванням рози вітрів і вивчення забруднювачів атмосфери можна створювати загальні схеми просування латеральних і радіальних потоків, оцінювати їх фітомеліоративну ефективність і приймати рішення щодо оптимізації цих процесів у масштабах урбоекосистеми.

Як і у випадку з біогеоценозом, в урбоекосистемі чи великій агроекосистемі також діятиме залежність.

FM = f(R,L,St),      (2.1)

Якщо насадження – фітомеліорант, в ролі якого виступає біогеосистема лісопарку, парку чи вітрозахисної зони, створює такі стаціональні структури, які зменшать або призупинять негативний вплив горизонтальних і вертикальних ротоків, то можна вважати, що дана мезоструктура системи зелених насаджень працює добре, оптимізуючи середовище проживання мешканців міста чи сільськогосподарських культур. У протилежному випадку її необхідно видозмінювати як в локалізації на тій іншій території так і у аміні стратифікаційних можливостей.

5. Особливості конструкції і структури санувального фітомеліоранта

Санувальна (санітарно-гігієнічна) функція фітоценозів полягає у формуванні конструкції та структури фітоценозів, спрямованому на покращення санітарно-гігієнічних умов життя і відпочинку людей. Нагромаджено не певний матеріал, який стосується санітарно-гігієнічної ролі зелених насаджень. В основному це дослідження з фільтруючої, шумозахисної або кліматополіпшувальної ролі міських насаджень. Обмежена кількість робіт пояснюється недостатніми можливостями натурних досліджень. Насамперед їх громіздкістю, відсутністю достатньої кількості порівняльних об’єктиві сучасних експедиційних приладів.

Головний недолік цих досліджень – її відсутність характеристики об’єкту з позиції біогеоценозу, тобто взаємозв’язаної і взаємозумовленої геобіологічної системи, оскільки вони висвітлюють лиш окремі аспекти: видовий, організмовий, морфологічний, фізіологічний або господарський. Розглянемо санувальну функцію фітоценотичного покриву з позицій біогеоценотичної і біогеосистемної фітомеліорації.

Знання особливостей руху біогеопотоків у біогеоценозі та біогеосистемі даєзмогу сконструювати такі фітоценози, які б забезпечили необхідну фітомеліоративну ефективність. Ефективність дії фітомеліоранта прямо залежить від суми його конструктивних і структурниїх елементів. Цю залежність можна записати таким чином:

FМ = f (K,Str),             (2.2)

де: FM – фітомеліорант; К – конструкція фітоценозу; Str – структура фітоценозу.

Детальніше цю залежність можна записати включаючи складові елементи конструкції (радіаль, латераль, стаціональ) і структури (видовий склад: густоти насадження, особливості форми росту, текстура, парцелярність, ярусність):

FM = f (R,L,S,A,N,W,T,P,H),            (2.3)

де: R – радіаль, L – латераль, S – стаціональ, A – видовий склад, N – густота насадження, W – ростові особливості, T – текстура, P – парцелярність, H – ярусність (горизонти).

Як бачимо, фітомеліорант – це складна статична і динамічна система, яка розвивається в часі та просторі. Ефективність санувального впливу ценозу-фітомеліоранта залежить насамперед від його структури, яка або сприяє або обмежує рух радіальних і латеральних потоків.

Як свідчать дані дослідників санувальних функцій зелених насаджень (Висоцький, 1960; Бельгард, 1971), багато перетворень, що відбуваються у фітоценозі, в основному залежать від текстури. Тому виділяємо такі  основні морфологічні групи біологічної інфраструктури фітоценозу: а) листя; б) гілки; в) кора; г) корені.

Листя. Багато дослідників відзначають вплив морфологічних властивостей листової пластинки на процеси фільтрації забрудненого повітря, намагаються морфологічні властивості листя за їх впливами на радіальні і латеральні потоки.

Швидкість радіальних потоків (радіаційних, світлових, теплових, опадів, забруднювачів і т.д.) залежить від багатьох морфологічних ознак листка, зокрема його пластинки, черешка і прилистка.

Важливу роль у проникненні вертикальних (радіальних) потоків відіграє величина листкової пластинки і жорсткість її закріплення. За величиною листкової пластинки дерева поділяють на дві групи: з крупним (дуже крупним і крупним) і дрібним (дрібним і дуже дрібним) листям. Кращою класифікації. З позиції оцінки швидкості й інтенсивності проникнення в піднаметовий простір насадження радіальних потоків є класифікація Л.І.Рубцева - О.О.Лаптєва (1968), в котрій автори виділяють дерева з простим суцільним листям (щільної або важкої структури; тонкої або легкої структури), з роздільним і розсіченим листям (щільної або важкої структури; тонкої або легкої структури), зі складним листям (щільної або важкої структури). Аналогічний підхід до поділу чагарників. Запропоноване авторами групування порід за величиною листя добре корелює з даними пропускання сонячної радіації і опадів під намет зеленого насадження.

Рослини, які відзначаються деякою прозорістю, певну частину променистої енергії пропускають, частину її поглинають, а решту – відбивають. Рослини в інфрачервоній частині спектра мають дуже високе альбедо – 90%. Є.С.Лахно (1972) звертає увагу на те, що величина альбедо листя і крони або суми крон тієї ж самої породи рослин дуже відрізняється. Альбедо лісу набагато менше (на 12-15%), ніж альбедо окремого листка.

Швидкість радіальних потоків, яка несе разом з опадами пил і сажу. А також розчинені хімічні ресовини, залежить значною мірою від фактури поверхні листкової пластинки. Наприклад, широке листя в’яза затримує майже в 6 разів більше пилу, ніж гладке листя тополі бальзамічної. Листя з глянцевою, широкою і зморшкуватою поверхнею звільняються від пилу значно швидше, ніж з опушеною. Глеювате листя і смолиста хвоя на початку сезону проявляють високі пиловловлювальні якості, які поступово зменшуються.

Виходячи з особливостей фактури листкової пластинки рослин і їх ставлення до твердих і рідких аерозолей, Г.М.Ількун (1978) поділяє рослини на дві групи. Перша об’єднує рослини з листям. Позбавленим воскового нальоту, що легко змочується і погано звільняється від часток пилу. До другої групи належать рослини, листя яких має восковий шар і легко звільняється від пилу.

У просуванні радіальних потоків неабияку роль відіграє листковий корінець. Довгі тонкі корінці листка сприяють кращому проникненню під намет радіальних потоків. Короткі корінці забезпечують більшу стабільність листкової пластинки. Краще отримують вертикальні та горизонтальні потоки.

Листкові пластинки відіграють важливу роль і у русі латеральних потоків у напрямі фронтальної проекції фітоценозу (узлісся). Швидкість і глибина просування потоку буде залежати від густоти вкриття листям узлісся, яка завжди більша у дерев і чагарників. Що мають крупне і жорстко прикріплене листям.

Листки дерев об’єднують у три основні групи: 1) за щільністю; 2) за жорсткістю прикріплення корінця; 3) за фактурою листкової поверхні.

Гілки. За особливостями морфологічної структури гілки розподіляють на горизонтальні, загострені, звисаючі та вертикальні. Кожній з названих структур відповідає визначена форма крони. За Л.І.Рубцевим -О.О.Лаптєвим (1968) крони бувають двох типів – регулярні й іррегулярні. Регулярні листяні поверхні розподіляють на колоноподібні та пірамідальні, кулясті та плакучі; хвойні – на колоноподібні та конічної форми. Іррегулярні листяні дерева представлені каскадно-плакучою і сферичною формами; хвойні – зонтичною і сферичною.

Швидкість радіальних потоків зменшують гілки з горизонтальним розміщенням, характерні в основному для зонтичних і сферичних форм крони (бук, берест, дуб літній, катальпа, горіх грецький, гіркокаштан та ін.). Прискоренню їх просування (стік опадів, в тому числі забруднених) сприяють дерева з вираженою вертикальною формою розгалуження, колоноподібні (туя західна колоноподібна), конічні (ялини звичайна і колюча), пірамідальні (дуб пірамідальний, тополя чорна пірамідальна та ін.), а також плакучі.

Латеральні потоки краще проникають у крони з горизонтальним розгалуженням; гірше з вертикальним. Власне із останніх(а це в основному хвойні) найчастіше створюють вітростійкі зелені стіни й огорожі.

Важливу роль відіграють і дрібні гілочки. Вони насамперед завжди вкриті листям і їх більша чи менша густота  відбивається на діях як радіалей, так і латералей. Виділяють такі типи текстури: суцільна, мінімально-суцільна (поява наскрізних просвітів при тимчасовій деформації крон вітром), дифузна (рівномірно розсіяні просвіти довжиною менше 0,3 м).

Фронтальна проекція (Ф) у більшості щільнокронних становить 98-80%, в ажурнокронних порід – до 75-65%, сітчаста, або гілкова (рівномірна Ф з переважанням просвітів, характерна для зимового стану фітоценозу з листопадних порід), дрібнодірчаста (просвіти 0,3-1,0 м більш або менш рівномірно розміщені, Ф – 50-70%), крупнодірчаста (просвіти більше 1 м, Ф – 40-60%), вузько- і широкощілинна (характерні для смуг з пірамідальних форм, нездатних утворювати суцільну крону), стовбурна (Ф утворена одними стовбурами), плямиста (загальний фон утворений крупними просвітами, Ф неправильна, надто нерівномірна).

Текстура фронтального плану смуги (гілки, листя і в цілому крона) зазнає сильних сезонних змін, в зв’язку з чим змінюється і аеродинамічна дія смуг.

Кора. Виділяють чотири основні групи; гладка (бук), шорстка (липа), ромбоподібна (дуб), луската (сосна). Кора відіграє суттєву роль у швидкості просування радіальних потоків, насамперед опадів (від швидкого по гладкому стовбуру дуба до затримки лускою сосни). Латеральні повітряні потоки отримують додаткову вібрацію і шуми.

Корені. Кореневі системи мають побічне відношення до санувальних властивостей ценозу – фітомеліоранта, і відіграючи головну роль у просуванні латеральних потоків, які в умовах схилів різної крутизни можуть певною мірою стримувати ерозійний процес, а з ним вимивання мінеральних і органічних речовин, замулювання нижніх сполучених територій. Ефективність впливу як на латеральні, так і на радіальні потоки залежить від розміщення коренів, які розрізняють за їх вертикальною і горизонтальною орієнтацією.

Всі елементи кореневої системи поділяють на три категорії: стрижневі, горизонтальні та вертикальні, відгалужені від горизонтальних коренів. Якщо латеральні потоки отримуються в основному першою і третьою категоріями коренів, то радіальні (перехоплення дощових опадів) другою – горизонтальними коренями.

Оцінку якості конструкції можна дати, використовуючи візуальні, проекційні та вагові методи. За допомогою візуальних методів (аерокосмічна або наземна фотозйомка) можна отримати світлини горизонтальної і фронтальної поверхні. Проекційний метод полягає в проектуванні на горизонтальну або вертикальну (фронтальну) площину розрізів горизонтального і вертикального розчленування фітоценозів. Вагові методи найчастіше використовують для вивчення фітомеліоративної ролі лучних рослинних угрупувань.

За густотою крони (горизонтальна проекція на площину) можна розподілити таким чином: просвічувані, напівпросвічувані, непрозорі, а за текстурою – витончені, середньовитончені та грубі. Горизонтальна проекція крони має уяву про проникнення радіальних потоків. Однак крона навіть однієї породи і віку розміщені своїми поверхнями в просторі неоднаково: одні виступають над загальною кроновою поверхнею лісу або парку, інші, що відстали в рості, або молодшого покоління. Утворюють западини. Таким чином утворюються горизонтальні, угнуті, випуклі, угнуто-випуклі, угнуто-горизонтальні, випукло-гоизонтальні поверхні крон та їх сполучення. Отже, напрями латеральних потоків створюються обтічністю цих поверхонь і повторюють їх геометрію.

Вертикальна (фронтальна) проекція або розріз дає уяву про силу і потужність проникнення латеральних потоків. Розрізняють фронтальні структури фітоценозів великої прозорості (проникнення), непрозорі (непроникні).

Можливість формування радіальних і латеральних потоків можна визначити за кількістю органічної маси і її структурою продукованої едифікатором фітоценозу (табл. 1.2).

Таблиця 1.2

Розподіл органічної маси за частинами дерева (за Калініним, 1982)

Порода

Вік

Загальна маса, кг

Розподіл загальної маси за част. дерева

стовбур

   гілки

листя (хвоя)

корені

Сосна звичайна

Дуб черешковий

Ялина звичайна

Липа широколиста

Клен гостролистий

12

10

10

12

12

3,73

3,4

59,55

1,29

10,31

0,50

10,0

1,13

8,07

53,6-70,5

39,8-51,9

32,9-34,2

43,2-51,9

39,6-64,4

2,7-19,0

9,1-12,0

20,2-20,2

27,9-25,3

8,3-21,1

6,4-13,1

5,2-10,1

22,1-24,3

4,0-10,0

13,7-24,7

14,3-20,4

33,7-38,1

23,3-24,0

11,5-16,2

11,3-17,0

Якщо виходити з позиції опору радіальному потоку, найбільшу листяну масу мають ялина звичайна і клен гостролистий, відповідно: 24,3 і 24,7. За нашими даними, ці породи у 10-12 років мають приблизно однакову пропускну здатність сонячної енергії (відповідно 2,1-2,4%). Звичайно, для більш повної уяви про співвідношення біомаси і швидкості радіальних і латеральних потоків потрібні поглиблені дослідження. Але безперечним є те, що ускладнюючи структуру ценозу (з урахуванням текстури едифікатора і всього ценозу: видова різноманітність, густота, різноманітність життєвих форм і т.д.), ускладнюється просування біогеопотоків, а це, в свою чергу, підсилює фітомеліоративний процес.

Радіальні конструкції – це функція вертикальної ярусності ценозу. Вони характеризуються більшою чи меншою бар’єрністю вертикальних біогеогоризонтів, і, отже, різною радіальною проникністю (у випадку щільних або розріджених деревостоїв, щільних або ажурних крон, одна- чи триярусних насаджень).

Латеральні конструкції є функцією горизонтальної (парцелярної) структури фітоценозу і мають фронтально фланговий характер, впливаючи не лише на власний фітоценоз, але й часто на прилеглі біогеоценози і екосистеми.

6. Статистична ідентифікація фітоценозів ландшафтів

Культурфітоценози набувають важливого значення у фітомеліорації міського середовища. Недостатня теоретична вивченість питань ідентифікації урбогеоекобіоти (біогеоценотичного покриву міста) як фітомеліоранта міського середовища перетворює завдання математичного подання просторового розподілу факторів фітоперетворення повітряного середовища у важливу наукову проблему.

В основу проведеної статистичної ідентифікації покладено наукову інтуіцію, зумовлену наявністю систематизованого експериментального матеріалу і чітким уявленням про межі математичних можливостей у теоретичному дослідженні оптимізації урбогеоекобіоти. При цьому в якості основної сукупності досліджуваних характеристик фітосередовища розглянуті параметри освітленості Е, інтенсивності сонячної енергії S, температури t, вологості С і запиленості Р повітря під впливом полів швидкості V повітряного басейну фітомеліоранта. В умовах практичної розробки загального виду математичної моделі фітомеліоранта FM розглядаємо його як систему цих факторів:

FM = f (Е, S, t, C, V, P)        (2.4)

З метою просторового аналізу градієнтів розподілу величини освітленості Е намету бучини і температурно-воложистих полів (t, с) фітосередовища різних деревних асоціацій здійснені експериментальні дослідження відповідних ознак вертикального розрізу рослинних угруповань. У цих умовах вивчення загальної структури фітоценозу, який характеризується диференційованістю і розподіленою неоднорідністю деревних порід, розглянемо кількісні закономірності проникання сонячної енергії З під намет однотипних насаджень. При цьому порівняльний характер досліджень стосовно намету бучини обумовив необхідність розрахунку коефіцієнта пропускання сонячної енергії порівняно з відкритим простором.

Фітомеліоранти різної густоти впливають на зменшення швидкості пануючих вітрів. В умовах поширення швидкісних полів повітряних мас відбувається формування нестійкої топології їх запиленості. При цьому диференційовані підструктури однорідних насаджень, які відрізняються коефіцієнтом ажурності L, по-різному впливають на зменшення запиленості досліджуваного фітосередовища.

Отримані шляхом експериментальних досліджень дані стану основних факторів повітряного середовища ценозу подамо (Кучерявий, Гірник, 1991) у вигляді математичної моделі ідентифікуючого фітомеліоранта:

 FМ (х) = 1/N FM (х) [Н(х – х1) – Н (х – х2)],         (2.5)

Складовими частинами якого є рівняння лінії FM (x), що надходить через кожні дві послідовні експериментальні виборки FMп і FM(n+1) :

 FМ (х) = FM(п-1) - FM(п1) – (х – х1)/ (х2 – х1) + FM   (2.6)

а також одинична функція Хевісайда

 Н (х) = 0, х < 0

     1, х > 0

де Хn, Х(n+1) – дві послідовні дискретні величини, які становлять коефіцієнт ажурності дерев L, вертикальну І і горизонтальну d координати простору: х = (L, 1, d).

В якості вихідної інформації для практичної реалізації математичної моделі фітомеліоранта використані оцінки математичного очікування FM кожної експериментальної виборки досліджуваного параметра:

FM = 1/N FMic * ni = 1/N [(FMiн + FMiв) * ni] / 2    (2.8)

де: N – загальна кількість спостережень в експериментальній виборці;

ni – кількість числових значень, які потрапили в n-й інтервал експериментальної виборки;

FMін, FMів – нижня і верхня межі 1-го інтервалу.

Поряд з тепловим забрудненням оточуючого середовища під впливом сонячної енергії, антропогенних поверхонь міста і запиленості повітря суттєве значення у формуванні оптимальних умов фітосередовища набувають питання дослідження закономірностей поширення звуку в межах території фітомеліоранта, а також в ізольованій ним зоні (рис. 2.13).

З метою теоретичного вивчення процесів розподілу звуку досліджувалося його ослаблення як лінійну функцію віддалі. Відповідно до цієї графічної схеми досліджуване поширення звуку подане у такому вигляді: а) джерело шуму антропогенного походження в точці А, яке випромінює звук інтенсивністю q1; б) паркове насадження з просторовою координатою ВД, яке послаблює шумові тиски; в) контрольований приймач Д. При цьому розподіл інтенсивності звуку р – р (х) у стані відрізково-лінійного його ослаблення подамо у вигляді окремих просторових підструктур:

для дистанції АВ

ер/ех + = Р1 (w)       (2.9)

для дистанції ВС:

ер/ех + = Р2 (w)       (2.9)

де P1 (w) – емпіричний коефіцієнт ослаблення шуму відносно дистанції АВ: Р2 (w) – коефіцієнт ослаблення шуму парковим насадженням; w – частота джерела шуму.

Проінтегрувавши рівніння (2.10) отримаємо

Р (х) = -Р1 (w) х +с1     (2.11)

де константу інтегрування с1 знаходимо з умови

Р (х) х = С = q1         (2.12)

Визначивши шукану константу с1 = q1, одержимо закон розподілу шуму Р (х) для досліджуваної ділянки АВ:

Р (х) = -Р1 (w) х +q1        (2.13)

Аналогічно визначене співвідношення для розподілу шуму в парковому насадженні з просторовою координатою ВД:

Р (х) = -Р2 (w) х+с2       (2.14)

де константа інтегрування с2 визначена з умови рівності тисків при х = 1:

Р1 (w) х + q1 = -Р2 (w) х+с2         

тоді

с2  = Р2(w) 1 – Р1 (w) 1+q1      (2.15)

З метою визначення просторової координати (ширини) паркового насадження, необхідного для ослаблення інтенсивності шуму антропогенних джерел в n-разів, подамо розподіл інтенсивності звуку на досліджуваній ділянці АД у вигляді композиційного співвідношення:

Р (х) = Р2 (w) (-1-х) – Р1 (w) 1+q1     (2.16)

З урахуванням заданого емпіричного коефіцієнта паркового насадження, що знижує інтенсивність шумових тисків в m- разів

Р (n) q1 – m, у         (2.17)

Визначаємо шукану просторову координату (ширину)

      (2.18)

Внаслідок узагальнення проведених теоретичних досліджень фітомеліоранта урбогенного середовища розроблені методичні основи статистичної ідентифікації сукупності його основних факторів і проведено визначення необхідної просторової горизонтальної координати фітомеліоративних насаджень для зменшення кількісних значень інтенсивності антропогенного шуму.

7. Математична модель теплової фітомеліорації урбоекосистеми.

В умовах розширення територій урбогенних ландшафтів і панування в літній час ксерофітного температурного градієнта середовища важливого значення набуває проблема управління тепловим і вологовим режимами за допомогою рослинного покриву.

Головне завдання – це створення оптимального (комфортного) мікроклімату в умовах суб’єктивно сформованого співвідношення “запечатаних” (l3, l5) і вегетуючих (l1, l2, l4) територій міста (рис.2.15). Оптимізація здійснюється за рахунок усієї угбогеоекобіоти в складі фітомеліорнтів різного функціонального призначення (сільваценози, притоценози, агроценози, рудероценози, і т.п.), які характеризуються різними затратами тепла на випаровування, що залежить від кількості зеленої біомаси і коефіцієнта транспіраційної активності листя або хвої.

Нова методика розрахунку озеленення міських території бере до уваги кількісні теплові параметри радіаційного балансу і використання тепла на випаровування. Суть їх полягає у використанні номограми для знаходження оптимального значення використання тепла на випаровування, що дає змогу забезпечити наперед визначений оптимальний тепловий режим (рис. 2.16).

Для ефективного використання монограми з метою управління тепловим режимом міста за рахунок зміни біомаси фітоценотичного покриву необхідно мати достовірні дані про кількість тепла, яка йде на випаровування LEmax існуючими зеленими насадженнями:

LEmax = L(E1 + Е2) = L(E1 - mkp), Дж/год,   (2.19)

де L – питоме тепло-пароутворення, Дж/кг;

Е1 – інтенсивність випаровування вологи з поверхні ґрунту, кг/год; Е2 – інтенсивність транспірації зеленого насадження, кг/год; m – біомаса листяної і хвойної частин насадження, кг; k – коефіцієнт транспіраційної активності рослин, м3/кг/год; p – густина води, кг/м3.

З метою розв’язання завдання управлінням тепловим режимом урбоекосистеми за рахунок регулювання транспіраційної складової теплового балансу використовуємо ваговий коефіцієнт зеленої біомаси відносно існуючих насаджень:

Р = А2/А1,           (2.20)

Де А1, А2 – відомі коефіцієнти зеленої біомаси існуючого та бажаного насадження.

Згідно методики визначають необхідне значення вагового коефіцієнту, користуючись таким співвідношенням:

Р = L · Eоптmax/L · Emax,         (2.21)

Де  LEоптmax, LEmax – оптимальне та існуюче значення затрат тепла на випаровування, Вт/м2.

Побудова оптимальної системи управління тепловими характеристиками радіаційного балансу міської забудови R1 і масиву озеленення R2 відповідно до існуюих величин їх площ S1 і S2 передбачається за номограмою оптимального значення тепла на випаровування LEmax .

Тоді, беручи до уваги співвідношення (2.20) і (2.21), отримуємо необхідний тип насаджень на існуючій вегетуючій площі S2, який характеризується коефіцієнтом зеленої біомаси:

А2 = А1 · L · Eоптmax/LEmax       (2.22)

Користуючись цим підходом, можна визначити площу озеленення всієї міської забудови або окремого мікрорайону.


ЛЕКЦІЯ 2 ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ БІОТОПУ (ЕКОТОПУ)

Як зазначено вище, рослинність виконує в біосфері дві природні функції: продукціійну і середовищетвірну (режимну). Функціональні особливості фітоценотичного покриву найкраще проявляються у продукуванні біомаси, а також у зміні геофізичних і геохімічних режимів біосфери. “Ці зміни, – наголошує Ю.П. Бяллович (1962), – відбуваються, по-перше, внаслідок впливу утвореного рослинністю діяльного шару на потоки речовини і енергії і, по-друге, внаслідок обміну речовини й енергії між рослинами й їхнім середовищем”(рис. 3.1).

Наслідки режимної активності рослинності, – зауважує Ю.П.Бяллович, – такі ж грандіозні, як і наслідки її продукційної активності. Режимна функція рослинності має в основному сприятливий, прогресивний характер. Наприклад, рослинність створює перепону процесам денудації і геологічного транспорту, бере участь у вивітрюванні гірських порід і ґрунтоутворенні, пом’якшує клімат і т.д. Це пояснюється тим, що обидві функції рослинності розвивалися впродовж багатьох сотень мільйонів років у процесі еволюції самої рослинності та біосфери в цілому. При цьому як життєдіяльність і форми рослинного організмів, так і структура їх угруповань причинно мали б змінюватися таким чином, щоб зростали позитивні, сприятливі для життя боки обох функцій. Рослинні угруповання формувалися не лише внаслідок “перенаселення”, але і внаслідок того, що вони поліпшували “життєве середовище”.

Середовищетвірна функція рослинного покриву проявляється передусім у зміні геофізичних властивостей едафотопу і кліматопу, а отже, біотопу (екотопу) в цілому. Рослини впливають не лише одні на одних, а й створюють необхідні умови для життя тварин та мікроорганізмів. Таким чином, саме рослини є фундаторами тривкого союзу живих організмів, назва якому – біоценоз.

2.1 Поняття про едафотоп

Фітомеліоративна діяльність рослин пов’язана значною мірою із їхнім впливом на едафічний фактор, який, внаслідок господарської діяльності людини, став несприятливим для розвитку біоценозів, характерних для даних місцезростань.

Погляд В.В. Докучаєва на ґрунт як цілком самостійне природно-історичне тіло, яке є продуктом взаємодії материнської породи, клімату, рослинних і тваринних організмів, а також місцевості та, частково, її рельєфу є, без сумніву, фітомеліоративним, оскільки відображає прогресивний процес ґрунтоутворення за участю живих організмів.

Формуючи автотрофний блок екосистеми у напрямку його оптимізації, фітомеліоративний процес будують на основі дослідженння сучасного стану ділянки, встановлення вихідного типу, аналізу причин і факторів порушення, нарешті, визначення напрямк, величини і темпу зрушень, які відбулися у даному місцезростанні. Тільки такий підхід дав встановити, “чи йде тут процес  відновлення або ще продовжується процес порушення, і в якій фазі він перебуває, який характер має процес – меліоративний чи фітомеліоративний” (Воробйов, 1964). Створюючи фітоценози-меліоранти, беруть до уваги едафічні фактори, передусім рельєф і ґрунт, які й формують едатоп або едафотоп (рис. 3.1).

Рельєф. Серед різних форм земної поверхні виділяють такі елементи рельєфу: рівнини (ділянки поверхні не вище 200 м.н.р.м.) і гори, а також опуклі (горби), плакорні (гр. плакор – плоский), рівні (водойми) і западини (балки).

В.М.Сукачов виділив такі форми рельєфу: 1. Мегарельєф – підвищення, які вимірюються за висотою тисячами метрів (гори). 2. Макрорельєф – території, висота яких вимірюється сотнями метрів (гори і підвищення). 3. Мезорельєф – ділянки поверхні, які відрізняються одна від одної десятками метрів (схили річних долин). 4. Мікрорельєф – ділянки поверхі, які відрізняються між собою метрами. 5 Нанорельєф (гр. нанос – карлик) – невелике підвищення на водоймах, схилах і заплавах рік, яке вимірюється за висотою десятками сантиметрів.

Південні схили, навіть якщо вони покриті лісом, нагріваються краще, ніж північні. Ґрунти верхніх частин схилу є біднішими від підошви, куди гумус змивається водними потоками.

Особливості рельєфу відбиваються на особливостях розміщення і морфології фітоценозів. Наприклад, на південному мегасхалі Українських Карпат майже до альпійських лук простяглися листяні ліси, тоді як на північному – шпилькові (ялицеві та смерекові). На стрімких схилах рослінній покрив рідший, ніж на похилих, оскільки не кожна рослина може втриматись на крутосхилі.

Водночас на рівнинному рельєфі можуть траплятися нерівності, особливо, в заплавах річок, в яких виділяють прируслову, центральну і притерасову частини. В притерасовій частині, яка характеризується перезволоженням ґрунтів, ростуть чорновільшаники, ближче до центральної – луки, а в прирусловій – верболози.

Проте не лише рельєф впливає на розташування та морфологію фітоценозу. Рослинні угруповання, в свою чергу, теж здатні впливати на рельєф, що особливо помітно після відновлення на еродованих схилах лісової рослинності. Стосовно ж лучної рослинності, то вона запобігає руйнуванню схилів, скажімо, випасом худоби. Лучна рослинність здатна шляхом зарощування перетворити яри в балки.

Фітомеліорація схилів відбувається їх шляхом їх заліснення та залуження залежно від:

елементів рельєфу;

крутизни схилів;

характеру субстрату;

ступеня ерозії.

У Кам‘яному степу, – згадує М.С. Камишев, – вдалося шляхом посадки дерев і чагарників закріпити схили Хохольського яру. Згодом після посадок почалося природне залуження та заліснення, і яр припинив свою діяльність, перетворившись у балку.

Ґрунт. З рельєфом тісно пов’язаний інший компонент ландшафту – ґрунт, з якого рослини беруть значну частину поживних речовин, що йдуть на побудову тіла: воду, яка містить у собі водень і кисень, мінеральні сполуки азоту, фосфору, калію, кальцію, магнію, натрію, заліза, сірки та ін., а також мікроелементи – мідь, молібден, кобальт, бор, марганець та ін., необхідні для створення життєво важливих ферментів. Значно більшу кількість води забирається з ґрунту на транспірацію.

Отже, ґрунт – це верхній шар земної кори, що має здатність забезпечувати рослини під час їхнього росту і розвитку водою та поживними речовинами.

Як зазначає С.В.Бєлов (1983), з позиції фітомеліоративного процесу важливо висвітлити роль механічного складу ґрунтів і материнських порід. У верхніх шарах материнських гірських порід сформувалися ґрунти суходолів. Механічні породи – пісок, супісок, суглинок, глина, мергель, вапно, які містять в собі запаси поживних речовин, визначають механічний склад порід, що формуються, та їх водно-повітряні властивості. Навіть після 8-10 тис. років з початку ґрунтоутворювального процесу (після таяння останнього льодовика) колишня метеринська порода становить головну частину сучасного ґрунту, крім торфовиків. Наприклад, у різних ґрунтах суходолів в зонах заростання лісів мінеральна частина корененасиченого шару становить 98-99% маси ґрунту. У 30-сантиметровому шарі ґрунту міститься лише 0,5-2 % органічної речовини. Інше в типових чорноземах її склад становить 8-12%. Як бачимо, органічна речовина ґрунту і підзолистий горизонт знаходиться в середині мінеральної частини. Лісова підстилка, яка розташована зверху і виділяється в окремий горизонт Ао, поповнює ґрунт органікою. Чим більше роздріблена материнська порода, тим більше в ній доступних для рослин поживних речовин: Са, К, Р, Мg, Fe та ін.

Важливе значення для життєдіяльності фітоценозів має характер механічного складу ґрунту. Ґрунтовий шар земної кори, який сягає 3-8 м, звичайно розсипчастий. Він включає в себе і верхній поживний шар глибиною 0,6-1,0 м. За даними Г.М.Висоцького, висушування ґрунту корінням дерев у Велико-Анадольському лісництві досягало глибини 15-17 м.

Оптимальний комплекс властивостей ґрунту, що визначається механічним складом знаходиться в межах піску й глини (табл. 3.1)

Від механічного складу ґрунтів залежить: водопроникливість і водопоглинання, аерація, висота капілярного підняття води, мертвий запас вологи, надійність закріплення кореневих систем, вітростійкість деревостанів, родючість ґрунтів, склад і продуктивність насаджень і, нарешті, характер фітомеліоративних заходів.

Таблиця 3.1

Механічний склад ґрунтів, %

Ґрунти

Пісок, 3,0-0,01 (мм)

Фізична глина, менше 0,01 (мм)

Піщані

100-90,0

0,0-10,0

Супіщані

89,9-80,0

10,1-20,0

Легкосуглинисті

79,9-70,0

20,1-30,0

Середньосуглинисті

69,9-55,0

30,1-45,0

Важкосуглинисті

54,9-40,0

45,1-60,0

Глинисті

39,9-20,0

60,1-80,0

Режим зволоження ґрунтів поряд з механчним складом ще більше розширюють різницю в родючості умов місцезростання і вітростійнкості насаджень. Наприклад на перезволожених внаслідок тривалих дощів піщаних місцезростання Малого Полісся (Рава-Руський держлісгосп на Львіщині) 80-100-річні сосни під час невеликої бурі були вивернуті з корінням, незважаючи на їх стрижневу систему.

Г.М.Висоцький у межах  лісової та степової зон виділяє  такікласи ґрунтів, які відрізняються водним режимом:

  1.  Ґрунти пермацидного режиму (ті що промочуються), де опадів випадає більше суми випаровуваності.
  2.  Ґрунти імпермацидного режиму – не промочуються наскрізь у посушливих (степових) місцевостях, де випавуваність переважає над опадами.
  3.  ґрунти ексудатного, або випітного, режиму з боковим притоком ґрунтових вод, які сприяють випотіванню.

Перший і другий типи водного режиму є несприятливими для лісових насаджень, оскільки в першому типі спостерігається збіднення ґрунтів поживними речовинами внаслідок їх вимивання, а в другому – нестача вологи і навіть є випадки засолення.  Кращим режимом характеризуються лісові суглинки лісостепової зони, де ґрунти відрізняються змінним (альтерно-пермацидним) зволоженням.

У вертикальній структурі лісу Г.М.Висоцький виділяє три зони: зелену (надземний ярус), мертвого покриву і ґрунту. Ґрунт, в свою чергу, він поділяє на три яруси:

Ярус А (перегнійний) – накопичення зотлілих рганічних решток. Включає три підяруси – дерновий, підзолистий і склеєний залишковими органічними продуктами.

Ярус В (підґрунтя),  який включає два яруси – визолений  та збагачений переважно карбонатами кальцію.

Ярус С –ярус капілярного підіймання від ґрунтових вод.

Ярус Д – глей.

Розвиваючи погляди Г.М.Висоцького та виходячи з біогеоценетичних уявлень, С.В.Зонн (1964) виділяв ґрунтові горизонти з урахуванням аккумуляції та транзиту матеріалу і сполук:

Ярус АА – активна акумуляція сирого матеріалу у вигляді підстилки. Його ще називають Ао.

Ярус А – акумуляція гумусових речовин (гумусовий горизонт ґрунту). Називають його алювіальним (лат. аллувіо – нанос) горизонтом.

Ярус ІТ – інтенсивний транзит гумусових і найрухоміших мінеральних сполук та їх відносно більше об’єднання. Цей горизонт називають ілювіальним (лат. іллювіо – намив).

Ярус ВА – вторинної акумуляції (ілювіалювання органо-мінеральних сполук з зміною їхнього фізичного стану).

Ярус ГТ – глибинного транзиту і накопичення вибуваючих із кругообігу органічних і мінеральних речовин.

У лісових ґрунтах за різних умов умови рельєфу переважають той чи інший тип міграцій речовини. С.В.Зонн запропонував їх поділ на такі групи:

  1.  Елювіальний (лат. еллуо – вимиваю), приурочений до вододілів; характеризується надходженням речовин і енергії лише із атмосфери і глибоким стоянням вод.
  2.  Ґрунти траннзитної групи, приурочені до схилів де спостерігається перерозподіл атмосферних опадів, світла, тепла, а також надходження вологи та інших продуктів обліку й енергії з прилеглих біогеоценозів.
  3.  Ґрунти групи надводно-підводних лісових біоценозів, приурочені до від’ємних елементів рельєфу, які регулярно чи періодично затоплюються водами. Спостерігається періодичне збагачення розчинними і твердими речовинами, які попадають сюди з навколишніх поверхонь.

Американські екологи С.Г.Спур в В.В.Барнес (1984), узагальнивши численні спроби пов’язати властивості ґрунтів з лясовими місцезростаннями, дішли висновку, що потенційний ріст дерев в основному залежить від об’єму ґрунтової товщі, яку займають корені дерев, та наявності ґрунтової вологи іпоживних речовин у конкретному обмеженомупросторі. Першочергове значення в цьому випадку має ефективна товща ґрунту, або товщина його поверхневого шару на тій ділянці, що зайнята, або може бути зайнята корінням дерева, для якого визначається індекс місцезростання. Ця ефективна площа часто буває обмежена материнською породою, що підступає до поверхні.

Проникнення коренів у ґрунтову твщу жорстко лімітуєтиься розміщенням рівня ґрунтових вод протягом усього періоду росту деревних порід. Бар’єром для проникнення коренів в умовах ґрунтогенезу досить часто є наявність нижнього сильнорозвиненого зцементованого горизонту.

Багато показників ефективної товщі ґрунту (ґрунтових факторів) добре корелюють з якістю місцезростання. До найважливіших ґрунтових факторів належать:

глибина горизонту А над компактним підґрунтям;

глибина до найменш проникного шару (В2);

глибина до плямистого ґрунту показник середньої глибини до обмеженого дренажу);

загальна потужність ґрунтового покриву над материнською породою.

Всі ці показники визначають ефективну глибину проникнення коріння дерев і є важливими, особливо коли ґрунти малопотужні. Коли ж ґрунти відзначаються великою потужністю і коріння проходить в їх товщі без перешкод, ці показники вже не є такими визначальними .

Профілі різних типів ґрунтів зображені на рис. 3.2.

2 Характер і ступінь змін умов місцезростань та їх фітомеліорація

Фітомеліоративні заходи проводять там, де відбулися зміни умов місцезростання, причому ці зміни иогли відбуватися сотні років тому (наприклад, Олешківські піски на півдні України) чи недавно (свіжоутворені кар’єри чи звалища). Особливості місцезростання часто тісно пов’язані з мікрокліматом і фізичними властивостями ґрунтів, які визначають його вологість і аерацію. Топографічне становище місцезростань можна швидко розпізнати і оцінити, використовуючи аерофотозйомки та топографічні карти, а також супутникову інформацію.

Розподіл умов місцезростання на слабозмінені, середньозмінені, сильнозмінені (порушені) та дужесильнозмінені (вищого ступеня порушення), дає змогу визначити й ставлення до едафотопу як об’єкта і суб’єкта перетворювань і розробити критерій управління процесом фітомеліорації.

Розглядаючи відповідність едафотопа конкретному біотопу, можна зробити висновок, що фітомеліоративний вплив спрямований насамперед на покращення родючості ґрунту. Якщо в  слабозмінених місцезростаннях умови едафотопу відповідають парметрам біотопу і вимагають лише підтримки цього стану, який може порушитися в будь-який момент антропогенною дією (рекреація, випас худоби, будівництво, забруднення атмосфери і т.д.), то в дуже змінених місцезростаннях едафотоп часто представлений оголеною материнською породою і тут вже необхідні інтенсивні або ж екстенсивні заходи щодо його відновлення.

Зупинимося на основних аспектах фітомеліоративних впливів на едафотоп у різних умовах місцезростань: слабо, середньо, сильно та дуже сильнозмінених (порушених).

3.2.1. Фітомеліорація слабозмінених місцезростань

Ці місцезростання представленні корінними або ж похідними типами природної рослинності. Антропогенний вплив на едафотоп тут мінімальний (такі екосистеми називають олігогемеробними), і тому тут вживають лише заходи природоохоронного характеру. В умовах лісового господарства планують поступово-вибіркові рубки, характерні для прирміських лісів, і які сприяють швидшому відновленню вихідної якості едафотопу. Зайве прорідження, доведене тут до повноти нижче 0,5-0,4, може призвести до активного дернування ґрунту, чого не можна допускати.

Особливе місце займають суцільні вирубки, які в окремих випадках застосовують у лісах зелених зон міст для формування ландшафтів відкритого простору. Фітомеліоративні заходи в даних умовах полягають у глибокомувивченні і прогнозуванні типів вирубок, які визначають середовище для відновлення лісу, особливо, як підкреслю І.С.Мелехов (1958), для початкових найважчих його етапів, а потім і прийняття рішень: відновлювати ліс природним шляхом чи із застосуванням лісових культур.

В умовах Західного лісостепу ліщинові, малинові, ожинові типи вирубок створюють несприятливі умови дл я природного відновлення деревних порід і росту лісових культур. Найсприятливіші для природного відновлення і створення лісових культур є вирубки, де основну едифікуючу роль відіграють лісові трав’яні рослини, особливо широкотрав. Вийняток – це злакові, котрі зумовлюють дерніння ґрунтів і остепніння місцезростань, причиною яких є значне висушування поверхні ґрунту, позбавленого лісового притінку.

Найхарактреніші типи вирубок для лісів зеленої зони м. Львова наведені в табл. 3.2.

Таблиця 3.2.

Типи лісу і типи вирубок у лісах зеленої зони м. Львова (за Жижиним, 1979)

Типи лісу

Типи вирубок

Сосняк лишайниковий

Куничниковий

Сосняк сфагновий

Грабово-дубово-соснові (свіжі)

Куничниковий (к. наземний)

Грабово-дубово-соснові (вологі)

Ожиновий

Грабово-дубово-соснові (сирі)

Молінієвий (м. блакитна)

Грабово-дубові (свіжі)

Ліщиновий

Ліщиново-знітовий

Знітовий

Грабово-букові (вологі)

Ситниковий (с. кислатий)

Грабово-букові (свіжі)

Знітовий

Головна вимога, якою  керуються в умовах лісовідновних рубок, – не допустити перерубів і формування задернілих ділянок, оскільки вони є головною перешкодою лісовідновленню. Найпоширеним у даних умовах є сприяння природному поновленню, яке здійснюють в рік масового розсівання насіння дерев-едифікаторів. Рихлення ґрунту і лісової підстилки сприяє кращому проростанню насіння, а отже, – відновленню породи, яка має зайняти лісосіку після рубки.

3.2.2 Фітомеліорація середньозмінених місцезростань

Середньо змінені місцезростання свідчать про значну зміну едатопу, який ще не втратив своєї родючості. В цих місцезростаннях відбулося зміщення в нижчу групу родючості та вологості (найчастіше висушування).

У даному типі місцезростань виділяють чотири типи ґрунтів:

задернілих лісосік;

суходільних лук;

перелогів;

свіжозораних земель.

Практично всі чотири групи ґрунтів генетично пов’язані з корінним типом. Суходільні луки – це в далекому минулому ліси, що пройшли шлях від орного або пасовищного господарства, а вчорашні орні (здавна орані і свіжозорані) в основному пройшли стадію вирубок і суходільних лук. Як правило, всі вони не втратили своєї родючості. Найбільших змін зазнали землі на схилах різної крутизни, де відбулось вимивання гумусу і мінеральних поживних речовин.

Розроблюючи заходи, спрямовані на підвищення якості едафотопу і його більш швидку сільватизацію (відтворення лісового середовища), необхідно звертати увагу на формування ризосфери (кореневої системи), потужного ґрунтового покриву, лісової підстилки, використовуючи при цьому науково обґрунтовані прийоми підбору дерев і чагарників, а також застосовувати відповідні агротехології.

Позитивний вплив лісу на родючість ґрунту базується на інтенсивності біологічного кругообігу і, особливо, на переносі літо генних елементів живлення рослин – фосфору, калію, магнію і деяких інших – з нижніх горизонтів у підстилку та верхній перегній – акумулятивний горизонт ґрунту. Сприятливий вплив на ґрунт чинять всі деревні породи, збільшуючи кількість перегною і запаси поживних речовин у верхніх горизонтах.

П.С. Погребняк (1968) особливу увагу приділяв застосуванню рослин – азотонакопичувачів, а також дерев і чагарників – супутників головних порід (наприклад, для дуба, липи, ясена, клена, ільма, граба, ліщини, бузини, бересклета та ін.). На багатих карбонатами чорноземах і хімічно малорухомих землях рекомендують використовувати породи-кислоутворювачі (до них належать більшість хвойних порід, а з листяних – граб, клен, скумпія).

В умовах ландшафтів Розточчя, що простяглося від Львова на Захід, позитивні результати дає, наприклад, змішування сосни з буком, які за рахунок взаємного впливу на середовище покращують ґрунтові умови, створюють м’яку багату на зольні речовини лісову підстилку, яка швидко розкладається, що інтенсифікує кругообіг зольних речовин. Основну функцію поповнення в ґрунті запасів хімічних елементів виконує листовий опад буків (до 77,5% в загальному опаді), а також відпад гілок, дерев і чагарників і трав’яного покриття.

До середньо змінених місцезростань належать також перезволожені ґрунти, на яких у минулому росли вільшняки. Для осушення перезволожених земель у насадження вводять вільху чорну, ясен (болотний екотип), які відзначаються високою транспіраційною здатністю. У вологих суборах вирощують змішані вільхово-соснові культури з участю в них у межах 30-40% як азотонакопичувача вільхи чорної.

Окремо стоїть питання фітомеліорації здавна ораних виснажених піщаних земель, наприклад Полісся, оскільки едатоп тут зазнав значних змін в бік збіднення ґрунту. Зростанню ґрунтової родючості в цих місцях може сприяти раціональний підбір і змішування деревно-чагарникових порід. Наприклад, на пісних піщаних ґрунтах висаджують сосну звичайну та сосну Вакса, на менш виснажених – березу повислу і пухнасту, а з чагарників – рокитник і червону бузину.

Здавна орані землі на небагатих суглинкових ґрунтах, які зберегли гумусний горизонт, заліснюють, використовуючи широкий діапазон дерев і чагарників від оліготрофів до мезо- і мегатрофів. Наочний приклад цьому – насадження Шевченківського гаю у Львові, створені в 50-х роках на закинутих сільськогосподарських землях (до кінця минулого століття тут зростав буковий ліс – Кайзервальд).

На рис. 3.4 і 3.5 проілюстровано вплив едифікаторів на зміну фізико-хімічних властивостей колишніх орних ґрунтів Шевченківського гаю у Львові. Як бачимо, практично всі породи, особливо у випадку їх змішування, поліпшили родючість ґрунтів, зокрема, в березняках, дубняках, дубняках з модриною, з ільмом, з ясенами звичайним і зеленим.

Внаслідок сільватизації підпологового простору, яка почала помітно проявлятись в 25-30 річному віці, під наметом цих насаджень з’явився підлісковий ярус з бузини чорної і бересклету бородавчастого – типових дібровних видів, які підвищують рухливість ряду елементів – азоту, кальцію, фосфору, калію. Сприяє збагаченню ґрунту також і дібровне широкотрав’я, стимульоване процесом сільватизації. Особливо великий вплив трав’яний покрив справляє на біологічний кругообіг калію, перешкоджаючи його вимиванню.

Для заліснених ділянок Шевченківського гаю характерно різке підвищення якісних показників фізичних властивостей у верхньому горизонті ґрунту (10-15 сантиметровому) і поступове зниження їх у нижніх шарах. Поліпшення фізичних властивостей верхніх шарів ґрунту зводиться до збільшення шпаруватості 9особливо капілярної)Ю різкого підвищення водопровідності ґрунтових агрегатів, і як наслідок, до сприятливого водного режиму ґрунту.

Фізичні властивості заліснених ґрунтів поліпшуються при взаємодії комплексу факторів – життєдіяльності рослинності, лісової мезофауни і ґрунтових мікроорганізмів, які створюють особливі умови ґрунтоутворення.

Кореневі системи деревних і чагарникових порід, як і кореневої системи трав’яної рослинності, є потужним фактором структуроутворення ґрунту. Структуроутворювальна і спушуючи дія властива як дрібним, так і крупним корінням. Під дією дрібного коріння у верхніх шарах ґрунту утворюється зерниста і крупнозерниста структури, а під дією крупного – грудкувата. Спушуючи дія характерна переважно дрібному корінню, а крупному властивий ущільнюючий ефект.

Залежно від типу впливу на фізико-механічний стан ґрунтів, які вийшли з-під сільгоспкористування, виділяють три найбільш характерних групи деревних і чагарникових порід:

породи з найбільше вираженим впливом – акація біла, карагана, клен гостролистий, клен-явір, граб, модрина європейська, ясени звичайний і зелений, береза повисла, сосни чорна і Веймутова, ільм гірський;

з дещо менше вираженим впливом – дуб звичайний, ялина звичайна, сосна звичайна;

з найменше вираженим впливом – дуб північний, клени сріблястий і ясенелистий, липа дрібнолиста.

3.2.3. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

Якщо едафотоп середньо змінених місцезростань генетично пов’язаний зі своїм вихідним типом – корінням, то в сильнозмінених або порушених місцезростаннях цей зв’язок простежується слабо або зовсім відсутній (насипний ґрунт). Виділяють сім типів антропогенних едафотопів:

еродований;

осушений;

заболочений;

насипний;

рекреаційно-дегрисивний;

хіміко-дегресивний;

радіаційно-дегресивний.

Фітомеліорація на цих ґрунтах здійснюють з метою подальшого покращення якості едафотопу шляхом формування відповідного рослинного покриву.

Еродовані ґрунти характеризуються змивом родючих верхніх горизонтів, що призводить до збіднення ґрунтів: пониження запасів гумусу і доступних мінеральних речовин, погіршення фізичних властивостей і водного режиму. Таким чином формуються більш бідні та сухі порівняно з не еродованими землями едафотопи. Акумуляція ж продуктів ерозії веде до утворення більш багатих едафотопів у нижніх частинах схилів, на днищі балок, в конусах виносу. До сильнозмінених місцезростань належать середньо змиті ґрунти, де змито від 1/3 до 2/3 гумусового горизонту.

На еродованих землях Б.Ф.Остапенко (1980) розрізняє дві категорії типів лісу, які відображають ступінь антропогенного впливу. Перша категорія – дегресивні типи, які виникли на сильно порушених місцезростаннях, головним чином на змитих ґрунтах, внаслідок вирубки дерево стану, випасу худоби та з інших причин, які призвели до погіршення якості едафотопу. На таких місцезростаннях ліси представлені порослевими похідними насадженнями, корінні типи дерево станів тут відсутні. Найчастіше це суг рудки, які виникли на місці грудів. У складі дерево станів вони мають невластиві для сугрудків види – ясен та ільм – низької продуктивності, які виступають в ролі активних ґрунтоутворювачів. У трав’яному покриві багато бур’янів, які також беруть активну участь у ґрунтоутворювальному процесі.

До другої категорії належать прогресуючі місцезростання з відповідними типами лісу, які розвиваються в процесі вікового збагачення впливу лісу на ґрунт після припинення активної ерозії. Наприклад, парк “Високий Замок” у Львові (рис. 3.6), створений на еродованому останці на початку ХІХ ст., де незважаючи на високий рівень антропогенізації, сьогодні переважає процес сільватизації (відновлення лісового середовища)

В природі ці дві категорії не виступають у чистому вигляді. Б.Ф.Остапенко запропонував класифікаційний список типів лісу на ерозійних формах рельєфу і еродованих ґрунтах (табл. 3.3).

Таблиця 3.3

Типи лісу на еродованих формах рельєфу і ґрунтах

(за Остапенком, 1980)

Типи лісу

Місцезнаходження

Суха дубова субір (без сосни)

Верхні частини берегів долини Дністра і його протоків, експозиція південна

Свіжа дубово-соснова субір

Схили горбів

Свіжа грабово-соснова судіброва

Схили древньої гідрографічної мережі

Свіжа грабова діброва

Підвищення місцеположення, південні схили

Свіжа грабова діброва з дубом скельним

Схили горбів, верхів’я балок

Волога грабова діброва

Тіньові схили, дреновані днища балок

Волога букова діброва

Водорозділи і схили косогорів

Мокрий чорно-вільховий грабняк

Заболочені улоговини і балки, долини струмків

Якщо для першої категорії місцезростань необхідні заходи, спрямовані на введення активних ґрунтоутворювачів, то для другої категорії земель з їх прогресуючим ґрунтоутворювальним процесом більше уваги слід приділяти природоохоронним заходам, насамперед таким, що запобігають розвитку ерозії (обмеження рекреаційної діяльності, заборона випасу худоби і прибирання підстилки, спеціальні вирубки).

Слід виділити безлісні еродовані землі, які вимагають першочергових фітомеліоративних заходів. Для них характерні сильна порушеність, дегресія, строкатість і мозаїчність ґрунтового покриву, часта зміна геологічної обстановки і різке вирівнювання топографічного становища. Виділяють чотири геоморфологічні групи місцезростань (Остапенко, 1980).

До першої геоморфологічної групи належать притіньові схили з проявом площинної ерозії і схили старовинної гідрографічної мережі з лощинами, балками, річковими долинами. Подальші градації місцезростань цієї групи відображають змитість ґрунтів, крутизну й експозицію схилів, механічний склад ґрунтів.

Друга геоморфологічна група об’єднує місцезростання з сучасною глибинною ерозією. Це відкоси ярів, оголені породи, осипи і інші ділянки. Дана група місцезростань розподілена на дві підгрупи: місцезростання з крихкими породами (леси, лесовидні та моренні суглинки, глини) і місцезростання на суцільних скельних і напівскельних породах. Подальший розподіл у цій групі ведеться із урахуванням експозицій і наявності шару рухляку на щільних породах.

Для третьої геоморфологічної групи, яка об’єднує понижені місцезростання (днища балок, конуси виносів і т.д.), використовують градації із урахуванням ґрунтових умов, глибини ґрунтових вод або наявності вод поверхневого стоку, які зумовлюють додаткове зволоження.

До четвертої групи належать ділянки, які рідше трапляються на схилах старовинної та сучасної ерозійної мережі і пов’язані з виходами ґрунтових вод або замулення.

Наведемо найхарактерніші типи еродованих місцезростань (табл. 3.4-3.7) для лісотипологічної області ІІІ.

На нашу думку, в даній категорії місцезростань слід було б залишити типи І 9слабо- і середньо змиті землі) і ІІІ геоморфологічних груп, лісорослинні умови яких дають змогу лісокультур ними методами здійснити заліснення та сформувати протиерозійні фітоценози.

Розробляючи фітомеліоративні заходи для еродованих земель слід враховувати фактори ерозії і кліматичні умови, зокрема інтенсивність і тривалість ерозії, а також крутизну і довжину схилу, характер ґрунту, тип кореневих систем і тип рослинного покриву (рис. 3.7). На терасах важливе значення має підбір деревних і чагарникових порід, невимогливих до родючості ґрунту (насамперед азотонакопичувачів) і таких, що розвивають потужну кореневу систему. На рис. 3.8 зображено схему протиерозійної ролі лісових насаджень.

Створюючи насадження на освітлених схилах з несприятливим водним режимом, слід підбирати засухостійкі породи. В умовах Лісостепу України на еродованих землях зі слабо- і середньозмитими ґрунтами найпродуктивнішими є культури сосни звичайної. У віці 25-30 років за запасом ці насадження в однакових умовах місцезростання і режиму вирощування перевищують тополеві насадження на 15-55% , модринові – на 20%, чисті дубові – на 40-75%, сосни чорної – на 35-40%. Беручи до уваги вплив фітомеліоранта на зайняту ним площу і навколишнє середовище, головним у вирішенні завдань фітомеліорації еродованих земель є комплексність (рис. 3.9).

Осушені землі поділяють на три групи та чотири підгрупи: І – площі без надлишкових зволожень; ІІ – площі, які підлягають несприятливому підтопленню тільки в період рясного випадання опадів і під час повені; ІІІ – площі, які періодично підтоплюються, а іноді (навесні та восени) підлягають тривалому затопленню.

Кожну групу за ступенем заростання чагарниковою та деревною рослинністю, грудкуватістю та наявністю сфагнових мохів поділяють на такі підгрупи: 1) без наявної деревної та чагарникової рослинності, грудок і сфагнового моху; 2) чагарникові зарості (верба козяча та вухата) і окремі дерева та їх підгрупи; 3) чагарникові зарості окремими групами з наявністю грудок; 4) чагарникові зарості, окремі дерева або їх групи з наявністю грудок і сфагнового моху.

Швидкість сільватизації едафотопу в умовах осушених земель залежить від наявності в торфово-болотних ґрунтах поживних речових і розміщення їх у ґрунтовому профілі. Максимум азоту, фосфору і калію в ґрунтах усіх типів боліт Західного Полісся знаходиться у верхніх горизонтах: у верхових – до 30 см, перехідних до 50, а у низинних – до 70 см. За межами верхніх горизонтів відзначається помітне зменшення кількості цих елементів. Верхні горизонти ґрунтів більш кислі порівняно з нижніми. Оглеєння частіше спостерігається з глибини 50 – 80 см, але в деяких випадках його ознаки вже відзначаються з глибини 30 см. Саме в місцях оклеювання виявлено максимум вмісту закисного заліза. Від близькості та потужності оглеєного горизонту залежить ймовірність у підтопленні і затопленні осушеної ділянки.

Ще однією важливою рисою едафотопу осушених земель, що стримує фітомеліоративний процес, є низькі температури на поверхні торф’яно-болотистих ґрунтів у травні та вересні, які згубні для багатьох деревних порід. Вважають, що коріння деревних порід вступає в ріст, коли температура ґрунту досягає5-6С. На поверхні торфово-болотистих ґрунтів і на глибині до 10 см у травні низькі температури стримують розвиток кореневих систем. Таким чином, надземна частина рослин під впливом вищих температур навколишнього повітря розвивається раніше кореневих систем і підлягає дії пізньовесняних заморозків. Аналогічний вплив низьких температур і в кінці вегетації, коли стовбури деревних рослин (вільхи чорної і тополі) ще не встигли задерев’яніти.

Найвищі фітомеліоративні якості серед багатьох досліджуваних на осушуваних землях деревних порід виявили сосна звичайна, береза повисла, дуб звичайний, смерека. Дуб північний і горіх манжурський стали гинути вже на 2-3 рік в основному внаслідок побиття підземними заморозками, а модрина європейська – від надлишку вологи.

Заболочені (підтоплювані) землі, як було показано вище, – це наслідок слабо регульованого осушення (ІІІ група) або інших техногенних причин, які порушили природні процеси в ландшафті. Як фітомеліоративний захід, що збагачує едафотоп і формує ландшафт, німецький фітомеліоратор Х.Покер (1987) пропонує посів і висадку очерету (Pragmatis communis), посадку вербняку (лозою і коренями), а також таких порід, що добре переносять тривале затоплення(тополя).

Насипні ґрунти. Ґрунти, як відомо, поділяють на дві основні групи: природні і штучні, або ж насипні, на яких наприклад у Львові, створено чимало парків: ім. І.Франка, “Високий Замок”, культури і відпочинку ім.. Б.Хмельницького, бульвари на проспектах Свободи та Т.Г.Шевченка, більшість скверів у центральній частині міста (“На валах”, пл.. Д.Галицького та ін.), а також значна кількість вуличних посадок.

Результати аналізу ґрунтових проб, взятих у насадженнях, що обстежувались, наведені в табл. 3.8. Як бачимо, природні ґрунти відзначаються підвищеною кислотністю (рН 4,4-4,9) і нестачею поживних речовин. У них виявлено фосфору (Р2О5) 0,2-11,6 мг на 100г ґрунту, калію (К2О) 9,5-40 мг, азоту 0,03-0,19%. Як відомо, на збіднених, дуже кислих ґрунтах у деревних порід порівняно рано виявляються ознаки ослаблення росту і водночас прискорюються процеси старіння та відмирання.

На відміну від природних насипні ґрунти характеризуються нейтральною або лужною реакцією (рН 7,1-7,9) і звичайно достатньою наявністю поживних речовин. У них виявлено азоту до 0,4%, фосфору до 25,37 мг, калію до 62,0 мг на 100г ґрунту. Такі ґрунти часто містять більше гумусу, ніж природні. Наприклад, у Стрийському і Личаківському парках, де насадження створювались на безлісних площах, вміст гумусу становить 1,1-1,9%. У парках ім. Ів.Франка та “Високий замок”, де основний шар ґрунту насипний, кількість  гумусу досягає 2,89-3,15%, а в сквері на Майорів ці – 4,0%. Високий вміст гумусу пояснюється тим, що при створенні багатьох садово-паркових об’єктів використовували добре гумусова ну землю та торфокомпости.

Проте багатство насипних ґрунтів не завжди відображає умови оптимального ґрунтового живлення. При ущільненні  ґрунту і погіршення повітрообміну в ньому пригнічується життєдіяльність мікроорганізмів, що призводить до голодування рослин, особливо азотного.

Деревні породи, як правило, краще розвиваються в котлованах з родючим ґрунтом. Добре переносять погані ґрунтові умови представники бобових: акації – біла й амфора, які відрізняються азотобактер ними властивостями. Непогано їх переносять також каштан кінський, ясен зелений, ялина колюча, алича, спірея калинолиста, які, крім бобових, слід вводити в озеленення нових мікрорайонів, де зруйнований природний шар ґрунту, а завіз родючої землі вимагає великих затрат.

В умовах насипних земель важливого значення набувають питання підбору порід, що мають такі кореневі системи, які могли б ефективно розвиватись у лімітую чому ризосферному просторі як за глибиною проникнення, так і за горизонтальним поширенням. Тривалість і ефективність просторового взаємопроникнення кореневих систем залежать головним чином від глибини коре недоступного горизонту ґрунту.

На ґрунтах з неглибоким заляганням коре непроникних горизонтів швидко припиняється ріст коренів у глибину, і відповідно швидше засвоюється корінням весь коре недоступний шар. В умовах вуличних посадок, наприклад, липа дрібнолиста, яка у 20-річному віці в лісі має глибину проникання коренів 117 см, а їх проекція становить 27,7 м2 (в 6,3 раза перевищує проекцію крони), використовує приблизно в тому ж віці простір, обмежений дном зі стінками з будівельного сміття, в об’ємі 12012060 см3. обмеженість ризосферного простору навела Л.О Гашинського до висновку, що у міських умовах створюються ґрунтові умови, які нагадують “діжкову культуру”.

Фітомеліоративні заходи, спрямовані в умовах кислих ґрунтів на оптимізацію едафотопу, вимагають типологічної оцінки порушених місцезростань. У даному випадку тільки через едафотоп можна отримати інтегральну оцінку лісорослинних або парко рослинних умов, якої озеленювачам на відміну від лісівників не вистачає.

Насипні ґрунти за рівнем свого розвитку поділяють на нерозвинені (свіжі), в яких складались генетичні зв’язки з нещодавно ще оголеною материнською породою, і розвинені з вираженими ґрунтоутворювальними зв’язками. Найширше представлені насипні ґрунти на лесах, лесовидних суглинках і глинах, які є найбільш придатні для ґрунтоутворення та формування у випадку хорошої дренажності свіжих і вологих сугрудів і грудів (Стрийський парк, парк ім. Ів. Франка, парк “Високий Замок”, сквери на пл. Б.Хмельницького, поблизу вул. Короленка у Львові Народний парк Чернівцях, міський парк в Івано-Франківську). У місцях близького знаходження ґрунтових вод у цих місцях формуються сирі та вологі типи лісорослинних умов (міський парк у Черкасах).

Добрі умови для ґрунтоутворювального процесу складаються в місцях, де під ґрунтами знаходяться піски, глауконіти й алеврити. Як правило, це свіжі та сухі суг рудки, де у випадку оптимального стояння ґрунтових вод добре розвиваються довговічні дуб звичайний , липа дрібнолиста, ясен звичайний. Проте висока шпаруватість підстиляючої породи в посушливі роки є причиною пригніченого стану деревної рослинності, що особливо наглядно видно на насипному піщаному кургані “Високому Замку” у Львові. Л.О. Машинський (1973) наводить на добре дренованих піщаних ґрунтах.

Погані лісорослинні умови, незважаючи на значну потужність насипного шару, створюються на маломергелевих породах, вапняках та кам’янистих розсипах (А11).

Для створення сприятливих ґрунтових умов, а також вирівнювання ділянок колишніх торфових боліт (парки ім.. 700-річчя Львова, “Дружба” в Рівному), їх засипали родючою землею. В місцях, де ґрунти дреновані, формувалися сухі та свіжі груди, на заболочених ділянках – сирі та мокрі груди.

Штучна підстеляючи поверхня в містах часто формується багато битої цегли, скла, штукатурки, деревних та інших органічних решток. Якщо  цей штучний шар немонолітний і неглибокий, він разом із нанесеним ґрунтом формує едафотоп, який належить до су дібровного чи дібровного типів лісорослинних умов (С, Д), але внаслідок високої дренажності часто-густо до С11.

Для едафотопу насипних ґрунтів характерні їх зміни в бік поліпшення чи погіршення місцезростань і лише фітомеліорація як середовищетвірний процес може оптимізувати едафічні умови. Для цього лише потрібно грамотно підбирати деревні, чагарникові та трав’яні рослини.

Рекреаційно-дегресивні ґрунти поширені в міських парках і приміських лісопарках і лісах зелених зон, а також довкола місць масового відпочинку (турбази, дитячі табори тощо). Це новий тип лісового едафотоп, який формується в місцях активної рекреаційної діяльності.

М.П. Живин (1979), який вивчав рекреаційну дигресію в лісах Опісля і Розточчя (поблизу м. Львова), вказує на глибокі зміни в едафотоп: мікроструктурі, об’ємній вазі, твердості, шпаруватості, вологості, водопроникності, повітряному та тепловому режимах. На піщаних і супіщаних свіжих і вологуватих ґрунтах відбувається оліготрофілізація. На суглинистих і глинистих ґрунтах утворюються комплекси, в яких на макропідвищеннях відзначається ксерофілізація, а на мікро пониженнях – гігрофілізація. Для основних насаджень на пісках і супіщаних ґрунтах автор визначає такі величини дегресії: контроль –5 кг/см2; ІІ стадія – до 10; ІІІ – 10-20; ІV – 20-30; V – понад 30 кг/см2.

На суттєве погіршення едафотоп дубових насаджень Західного Лісостепу України (в основному ліси зелених зон міст Львова і Тернополя) вказує Ю.В. Шудря (1985): збільшується  твердість  ґрунту порівняно з контролем – при слабому навантаженні в 1,4 середньому – 1,7, сильному – понад 2 рази. Внаслідок сильного навантаження водопроникність верхнього (20 см) шару знижується в 3,8 раза. Зменшується вміст гумусу, загального азоту, фосфору. На ділянках з сильним рекреаційним навантаженням маса підстилки зменшується на 50-60%.

Отримані Т.Р. Прикладівською (1986) дані свідчать, що твердість верхнього шару ґрунту в буковому лісі поблизу м. Львова внаслідок сильного навантаження збільшується в 3-3,5 раза. Глибина ущільнення в умовах помірного навантаження така, як і в дубових лісах – 15-30 см, але вже в умовах Кр=50% – 30-40 см. Товщина підстилки зменшується з 32 до 3 мм, відбувається перерозподіл її фракцій в бік укрупнення і сповільнення детритизації.

Площа ущільнення ділянок тісно пов’язана з площею доріг і стежок: в букових лісах із рекреаційним навантаженням їх понад 25% (Прикладівська, 19860, в дубових – понад 50% (Шудря, 1985). Цей рекреаційно-дегресивний “метастаз” має свою специфіку, на яку звертає увагу відомий лісовий ґрунтознавець Л.О. Корпачевський (1981): мережа стежок третьої стадії стоптаності розподіляє ділянку лісу на ряд фрагментів, звичайно близьких за формою до багатокутників, всередині яких до центру чергуються всі зони, що відрізняються за ступенем витоптаності. Поряд зі стежкою (третій ступінь) розміщується зона другого ступеня, потім першого; в центрі ділянки може залишатись майже непорушне ядро (рис. 3.10). отже, в БГЦ у зв’язку з рекреаційними змінами едафотопу порушуються як радіальні, так і літеральні речовинно-енергетичні зв’язки..

Відбувається зміна мікроструктури (мірокомпозиції) ґрунтового покриву парцел, зокрема руйнування та деградація вихідної структури. Незважаючи на ґрунтовне вивчення рекреаційних дегресій у приміських лісах і міських парках, ці процеси вивчені ще слабо, багато питань ще не з’ясовано зокрема межі екологічної ємності рекреаційних ділянок для різних типів лісу.

Парки першими прийняли на себе рекреаційне навантаження (табл.. 3.9), а тому для них вироблені спеціальні захисні заходи. Власне і зони мають бути покладені в основу фітомеліоративних технологій, спрямованих на оздоровлення едафотопу рекреаційних лісів. Це стосується насамперед підвищення рівня благоустрою лісопаркових зон, створення організованої стежкової мережі, зонування території залежно від рівня стійкості едафотопу. Формування багатоярусних ценозів, посадка захисних куліс тощо.

Хіміко-дегресивні ґрунти утворюються внаслідок накопичення в едафотопі токсичних речовин, які надходять в основному з атмосфери. Яскраво виражений хіміко-дегресивний процес розвинувся поблизу комбінату азотних добрив у Пулаві (Польща), де в радіусі приблизно 10-15 км з повітряного боку випали всі хвойні дерева, поблизу комбінату (2-3км) – всі листяні. Радіус зони слабкої пошкодженості в напрямі пануючих вітрів становить понад 40 км і продовжує збільшуватись.

В трикілометровій зоні від впливу Миколаївського цементного комбінату, що поблизу м. Львова, в ґрунті виявлено помітне відхилення від норми обмінних катіонів: калію – понад 2,5 раза, натрію – в 3,5 раза, кальцію – в 4,0 раза, магнію – в 4,5 раза. У верхньому 50-сантиметровому шарі міститься 70-35% сумарної величини забруднення (Ворон, 1983).

У.Х.Сміт (1985) приділяє велику ролі ґрунту в короткотривалому і тривалому поглинанні атмосферних домішок. На його думку, ґрунти служать сорбентом важких металів, які гальмують процеси розкладу органічної речовини й уповільнюють кругообіг поживних елементів.

За даними В.Г.Волокової і Н.Д.Давидової (1987), техногенна речовина накопичується в основному у верхньому шарі ґрунту. Глибина її проникнення в ґрунт в зоні максимального впливу для даного джерела сягає 7-10 см, місцями – 12-15 см, постійно зменшуючись до 0,5-0,1 см до периферії на віддалі 15 км. У ґрунтах зони найбільшого техногенного впливу підвищений вміст таких хімічних елементів, як кальцій, залізо, магній, марганець, стронцій, барій, кадмій.

Слід зазначити, що незважаючи на значну кількість робіт і оглядів з атмосферного забруднення і його впливу  на рослинність (Антипов, 1970; Ніколаєвський, 1964; Ількун, 1978; Кулагін, 1964, 1980; Сергійчик, 1984), лише окремі дослідники приділяють увагу впливу інгредієнтів на ґрунтові процеси (Тарабрін , 1974; Давидова, 1983). Тому досить складно виділити і класифікувати хіміко-дегресивні ґрунти. Краківський еколог А. Грешта виділяє три пояси порушеності місцезростань і пропонує фітомеліорацію ґрунтів, яка полягає в раціональному конструюванні дерево стану, підсадці чагарників і формуванні узлісся.

Радіаційно-дегресивні ґрунти – наслідок забруднення ґрунтів радіонуклідами. Роботи, які проводіть вчені в зоні Чорнобильської АЕС, свідчать про зміну зооценозу та мікробіоценозу ґрунтів, що може негативно позначитися на ґрунтоутворювальному процесі.

Навіть через 10 років після аварії на ЧАЕС у вологих борах лісова підстилка зберігає запаси радіоактивних елементів (табл.. 3.10). Тут міститься близько 80% 137Cs загальної його кількості в ґрунті. Водночас у вологих сугрудках у лісовій підстилці міститься 27,7% радіонуклідів.

Таблиця 3.10

Вміст 137Сs у лісовій підстилці та мінеральній частині ґрунту з площі 0,05 м2 у різних трофотропах, 1996р. (за Красновим, Можаром, 1999)

Вологий бір

Вологий сугрудок

Бк

%

Бк

%

Лісова підстилка:

  •  сучасний склад
  •  напіврозкладена частина
  •  розкладена частина

Мінеральна частина ґрунту

                (0,10 см)

Щільність радіоактивного забруднення, в Бк/м2

27444

8

14863

12600

6526

3,3

80,8

0,2

43,6

37,0

19,2

6752

9

122

6621

17665

422

27,7

0,1

0,5

27,1

72,3

Втім, зауважують В.П.Краснов і А.О.Можар (1999), швидкість переміщення радіоактивних елементів з лісової підстилки у мінеральну частину слід відрізняти від рухливості їх у ґрунті та у системі ґрунт-рослина. Зростання швидкості міграції радіонуклідів у мінеральну частину ґрунту не завжди збігається із зростанням темпів їх надходження до рослини. У мінеральній частині ґрунту радіоактивні речовини можуть міцно фіксуватися, що зменшує темпи їх надходження до рослин. Рослини, особливо першого ярусу, здатні акумулювати значну кількість радіонуклідів. Після відпаду у підстилку розпочинається новий етап їхньої міграції (табл.. 3.11).

3.2.4. Фітомеліорація дуже сильнопорушених місцезростань

Даний тип місцезростань характеризується відсутністю корінного і формуванням цілком нового едафотопу. Місцезростання з сильнозмитими еродованими ґрунтами (втрачено понад 2/3 гумусного горизонту). До них належать місцезростання кар’єрів, відвалів, звалищ, хіміко-дегресивних пустель. Фітомеліорація едафотопу в кожному з цих місцезростань буде відрізнятися своїми методами.

Фітомеліорація сильнозмитих еродованих земель. С.А.Генсирук та інші (1981) запропонували комплекс фітомеліоративних заходів для відновлення едафотопу сильноеродованих схилів. Не піддаються залісненню схили стрімкіші 25-30, на яких майже повністю змиті ґрунти, а багато чисельними розмивами і частими виходами на поверхню материнських порід. У таких випадках пропонують часткове заліснення тільки в місцях, де склались більш-менш сприятливі умови.

Для закріплення пісків Полісся пропонують фітомеліоративні заходи з використанням у ролі едифікаторної породи сосни звичайної, а супутньої – берези повислої. З чагарників рекомендують азотофіксуючі види – рокитник, дрок, леспедецію, а також ялівець звичайний.

Для визначення типу лісорослинних умов еродованих схилів, що є основним для обґрунтованого підбору фітомеліорантів, користуються типологією Б.Ф.Остапенко (1980), а при залісненні пісків – типологією І.П.Федця (1976).

Потоки дощових і талих вод на своєму шляху мають зустріти стійкі захисні смуги з дерев і чагарників, які будуть попереджувати руйнування ґрунтового покриву.

Фітомеліорація кар’єрів (рис. 3.11). Х.Пойкер (1987) поділяє кар’єри на дві категорії: з сухою і мокрою виїмкою ґрунту, на яких пропонує відповідні фітомеліоративні заходи. У першому випадку на схилах невеликої крутизни (до 20) після їх вирівнювання застосовують авангардні види рослин (люцерна, люпин) з наступним  створенням агроценозів, а на крутосхилах формують (одночасно з використанням інженерно-технічних заходів) деревно-чагарникові насадження. Автор, проводячи лісофітомеліоративні заходи, пропонує уникати створення монокультур.

У випадку мокрої виїмки і затоплення кар’єру Х.Пойкер пропонує формувати фітомеліоративні пояси, які б відповідали чотирьом типам місцезростань: 1) підводному; 2) берегового укосу з рівнем води, що коливається; 3) ґрунтів, які перебувають під впливом ґрунтових вод; 4) ґрунтів, віддалених від ґрунтових вод. Першому та другому типам відповідає створюваний очеретяний пояс (рекомендовано близько 30 водних видів), третьому – прибережного вербняку, четвертому – деревно-чагарникових насаджень. Для нього рекомендовані авангардні породи дерев і чагарників, а для змикання крон – застосування колючих чагарників і загущена їх посадка.

Умовою задовільного розвитку деревно-чагарникової рослинності поряд з формуванням пологих схилів і правильним підбором видового складу є покращення субстрату шляхом нанесення достатнього верхнього ґрунтового шару (за рахунок збереження після скрешення родючої землі) і використання допоміжних засобів (внесення добрив, посів бобових культур та ін.).

Фітомеліорація відвалів(рис. 3.12). Вона може бути екстенсивною (самозаростання), або інтенсивною (штучне зарощування). На думку Н.Т.Масюк (1975), інтенсивний фітомеліоративних період на відвалах гірських залежить від їх походження: для незасолених суглинків він становить 2-4 роки, для піщаних субстратів – 8-10 років. За даними М.Ю.Смирнової (1983), В.М.Білоноги (1989), природне заростання відвалів триває 15-20 років і завершується формуванням різнотравно-злакових складних фітоценозів.

Х.Пойкер (1987) виділяє чотири стадії розвитку рослинного покриву і фітомеліорації едатопу:

Початкова (піонерна) стадія. Відкриті ґрунти заселяються першими вищими рослинами, розвиток яких не скутий конкуренцією.

Стадія розвитку авангардних видів багаторічних і однорічних трав’яних рослин. Залежно від місцевих умов певні види утворюють більш-менш суцільний рослинний покрив, засвоюють і певною мірою поліпшують ґрунт.

Стадія розвитку авангардних видів деревно-чагарникової рослинності. Невимогливі до кліматичних і ґрунтових факторів чагарники і деревні породи створюють необхідні умови для наступної стадії розвитку.

Стадія розвитку дерев, кінцева. Вибагливі до едафічних умов породи дерев здатні повністю вичерпати потенціал місцевості і підтримати його рівновагу при відсутності втручання ззовні.

Фітомеліорація звалищ (рис. 3.13). Заростанню затухаючого звалища починається спонтанною рудеральною рослинністю. Її бажано підтримувати або спрямовувати розвиток у потрібне русло шляхом висіву цінних культурних рослин, особливо бобових. Дерева та чагарники, як свідчить Х.Пойкер (1987), можна висаджувати ще до закінчення процесу прогріву і розкладу відходів, але при температурі ґрунту, що не перевищує 25С і при завершенні процесу осідання ґрунту. Використовують авангардні види і всі листяні, крім Betula pendula та Fagus silvatica. Хвойні не рекомендують.

Фітомеліорація хіміко-дегресивних промислових пустель. Термін “промислові пустелі” А.Грешта (1984) застосував до зони пошкоджень, де відсутнє навіть трав’яне вкриття (VI і остання стадія в класифікації польських авторів). Як свідчить досвід відновлення умов місцезростань в зоні Пулавського азотного комбінату (Польща), першим кроком у фітомеліорації є створення травостою, який регулярно скошується, а зелена маса з підвищеною концентрацією азоту виноситься за межі відновлювального едафотопу і використовується рільниками як добриво. Наступний етап – підбір авангардних чагарникових, а далі – деревних видів для створення деревно-чагарникової рослинності.

Фітомеліорація радіаційно-дегресивних пустель. Немає сумніву, що й у зоні радіаційно-дегресивних пустель рослини відіграють свою позитивну роль, проте це питання ще слабо вивчене. Такі роботи в даний час проводять поблизу закритої ЧАЕС.

Фітомеліоративний вплив на міську ерозію. Міська ерозія відрізняється від ерозії в сільськогосподарських ландшафтах підвищеною кінетикою водних латералей, безпосередньо пов’язаних із зміною фізичних властивостей земної поверхні: асфальтуванням, бетонуванням і замощенням. Оцінюючи швидкість стоку дощових опадів з міської поверхні, необхідно брати до уваги коефіцієнт шорсткості поверхні, яка часто близька до 0. Отримавши на таких поверхнях прискорення, водяні потоки виявляють агресивність стосовно ґрунтового покриву, прискорюючи його ерозію. Особливо це стосується природних ландшафтів, які знаходяться нижче смуги забудови і замощення (парки “Погулянка”, Стрийський, ім. І.Франка у Львові). Водночас структура паркових фітоценозів, в тому числі їх морфологічна текстура, не здатна протистояти зовнішнім, а також внутрішнім латералям, які народжуються всередині біогеоценозів.

У містах спостерігаються як водна, так і вітрова ерозії. Перша характеризується переважно латеральним рухом і наносом дрібних пилуватих частинок на штучну підстиляючу поверхню вулиць і площ з наступним підйомом їх анарадіалями вверх у атмосферу. Друга розвивається під впливом в основному турбулентних латерально-радіальних потоків у місцях існуючої водної ерозії або антропогенної девастації, забруднюючи піднятим пилом атмосферне повітря.

Як зазначено вище, ерозія є інтегральною функцією багатьох факторів: сонячної радіації, інтенсивності та тривалості дощу, типу і характеру коренів, типу рослинного покриву, характеру ґрунту, довжини і градуса нахилу. Таким чином, при підборі типу рослинного покриву для фітомеліорації ерозійного процесу слід брати до уваги всі ці фактори. Позитивний чи негативний вплив фітомеліоранта на процес ерозії буде здійснюватися залежно від його структури, передусім видової та просторової.

Ерозія на сухій оголеній землі, яка легко піддається дії вітру, супроводжується втратами дефіцитного шару ґрунту і виносом його у вигляді пилу в атмосферу. До кліматичних факторів, які впливають на вітрову ерозію, належать насамперед температура і рух повітря (напрям, інтенсивність, тривалість). Легкі частинки, які здіймаються вітром, несуться вверх, а більші падають і, гнані вітром, підстрибують над поверхнею ґрунту, прискорюючи ґрунтову ерозію. У гальмуванні вітрової ерозії беруть участь усі елементи фітомеліоранта: листя, гілки, стовбури та їх кора, підстилка, корені. Кращими фітомеліорантами є ті, чия морфологічна текстура здатна протистояти як зовнішнім, так і внутрішнім латералям.

Таким чином, рослинний покрив як фітомеліорант ерозійного процесу повинен перешкоджати ерозії, а отже, мусить передусім мати густе узлісся, яке різко протидіє ушкоджуючим латеральним потокам.

Вода є найбільш еродуючим фактором, внаслідок ударів крапель дощу по оголеному ґрунту. Ці краплі зсувають його, перемішують з водою і виносять латеральними потоками. Відомо чотири типи водної ерозії: поверхнева, борозенчаста, яружна і зсувна. У рівнинних містах відбуваються в основному перші три типи, а у Києві, Львові, Ужгороді, Чернівцях з їх горбистим рельєфом спостерігаються всі випадки зсувів, особливо на насипних або порушених будівництвом ґрунтах.

Водну ерозію, зокрема розбризкуючи, можна попередити або призупинити дією трьох основних біогоризонтів: багатовимірного намету (деревного, чагарникового, трав’яного), підстилки і ризосфери. Таким чином, радіальні потоки дощових крапель розбиваються не об ґрунт, а об листя намету. Вважають, що у боротьбі з розбризкуючою ерозією ефективнішими є листяні насадження.

Збігаючи ерозія, що рухається латераллю, контролюються насадженнями, які мають неглибоке поверхневе волокнисте коріння. Їх вторинні та всмоктуючи корінці утримують ґрунт, зберігаючи тим самим органічні речовини і підвищуючи ґрунтову проникність. Велику роль у стриманні збігаючої ерозії відіграє трав’яне вкриття.

Загальна фітомеліоративна ефективність боротьби з водною ерозією залежатиме від конструкції ценозу. Якщо для розбризкуючої (початкової) ерозії важливим є верхній щільний намет, то для збігаючої необхідними є добре розвинені трав’яний і чагарниковий яруси. А ці дві вимоги часто вступають у портиріччя: чим щільніший верхній намет, тим гірше розвинене трав’яне вкриття і чагарниковий ярус, що, наприклад, спостерігається в парку “Високий Замок” (табл. 3.12).

Схили парку, вкриті біогрупами із щільнокронних каштана і клена гостролистого, зриті ерозійними річками, тоді як під наметом дуба звичайного, акації білої, а також в’яза з їх розвинутим трав’яним вкриттям ці процеси майже не помітні.

Таблиця 3.12

Розподіл площі проекції крон за породами, м2

Породи

Трансекти

Всього, м2/%

І

(північ)

ІІ

(схід)

ІІІ

(південь)

ІV

(захід)

Гірко каштан

Клен гостролистий

Ясен звичайний

Клен-явір

В’яз

Граб

Бук

Липа

Робіні

Карагана

Береза

Сосна

Дуб

Верба козяча

Тополя

Ліщина

Терен

Горобина

Глід

Модрина

Жимолость

Бузина чорна

Жасмин

Птелея

Бузок

95.7

260.6

64.1

116.0

47.3

70.5

-

91.5

-

-

5.1

-

14.3

3.1

-

8.5

0.6

8.8

3.1

-

-

-

-

-

-

114.3

196.6

62.0

104.9

50.3

2.3

78.6

4.5

12.3

3.8

-

-

-

-

-

-

-

-

-

23.5

4.4

17.9

4.6

-

-

54.0

42.4

116.5

6.7

71.1

-

-

-

1.9

-

-

30.6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4.5

1.7

-

115.2

378.5

60.1

8.1

24.0

8.6

-

37.9

54.9

-

5.3

12.7

-

-

43.3

8.4

2.8

-

-

-

-

-

-

-

5.5

379.2/14.8

878.1/34.2

302.7/11.8

235.7/9.2

192.7/7.5

81.4/3.2

78.6/3.0

133.9/5.2

69.1/2.7

3.8/1.0

10.4/0.4

43.3/1.7

14.3/0.6

3.1/0.1

43.3/1.7

16.9/0.7

3.4/0.1

8.8/0.3

3.1/0.1

23.5/0.8

4.4/0.2

17.9/0.7

9.1/0.4

1.7/0.1

5.5/0.2

Всього

789.2

682.7

320.4

767.4

2568/100

Лекція 9

[0.1] 1. Ноосферне мислення і фітомеліорація

[0.2] 2. Ландшафтно-екологічна база фітомеліорації

[0.2.1] 2.1. Витоки фітомеліорації як наукової дисципліни

[0.2.2] 2.2. Хоролого-екологічна класифікація біогеоценозів

[0.2.3] 2.3. Еколого-фітоценотична класифікація рослинності

[0.2.4] 2.4. Класифікація окультуреності (гемеробії) біогеоценозів

[0.3] 3. Фітомеліоративна діяльність рослинного покриву

[0.4] 4. Радіальні і латеральні геофізичні потоки

[0.5] 5. Особливості конструкції і структури санувального фітомеліоранта

[0.6] 6. Статистична ідентифікація фітоценозів ландшафтів

[0.7] 7. Математична модель теплової фітомеліорації урбоекосистеми.

[1]
ЛЕКЦІЯ 2 ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ БІОТОПУ (ЕКОТОПУ)

[1.1] 2.1 Поняття про едафотоп

[1.2] 2 Характер і ступінь змін умов місцезростань та їх фітомеліорація

[1.2.1] 3.2.1. Фітомеліорація слабозмінених місцезростань

[1.2.2] 3.2.2 Фітомеліорація середньозмінених місцезростань

[1.2.3] 3.2.3. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[1.2.4] 3.2.4. Фітомеліорація дуже сильнопорушених місцезростань

[2] Лекція 3. ЛІСОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[2.1] Лісові культури і основні принципи їх створення

[2.1.0.1] Трофотопи

[2.1.0.2] А1

[2.1.0.3] В1

[2.1.0.4] С1

[2.1.0.5] А2

[2.1.0.6] В2

[2.1.0.7] С2

[2.1.0.8] Д2

[2.1.0.9] А3

[2.1.0.10] В3

[2.1.0.11] С3

[2.1.0.12] Д3

[2.1.0.13] А4

[2.1.0.14] В4

[2.1.0.15] С4

[2.1.0.16] Д4

[2.1.0.17] А5

[2.1.0.18] В5

[2.1.0.19] С5

[2.1.0.20] Д5

[2.1.0.21] Теплові зони

[2.2] 4. Поняття про лісові культури

[2.3] 5. Методи створення лісових культур

[2.4] 6. Схеми змішування деревних і чагарникових порід

[2.5] 7. Густота культур

[3] ЛЕКЦІЯ 5. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[3.0.1] 1. Заліснення еродованих земель

[3.0.2] 2. Заліснення осушених земель

[3.0.3] 3. Заліснення підтоплюваних земель

[3.0.4] 4. Заліснення насипних земель

[3.0.5] 5. Фітомеліорація рекреаційно-дегресійних земель

[3.0.6] 6. Фітомеліорація хіміко-дегресивних земель

[3.0.7] 7. Фітомеліорація радіаційно-дегресивних ґрунтів

[4] ЛЕКЦІЯ 6. Фітомеліорація дуже сильнозмінених умов місцезростання

[4.0.1] 1 Фітомеліорація еродованих земель, які втратили родючіть

[4.0.2] 2. Фітомеліорація еродованих схилів

[4.0.3] 3. Фітомеліорація рухомих пісків

[4.1] 4. Фітомеліорація кар’єрів

[4.2] 5. Фітомеліорація сміттєзвалищ

[5] ЛЕКЦІЯ 7. ПРИРОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[5.1] 1. Особливості динаміки фітоценозів на девастованих землях

[5.2] 2. Заростання відвалів з лесоподібними суглинками

[5.3] 3. Заростання піщано-глинистих відвалів

[5.4] 4. Заростання відвалів сірчаних родовищ

[6] ЛЕКЦІЯ 8. ІНЖЕНЕРНО-ЗАХИСТНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[6.1] 1. Несприятливі геофізичні потоки

[6.1.1] 1.1. Несприятливі явища природи

[6.2] 1.2. Фітомеліоративне регулювання геофізичних потоків

[6.3] 2. Протиерозійна організація території і фітомеліорація

[6.3.1] 2.1. Поняття про гідрографічну мережу

[6.4] 2.2. Протиерозійна організація території

[6.5] 2. 3. Земельні фонди і заходи її охорони

[7] 3. Полезахисні лісосмуги

[7.1] 3.1 Особливості полезахисних насаджень

[7.2] 3.2. Конструкція лісових смуг

[7.3] 3.3. Вплив лісових смуг на швидкість вітру

[7.4] 3.4. Вплив лісових смуг на відкладення снігу та вологість ґрунту

[7.5] 3.5. Вплив лісових смуг на мікроклімат

[7.6] 3.6. Роль лісових смуг у боротьбі з вітровою ерозією

[7.7] 3.7.  Розміщення полезахисних лісових смуг

[7.8] 3.8. Склад лісових смуг

[8] ЛЕКЦІЯ 9. ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ ПРИСІТКОВОГО  ТА ГІДРОГРАФІЧНОГО ФОНДІВ

[9] 13. Протиерозійні лісові насадження

[10] 1 Насадження на пристокових схилах

[11] 2. Протиерозійні насадження на гідрографічній мережі

[12] 3. Яружні лісові насадження

[13] 4 Фітомеліорація  в умовах гірської ерозії та селевих явищ

[14] ЛЕКЦІЯ 9. Фітомеліорація піщаних земель.

[15] ЛЕКЦІЯ 12. Фітомеліорація транспортних магістралей.

[16] ЛЕКЦІЯ 13. ВОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[16.1] 1 Захисні насадження в долинах річок

[16.1.1] 1.1. Система захисних насаджень річок і водойм

[16.1.2] 1.2. Головні види і комплекси захисних культур

[16.1.3] 1.3. Середні берегові захисні культури на неоповзневих берегах рік

[16.1.4] 1.4. Середні берегові захисні культури на оповзневих берегах

[16.1.5] 1.5. Верхні берегові захисні культури

[16.1.6] 1.6. Яружно-балкові захисні культури

[16.1.7] 1.7. Вибір порід і схеми змішування для прируслових смуг

[16.1.8] 1.8. Насадження вздовж осушувальних каналів

[17] 2 Фітомеліорація водотоків

[17.0.1] 2.1. Класифікація ділянок русла і типи водойм

[17.0.2] 2.2. Зона рослинності вздовж ріки

[17.0.3] 2.3. Формування профілю русла

[17.0.4] 2.4. Посадка рослин в заплавах рік

[18] ЛЕКЦІЯ 14

[19] 1. Санітарно-захисна зона промислових підприємств

[20] 2 Шумозахисні насадження

[20.0.1] 2.1. Категоризації та ідентифікації шумів

[20.0.2] 2.2. Шумозахисні смуги автомобільних шляхів і залізниць

[21] 3. Фітомеліорація для потреб кліматичного комфорту

[22] 4. Регулювання світлових потоків

[23] ЛЕКЦІЯ 15. СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ.

[23.1] 1 Загальні вимоги завдання

[23.2] 3.Технологія фітомеліоративних робіт

[23.3] 4. Вирощування сільськогосподарських культур

[23.4] 5. Фітомеліорація шламонакопичувачів содового виробництва

[24] ЛЕКЦІЯ 16. Архітектурно–планувальна фітомеліорація

[24.1] 1 Районне планування і фітомеліоративні системи озеленення.

[24.2] 2 Комплексна зелена зона міста

[24.3] 3 Міжнаселені багатофункціональні рекреаційні зони відпочинку на девастованих землях.

[24.4] 4. Заміські паркові дороги та зелені елементи заміських магістралей

[25] ЛЕКЦІЯ 17. ОПТИМІЗАЦІЯ ЦЕНОЗ-ФІТОМЕЛІОРАНТА

[25.1] Оптимізація ценоз-меліорантів.

Лекція 3. ЛІСОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

Лісогосподарська фітомеліорація здійснюється шляхом створення лісових культур.

Лісові культури – штучно створені посівом або посадкою деревних порід лісові насадження. Вирощування лісових культур на площах, раніше покритих лісом, називають штучним лісовідновленням, а на площах, де ліс раніше не ріс, – лісорозведенням.

1 Фітомеліоративні особливості лісу

Фітомеліоративна особливість лісу полягає в тому, що він здатний “завойовувати” території. Цю його особливість описує Г.Ф.Морозов у своєму “Вченні про ліс” (1925), у розділі “Поширення лісу”: “Ліс засвоює територію, до цих пір ним не зайняту, двома способами: 1) за допомогою піонерів із деревної і чагарникової рослинності; 2) за допомогою свого узлісся”.

Г.Ф.Морозов на численних прикладах показує, як піонерні види, а серед них чагарники (рокитник, терен) і легконасінні та малі дикорослі осика, береза, вільха сіра в порівняно короткий відрізок часу заселяють степові простори. З часом з під розрідженого намету цих заростів почнуть появлятися чисто лісові породи, такі, як дуб, клен, ясен і т. д. Ще один приклад – це високогірні місцевості, де після рубки лісу водяні потоки змили ґрунтовий шар, заростають спочатку сосновим сланцем, який добре переносить морози, навали снігу та лавини. Під наметом сосни поступово знову утворюється ґрунт, який і заселяють деревні породи – ялина, кедр та ін.

“природа при цьому не обмежує себе часом, який є дорогим елементом у господарстві – звертає увагу Г.Ф. Морозов, – а тому, наслідуючи природу, по суті справи лісівник має постаратися скоротити цю попередню стадію обліснення: в багатьох випадках він має можливість разом з цінними породами внести більший чи менший процент цих витривалих, пристосованих до первинних умов рослин”.

Інший спосіб завоювання лісом сусідньої безлісної території відбувається з участю власного узлісся, яке поступово насувається на степ, на поле, на переліг. Г.Ф. Морозов цей наступ на відкритий простір, шлях і розростання узлісся пояснює декількома причинами:

в складі узлісся є такі чагарникові та деревні породи, які здатні розмножуватися за допомогою кореневих паростків;

в складі узлісся є легконасінні, швидкорослі і світлолюбні породи;

узлісся і сусідній з нею безлісний простір за своїм становищем перебувають у сприятливих умовах росту і відновлення (добре зволоження і освітлення).

Лісівничий інтерес до цього явища, на думку Г.Ф.Морозова, полягає в тому, що в місцях, “де розведення лісу є утрудненим, слід користуватися при створенні масивів, так би мовити, забезпеченим способом, тобто створювати масив постійним примиканням одної смуги до іншої”.

Як бачимо, лісова фітомеліорація, як в першому, так і в другому випадках може мати такий природний характер: самозарощування безлісних територій деревно-чагарниковою рослинністю та штучний – створення лісових культур. Останній використовують тоді, коли самозарощування з позиції часу є неефективним, крім того, лісові насадження вегетативного походження біологічно менш стійкі і є, як правило, низько продуктивними.

Створення і вирощування лісових культур – це активний фітомеліоративний процес, який крім середовище твірної дії має важливе лісогосподарське значення. Створення лісових культур забезпечує оптимальний склад майбутніх деревостанів з включенням в них як аборигенних, так і інтродуктивних видів.

Лісові культури створюють трьома методами – посівом, посадкою і комбінованим, які здійснюють за спеціальними технологіями. Під час садіння використовують вирощені в розсадниках сіянці та саджанці дерев і чагарників. Створення лісових культур, методи і способи повністю залежать від умов місцезростання.

Лісові фітомеліоративні посадки здійснюють у слабозмінених, середньозмінених, сильнозмінених (порушених) та дуже сильнозмінених (дуже порушених) місцезростаннях.

Лісові культури і основні принципи їх створення

Використання лісових культур (лісорозведення) далеко виходить за межі власне лісового господарства, забезпечуючи водночас вирішення середовище твірних завдань у сільському господарстві, на транспорті, містобудуванні, промисловості тощо. Найважливіші з них (Воробйов, Остапенко, 1979) такі:

штучне відновлення лісів на вирубках, у горах, та на лісових пустирях;

реконструкція і зміна малоцінних і малопродуктивних насаджень високопродуктивними, швидкорослими;

створення насаджень на неугіддях;

посадки на девастованих землях – кар’єрах, відвалах, териконах, звалищах тощо;

створення спеціалізованих плантацій горіхових, фруктових, ягідних, технічних та інших порід;

створення меліоративних насаджень, які виконують ґрунтозахисну роль;

створення і реконструкція зелених зон довкола міст, курортів, промислових центрів.

Основними принципами створення лісових культур є наступні:

взаємного впливу зовнішнього середовища і лісової культури;

взаємного впливу рослин у культурі;

відповідності лісової культури умовам місцезростання;

узгодженості лісокультурних прийомів з конкретними природними умовами;

максимальної ефективності й естетичності.

Взаємовплив зовнішнього середовища та лісових культур. Найвиразніше проявляється в перших фазах розвитку насадження. Наприклад, до виникнення намету деревних рослин панівну позицію займає середовище відкритого простору, яке негативно впливає на розвиток деревних рослин. Коли ж деревця змикають крони, утворюючи намет, під який не може попасти достатня кількість світла, формується лісовий фітоклімат. Він буде панівним аж до розпаду верхнього ярусу насадження, яке станеться в його старості. Завдання лісівника чи озеленювача полягає в тому, щоб підібрати такі породи і такі умови місцезростання, які б забезпечили найшвидше опанування деревними рослинами свого нового середовища, тобто найшвидшого змикання крон.

Взаємний вплив у культурі відбувається в процесі конкурентної (внутрівидової та міжвидової) боротьби за життєві ресурси: світло, вологу, поживні речовини та простір. Беручи до уваги особливості розвитку насадження, необхідно добре розрахувати віддаль між рослинами як у ряду, так і між рядами. Рівномірне розміщення рослин у культурі значною мірою знімає конкурентну напругу і створює умови для керованого розвитку насадження, яким займається лісівник, проводячи доглядові рубання.

Відповідність лісової культури умовам місцезростання. В основу цього принципу покладено диференціювання прийомів лісокультурної справи відповідно до вимог лісової типології, яка бере до уваги ґрунтово-гідрологічні, кліматичні й антропогенні умови місцезростання. Ігнорування такого підходу породжує повсюдно однотипність посадок, не прогнозованість кінцевого наслідку у лісовирощуванні, а інколи призводить і до загибелі насаджень. Коли ж доводиться вирощувати лісові культури в несприятливих ґрунтово-кліматичних умов(рекультивація, озеленення промислових зон, оповзнів, сильно еродованих земель), доводиться використовувати різні еколого-компенсаційні заходи: внесення органічних, мінеральних добрив, полив тощо.

Узгодженість лісокультурних прийомів з конкретними природними умовами. Важливо вміло використати існуючі прийоми створення насаджень в умовах конкретної лісокультурної ділянки. В одних випадках це може бути посів, в інших – посадка. На рівних і не зайнятих пеньками лісокультурних ділянках створюють рядові посадки в борозді, а на вчорашній лісосіці з безсистемно розташованими на ній пеньками – площадками. Неузгодженість прийомів лісокультурних робіт з конкретними природними умовами – від лісорослинного району (Степ, Лісостеп, Полісся, Передкарпаття, Кримські гори та ін.) до локального місця посадки (переліг, поросла різнотрав’ям лісосіка, чи піщаний кар’єр) – призводить до створення малопродуктивних лісових насаджень.

Принцип максимальної ефективності. Проектуючи лісові культури, слід брати до уваги потенційні можливості едафотопу і кліматопу  давати максимальну кількість продукції, а також захисну середовище твірну ефективність створюваного насадження. Наприклад, культури на свіжій лісосіці, підбирають такі породи і прийоми посадки, які забезпечують найвищу продуктивність деревостану і найвищу якість деревини. Водночас необхідно передбачити виконання цим насадженням водоохоронних, ґрунтозахисних і вітрозахисних функцій. Якщо ці ж насадження створюються в зеленій зоні міста, то слід передбачити ще й їхню санітарно-захисну і рекреаційну функції.

Принцип естетичності. Незважаючи на суб’єктивну оцінку красивого, загальне сприйняття естетичності лісу людьми є високим. Водночас чимало шкал естетичної цінності (суб’єктивних і об’єктивних), про які мова йшла вище, свідчать, що ліс є різним за своїм породним складом і в різні періоди свого розвитку володіє не одинаковими естетичними якостями. Як відомо, естетичність лісу може знижувати його життєвий стан: всихання, пошкодження вегетативних і генеративних органів, зумовлені промисловим забрудненням довкілля хворобами або шкідниками.

Суб’єктивно-об’єктивні стосунки в системі ліс-людина зумовлені такими принципами (Thomasis, Schmidt,1996):

ліс повинен мати такий вигляд, який би відповідав відчуттям красивого;

створенні людськими руками натуральні картини (пейзажі) мають формувати у людей естетичні відчуття і розуміння прекрасного.

Типологічні основи лісокультурної справи. Різноманіття лісорослинних зон природних і антропогенних умов місцезростання вимагає від фітомеліоратора вибрати оптимальний метод і спосіб створення лісових культур. Розуміння цих взаємозв’язків і передусім впливу умов середовища на рослинність дає можливість створити штучні насадження, які б у найкращий спосіб використовували продуктивні сили природи і найефективніше виконували задані функції (Воробйов, Остапенко, 1979).

Отже, типологія умов місцезростання дає можливість вивчити різноманіття лісорослинних умов. Лісотипологічна класифікація бере до уваги вплив на рослинність найважливіших екологічних факторів – багатства і вологості ґрунту, кількості тепла, вологості і континентальності клімату, які в основному визначають можливий склад, продуктивність і стійкість лісових насаджень

Основним лісотипологічним (класифікаційним) принципом лісівничо-екологічної типології є принцип єдності організму і середовища сформульований ще І.М.Сєченовим (1821-1905). Беручи до уваги пріоритетне значення середовища, до якого доводиться пристосуватися рослинним організмам, лісові культури створюють на підставі лісотипологічної класифікації, яка виходить з провідних факторів середовища (табл. 7.1).

Таблиця 7.1

Основні класифікаційні одиниці лісової типології

Класифікаційні одиниці

Екологічні фактори

Тип лісової ділянки (едатоп, тип умов місцезростання)

Тип лісу, болота, степу, луки, пустелі (тип лісорослинних умов)

Тип деревостою

(тип насадження)

Едафічні (ґрунтово-гідрологічні)

Едафічні, кліматичні

Едафічні, кліматичні

стихійні, антропогенні

Спільними для всіх класифікаційних одиниць є однорідність едафічних (ґрунтово-гідрологічних) факторів, ординація яких викладена у відомій едафічній сітці Алексєєва-Погребняка, що базується на ідеях Г.Ф.Морозова.

Українські лісівники Є.В.Алексєєв і П.С.Погребняк, які виходили з первинності середовища і вторинності рослинних угруповань ще в 20-х роках ХХ ст. розробили свою едафічну сітку (табл. 7.2), де в якості головних класифікаційних показників типів умов місцезростання взяті дві характеристики ґрунту: за горизонталлю – родючість (А,В,С,Д) і за вертикаллю – вологість (0-5).

Таблиця 7.2

Едафічна сітка. Класифікація типів лісової ділянки

Гігротопи

Трофотопи

А (бір)

В (субір)

С (судіброва)

Д (діброва)

0 (дуже сухі)

А0

В0

С0

До

1 (сухі)

А1

В1

С1

Д1

2 (свіжі)

А2

В2

С2

Д2

3 (вологі)

А3

В3

С3

Д3

4 (сирі)

А4

В4

С4

Д4

5 (мокрі)

А5

В5

С5

Д5

Ряди лісових ділянок, розташованих за кількісними ступенями наростання вологості в умовах однакової родючості, називають гідрогенними, а окремі частини гідрогенного ряду (1,2,3,4,5) – гідротопами. Ряди ділянок, розташовані за якісними ступенями родючості (трофності), називають трофогенними, тобто зумовленими різницею в кількості поживних речовин, що є в ґрунті. Кожний член ряду – А, В, С, Д – називають трофотопом. Трофотопи – це ділянки з однаковою ґрунтовою родючістю.

Як бачимо, тип лісової ділянки (тип умов місцезростання) об’єднує лісові і нелісові ділянки з подібними ґрунтово-гідрологічними умовами. За едафічною сіткою їх поділяють на чотири трофотопи:

А – бори. Найбідніші місцезростання з переважанням піщаних і супіщаних ґрунтів. У горах представлені малопотужними суглинистими ґрунтами скельних оголень. В умовах надмірного зволоження – оліготрофними болотами. Едафікаторний вид корінних асоціацій – сосна звичайна. Трав’яний покрив представлений оліготрофами.

В – субори. Відносно бідні місцезростання з супіщаними ґрунтами. На Півночі в умовах заболочення – суглинисті ґрунти. В горах представлені малопотужними або сильно скельними ґрунтами. В лісостеповій зоні інколи трапляються піщані ґрунти із похованими супісками і суглинками. Деревостани із сосни і модрини в першому ярусі, ялини і дуба – в другому. Продуктивність насаджень вища, ніж у борах. У трав’яному покриві оліготрофні і, частково, мезотрофні види.

С – сугруди. Відносно багаті місцезростання з суглинками. В теплому кліматі представлені супіщаними ґрунтами, в горах – середньої потужності і скелетності. Крім сосни, модрини, дуба і смереки, які ростуть у суборах, трапляються ялиця, бук, граб, клен, липа. Трав’яний покрив складається в основному з мегатрофів. Насадження більш високої продуктивності, ніж в суборах.

Д – груди. Багаті місцезростання переважно в районах теплого клімату. Едифікаторами корінних асоціацій є дуб, бук, ялина, ялиця. Часто в деревостанах зустрічаємо ясен та ільм. Трав’яний покрив мегатрофний. Насадження найвищої продуктивності.

Однакові за родючістю ділянки в різних кліматичних зонах зайняті різними породами, а отже, і типами лісу. Проте всі вони належать до одного типу умов місцезростань.

Як ми переконалися, в основу розподілу ділянок на групи трофності покладена лісівнича шкала вимогливості порід до ґрунту. Від борів (А) і до груд (Д) до складу корінних і похідних насаджень входять більш вимогливі породи дерев, а разом з ними і більш вимогливі до родючості чагарники і трав’яні види. Об’єднуючи лісокультурні ділянки в групи ґрунтової вологості (гігротопи), за основу беруть шкалу вимогливості порід до ґрунтової вологи. Найкраще визначають стан умов місцезростань рослини-індикатори.

Наведемо індикаторну ординацію деяких видів трав’яного, мохового та лишайникового покриву (за П.С. Погребняком, 1955, 1968):

Оліготрофні ксерофіти: оленячий мох – Cladonia rangeferina Web.; ісландський мох – Cetronia islandica Ach.; чебрець повзучий – Thymus serpyllum L.; цмин пісковий – Helishrysum arenarium (L.) Moensh; очиток їдкий – Sedum acre L.; зозулин льон волосистий – Polytrichum piliferum Schreb.; мучниця – Arctostaphylos uva-ursi (L.) Speng.

Оліготрофні мезофіти: брусниця – Vaccinium vitis-ideae L.; зозулин льон ялівцевий – Polytrichum juniperinum Wild; плевроцій Шребера – Plerocium Schreberi Mit.; дікран хвилястий – Dicranum unceulatum Ehrh.

Оліготрофні мезо-гігрофіти: чорниця – Vaccinium mirtillus L.; молінія голуба – Molinia coerulea Moensch.; зозулин льон – Polytrichum commune L.; білоус стиснутий – Nardus stricta L.

Оліготрофні гігрофіти: журавлина звичайна – Oxyroccus polustis Pers.; буяхи – Vaccinium uliginosum L.; багно – Ledum palustre L.; сфагнум середній – Sphagnum medium Limpr.

Мезотрофні ксерофіти: тонконіг стиснутий – Poa compressa L.; ковила ІоанaStipa joannis Cel.; віниччя справжнє – Kochia scoparia (L.) Schrad; перстач пісковий – Potentilla arenaria Borkh.; костриця борозниста – Festuca rupicola Heuff.; очиток їдкий – Seclum acre L.

Мезотрофні мезофіти: орляк звичайний – Pteridium aguillnum Kuhn.; рамішія однобока – Ramischia sicunda yarcre; грушанка круглолиста – Pirola rotundifolia L.; дзвоники персиколисті – Campanula persicifolia L.; дрік красильний – Genista tinctoria L.

Мезотрофні мезо-гігрофіти: вербозілля звичайне – Lysimachia erecta (L.) Racuch; щитник чоловічий – Dryopteris filix-mas L.

Мезотрофні гігрофіти: образки болотні – Colla palustris L.; бобівник трилистий – Menyanthes trifoliata L.; смовдь болотна – Pencedanum palustru (L.) Moench; вовче тіло болотне – Comarum palustre L.; куничник сіруватий – Colomogrostis canescens (Web.) Roth.

Мегатрофні ксерофіти: осока волосиста – Carex pilosa Scop.; перлівка ряба – Melica picta C. Koch.; фіалка польова – Viola arvensis Murr.; підмаренник мереноподібний – Galium rubioicus L.

Мегатрофні мезофіти: копитняк європейський – Asarum europaeum L.; підлісник європейський – Sanicula europaea L.; зірочник ланцетоподібний – Stellaria holostea L.; маренка запашна – Asperula odorata L.; яглиця – Aegopodium podagraria L.; щитник чоловічий – Driopteris filix-mas Ichott.; медунка лікарська – Pulmonaria officinalis L.

Мегатрофні гігрофіти: безщитник жіночий – Athyrium filix-femina (L.) Roth.; жовтець повзучий – Ranunculus repens L.; гадючник в’язолистий – Filipendula ulmaria Mex.; бальзамін звичайний – Impatiens noli-tangere L.; жовтениця черговолиста – Chruso splenium alternifolium L.; калюжниця болотна – Coltha palustris L.

Д.В.Воробйов, який розробив кількісну характеристику кліматичної родючості, запропонував спеціальну формулу для встановлення вологості W клімату рівнинних районів помірних широт:

W = (R/T) – 0.0286T,

де Rсума опадів за місяці із середньою температурою вище 0 0С;

    Т – сума середньомісячних температур повітря за вегетаційний період; вона дорівнює 24-104 0С залежно від географічного розташування району. Інтервал ступеней, прийнятий через 20 0С, починаючи з 24 0С. Ступені вологості клімату встановлені з інтервалом W = 1,4. Наприклад, при W = 6,2 і більше клімат дуже мокрий, 6,2-4,8 – мокрий; 4,8-3,4 – сирий; 3,4-2 – вологий; 2-0,8 – сухий; 0,6-0,8 – дуже сухий.

За значеннями вологості та температури Д.В.Воробйов і В.Ф.Остапенко виділили кліматичні зони (області) України, Білорусії, Молдавії і Кавказу.

Суміщений графік едафотопів і кліматичних зон (областей) зображений на рис. 7.1.

Едатопи

Трофотопи

W

A

B

C

D

Г ІГРОТОПИ

0

A0

0a

B0

0b

С0

D0

0d

0,8

0,6

2,0

3,4

4,8

8,2

0

ЗОНИ

ВОЛОГОСТІ

КЛІМАТУ

1

A1

1a

B1

1b

C1

1c

D1

1d

1

2

A2

2a

B2

2b

C2

2c

D2

2d

2

3

A3

3a

B3

3b

C3

3c

D3

3d

3

4

A4

4a

B4

4b

C4

4c

D4

4d

4

5

A5

5a

B5

5b

C5

5c

D5

5d

5

Т, 0С               24              44          64             84    104

          Клімати

a

b

c

d

Теплові зони

Рис.7.1. Едафокліматична сітка Алексєєва-Погребняка-Воробйова (за Б.Ф. Остапенком).

Тип лісу, за Д.В. Воробйовим, об’єднує лісові і безлісні ділянки, подібні не лише за ґрунтово-гідрологічними, але й за кліматичними умовами, тобто відображає кліматичну різноманітність едафотопів. Оскільки поширення порід визначається кліматом та історією розвитку місцевої флори і фауни, кожний тип лісу займає певну географічну зону (ареал), у межах яких за даними умовами місцезростання зберігається однаковий склад порід, що входять у насадження.

Найменування типу лісу випливає з назви едафотопу і породи-едифікатора корінного насадження. Наприклад, свіжа грабова діброва, мокра грабово-дубова бучина, вологий дубовий субір, сухий бір. В однорідних кліматичних умовах тип умов місцезростання відповідає типу лісу.

Тип деревостану – це найнижча класифікаційна одиниця лісової типології, яка являє собою сукупність ділянок лісу, подібних за корінною породою деревного ярусу та ґрунтово-гідрологічними і кліматичними умовами. Типи деревостанів можуть бути корінними, які сформувалися в умовах непорушеного господарською діяльністю лісу, і похідними, що формуються на місці корінних (внаслідок їх вирубування, вітровалу, пожеж) шляхом природного заростання або ж лісових культур. Кожний тип лісу представлений одним корінним і багатьма (природними і штучними) деревостанами. Найменування деревостанів ведеться за панівною породою верхнього ярусу (дубняк свіжої букової діброви, сосняк вологого дубового субору). Створюючи лісові культури, передусім дбають про формування деревостану – дубняка, сосняка чи модрини або ж їхньої суміші.

3. Біоценотичні стосунки

Поряд з абіотичними факторами (ґрунтово-гідрологічним та кліматичним) на долю лісових культур впливають біотичні, особливо внутрівидова і міжвидова конкуренції та тваринне населення, що заселяє заліснену ділянку. Тому, розробляючи проект лісових культур, лісівник чи озеленювач має брати до уваги біоценотичні фактори.

Серед найважливіших біоценотичних факторів Д.В.Воробйов і Б.Ф. Остапенко (1979) виділяють і обґрунтовують такі:

взаємодія деревних і чагарникових порід на лісокультурній ділянці;

вплив чагарникової, трав’яної, мохової та лишайникової рослинності на приживання рослин культури;

значення мікрофлори ґрунту, в тому числі ґрунтових грибів;

значення тваринного населення і передусім ґрунтової фауни.

Взаємодія деревних і чагарникових порід. Залежно від біотичних особливостей порід, які підбирають для створення лісової культури, а також, які вже ростуть на лісокультурній ділянці, взаємини рослин можуть бути різними: корисними і негативними. Тут слід брати до уваги лісорослинні умови ділянки і вік створюваних насаджень. Негативну роль можуть відігравати другорядні дерева і чагарники при таких обставинах:

жорстка конкуренція рослин за вологу, що спостерігається в сухих і дуже сухих типах місцезростання;

жорстка конкурентна боротьба за “площу живлення”, в яку вступають з головними породами підріст і поросль супутніх порід, включаючи потужні механізми своїх густозаселених кореневих систем;

жорстка боротьба підросту і чагарників за світло, особливо коли сіянці чи саджанці світлолюбних порід попадають під намет тіневитривалих рослин.

Наявність на лісокультурній ділянці природної деревної рослинності, яка є проміжним господарем шкідників, і носії хвороб. У подібних випадках таку рослинність знищують до створення лісової культури.

Позитивну роль природної деревної і чагарникової рослинності, яка заселяє запроектовану в лісокультурну ділянку, полягає у таких факторах:

Самосів, підріст і поросль другорядних порід відіграють роль підгону для головних порід, забезпечуючи їх швидкий ріст і правильне формування стовбурів;

чагарники, особливо у вигляді порослі, виконують протиерозійну роль, забезпечуючи краще водопоглинання і ґрунтовий захист лісокультурної ділянки;

залишені на лісокультурній ділянці другорядні породи використовують в якості захисту культивованих порід від заморозків, надмірного випаровування, вижимання морозом, сонячних опіків. Такого захисту потребують бук, ялиця, смерека, кедрова сосна та ін.

Вплив трав’яної, мохової та лишайникової рослинності. Рослини відкритого простору, які ростуть на незалісненій лісокультурній ділянці, створюючи щільну структуру, неохоче віддають зайнятий ними простір молодим деревним рослинам. Це ж стосується і свіжих лісосік, які заростають кіпреєм чи іван-чаєм. Тому в лісокультурних проектах передбачають догляд за посадками, передусім обжинку травостою. Водночас в умовах бідних, а часто і рухомих пісків у міжряддях інколи вирощують трав’яні рослини, зокрема люпин.

Як і трав’яні рослини, мохи та лишайники можуть відігравати і негативну, і позитивну роль. Оскільки у мохів і лишайників немає справжнього коріння, а коренеподібні ризоїди зосереджуються у верхніх горизонтах ґрунту, то вони успішно використовують вологу атмосферних опадів, не пропускаючи їх у ґрунтову товщу. Водночас вони запобігають активному випаровуванню ґрунтової вологи, особливо в сухих умовах місцезростання.

Значення мікрофлори. Мікрофлора ґрунту представлена передусім грибами – цими незмінними супутниками зелених рослин, які відрізняються від останніх своїм гетеротрофним характером живлення. Органічну речовину ці гетеротрофи споживають у живому вигляді (їх тоді називають паразитами) і мертвому (сапрофіти). Лісівнику слід добре знати, які гриби-паразити в конкретних умовах місцезростання можуть спричинити захворювання насадження (наприклад, коренева губка сосни звичайної). Водночас гриби-сапрофіти беруть активну участь у мінералізації мертвих органічних решток, підвищуючи тим самим родючість ґрунту.

Значення тваринного світу. Молоді лісові культури, особливо листяних порід, часто стають жертвою випасання, об’їдання лісовими тваринами. Трапляється випадки пошкодження кореневих систем ґрунтовими гризунами й ентомошкідниками лісу. Однак не весь тваринний світ виступає стосовно лісових культур в негативній ролі. Численні представники мікро – та мезофауни сприяють деструкційними ґрунтовим процесам, а отже, позитивно впливають на процеси ґрунтоутворення.

Біологічні особливості деревних порід. У лісокультурній справі одним з найскладніших питань є підбір конкретних порід для посадки в конкретних умовах місцезростання, які є результатом тривалої еволюції організмів і багатовікового пристосування їх до дії екологічних факторів.

На породу, висаджену на лісокультурній ділянці, діє комплекс екологічних факторів, провідними з яких є кліматичні й едафічні.

З кліматичних факторів найбільше впливають на рослини світло, тепло і вологість повітря, які діють безпосередньо на листовий, або як його ще називають фотосинтетичний, апарат, а конкретніше на процеси фотосинтезу і транспірації. Ці фактори мають пряме відношення до таких біологічних особливостей дерев і чагарників, як світлолюбність і тіневитривалість, морозо- і зимостійкість, посухостійкість тощо.

Дія едафічних факторів на деревні рослини відбувається шляхом впливу на їхні кореневі системи, а точніше, – на процес всмоктування води з розчиненими в ній мінеральними поживними речовинами. Серед едафічних факторів найважливішими є ступінь забезпечення ґрунту мінеральними речовинами, його реакція, наявність або відсутність шкідливих для життєдіяльності рослин солей. До едафічних факторів належить також клімат ґрунту – тепловий режим, ступінь і режим вологості, аерація ґрунту. З дією едафічних факторів пов’язані такі біологічні особливості рослин, як їх відношеннядо багатства ґрунту: ксерофітизм, гігрофітизм, галофітизм (солестійкість), ацедофільність (відношеннядо кислих ґрунтів) і кальцієфільність (до лужних ґрунтів).

Для правильного вирішення лісокультурних питань, – відзначають Д.В. Воробйов і Б.Ф. Остапенко, – необхідно оцінювати в комплексі, як біологічні властивості рослин, так і значення кожного екологічного фактора, які характеризуються взаємодією. Така аналітична і водночас синтетична оцінка породи стосовно конкретних умов лісокультурної площі дає змогу правильно вирішувати питання підбору порід та їх змішування.

У певній відповідності з особливостями середовища П.С. Погребняк (1968) запропонував “шкали екології” дерев і чагарників.

Шкала тіневитривалості деревних порід і чагарників

Усі породи поділяють на сім груп за зростаючою тіневитривалістю. В межах кожної є така ж послідовність розміщення – від світлолюбних до тіневитривалих, але з меншою ступінню точності.

1. Група саксаула. Саксаул. Справжні акації. Тамарикс. Евкаліпт. Біла і ламка верби. Срібла тополя і осика. Пробковий дуб. Пухнастий дуб.

2. Група модрини. Модрина. Біла акація. Береза повисла. Айлант. Звичайна сосна. Сіра тополя. Осика.

3. Група грецького горіха. Грецький горіх. Амурський бархат. Ясен. Берест. Дуб звичайний ранній. Чорна вільха.

4. Група чорної сосни. Чорна сосна. Дуб звичайний пізній. Козяча верба. Їстівний каштан. Пухнаста береза. Гірський (скельний) дуб. Чагарники узлісь: терен, шипшина, лох, обліпиха, дереза.

5. Група кленів. Клени гостролистий, польовий, татарський і явір. Дуб північний. Ільм. Чинар. Катальпа. Черешня. Горобина. Груша. Яблуня. Берека.

6. Група липи. В’яз. Дугласія. Дзвкельква. Секвойя. Кедрова і веймутова сосни. Липа. Сіра вільха. Кінський каштан. Підліскові чагарники – ліщина, свідина, бересклети, татарська жимолость, чубушник, червона і чорна бузина.

7. Група граба. Ліани – ломиніс, плющ і ін. Граб. Ялина. Бук. Ялиця. Тис. Самшит.

Шкала відношення деревних порід до тепла

Дуже теплолюбиві. Евкаліпти. Криптомерія. Приморська сосна. Пробковий дуб. кипариси. Кедри. Секвойя. Саксаули.

Теплолюбні. Їстівний каштан. Айлант. Східний платан. Пухнастий дуб. Горіх пекан. Грецький горіх. Біла акація. Гледичія. Берест. Срібна тополя.

Середньовибагливі до тепла. Дуб звичайний пізній. Граб. Клени. Ільм. В’яз. Ясен. Гірський (скельний) дуб. Бук. Клен-явір. Амурський бархат. Липа. Дуб звичайний ранній. Чорна вільха.

Маловимолгливі до тепла. Осика. Бальзамічна тополя. Сіра вільха. Горобина. Береза. Гребінчаста ялиця. Ялина. Сибірська ялиця. Звичайна сосна. Кедрова сосна. Модрина. Кедровий сланник. Зелена вільха.

Шкала відношення до континентальності клімату (коливання температур) за зменшуючим ступенем

Породи м’ягкого клімату. Кавказька ялиця. Їстівний каштан. Бук. Зелена дугласія. Гірський (скельний) дуб. Платан. Граб.

Породи континентального клімату з гарячим літом і не дуже холодною м’ягкою зимою. Саксаул. Середньоземноморські сосни і ялівечники. Фісташка. Туранга. Пухнастий і пробковий дуби. Айлант. Біла акація. Гледичія. Дуб звичайний. Ясен. Ільмові. Берест. Тополя срібляста. Горіх грецький.

Породи континентального клімату з теплим літом і холодною зимою. Клен гостролистий. Липа. В’яз. Вільха сіра. Береза. Ялина звичайна. Ялиця сибірська. Кедрова сосна. Сосна звичайна. Модрина.

Шкала відношення деревних порід до вологи

Породи в шкалі і в межах кожної групи розміщені за наростаючим ступенем вимогливості до вологи.

Група 0. Ультраксерофіти. Саксаул. Ялівечники. Фісташка. Дуб пухнастий. Дуб пробковий.

Група 1. Ксерофіти. Сосна кримська. Сосна звичайна. Сосна Банкса. Айлант. Лох. Обліпиха. Скумпія. Степові кущі. Лохолиста груша. Абрикос. Дрібнолистковий в’яз. Самшит. Верба шелюга. Гранатник. Понцірус.

Група 2. Ксеромезофіти. Дуб звичайний. Берека. Груша звичайна. Чорноклен. Клени гостролистий і польовий. Берест. Гледичія. Черешня. Яблуня.

Група 3. Мезофіти. Липа. Граб. Ясен. Горіхи. Модрина. Бук. Каштан їстівний. Каштан кінський. Береза повисла. Осика. Сосни кедрова і Веймутова. Ялиця. Дугласія. Ільм. Амурський бархат. Ліщина. Бузина.

Група 4. Мезогігрофіти. В’яз. Черемха . Осика. Козяча верба. Верби срібляста і ламка. Береза пухнаста. Крушина ламка. Птерокарія. Вільха сіра. Айва.

Група 5. Гігрофіти. Болотний екотип ясеня. Верби: сіра, вухаста, лапландська. Болотний кипарис. Кущоподібні берези. Вільха чорна.

Група 6. Ультрагігрофіти. В наших кліматичних умовах лише водяні не деревні рослини. Умовно – дерева мангрових лісів, які ростуть на морських узбережжях у субтропічній і тропічній зонах.

Шкала відношеннядеревних порід до ґрунту

Маловибагливі (оліготрофи). Ялівечники. Гірська сосна. Сосна звичайна. Береза бородавчаста. Акація біла. Сосна чорна.

Середньовибагливі (мезотрофи). Береза пухнаста. Осика. Сосна веймутова. Модрина сибірська. Берека. Верба козяча. Дуб червоний. Дуб гірський (скельний). Дуб черешковий пізній. Вільха чорна. Каштан їстівний. Дуб черешковий ранній.

Вибагливі (мегатрофи). Клен гостролистий. Клен-явір. Граб. Бук. Ялиця. Клен польовий. Бархат амурський. Верби біла і ламка. Ільм. Ясен. Горіх грецький.

Ацидіфіли (стійкі до кислої реакції ґрунту за зменшення ступеня). Ялина. Сосна звичайна. Сосна кедрова. Ялиця. Модрина. Береза. Осика. Каштан їстівний. Граб. Азалія. Рододендрон.

Кальцієфіли. Берест. Біла акація. Сосна кримська. Бірючина. Айлант. Скумпія.

Нітрофіли (за зростаючим ступенем). Берест. Більшість тополь і деревоподібних верб. Черемха. Бузина. Бересклет європейський.

Нітрофосфорофіли (за зростаючим ступенем). Ясен. Ільм. Тополя. Липа. Дуб черешковий.

Калієфосфорофіли. Каштан їстівний. Клен гостролистий. Граб. Бук. Черешня. Береза. Модрина. Ялиця. Ялина.

Азотозбирачі. Акація біла. Акація жовта. Вільха чорна, сіра і зелена. Софора. Акція піщана. Лох. Обліпиха. Аморфа. Малі кущі із бобових: пузирник, дереза, рокитник , дрік.

Примітка. Гледичія – не азотозбирач.

Солевитривалі (за зменшеним ступенем). Саксаул чорний. Тамарикс. Лох. Обліпиха. Шовковиця. Приморські сосни. Татарський клен. Дрібнолистий берест. Айлант. Гледичія. Софора. Акація біла. Берест. Груша. Дуб черешковий ранній.

Примітка. Всі вічнозелені породи наших широт як хвойні, так і листяні, за виключенням приморських сосен, дуже чутливі до підвищеної концентрації солей у ґрунті. Листя в них одержує “опіки” від обприскування розчинами електролітів навіть відносно невисокої концентрації 1-2 %.

Алкаліфіли (відносно витривалі до лужної реакції ґрунту – солонцеватості). Тамарикс. Акація біла. Груша. Берест. Дуб звичайний.

4. Поняття про лісові культури

Лісові культури – це рукотворні лісові насадження, створені відповідно до лісівничих технологій. Створення і вирощування лісових культур – одне з основних завдань сучасного лісового господарства. За даними ФАО ООН, площа штучно створених лісових насаджень на земній кулі в другій половині 60-х років ХХ ст. становила 81 млн га. Найбільше лісових культур створено в КНР, колишньому СРСР, США, Японії. В Україні щорічній лісокультурних робіт у передвоєнні роки становив 60 тис. га. Проте вже в період 1961-1965 рр. державними лісовими підприємствами щорічно створювалось близько 119 тис. га лісових культур. Водночас на непридатних землях колгоспів щорічно висаджували 33,5 тис. га, а у колгоспних лісах – 11,5 тис.га. у наступні роки в зв’язку з тим, що обліснення зрубів попередніх років було закінчено, обсяг лісокультурних робіт у держлісфонді лишився на рівні площі розрахункової річної лісосіки.

Основними перевагами лісових культур перед природним поновленням є:

забезпечення оптимального складу майбутніх деревостанів;

запобігання небажаної зміни порід у лісостані;

можливість введення в лісові насадження швидкорослих і цінних порід – інтродуцентів;

скорочення терміну між рубкою лісу і появою наступного лісового насадження;

забезпечення раціональної біологічної взаємодії між породами шляхом спрямованого добору і розміщення.

Лісокультурна справа в Україні базується на лісокультурному районуванні, запропонованому проф. Д.Д. Лавренко (1963), який виділив 10 лісокультурних районів: західне і східне Полісся; західний, правобережний і лівобережний Лісостепи; східно-байрачний, центральний і південний Степи; гірська і пригірська частини Криму і Карпат. Беручи до уваги високу мозаїчність кліматичних і ґрунтово-гідрологічних умов, в Карпатах виділено 6 лісокультурних округів, які поділені на 14 лісокультурних районів.

У межах кожного лісокультурного району виділяють певну кількість типів лісорослинних умов і типів лісу для яких розробляють відповідні технології створення лісових культур.

Ділянку, виділену під створення лісових культур, називають лісокультурною плещею. Вона є частиною лісокультурного фонду, під яким розуміють сукупність лісокультурних площ, що мають заліснитися лісівництвом чи держлісгоспом у запланований період.

Категорії лісокультурних площ – це сукупність лісокультурних ділянок, одноманітних за походженням і складом, які вимагають одноманітних технологій створення лісових культур. Виділяють 4 основні категорії лісокультурних площ:

пустощі та галявини, що вийшли з-під сільськогосподарського користування, зруби і старі згарища з трухлявими та викорчуваними пнями; ділянки з рідко розміщеними пнями, що не заважають суцільній оранці;

зруби, рідини, згарища, що не поновились головною породою, де на 1 га розміщується до 500 шт. пнів – для надмірно зволожених і до 600 пнів – для свіжих і сухих ґрунтів, що дає можливість здійснювати частковий обробіток ґрунту смугами або борознами;

зруби, рідини і згарища, що не поновляться головною або субголовною породами, де на 1 га понад 500 шт, пнів на сирих ґрунтах понад 600 шт. – на свіжих і сухих, що дає змогу підготувати ґрунт борознами або площадками після часткового корчування пнів;

зруби, що незадовільно поновлюються головною породою або поновились м’яколистяними, а також зріджені насадження з густим підліском, що вимагають часткового обробітку ґрунту.

Стан лісокультурних площ визначають за станом лісокультурної ділянки:

зруби – ознакою є характеристика попереднього насадження, терміни рубки, наявність природного поновлення, його склад, походження та стан;

згарища – характеризуються походженням (низова, підземна чи верхова пожежа), термінами проходження пожежі і віком згарища, ступінню захаращенності тощо;

пустощі та галявини – визначають за походженням (зруб або згарище) та віком, з чим пов’язано погіршення фізико-хімічних властивостей ґрунту;

землі, що вийшли з-під сільськогосподарського користування – характеризуються низькою продуктивністю або непридатністю для ведення сільського господарства території, еродовані схили тощо. Створення тут лісових культур вимагає значних затрат.

Тип лісових культур розрізняють за:

терміном створення (попередні, наступні);

принципом формування (суцільні, часткові);

початковим складпм (чисті, змішані);

методом створення (посів, посадка, комбіновані);

типом змішування (деревний, деревно-тіньовий, комбінований);

спопобом посіву (рядковий, рядково-ямковий, стрічковий, біогруповий, врозсип);

способом посадки (рядковий, стрічковий, коридорний, біогруповий, широкосмуговий);

методом посадки (в рівень з ґрунтом, на дно борозни, в пласт).

Вид лісових культур визначають за терміном створення, принципом формування і початковим складом насадження.

Розрізняють такі види культур:

попередні;

наступні;

суцільні;

часткові;

чисті;

змішані;

супутні.

Попередні культури – це культури в слабозмінених умовах місцезростання, створені під наметом стиглого материнського насадження перед проведенням головної рубки.

Цей вид культур сприяє скороченню строків вирощування лісу в умовах безперервності його ґрунтозахисного та кліматоутворювального впливу. Попередні культури створюють посадкою або посівом звичайно за 3-10 років до головного суцільного рубання лісу.

Технологія створення попередніх культур полягає в підсадці сіянців та саджанців біогрупами. Обробіток ґрунту здійснюють шляхом фрезерного рихлення. Водночас обрізують коріння старих дерев на глибину до 25 см, що сприяє зменшенню кореневої конкуренції.

Підпологові культури є запорукою підвищення продуктивності лісів. За даними М.І. Ониськіва, в умовах свіжого субору (В2) насадження з 40-річними підпологовими культурами дуба мало запас деревини 648 м3/га проти 519 м3/га на контролі, де не було введених підпологових культур.

Наступні культури – це культури,створені в середньозмінених і сильнозмінених місцезростаннях після вирубування старого деревостану, якщо площа після цього не поновилась або погано поновилась головною породою. Культури можуть бути суцільними або частковими, чистими або змішаними.

Суцільні культури – це насадження з відносно рівномірним розміщенням посадкових місць на всій площі і при умові, що висаджена порода буде переважаючою. Суцільні культури створюють на ділянках, де відсутнє природне поновлення, або на ділянках, які не були під лісом – угіддя, перелоги, суходільні луки. Суцільні культури можуть бути чистими або змішаними.

Часткові культури створюють на ділянках, де вже є природне поновлення, але його недостатньо для формування деревостану бажаного складу і продуктивності. В місцях, де відсутнє природне поновлення головної породи, її вводять штучно посівом або посадкою. Насадження, яке формується за допомогою часткових культур, як правило, стає змішаним.

Чисті культури – це однопородні насадження дерев або чагарників, які створюють тоді, коли в даних умовах інші породи не можуть існувати. Чисті культури також створюють для вирощування насаджень цільового призначення – плантації (швидкорослих, плодових, горіхових, ягідникових).

Змішані культури – це культури з двох чи більше порід, до складу яких, як правило, входять головні і супутні породи, а також чагарники. Біологічні особливості головної породи повинні повною мірою відповідати едафічним умовам лісокультурної породи.

Супутні породи в змішаних насадженнях утворюють другий ярус, і їх призначення полягає в сприянні створенню кращих умов для росту головної породи. Супутні породи часто називають підгонними, підкреслюючи їх участь у формуванні крон і стовбурів дерев головної породи.

Чагарники у змішаних культурах сприяють пригніченню конкуруючих трав’яних видів, покращенню фізико-хімічних властивостей верхніх шарів ґрунту, формуванню лісової підстилки тощо. В перші роки росту культур чагарники також виконують роль підгону.

Прогрес XX ст. вивів людство на масове створення штучних лісів – лісових культур, або, як ще їх називають, man-made forest, тобто лісами, зробленими людиною. Створення таких штучних насаджень дозволяє вирішувати ряд найважливіших економічних задач в справі споживання необхідної деревної сировини.

Разом з тим, лісові культури входять в єдину систему лісу, будучи одночасно не тільки потенційним сировинним ресурсом, але і складовою і дуже важливою частиною біосфери, елементом географічного ландшафту. Створюючи лісові культури, ми маємо справу перш за все з живими деревними організмами, біологічно повністю подібними таким в природному лісі, але лише з'єднаними (початково згрупованими) в популяції штучного походження. В процесі зростання штучних популяцій дендрокультур діють закони біології культивованих деревних і чагарникових порід в поєднанні із законами зростання і розвитку співтовариства штучно створеної деревної формації. В цілому ж штучні ліси – це є біологічна система, реально керована людиною в потрібному для нього господарському (цільовому) напрямі.
Вітчизняний досвід лісовідновлення має в Росії більш ніж 300-річну давність. Це дозволяє вже систематизувати (класифікувати) лісові культури по основних параметрах їх походження і структури. Система лісових культур визначається умовами лісокультурної площі і відносністю часу виробництва лісокультур. В штучному лісовідновленні розрізняють дві основні системи лісових культур: 1) система закритих культур; 2) система відкритих культур (мал. 1). піднаметовими. Вони призначені для заміни поступаючих в найближчі роки в рубку стиглих древостоев або ж для створення складніших формою і змішаних по складу насаджень.
При системі закритих лісових культур запона лісу захищає сходи і сіянці деревних порід від заморозків, опіків сонця і інших несприятливих явищ природи. Трави під запоною розвинені слабкий. Все це спрощує обробку грунту і догляди за культурами і сприяє підвищенню приживаемости культур. Створення попередніх культур скорочує термін лісовідновлення. Для запобігання можливих механічних пошкоджень культур при рубці і вивезенні лісу, лісозаготівлі проводять по глибокому снігу. Попередні культури створюють з тих порід, які в перші роки життя успішно переносять затінювання запони (ялина, ялиця, дуб). Ідея піднаметових культур була висунута Ф.К.Арнольдом в 1887 році для відновлення дуба в тульських засеках. вигляду: суцільні і часткові.

Суцільні лісові культури — це лісові культури з відносно рівномірним розміщенням культивованих порід, що забезпечує їх переважаючу участь в .составе насадження. Цей вид лісових культур є основним в сучасній лесокультурной практиці. Створюють суцільні культури як по суцільно, так і по частково обробленому грунту.

Часткові лісові культури - це лісові культури, розміщені на площі в місцях, позбавлених підзростання головної породи, для збільшення повноти або поліпшення порідного складу майбутнього насадження в поєднанні з наявним підзростанням. Часткові культури вирощують на додаток до наявних куртин підзростання господарський цінних деревних порід. Вони широко застосовуються і в лісопаркових господарствах. Часткові культури, на відміну від суцільних, завжди виконують по частково обробленому грунту. Причому локальній мінералізації піддається лише та поверхня ділянки, де вводиться відсутня в належній кількості господарський цінна або декоративна порода.

Суцільні і часткові культури по своєму роду (див. мал. 1) можуть бути монокультурами, тобто однопорідними, і поликультурами, що складаються з 2 і більш порід. І ті, і інші не суперечать природі природного лісу. Разом з тим, перспективність полікультур витікає із закону Ч.Дарвіна про корисність різноманіття органічних форм, що дозволяє набагато повніше використовувати умови середовища, всі ресурси життя. Полікультури знаходять широке вживання в складних суборах. Як правило, монокультури утворюють просту, а поликультуры - складну (двух- або багатоярусну) форму штучного насадження.

Набагато складніше йде справа в питанні принципового підходу до створення складних по складу, формі і віку штучних насаджень, які не тільки відповідали б вимогам стійкого лісу, але і максимально сприяли збереженню біорізноманітності. Принципи формування стійкого лісу повинні базуватися на трьох послідовних ступенях: всесторонньому обліку природних умов, проектуванні типу лісових культур, закладці лісових культур і відповідному вихованні штучного лісу (мал. 2).

Природні умови, куди входять лесорастительная зона (фізико-географічний район) і тип лесорастительных умов (по класифікації П.С. Погребняка) – це та основа, на якій проектується, закладається і вирощується штучний ліс. Доскональний облік природних умов дозволяє спроектувати, а потім створити і виховати таке штучне насадження, яке не тільки не увійде до суперечності із зональними чинниками природного середовища, але і зможе якнайповніші використовувати екологічну місткість конкретних едафичних умов.

Тип лісових культур є моделлю перспективного, біологічно збалансованого культурфітоценоза для певних природних умов, відповідаюча цільовому напряму вирощування штучного лісу. Тип лісових культур – це прообраз такої біологічної системи, яку людина планує створити у вигляді бажаного для нього і відповідаючого природним умовам рукотворного лісу. Тип лісових культур включає: асортимент порід, схему змішення і розміщення посадочних (посівних) місць. Правильність вибору (проектування) певного типу лісових культур повинна базуватися на строгому обліку лесорастительной зони і типу лесорастительных умов. Прототипами типів лісових культур в більшості випадків служать наочні приклади високопродуктивних і стійких насаджень. Крім того, вони (типи культур) допускають створення штучних насаджень з більш широким асортиментом апробованих лісокультурною практикою деревних і чагарникових порід, включаючи інтродуценти.

Асортимент деревних u чагарникових порід, будучи головним з складових частин типу культур, може вибиратися з набору відповідних компонентів. Вони (компоненти) відповідають таксаційному поняттю “елемент лісу”. Сукупність компонентів повинна формувати насадження певного складу і форми, а також функціонального призначення. До числа компонентів відносяться головні, супутні і чагарникові породи.

Головні деревні породи виконують основну цільову функцію і утворюють верхній ярус штучного насадження. Провідною ознакою при визначенні головної породи є показник продуктивності грунтів. За наявності лише однієї головної породи вирощують чисті по складу культури, тобто монокультури. Супутні або допоміжні деревні породи служать підгоном для головних порід, сприяючи їх кращому зростанню і очищенню стовбурів від суччя. Вони повинні добре затіняти грунт і ущільнювати вертикальньй профіль насаджень. Чагарникові породи створюють як нижній (тіньового) ярус і підлісок для підвищення біологічної стійкості штучних насаджень і їх середовищетвірних властивостей.

Залежно від наявності компонентів створюваного штучного насадження розроблені способи змішення порід. Способом змішення деревних і чагарникових порід називається порядок їх розподілу (поєднання) щодо один одного за лісокультурною площею. Існують численні способи змішення, але домінують з них порядне, подеревне і кулісне змішення.

Розміщення порід як складова частина типу лісових культур пов'язано з первинною густиною посадки. Параметри розміщення в рядових культурах складаються з відстані між рядами, або ширини міжрядь, а в ряду з кроку посадки (відстань між двома найближчими посадочними місцями по лінії ряду). Для групових культур параметри розміщення визначаються відстанями між центрами біогруп (майданчиків) у взаємно перпендикулярних напрямах. В останньому випадку враховується число посадочних або посівних місць в кожній біогрупі.

При закладці лісокультур тип лісових культур утілюється в натурі шляхом відповідних методів (посів, посадка) і способів виробництва. Один і той же тип культур може бути виконаний з використанням абсолютно різних технологій тому, що тип культур – це, головним чином, екологічне дзеркало майбутнього насадження, а ставити останнє залежно від технічних прийомів його втілення – рівносильно віднесенню лісокультурних об'єктів до неживої природи.

В ході формування (виховання) штучного лісу з метою отримання стійкого насадження лісовод повинен прагнути зв'язаності різноманіття форм в структурі рукотворного лісу. Останнє, в поєднанні з розумним використовуванням цінних інтродуцентів, може стати реальною базою і для підвищення біологічної різноманітності лісових екосистем. Стійкість і довговічність насаджень особливо бажана в міських і приміських лісах, що знаходяться під сильним антропогенним пресом. Тут крім широкого асортименту деревних і чагарникових порід, а також створення багатоярусності насадження, реальне введення під основну запону, через певні інтервали часу, нових поколінь у вигляді супутніх порід – ущільнювачів запони. Це, так звані двух- і трьохприйомні посадки, завдяки яким досягається ефект сильватизації, що виражається в зміцненні позицій лісового середовища. Змішані і складні формою штучні насадження, що складаються з компонентів (елементів лісу) істотно відмінних і по екології, і по біологічному віку реально володіє якістю підвищеної біологічної стійкості і довговічності. Вирощування в експлуатаційних лісах насаджень з різноманіттям складних форм складу, ярусності і вікових поколінь так само виправдовує себе як з біологічної точки зору, так і з позицій практичного лісоводства. Наочний приклад цьому – багатий лісокультурний досвід К.Ф. Тюрмера. При цьому найбільш ефективно реалізується чинник часу на відтворювання лісових ресурсів; раціонально використовується екологічна місткість лісокультурних площ, завдяки чому збільшується пряма віддача у вигляді отримання додаткової деревної маси, яка при всій потенційній нагоді в звичайних лісових культурах повністю не відтворюється.

5. Методи створення лісових культур

Методи створення лісових культур – це сукупність прийомів формування штучних насаджень, основними з яких є посів і посадка.

Садивний матеріал, який застосовують при посадці культур, – сіянці і саджанці, котрі можуть мати відкриту і закриту кореневу систему. Садивний матеріал з відкритою кореневою системою вирощують у розсадниках і теплицях. Сіянці і саджанці з закритою кореневою системою вирощують у горщечках, контейнерах, брикетах. Позитивною особливістю посадкового матеріалу із закритою кореневою системою є те, що корені рослин до і у період посадки перебувають у незруйнованому комі землі або субстрату.

Перевагою садіння над посівами є те, що сіянці і саджанці більш стійкі до умов навколишнього середовища порівняно зі сходами насіння. Вони швидше ростуть, що сприяє вчаснішому зімкненню намету. Культури, які створюють садіння, менше страждають від конкуренції і трав’яної рослинності, вимагають меншої кількості агротехнічних доглядів.

Водночас посіви мають деякі позитивні особливості, зокрема, їхні майбутні деревостани довговічніші, їх кореневі системи глибше проникають у ґрунт, а коріння не пошкоджується при пересадці. Посіви технологічно простіші і менш трудомісткі порівняно з садінням. Проте посіви лісового насіння часто пошкоджують птахи, гризуни та дикі тварини, що значно меншою мірою стосується посадок.

Посів і садіння лісу можна виконувати декількома способами.

Способи створення лісових культур

Посів насіння дерев і чагарників може бути:

рядовим;

рядково-ямковим;

стрічковим;

біогрупами;

врозкид.

Рядковий посів. Насіння висівають рядками, розташованими на певній віддалі один від одного. Віддаль між насіннями у рядку також рівномірна і залежить від породи дерева. Наприклад, при рядковому посіві дуба жолуді висівають на дні посівного рядка на віддалі 6-8 см.

Рядково-ямковий посів. Насіння висівають у ряді не поодиноко, а групами по декілька штук у кожній ямці. Віддаль між ямками в рядку становить 0,3; 0,5; 0,75 м залежно від обраної густоти і схеми посіву.

Стрічковий посів. Створюється шляхом розташування рядків не рівномірно по площі, а по декілька рядків, наближених один до одного, як й окремі стрічки. Віддаль між рядками в стрічці значно менша, ніж віддаль між крайніми рядками сусідніх стрічок. Віддалі між стрічками залежить від густоти культур і схеми посіву.

Посів біогрупами. Посівну біогрупу утворює певна кількість насінин, висіяних на незначній за розмірами площі. Наприклад, на площадках розміром 0,25*0,25; 0,5*5; 1,0*1,0; 1,0*2,0 м буде посіяно від 30 до 500 насіннин. Сходи, що потім з’являться, також будуть об’єднані в біогрупи. Віддаль між біогрупами визначається схемою посіву.

Посів врозкид. Може бути наземний або з літака – аеросів. Наземний посів можна здійснювати з коня, з верблюда (наприклад, при посіві саксаулу в напівпустелях). Аеросів застосовують для заліснення концентрованих зрубів.

Посадка лісових культур може здійснюватись:

рядками;

стрічками;

коридорами;

біогрупами;

широкими смугами.

Рядкова посадка. Посадкові місця розміщують рівними рядками, що розташовані на однаковій віддалі один від одного.

Стрічкова посадка. Два або декілька рядків наближені один до одного, створюючи своєрідну стрічку. Віддаль між рядками у стрічці однакова, а віддаль між стрічками є значно більшою, що визначається схемою посадки.

Коридорна посадка. Створюють на вирубках, зарослих другорядними малоцінними породами, висота яких 2-3м шляхом прорубування коридорів, ширина яких не менша однієї висоти дерева чи кущів. Між коридорами залишають не вирубаний простір, званий кулісами, завширшки 4, 6 або 8 м. У коридорах проводять підготовку ґрунту і висаджують сіянці або саджанці головної породи на віддалі один від одного 0,5-1,5 м. На другий-третій рік, якщо появляється загроза затінення головної породи, коридори розширюють. Цю роботу здійснюють доти, поки висота рослин головної породи не перевершить висоту другорядних порід.

Посадки біогрупами. Застосовують в умовах посадки при часткових культурах. Обробіток ґрунту здійснюють рихленням площадок різного розміру: 0,25х0,25; 0,5х0,5; 1,0х1,0; 1,0х2,0 м. На кожній площадці висаджують певну кількість рослин – від 3 до 50, з яких створюється біогрупа. Розміщення біогруп може бути рівномірним або тінерівномірним і залежатиме від наявності на лісокультурній ділянці природного підросту головної породи. Залежно від розміру біогруп їх висаджують на 1 га по 200-400 шт., а у випадках малих розмірів – по 600-800 шт.

Широкосмугова посадка. Дерева і чагарники висаджують рівномірно на досить широкій смузі 8-12 м, при цьому залишаються такі за шириною міжсмугові простори. Позитивно себе проявили в облісненні схили, що мають досить значну довжину. Застосовують також для створення культур на згарищах, на яких відсутнє природне поновлення. В цьому випадку розчищають смуги завширшки 2,5 м і більше, ґрунт на смузі зорюють або ж обробляють дискуванням чи фрезуванням. Віддаль між смугами може становити 3-8 м. При ширині смуги 2,5 м на ній розміщують два ряди рослин з віддалю між рядами 1,5 м.

На рис 7.2 показана класифікація видів, методів створення і типів лісових культур.

6. Схеми змішування деревних і чагарникових порід

Питання змішування дерев і чагарників у лісовій культурі – це одне із головних еколого-лісівничих питань. Перші узагальнення з практики змішування порід в Україні належать В.П Скаржинському (1787-1861), якому в 70-х роках ХІХ ст. в міському саду Одеси було встановлено пам’ятник зі словами: “Разведшему в знойных степях Херсонской губернии 400 десятин лесу хвойной и лиственной породы” (Фурдичко, Бондаренко, 2000). В.П.Скаржинський вважав, що в посадках слід змішувати породи з різними типами кореневих систем (поверхневою і стрижневою), що мало б забезпечити раціональне використання рослинами поживних речовин. Садити кожен вид лісівник рекомендував з урахуванням його екологічних особливостей (на вологих низах – вільху і вербу; на сухіших низинах – тополі; на ще сухіших – дуб, акацію, ясен, берест; на середніх частинах схилів – сосну, березу).

Водночас В.П.Скаржинський застерігає: “Не слід захоплюватися різноманіттям порід і насилувати породи тих лісових видів, які не властиві даній місцевості”.

Подальший досвід вирощування змішаних лісових культур в умовах сухого степу України належить В.Є. Граффу – полковнику корпусу лісничих Росії, про якого на відкритті пам’ятника у Велико-Анадольському лісництві (1910) видатний російський вчений – лісівник Г.Ф. Морозов говорив: “Йому довелося розпочати працю, не маючи досвіду степового лісорозведення... Ця боротьба з стихією стала подвигом”. Ще й сьогодні в кв. №5 Велико-Анадольського лісництва ростуть культури, посаджені В.Є Граффом восени 1844 р. та весною 1845 р. із таким складом: 50% ялина звичайна, 30% дуб звичайний, 10% клен гостролистий, 10% клен польовий з середнім діаметром 70-80 см, висота понад 22 м (Фурдичко, Бондаренко, 2000).

Змішанню порід приділяли увагу українські вчені-лісівники В.Д. Огієвський (1861-1921), Г.М. Висоцький (1865-1940). Б.Г. Іваницький (1878-1953), П.С. Погребняк (1900-1969) та ін.

Виходячи з конкретних лісорослинних умов, типу лісу, біологічних властивостей порід, а також із конкретних лісогосподарських завдань, для створення насаджень визначають головні, супутні і чагарникові породи. В разі необхідності визначають буферну породу, призначення якої полягає в пом’якшенні можливих конкурентних стосунків між двома головними породами.

Схема змішування порід – це порядок розміщення на лісокультурній ділянці рослин різних порід відносно одна одної. В основу схем змішування покладений принцип оптимізації взаємостосунків рослин. Відомі декілька типів схем змішування:

дерево-чагарниковий;

дерево-тіньовий;

комбінований та ін.

Дерево-чагарниковий тип змішування полягає в чергуванні головної деревної породи з чагарником. Спосіб має два варіанти: двочагарниковий і одночагарниковий. При двочагарниковому варіанті головна порода (Г) чергується з низьким чагарником (Ч), а потім іде високий чагарник (Вч), потім низький і знову головна порода:

Г-Ч-Вч-Ч-Г-Ч-...

Ч-Г-Ч-Вч-Ч-Г-...

При одночагарниковому методі змішування, який є більш поширенішим, ніж попередній, використовують тільки один вид чагарника, при цьому схема змішування має такий вигляд:

Г-Ч-Г-Ч-Г-Ч-...

Ч-Г-Ч-Г-Ч-Г-...

Дерево-тіньовий тип змішування. Розроблений лісничим Велико-Анадольського лісництва Н.Я. Дахновим з участю Г.М. Висоцького. В ньому головна порода чергується не з чагарником, а з підгінною супутньою породою:

Г-С-Г-С-Г-С-...

С-Г-С-Г-С-Г-...

Комбінований тип змішування. Одержав поширення в практиці лісових культур, поєднуючи принципи дерево-чагарникового і дерево-тіньового типів змішування:

Г-Ч-С-Ч-Г-Ч-С-Ч-Г-...

Ч-Г-Ч-С-Ч-Г-Ч-С-Ч-....

Наведені схеми змішування побудовані на принципі подеревного чергування порід. Проте існують і інші схеми змішування.

Змішування порід рядами:

дерево-чагарниковий спосіб:

Г-Г-Г-Г-Г-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-...

Г-Г-Г-Г-Г-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-...;

дерево-тіньовий спосіб:

Г-Г-Г-Г-Г-Г-...

С-С-С-С-С-С-...

Г-Г-Г-Г-Г-Г-...

С-С-С-С-С-С-..

комбінований спосіб:

Г-Г-Г-Г-Г-Г-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-..

С-С-С-С-С-С-..

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-....

Змішування порід ланками:

дерево-чагарниковий спосіб:

Г-Г-Г-Ч-Ч-Ч-Г-Г-Г-Ч-Ч-Ч-...

Ч-Ч-Ч-Г-Г-Г-Ч-Ч-Ч-Г-Г-Г-...;

дерево-тіньовий спосіб:

Г-Г-Г-С-С-С-Г-Г-Г-С-С-С-...

С-С-С-Г-Г-Г-С-С-С-Г-Г-Г-...;

комбінований спосіб:

Г-Г-Г-Ч-Ч-Ч-С-С-С-Ч-Ч-Ч-Г-Г-Г-...

Ч-Ч-Ч-С-С-С-Г-Г-Г-Г-Г-Г-Ч-Ч-Ч-...

Змішування порід кулісами:

дерево-чагарниковий спосіб:

Г-Г-Г-Г-Г-...

Г-Г-Г-Г-Г-...

Г-Г-Г-Г-Г-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-..

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-...;

дерево-тіньовий спосіб:

Г-Г-Г-Г-Г-...

Г-Г-Г-Г-Г-...

Г-Г-Г-Г-Г-...

С-С-С-С-С-...

С-С-С-С-С-...

С-С-С-С-С-...;

комбінований спосіб:

Г-Г-Г-Г-Г-...

Г-Г-Г-Г-Г-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-...

С-С-С-С-С-...

С-С-С-С-С-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-...

Ч-Ч-Ч-Ч-Ч-....

Наведені типи і способи змішування свідчать про пошуки досконалішого моделювання лісових культур, яким займається сучасна лісівнича наука.

7. Густота культур

Густота культур – це категорія не лише лісоекологічна, але й економічна. В зв’язку з цим варто ще раз звернутися до узагальнень В.П.Скаржинського. “я займався лісорозведенням близько 50 років і дехто вважає мене знавцем цієї справи... Я захоплююся красою і різноманітністю порід, багато з яких суттєвої користі не могли і не можуть принести мені. А значить, для людей, що мають за мету прибуток я дам пораду дещо іншу...

Садити слід густо, а не рідко: чим густіше, тим надійніше. Не розумними вважаю тих плантаторів нашого краю, які молоді деревця садять одне від другого на один, півтора чи навіть два сажні (прим. лат.: сажень – 2,134 м). Це абсолютно суперечить природі дерев, які замолоду дуже ніжні і чутливі до кліматичних перемін; але це ще більше неправильно в умовах нашого краю, де посухи так нещадно гублять все незахищене від вітрів і сонячних променів.

Дехто говорить: навіщо садити густо, коли потім дерева не можуть роти так близько одне від одного... – як? – Садити а потім знищувати – Повірте це буде вигідніше, ніж знищення всієї плантації...”.

В наш час ця тема вже не піддається дискусії. Теорія і практика лісовирощування підказала лісівіникам оптимальні варіанти густоти культур.

Густота культур залежить від розміщення посадкових місць і визначається певною віддаллю між посадковим (посівним) місцями на лісокультурній площі, зокрема віддаллю між рядками посадкових місць і віддаллю між посадковими місцями в ряду. Отже, густота культур – це кількість деревних і чагарникових рослин, які вирощуються на одиниці лісокультурної площі.

Вибір правильної густоти культур є передумовою стійкості і продуктивності майбутніх насаджень. Занижуючи густоту посадок (посіву), створюємо несприятливі едафічні і кліматичні умови для розвитку рослин, що призводить до відтягування строків змикання намету, а це, в свою чергу, може негативно впливати на ріст, можуть бути випадки їх загибелі або дипресі. Водночас при більшій густоті необхідна більша кількість посадкового матеріалу, що впливає на економіку лісокультурної справи: загущення культур веде до випадання значної кількості особин.

Оптимальна густота – відзначає М.І.Калінін (1994), – поняття динамічне в тому розумінні, що вона змінюється з віком. Це наслідок біологічних властивостей лісових дерев, які з віком вимагають все більшого і більшого життєвого простору. Базою для регулювання густоти в процесі росту є початкова густота, тобто кількість посадкових місць, яка була під час посадки або посіву лісових культур.

Встановлення початкової густоти здійснюють із урахуванням таких факторів:

біологічних і лісівничих особливостей деревних порід; для світлолюбних порід беруть меншу густоту, для тіне витривалих – більшу, для швидкорослих – меншу, для повільно рослих – більшу;

едафічних умов у більш сухих умовах і на бідніших ґрунтах беруть більшу густоту, оскільки рослини тут ростуть повільніше, а в більш оптимальних умовах вологості і родючості ґрунту густота може бути меншою, що пов’язано з інтенсивнішим тут ростом рослин.

Початкова густота культур і відповідне розміщення посадкових місць встановлюють окремо згідно з лісорослинними зонами, підзонами і лісокультурними районами. Наприклад, загальноприйнятою і початковою густотою соснових лісових культур для сосни є : в сухих борах і суборах – не менше 7 тис. рослин на 1 га; в сирих – не менше 5 тис. рослин на 1 га. При посадці крупно мірними саджанцями допускається первинна густота 2,5 тис. на 1 га і вища. Однак залежно від практичного досвіду господарства і конкретних умов густоту лісових культур сосни можна приймати до 10 – 13 тис. шт. /га, а в надзвичайно важких умовах – навіть до 20-40 тис. шт. /га.

Для забезпечення змикання крон у п’яти – шестирічних культурах у сухих борах (А1) висаджують 13 – 17 тис. шт. /га сіянців з розміщенням рядів на віддалі 1,2 м один від одного, а в ряду між посадковими місцями – 0,5 м або відповідно 0,6 і 1,3 м. У свіжих суборах (В2) змикання намету в зазначеному віці при початковій густоті 10 тис. саджанців на 1 га за схемою посадки буде 1,5х0,7 м або 2,0х0,5 м. Застосування сучасної техніки догляду за культурами зумовлює збільшення віддалі між рядами до 2,5 – 3,0 м.

У табл. 7.2 – 7.4 (Калінін, 1994) наведено у взаємозв’язку основні лісоутворювальні породи і типи лісорослинних умов. Користуючись ними, за віссю “порода” можемо вибрати головну чи супутню породу, якій відповідає певний тип лісорослинних умов. Водночас за віссю “тип лісорослинних умов” можна уточнити, які породи за своїми біологічними особливостями відповідають конкретним умовам місцезростання.

N п/п рядів, місця, лунок і рослин

Діаметр стовбура на висоті1,3 м

Висота, м

Прирости по висоті в см

Діаметр крони

взд.

попер

19  

19  

19  

19  

19  

вздовж

поперек

Додаткові відомості

Тип лісорослинних умов ____________________________________

Тип лісу __________________________________________________

Генетичний тип і механічний склад грунту __________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

Живий надгрунтовий покрив (видовий склад по ступені зустрічності, ступені покриття) __________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

Природне поновлення (кількість, розміщення і таксаційні показники, розподіл по роках) _____________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

Посівний і посадковий матеріал ____________________________

Вік культур, календарний і біологічний ____________________

___________________________________________________________

Доповнення культур (по роках) _____________________________

___________________________________________________________

Догляд (кількість і види по роках) ________________________

___________________________________________________________

Пошкодження і хвороби _____________________________________

___________________________________________________________

Необхідні господарські заходи _____________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

Початкові фази росту і розвитку лісових культур

№ фази

Найменування фази

Тривалість фази, роки

Вік культур (к-сть років росту)

Шпилькові і поволі ростучі

Швидкоростучі листяні породи

1

Приживання

2 - 3

1 - 3

1 - 2

2

Передування змиканню

3 - 8

3 - 10

3 - 5

3

Формування деревостану

5 – 10

11 – 20

6 - 10

4

Жердняка

10 - 20

21 - 40

11 - 20

Огиевский В.В., Хиров А.А. Обследование и исследование лесных культур (Метод. пособие для лесоводов). - М.: Лесн. пр -сть, 1964. - 52 с.


ЛЕКЦІЯ 5. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

Сильнозмінені або порушені місцезростання характеризуються відсутністю генетичних зв’язків або дуже слабкими міжструктурними елементами з вихідним-корінним – типом умов місцезростання. Це, як правило, або змиви чи зсуви, або глибокі виємки, або ж насипи різного походження.

1. Заліснення еродованих земель

Еродовані землі поширені практично на всій території України. Змив родючих верхніх горизонтів призводить до збіднення ґрунтів внаслідок:

зменшення запасу гумусу та доступних мінеральних речовин;

погіршення фізичних якостей і водного режиму;

формування бідніших і сухіших порівняно з нееродованими землями-едафотопами.

Акумуляція продуктів ерозії призводить до утворення багатших едафотопів у нижніх частинах схилів, на днищах балок, у конусах виносу. Сюди належить місцезростання з середньозмитими ґрунтами, де змито від 1/3 до 2/3 гумусового горизонта. Основні типи лісу на еродованих формах рельєфу і ґрунтах наведені в табл. 7.6.

Б.Ф.Остапенко (1980) виділяє дві категорії типів лісу на еродованих землях:

дегресивні типи, які виникли на сильно порушених місцезростаннях вналідок вирубки деревостану, затравлювання худобою тощо, що призвело до погіршення едафотопу. Тут переважають порослеві похідні лісостани, корінні типи відсутні. Найчастіше це сугруди, що виникли на місці грудів. У деревостані наявні нехарактерні для сугрудів види – ясен та ільм. Серед живого надґрунтового вкриття багато бур’янів, лучних і степових видів, що активно беруть участь у ґрунтоутворювальному процесі;

прогресивні місцезростання з відповідними типами лісу, що розвиваються в процесі вікового збагачення під впливом на ґрунт лісу після зупинення ерозії, де, незважаючи на високий рівень антропогенізації, переважає процес сильватизації. Такі процеси можна спостерігати в парку “Високий замок” у Львові, де еродований останець був заліснений в 30-х роках ХІХ століття, і сьогодні, незважаючи на сучасні ерозійні процеси, тут помітні прояви лісового середовища: поява індикаторних видів, деференціація намету тощо.

Якщо для умов першої категорії необхідні заходи, спрямовані на введення більш активних ґрунтоутворювачів, то для другої слід більше приділяти уваги природоохоронним заходам, які б попереджували розвиток ерозії.

Для дегресивних місцезростань основним типом лісових культур є культури дуба як головної породи з участю сосен звичайної та кримської. Початковий склад 7Д3С, схема змішування: 2р.Д, 1р.Спч, 1р.С, 1р.Спч. Відстань між рядами 2,5-3,0 м, в ряду – 0,5 м. Створюються біогрупами на площадках, (400-500 шт. на 1 га), на кожну площадку висаджують близько 20 рослин.

Таблиця 7.6

Типи лісу на еродованих формах рельєфа і ґрунтах

(Остапенко, 1980)

Типи лісу

Місцерозташування

Сухий дубовий субір

(без сосни )

Верхні частини берегів долини Дністра та його приток, експозиція південна

Свіжий дубово-сосновий субір

Схили горбів

Свіжа грабово-соснова судіброва

Схили давньої гідрографічної мережі

Свіжа грабова діброва

Підвищені місцеположення, південні схили

Свіжа грабова діброва з дубом скельним

Схили горбів, верхів’я балок

Волога грабова діброва

Тіневі схили, дренуючі днища балок

Волога букова діброва

Вододіли і схили увалів

Мокрий чорно-вільховий ольс

Заболочені лощини і балки, долини потоків

Безлісні еродовані землі, що вимагають меліорації, характеризуються сильною строкатістю в порушеності, дегресії, мозаїчності ґрунтового покриву, частій зміні геологічної будови та різкого вирівнювання топографічного положення. Їх розподіляють на чотири категорії (Остапенко, 1980):

1.Притіневі схили з проявом площинної ерозії та схили давньої гідрографічної мережі (лощини, балки, річкові долини).

2. Місцезростання з сучасною лінійною ерозією (відкоси ярів, оголення порід, осипи тощо).

3.Понижені місцерозташування (днища балок, конуси виносів).

4.Ділянки на схилах давньої і сучасної ерозії мережі з виходами ґрунтових вод або замуленими ґрунтами.

Найбільш перспективною породою в слабо- та середньозмитих ґрунтах є сосна звичайна. В 25-30 років ці насадження переважають в рості тополеві на 15-55%, модринові – на 20%, чисті дубові – на 40-75% та сосни чорної – на 35-40%. На сухих місцезростаннях створюють суцільні культури сосни з участю дуба, листяних супутніх порід і чагарників. Схема змішування: 3р.С, 2р.Спч, 1р.Д. відстань між рядами 2,0-2,5 м, в ряду 0,4 м. На свіжих місцезростаннях рекомендують таку схему змішування: 5р.С, 1р.Сп, 1р.Д, 1р.Сп.

Головне завдання фітомеліорації еродованих земель є комплексність, урахування впливу фітомеліоранта на зайняту ним площу і оточуюче середовище.

2. Заліснення осушених земель

Осушені землі поділяють на три групи:

площі без надлишкового зволоження;

площі, що короткочасно підтоплюються лише в період рясного випадання опадів і повеней;

площі, що періодично підтоплюються, а іноді (навесні чи восени) на тривалий період затоплюються.

Вирізняють також чотири підгрупи осушених земель:

без наявності дерев і чагарників, купин і сфагнуму;

зарослі чагарниками (верби – козяча, вухаста) та окремими деревами і групами;

зарослі чагарниками, окремими деревами або їх групами з наявністю купин;

зарослі чагарниками, окремими деревами або їх групами з наявністб купин і сфагнуму.

Швидкість сільватизації едафотопу в умовах осушених земель залежить від наявності в торфо-болотних ґрунтах поживних речовин і розміщення їх у ґрунтовому профілі. Максимум азоту, фосфора і калія у ґрунтах усіх типів боліт Західного Полісся знаходиться  у верхніх горизонтах: у верхових – до 30 см; перехідних – до 50 см; низинних – до 70 см. За межею верхніх горизонтів відзначається помітне зменшення кількості цих елементів. Верхні горизонти ґрунтів більш кислі порівняно з нижніми. Оглеєння частіше спостерігається з глибини 50-80- см, але в деяких випадках його ознаки наявні вже з глибини 30 см. Саме в місцях оглеєння спостерігається максимум вмісту закисного заліза. Від близькості і потужності оглеєного горизонту залежить ймовірність підтоплення і затоплення осушеної ділянки.

Ще одною важливою ознакою едафотопа осушених земель, що стримує фітомеліоративний процес, як відзначено вище, є низькі температури на поверхні торфо-болотних ґрунтів у травні і вересні, які є згубними для багатьох деревних порід.

Найкращі фітомеліоративні якості на осушених землях проявили сосна звичайна, береза повисла, дуб звичайний, ялина звичайна. Дуб північний і горіх манчжурський стали гинути вже на 2-3 рік внаслідок підземних заморозків, а модрина європейська – внаслідок надлишку вологи.

3. Заліснення підтоплюваних земель

Фітомеліорація підтоплюваних земель, які утворилися внаслідок слабо регульованого осушення або інших причин, що порушили природні процеси в ландшафті, здійснюють різними методами. Як фітомеліоративний засіб Х.Пойкер (1987) пропонує посів і посадку тростини (Pragmatis communis) та посадку верби (лозою та корінням). Задовільно переносять тривале затоплення тополі.

Ю.П.Бяллович (1962) залежно від розташування і призначення виділяє шість підтоплюваних насаджень:

1. На незаболочених берегах – звичайно підтоплювані землі, призначені для вирощування швидкорослих і цінних порід. Створюються у вигляді масивів, стрісок і смуг.

2. На незаболочених обвалованих площах. На відміну від звичайного підтоплювання, ці насадження є дренуючими і призначені для біологічного дренажу, оскільки виконують підсобну роль стосовно насосних станцій. Тому тут використовують швидкорослі породи, які витрачають максимальну кількість води (тополі, ясени – звичайний і зелений, верба біла тощо). Можуть створюватися у вигляді задамбової смуги завширшки 100 м або у вигляді масиву.

3. На заболочених берегах. Розташовані на найбільше понижених місцях, де капілярна кастла ґрунтових вод досягає поверхні ґрунту, а місцями можуть стояти постійні або тимчасові калюжі внаслідок наявності понижень з позначками нижче НПГ, або виходу ґрунтових вод, затоплення низини паводками, поверхневим стоком. Призначені, в першу чергу, для сильного притінення калюж з метою пригноблення розвитку личинок малярійного комара та для біологічного дренажу (притінювально - дренуючі насадження). Створюються у вигляді стрічок або у вигляді масивів з тополі, верби, ясенів – зеленого і пухнастого.

4. На заболочених обвалованих площах. Ці насадженя, як і в попередній категорії, мають притінювально - дренуючий характер, створюються у вигляді задамбової смуги чи масивів. Висаджують тополі, верби, вільху чорну.

5. Лінійна посадка “бачивника” в затоках аж до врізки води на не абразивних берегах водосховища. Такі посадки сприяють закріпленню берегів, які піддаються розмиванню. Лінійні посадки складаються із одного-трьох рядів верби білої з домішкою чагарникових верб і аморфи.

6. Лінійні притінюючі посадки вздовж осушуючих каналів. Пригнічують розвиток личинок малярійного комара і попереджують густе заростання канав. Головні породи залежно від едафічних умов – це вільха чорна, верба ламка, верба біла, тополі, сосни.

Підтоплювані насадження на незаболочених берегах залежно від лісорослинних умов можуть складатися із культур грецького горіха з дикими плодовими деревами і ліщиною, а також чорногоріховими , сірогоріховими, горіхово-дубовими, дубово-сосновими, модриновими, тополевими культурами. Дренуючі насадження на незаболочених обвалованих площах мають бути тополевими.

У притінювально-дренуючих насадженнях (берегових, обвалованих, лінійних удовж канав) головними породами залежно від едафічних умов можуть бути вільха чорна, верба ламка, верба біла, тополі, сосна. Для посилення притінювальної дії цих насаджень їх варто, якщо це можливо, створювати змішуваними, складними, із щільними закритими узліссями. Зокрема, Ю.П.Бяллович, радить у всі листяні притінювально-дренуючі насадження вводити домішку ясеня зеленого або ясеня пухнастого, в тополеві – вільхи чорної.

Для підвищення продуктивності і захисної дії притінювально-дренуючих насаджень їх площі мають бути осушені відкритими канавами.

4. Заліснення насипних земель

Насипні ґрунти за рівнем свого становлення поділяють на:

нерозвинені (свіжі), де ще не склались генетичні зв’язки з нещодавно оголеною материнською породою;

з розвиненими ґрунтоутворювальними зв’язками.

Ґрунтоутворювальні процеси в насипних ґрунтах зумовлені в першу чергу підстиляючими породами.

Леси, лесовидні суглинки та глини:

а) в умовах доброго дренажу тут формуються свіжі і вологоі сугруди і груди (С2-3, D2-3);

б) в умовах близького залягання ґрунтових вод тут утворюються сирі та мокрі сугрудки і груди (С4-5, D4-5). У цих умовах створюються лісові культури чи садово-паркові біогрупи з участю дуба, сосни, граба, в’яза тощо.

Піски, глауконіти та алеврити: при високому розміщені ґрунтових вод тут добре розвивається і є довговічним дуб звичайний, липа дрібнолиста. Ці місцезростання належать до сухих і свіжих сугрудів (С1-2). У посушливі роки висока скважність ґрунтів є причиною пригнічення деревної рослинності.

Маломерзелеві породи, вапняки, кам’янисті породи. Формуються сухі і свіжі бори та субори (А1-2, В1-2). Висаджують сосну, березу, ялівець, рокитник.

Торф’яні землі:

а) на дренованих ґрунтах формуються сухі і свіжі груди (D1-2). Висаджують дуб звичаний, ясен звичайний, клен гостролистий, ліщину, бузину чорну.

б) на заболочених ділянках вологі і сирі груди (D3-4). У посадках використовують вільху чорну, ясен звичайний (болотний екотип), верби.

5. Фітомеліорація рекреаційно-дегресійних земель

У лісопарках і парках досить часто зустрічаємо сліди рекреаційних дегресій – надмірне ущільнення ґрунту, витоптування трав’яної рослинності та самосіву дерев і чагарників.

Рекреаційна дегресія часто має площинний характер, коли, наприклад, від узлісся в глибину насадження рекреанти витоптують усю територію, крім невеликих ділянок землі довкола дерев. Проте вздовж стежок і доріг можна спостерігати лінійну дегресію – витоптування землі вздовж цих магістральних ходів.

У цих випадках створюють щільні захисні насадження з чагарників і дерев, особливо колких: терену, шипшини, глоду, аличі, барбарису. На узліссі висаджують світлолюбні види, а під наметом дерев – тіневитривалі.

В окремих випадках, особливо в зоні галявин, ушкоджених дегресією, фітомеліоративні заходи полягають у залужненні або посадці ґрунтопокривних рослин, зокрема, барвінку, плюща, кизильників, ялівця козацького.

6. Фітомеліорація хіміко-дегресивних земель

Хімічну дегресію едафотопів в основному можна згрупувати в два типи: відвальна і полютанто-забруднювальна. В першому випадку маємо справу з відвалами токсичної породи, а в другому – із токсичними відпадками підприємств, що попадають з повітря в ґрунт.

В обох випадках перед посадками дерев і чагарників слід провести активацію збідненого і забрудненого хімічними речовинами ґрунту. Перед тим як займатися активацією, слід вивчити всі фактори, які будуть перешкоджати розвитку деревних рослин. У зв’язку з цим детально вивчають хімічні і біологічні умови росту рослин, в які включають експерементальні польові і лабораторні дослідження – ґрунтові, агрохімічні, мікробіологічні.

Всі підготовчі меліоративні заходи можна об’єднати в три основні напрямки:

поліпшення фізичної структури ґрунту;

поліпшення хімічних умов місцезростання;

біологічна активація.

Всі ці напрямки взаємопов’язані. Наприклад, за рахунок біологічної активації (внесення перегною торфокомпостів, гумусу і ґрунтових бактерій тощо) поліпшуються фізико-механічні та гідрологічні умови ґрунту.

Головним завданням цих меліоративних заходів є забезпечення рослин, які будуть висадженні на хіміко-дегресивних землях, достатньою кількістю поживних речовин. Водночас вирішується не менш важлива справа: токсичні речовини зв’язуються, надлишкова кислотність, або ж навпаки, висока лужність зменшується, що сприяє мобілізації присутніх у ґрунті поживних речовин.

Переущільнені ґрунти слід спушити механічним способом з одночасним внесенням органічних добрив. Часто активований шар ґрунту змішують з власними породами чи ґрунтовим шаром. Використовують також мульчування соломою, тирсою чи пінопластом.

Меліоративні заходи хімічного, фізичного і біологічного характеру – це лише перші кроки до фітомеліоративного процесу. Як і на простих збіднілих ґрунтах, так і на хіміко-дегресивних фітомеліоративний покрив проходить чотири основні стадії: початкову (піонерну); розвитку авангардних однорічних і багаторічних трав’яних видів, розвитку авангардних дерев і чагарників; розвитку дерев едифікаторів та дерев субедифікаторів і асектаторів, які разом з під наметовим трав’яним покривом творять стійкий багатокомпонентний  фітомеліорант.

В перші стадії розвитку в роліавангардних видів використовують, як правило, бобові, які формують глибокі кореневі системи і фіксують атмосферний азот. Вони досить швидко формують трав’яний покрив. Посів бобових супроводжують інокуляцією (лат. inocalatio – прививка) – внесення в ґрунт відповідних бактерій (Пойкер, 1983). Злакові рослини, які вводять одночасно з бобовими, займають невелику питому вагу. Однак їх присутність теж важлива, оскільки злакові з їх інтенсивною кореневою системою стримують ерозійні процеси.

На хіміко-дегресійних ґрунтах практикують також гідропосів, коли водночас із насінням трав’яних рослин вносять мінеральні добрива, а також засоби активації і захисту від ерозії. Бельгійська фірма “Профарм” (Брюсель) виготовляє так звану “Біонатуру”, яка здатна активізувати процес ґрунтоутворення на першій стадії розвитку фітоценотичного покриву.

Дерева і чагарники на хіміко-дегресивних землях висаджують, яу правило, сіянцями, рідше – саджанцями. Висаджують на 1 га близько 6000 шт., віддаль між рядами 1,5 м, в ряду 1,0 м. Серед авангардних деревно-чагарникових порід такі: вільха сіра, берези – повисла і пухнаста, обліпиха, осика, черемха пізня, акація біла, ожина, рокитник мітлистий, верби – пурпурова, сіра, вухаста, бузина чорна, горобина звичайна.

7. Фітомеліорація радіаційно-дегресивних ґрунтів

Узагальнення матерілів радіоактивного забруднення лише лісів України (Краснов,2000) дало змогу встановити, що на 38,6 % обстежених площ (3186,4 тис. га) щільність радіоактивного забруднення 137Cs становить понад 1 Кі/км2. Значно вищий цей відсоток у Житомирській (60,1 %), Рівенській (56,3 %) та Київській (52,2 %) областях. За межами зони відчуження ЧАЕС існують площі лісів, в яких заборонена лісогосподарська діяльність (4,08 тис. га), введено регламентацію використання продукції з деревних порід (101,5 тис. га) та недеревної продукції лісу (1190 тис. га).

Про фітомеліоративну дію лісу та стан радіаційно-дегресивних ґрунтів свідчить те, що у складових частинах лісової підстилки з часу ураження лісового біогеоценозу радіоактивними опадами спостерігається поступове переміщення основної кількості радіонуклідів у розкладену, гуміфіковану її частину. Цей процес за даними В.П. Краснова (2000), відбувається значно швидше у більш багатих і зволожених лісорослинних умовах. У вологих борах частка валового запасу 137Cs у розкладеній частині лісової підстилки становить 4,7 %, а у вологих сугрудках – 14,1 %, у свіжих суборах – 17,4 % загальної щільності радіонуклідів у лісових біогеоценозах.

Основна кількість 137Cs у ґрунтах основних типів лісорослинних умов зосереджується у лісовій підстилці та верхньому 5-сантиметровому шарі мінеральної частини ґрунту. Загальною закономірністю варіантів розкладу 137Cs у ґрунті є експоненційне зменшення концентрації радіонукліду з збільшенням глибини.

В розділі 3.2.3 розкритий характер концентрації радіонуклідів в листі, гілках, корінні та стовбурі. В.П. Красновим встановлені суттєві відмінності у накопиченні 137Cs у шарах радіальних приростів сосни звичайної в різних типах лісорослинних умов. Величина питомої активності радіонукліду в деревині, яка приросла у післярадіаційний період, у 2-6 разів перевищує цей показник для всього стовбура.

Існує видоспецифічність у накопиченні 137Cs в різних тканинах і органах різних деревних порід. Найбільша концентрація радіонукліду спостерігається у хвої і листочках, молодих пагонах, лубі, а найменша – у деревині. Істотно варіює інтенсивність накопичення у надземній частині фітомаси дикорослих ягідних рослин залежно від типів місцезростання: більше – у зволожених едафотопах, менше – у сухих.

Компоненти біогеоценозів за концентрації 137Cs можна розташувати таким чином: у свіжих і вологих сугрудках – ґрунт і мертвий покрив > деревний ярус > живий покрив > мертвий покрив.

Як бачимо, лісова рослинність бере активну участь у перерозподілі і нейтралізайції радіонуклідів в екосистемі. Посадка дерев і чагарників на незаліснених землях, забруднених радіонуклідами, проводиться у вигляді культур відповідно до лісорослинних умов. В окремих випадках, якщо це можливо, проводять, як і у випадку з хіміко-дегресивними землями, активацію верхнього шару ґрунту.

[0.1] 1. Ноосферне мислення і фітомеліорація

[0.2] 2. Ландшафтно-екологічна база фітомеліорації

[0.2.1] 2.1. Витоки фітомеліорації як наукової дисципліни

[0.2.2] 2.2. Хоролого-екологічна класифікація біогеоценозів

[0.2.3] 2.3. Еколого-фітоценотична класифікація рослинності

[0.2.4] 2.4. Класифікація окультуреності (гемеробії) біогеоценозів

[0.3] 3. Фітомеліоративна діяльність рослинного покриву

[0.4] 4. Радіальні і латеральні геофізичні потоки

[0.5] 5. Особливості конструкції і структури санувального фітомеліоранта

[0.6] 6. Статистична ідентифікація фітоценозів ландшафтів

[0.7] 7. Математична модель теплової фітомеліорації урбоекосистеми.

[1]
ЛЕКЦІЯ 2 ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ БІОТОПУ (ЕКОТОПУ)

[1.1] 2.1 Поняття про едафотоп

[1.2] 2 Характер і ступінь змін умов місцезростань та їх фітомеліорація

[1.2.1] 3.2.1. Фітомеліорація слабозмінених місцезростань

[1.2.2] 3.2.2 Фітомеліорація середньозмінених місцезростань

[1.2.3] 3.2.3. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[1.2.4] 3.2.4. Фітомеліорація дуже сильнопорушених місцезростань

[2] Лекція 3. ЛІСОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[2.1] Лісові культури і основні принципи їх створення

[2.1.0.1] Трофотопи

[2.1.0.2] А1

[2.1.0.3] В1

[2.1.0.4] С1

[2.1.0.5] А2

[2.1.0.6] В2

[2.1.0.7] С2

[2.1.0.8] Д2

[2.1.0.9] А3

[2.1.0.10] В3

[2.1.0.11] С3

[2.1.0.12] Д3

[2.1.0.13] А4

[2.1.0.14] В4

[2.1.0.15] С4

[2.1.0.16] Д4

[2.1.0.17] А5

[2.1.0.18] В5

[2.1.0.19] С5

[2.1.0.20] Д5

[2.1.0.21] Теплові зони

[2.2] 4. Поняття про лісові культури

[2.3] 5. Методи створення лісових культур

[2.4] 6. Схеми змішування деревних і чагарникових порід

[2.5] 7. Густота культур

[3] ЛЕКЦІЯ 5. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[3.0.1] 1. Заліснення еродованих земель

[3.0.2] 2. Заліснення осушених земель

[3.0.3] 3. Заліснення підтоплюваних земель

[3.0.4] 4. Заліснення насипних земель

[3.0.5] 5. Фітомеліорація рекреаційно-дегресійних земель

[3.0.6] 6. Фітомеліорація хіміко-дегресивних земель

[3.0.7] 7. Фітомеліорація радіаційно-дегресивних ґрунтів

[4] ЛЕКЦІЯ 6. Фітомеліорація дуже сильнозмінених умов місцезростання

[4.0.1] 1 Фітомеліорація еродованих земель, які втратили родючіть

[4.0.2] 2. Фітомеліорація еродованих схилів

[4.0.3] 3. Фітомеліорація рухомих пісків

[4.1] 4. Фітомеліорація кар’єрів

[4.2] 5. Фітомеліорація сміттєзвалищ

[5] ЛЕКЦІЯ 7. ПРИРОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[5.1] 1. Особливості динаміки фітоценозів на девастованих землях

[5.2] 2. Заростання відвалів з лесоподібними суглинками

[5.3] 3. Заростання піщано-глинистих відвалів

[5.4] 4. Заростання відвалів сірчаних родовищ

[6] ЛЕКЦІЯ 8. ІНЖЕНЕРНО-ЗАХИСТНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[6.1] 1. Несприятливі геофізичні потоки

[6.1.1] 1.1. Несприятливі явища природи

[6.2] 1.2. Фітомеліоративне регулювання геофізичних потоків

[6.3] 2. Протиерозійна організація території і фітомеліорація

[6.3.1] 2.1. Поняття про гідрографічну мережу

[6.4] 2.2. Протиерозійна організація території

[6.5] 2. 3. Земельні фонди і заходи її охорони

[7] 3. Полезахисні лісосмуги

[7.1] 3.1 Особливості полезахисних насаджень

[7.2] 3.2. Конструкція лісових смуг

[7.3] 3.3. Вплив лісових смуг на швидкість вітру

[7.4] 3.4. Вплив лісових смуг на відкладення снігу та вологість ґрунту

[7.5] 3.5. Вплив лісових смуг на мікроклімат

[7.6] 3.6. Роль лісових смуг у боротьбі з вітровою ерозією

[7.7] 3.7.  Розміщення полезахисних лісових смуг

[7.8] 3.8. Склад лісових смуг

[8] ЛЕКЦІЯ 9. ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ ПРИСІТКОВОГО  ТА ГІДРОГРАФІЧНОГО ФОНДІВ

[9] 13. Протиерозійні лісові насадження

[10] 1 Насадження на пристокових схилах

[11] 2. Протиерозійні насадження на гідрографічній мережі

[12] 3. Яружні лісові насадження

[13] 4 Фітомеліорація  в умовах гірської ерозії та селевих явищ

[14] ЛЕКЦІЯ 9. Фітомеліорація піщаних земель.

[15] ЛЕКЦІЯ 12. Фітомеліорація транспортних магістралей.

[16] ЛЕКЦІЯ 13. ВОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[16.1] 1 Захисні насадження в долинах річок

[16.1.1] 1.1. Система захисних насаджень річок і водойм

[16.1.2] 1.2. Головні види і комплекси захисних культур

[16.1.3] 1.3. Середні берегові захисні культури на неоповзневих берегах рік

[16.1.4] 1.4. Середні берегові захисні культури на оповзневих берегах

[16.1.5] 1.5. Верхні берегові захисні культури

[16.1.6] 1.6. Яружно-балкові захисні культури

[16.1.7] 1.7. Вибір порід і схеми змішування для прируслових смуг

[16.1.8] 1.8. Насадження вздовж осушувальних каналів

[17] 2 Фітомеліорація водотоків

[17.0.1] 2.1. Класифікація ділянок русла і типи водойм

[17.0.2] 2.2. Зона рослинності вздовж ріки

[17.0.3] 2.3. Формування профілю русла

[17.0.4] 2.4. Посадка рослин в заплавах рік

[18] ЛЕКЦІЯ 14

[19] 1. Санітарно-захисна зона промислових підприємств

[20] 2 Шумозахисні насадження

[20.0.1] 2.1. Категоризації та ідентифікації шумів

[20.0.2] 2.2. Шумозахисні смуги автомобільних шляхів і залізниць

[21] 3. Фітомеліорація для потреб кліматичного комфорту

[22] 4. Регулювання світлових потоків

[23] ЛЕКЦІЯ 15. СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ.

[23.1] 1 Загальні вимоги завдання

[23.2] 3.Технологія фітомеліоративних робіт

[23.3] 4. Вирощування сільськогосподарських культур

[23.4] 5. Фітомеліорація шламонакопичувачів содового виробництва

[24] ЛЕКЦІЯ 16. Архітектурно–планувальна фітомеліорація

[24.1] 1 Районне планування і фітомеліоративні системи озеленення.

[24.2] 2 Комплексна зелена зона міста

[24.3] 3 Міжнаселені багатофункціональні рекреаційні зони відпочинку на девастованих землях.

[24.4] 4. Заміські паркові дороги та зелені елементи заміських магістралей

[25] ЛЕКЦІЯ 17. ОПТИМІЗАЦІЯ ЦЕНОЗ-ФІТОМЕЛІОРАНТА

[25.1] Оптимізація ценоз-меліорантів.

ЛЕКЦІЯ 6. Фітомеліорація дуже сильнозмінених умов місцезростання

Дуже сильнозмінені місцезростання характеризуються відсутністю корінного едафотопа і фомуванням нового. Місцезростання з дуже сильнозмитими ґрунтами (втрачено понад 2/3 гумусового горизонту) відрізняється від місцезростань кар’єрів, відвалів, звалищ, хіміко-дегресивних нустель, тому фітомеліорація в кожному з них буде мати свої методи.

1 Фітомеліорація еродованих земель, які втратили родючіть

Фітомеліорація едафотопів, що втратили родючість, полягає в наступному:

фітомеліорація еродованих схилів (лісостеп, степ України);

фітомеліорація пісків – для рівнинного Полісся.

Для кожного з цих типів місцезростань необхідне правильне поєднання різних типів культурфітоценозів (прато-, помолого-, стрипо- та сільваценозів). Основною породою для залісення є сосна звичайна, супутньою – береза повисла;

Для пісків слід рекомендувати “природну модель” сукцесії: трава-чагарники-дерева. Для зазначених умов серед дерев і чагарників використовують і рекомендують сосну, березу, рокитник, дрок, леспедецу двоквіткову, ялівець козацький. Еродовані землі, як правило, заліснюють.

2. Фітомеліорація еродованих схилів

Ділянки берегів гідрографічної мережі більше 200 належать до лісомеліоративного фонду і підлягають суцільному залісненню. Це, зокрема, гирла берегів сходолів, балок або круті ділянки берегів річкових долин з близьким виходом на денну поверхню оголеної кам’яної породи. До фітомеліоративних заходів належать заліснення, створення садів і залуження.

Заліснення повинно займати до 60% фонду і здійснюватись на:

ділянках понад 200;

ділянках понад 12-200 з силнозмитими ґрунтами, які перерізані частими промоїнами;

дні гідрографічної мережі, перерізної донними розмивами, де від древнього днища залишились невеликі ділянки, які прилягають до підніжжя берегів тіньових експозицій.

Посадка саду та залужнення:

а) сад – займає південно-східні, східні та південні схили, при наявності лесових відкладів не менше 1,5-2,0 м;

б) залужнення – здійснюють на схилах північної, північно-західної та західної експозицій.

3. Фітомеліорація рухомих пісків

В Україні в недалекому минулому найбільшу площу рухомих пісків можна було зустрічати на лівобережжі України, нижче Каховки, на старовинних тернах, так званих арен, загальною площою понад 200 тис. га. Ці піски, відомі під назвою Нижнєдніпровських, або Олешківських, нагадують пустелю – сухі, безводні, з рідкою рослинністю. При найменших поривах вітру починає рухатися.

Ця піщана пустеля, як встановили вчені, появилися на місці суцільних лісів (типу суборів), які складалися з сосни, дуба, берези і ліщини в підліску. Ці ліси згадує в своїй “Історії в дев’яти книгах” знаменитий старогрецький історик-мандрівник Геродот. Описуючи природу Скіфії, він повідомляє, що земля тут “... рівна, рясніє травою і добре зрошена”. Неодноразово Геродот підкреслює безлісність Скіфії, внаслідок чого скіфи в якості палива використовували кістки тварин.

Водночас Геродот згадує “Вся ця країна, за винятком Гілеї (грецьк. гілея – ліс), безлісна”. Як згодом виявилися, історик мав на увазі згадані вище придніпровські ліси, які продовжували існувати до ХІІ – ХІІІ ст. н.е., а потім були повністю винищені людиною.

Починаючи з першої половини ХІХ ст. робилися спроби обліснення Нижнєдніпровських пісків. Наприклад, в “Лесном журнале” за 1841р. друкується велика стаття “Про закріплення летючих пісків”. Багаторазові спроби заліснення пісків у більшості випадків закінчувалися загибеллю лісових посадок. “Віковічне безлісся пісків, розташованих у степовій зоні, – пише Ф.М.Мільков (1978), – здавалося беззаперечним, а тому частина лісівників взагалі умнівалися у можливості їх заліснення”.

У повоєнні роки українські лісівники з участю академіка П.С.Погребняка та інших вчених здійснили посадки лісових культур практично на всій території Олешківських пісків і за її межами. Сьогодні це повноцінні лісові насадження, які вимагають нових лісівничих підходів до їхнього подальшого формування. Піщані пустощі зникли з українських ландшафтів.

Закріплення пісків здійснюють шляхом травосіяння та шелюгування.

Травосіяння проводять у пустельних та напівпустельних районах з тваринницьким ухилом господарства. Використовують піщаний овес, селін, кумарник, червоний полин, буркун, сибірський житняк тощо.

Шегулювання поширене в північних районах, де висаджують шелюгу червону, в західних і центральних районах – жовту, в південних – каспійську.

Шелюгу висаджують живцями. Для заготівлі живців використовують прути 2-3 річного віку. Довжина живців 30-50 см, діаметр 0,5 см. Посадка ведеться під кіл, мечем Колесова, лісопосадковою машиною і під плуг. Живці висадують врівень з поверхнею або на 2-3 см нижче поверхні ґрунту. Посадка рядами ведеться перпендикулярно пануючому вітру. Якщо шелюгування передує посадці лісу, то воно здійснюється через 6-10 м. Через цю відстань створюється смуга в 2-3 ряди.

Посадка лісових культур. В лісостепу і степу використовують деревні породи – сосни кримську та звичайну, березу повислу, осокір, акацію білу, дуб звичайний; чагарники – бузину червону, рокитники, акацію жовту, аморфу, скумпію, смородину золотисту, лох вузьколистий, жимолость татарську, клен татарський. У напівпустелях висаджують саксаул. Використовують описані вище способи та методи посадки лісових культур.

Особливості обробітку ґрунту. небезпеці перевлду пісків в рухомі можна запобігти підготовкою ґрунту смугами, площадками та стрічками.

Чорний пар використовують лише у випадках наобхідності боротьби з бур’янами. Глибоку оранку ведуть на завжди. Часто викотистовують безвідвальну оранку. Кращі дослідні результати виявлені при оранці на глибину 100-105 см, а у виробничих умовах – 50-60 см. На рухомих пісках обов’язкове шегулювання. При достатній вологозабезпеченості створюють суцільні культури, при недостатній – кулісові (куліси завширшки 30 м з проміжками 30 м). Густота культур залежно від родючості ґрунту та вологозабезпеченості. Можливе використання механізації. Посадковий матеріал – 1-2-літні сосни.

Змішувння:

а) в мовах рівнинного або слабохвилястого рельєфу:

С – С – С – С

С - С - С - С

С – С – С – С

ч – ч – ч – ч

Б – Б – Б – Б

ч – ч – ч – ч

С – С – С – С

С – С – С – С       і т. д.;

б) на середньо- та глабокогумусових піщаних ґрунтах:

С – С – С – С

С – С – С – С

Д – ч – Д – ч

С – С – С – С

С – С – С – С

Т – ч – Т – ч           і т. д.;

в) на супісках при наявності суглинистих прошарків:

Д – ч – Д – ч – Д

Д – ч – П – ч – Д

Д – ч – Д – ч – Д

Д – ч – Д – ч – Д      і т. д.,

де С – сосна звичайна; Б – береза повисла; Д – дуб звичайий, Т,П, – тіньова підгонна порода (клени, в’язи, липа тощо); ч – чагарники. При проведені догляду за лісовими культурами до їх змикання слід брати до уваги небезпеку роздування піску. Можна використовувати часткове рихлення.

4. Фітомеліорація кар’єрів

Всезростаючими темпами росте світове видобування корисних копалин, що безпосередньо пов’язане з серйозним втручанням у природу. Найбільше впливають на ландшафтні комплекси розробки корисних копалин відкритим способом. При розростанні кар’єрів в глибину і ширину збільшуються внутрішні зовнішні відвали, морфологія яких у багатьох випадках визначається видом складування розкривної породи (гідровідвали, автовідвали, залізничні відвали і т.п.). Об’єм переміщеної гірської породи у крупних кар’єрів величезних. Наприклад, при підготовці Михайлівського і Лебединського кар’єрів Курської Магнітної Аномалії він становив 170 млн.м3.

Ось як опису це явище російський ландшафтолог Ф.М Мільков: “Свіжі не рекультивовані відвали справляють дивне враження. Серед зелені полів і лісів несподівано здіймаються вгору на десятки метрів зовсім голі гостроверхі горби і гряди, забарвлені в різні яскраві кольори – від жовтих і білосніжних до чорних. Вітер, що вільно гуляє відвалами, розносить пил, забруднюючи сусідні поля і селища. Місячний пейзаж, індустріальна пустеля...”.

Ф.М.Мільков серед кар’єрно-відвальних типів ландшафту виділяє такі основні:

оголені (відсутній або майже відсутній рослинний покрив), утворені або дуже свіжими відвалами, які ще не встигли зарости, або старими відвалами, складеними токичними ґрунтами;

пустищні, покриті бур’яново-польовою, луго-степовою та чагарниковою рослинністю. Це один із найкращих типів місцевості кар’єрно-відвальних комплексів у зрілій стадії;

озерно-горбисті оголено-пустищні, характеризується великою кількістю водойм у міжрядових пониженнях і “строкатою” рослинністю – від оголених гряд, у випадку токсичних порід, до сформованих пустищ;

лісові, вкриті високостовбурними лісами, переважно сосновими (на легких ґрунтах) і березово-осиковими. Як і пустищний, лісовий тип місцевості характерний для зрілої стадії відвального комплексу. В Україні поширені в лісостеповій і лісовій зонах;

каменеломний бедлендс (англ. бед – дурний, ленд – земля), який виникає в місцях добування вапняка, піщаника, крейди та інших щільних корисних порід. Кам’янисті донно-кар’єрні урочища, круті обриви, останці, напівзруйновані відвали характеризуються безплідністю і незалежно від віку дуже бідною, зрідженою рослинністю. Каменеломний бедлендс відомий у всіх районах, де близько від поверхні залягає камінь, який використовують для будівництва та промислових цілей;

торф’яно-кар’єрний, розвинутий у місцях колишніх торф’яних розробок. Виділяється сильним перезволоженням, наявністю озер у низинах, присутністю болотного різнотрав’я та пригнічених у рості дерев і чагарників.

Мета фітомеліорації кар’єрів полягає у формуванні в місцях виймання ґрунту (піщані, глиняні та гравійні кар’єри) рослинного покриву.

Характерними особливостями кар’єрів є:

“рани” ландшафту, що зумовлюють порушення родючості ґрунтів, знищують природні біотопи і часто є причиною негативних змін місцевого водного режиму;

стихійні звалища, що часто виникають на місці кар’єрів призводять до забруднення ґрунтових вод;

видування піску з опустошених територій;

загальні ушкодження пейзажу місцевості .

У процесі фітомеліорації кар’єрів розрізняють (Х.Пойкер, 1987) два типи виймання: сухе і мокре.

Сухе виймання. Кар’єри із сухими вийманням формуються тоді, коли нижній горизонт не досягає рівня залягання ґрунтових вод і кар’єр не заповнюється водою. В окремих випадках під час сухого виямання, особливо якщо вона здійснюється без проекту, розкривається водоносний горизонт. Внаслідок такої дії дно кар’єра заболочується і ця девастація не піддається рекультивації. Однак такі місця можуть бути цінними як біотопи місцеіснування земноводних. Такими, наприклад, є невеличкі болотця і водойми кар’єрів на територіїї природного ландшафтного парку “Знесіння” у Льваві.

Віддаль між середнім рівнем ґрунтових вод і нижнім горизонтом розробки (дном кар’єру) має становити 1 м. Зрозуміло, що тут треба брати до уваги місцеві коливання рівня ґрунтових вод.

Після завершення розробки кар’єру проводять рекуотиваційні роботи, які полягають у плануванні території (рис. 7.3). Для того щоб забезпечити швидкий відтік холодних мас повітря, які зосереджуються в нижній частині виємки, дну кар’єру надають легкий нахил у бік долини. Породу добре спушують на глибину 50 см. На заключному етапі шарами насипають родючий ґрунт, частково змішуючи його з породою. Якщо піднотовлена ділянка кар’єру більше 2 га, то її можна використати під сільськогосподарське виробництво, менші ділянки, як правило, заліснюються.

Особливою проблемою рекультивації сільськогосподарських угідь у місцях сухої виємки Х.Пойкер вважає формування схилів кар’єру, в процесі якого він пропонує два рішення:

1. Рекультивовану територію стикують з оточуючою місцевістю настільки покатими схилами, що їх можна використовувати як сільськогосподарське угіддя. При цьому крутизна схилу не має перевищувати 1:5, тобто 20%.

2. Краями рекультивованої території, яка відрізняється висотою від прилеглої місцевості, формують круті схили, які використовують для заліснення (рис. 7.4). Крутизна схилу в цьому випадку має бути 1:2, тобто 50 %, але в жодному випадку не перевищувати 1:1.5, тобто 66,7 %.при більшій глибині кар’єру схили переривають через кожні 5-7 м у висоту терасовими уступами завширшки 2 м з нахилом у бік підвищення висоти схилу. Ці уступи необхідні і як захист схилу від повільної ерозії, і як доріжки для доступу до майбутніх насаджень (рис. 7.5). Цінність цих насаджень полягає, крім їх протиерозійної та ґрунтоутворювальної дії, в створенні сприятливого мезоклімату для прилеглих сільськогосподарських угідь.

У процесі лісогосподарської фітомеліорації кар’єра уникають створення монокультур. Для цих цілей найкраще придатні змішані культури. Як свідчить досвід озеленення глиняних кар’єрів на горі Високий Замок (20-30 рр ХІХ ст.) у Львові, створення смерекових насаджень з їх поверхневою системою призвели до того, що під час сильної бурі 1890 року практично всі хвойні дерева були вивернуті з корінням.

Узлісся деревних насаджень утворюють з дерев 2-3 величини та чагарників.

Мокре виймання. Ці кар’єри утворюються внаслідок видобутку піску і гравію з глибин, розташованих нижче рівня ґрунтових вод, мають вигляд чистого оліготрофного озера. Тому всі можливі забруднення озерної води необхідно попередити ще на підступах до водойми. Згодом це оліготрофне озеро, яке заселеться рослинами і тваринами, що будуть відмирати, може перетворитися в мегатрофне. Для того щоб уникнути процесу евтрофікації (грецьк. еутрофія – добре живлення) і домогтися максимальної стабільності в цій штучній водоймі, необхідно:

мати значну глибину (бажано понад 10 м);

мати значне водне дзеркало;

не допускати притоку поживних речовин ззовні.

З точки зору формування ландшафту і подальшого рекреаційного використання водойми необхідно брати до уваги такі обставини:

створення достатньо рівного і плоского дна озера, щоб уникнути нещасних випадків під час купання;

створення водойми тривалого існування, для того глибина має бути не менше 2 м і водойма не піддаватися забрудненню. Максимальна площа кар’єра 3 га;

створення плавних, спряжених, плоских берегів і горизонту виробки, а також заокруглення кутів;

створення якомога покатіших схилів.

Місце виймання ґрунту, яке змінило в гірший бік краєвид місцевості, можна перетворити в здоровий і життєздатний елемент ландшафту шляхом озеленення (рис. 7.6).

Х.Пойкер вважає, що прибережноводну рослинність штучного озера можна формувати за природними аналогами – рослинними поясами (рис. 7.7). На штучних водоймах під впливом водного середовища виникає чотири пояси, які характеризуються різними умовами розвитку рослинності:

підводний пояс, коли берегові схили або дно водойми постійно покриті водою;

пояс коливального рівня води – берегові відкоси затоплюються або змочуються хвилями, що призводить до зміни зволожуваності ґрунтів;

пояс, який не досягають хвилі, тут ґрунти перебувають під впливом ґрунтових вод;

ґрунти віддалені від ґрунтових вод, оскільки вони залягають на великій глибині. Рослини тут живляться за рахунок атмосферних опадів.

Ширина кожного з цих поясів залежить певною мірою від типу ґрунту. Наприклад, типи ґрунту в поясі, який розташований вище рівня води, є вирішальним фактором при підьорі рослинних видів. У підводному поясі цей фактор втрачає своє значення, оскільки там росте підводна рослинність, яка часто навіть не прикріплена до дна водойми.

Перший підводний пояс формують шляхом посадки водних рослин на глибину 1-2 м, для чого достатньо опустити у воду в декількох місцях пучки рослин з грудкою землі з грузом із каміння. З часом ці рослини приживлюються, а поряд самостійно з’являються інші. Таким чином утворюється водний фітоценоз.

Другий пояс берегових відкосів, або очеретовий пояс. Цей пояс піддається загрозі пошкодження його ударними хвилями. Спочатку очерет висаджують у прибережну смугу, звідки він шляхом самозаростання заселяє водний простір. Для широкої смуги очерету формують покаті схили, навіть з підводними уступами. Круті відкоси дають можливість створити вузьку смугу очерету.

Для закріплення берегів штучних водойм, крім очерету, використовують камиш озерний, рогіз вузьколистий, аїр звичайний, осоки – стунку і високу. При постійному рівні води береги укріпляють фашинами (рис. 7.8).

Третій пояс прибережних верб створюють шляхом посадки верб зімкнутими групами, де потрібен невідкладний ефективний захист берега від ударів хвиль і вітру. Особливо добре для цих цілей використовувати хворстяне вистелювання з вербової лози, яка швидко проростає і розростається.

Четвертий дерево-чагарниковий пояс формують на деякій відстані від краю среднього рівня води в озері.

Ознакою задовільного розвитку дерев і чагарників є виположування відкосів, а також поліпшення ґрунтових умов шляхом внесення добрив, активації та посіву бобових. Для швидшого обліснення схилів рекомендують загущені посадки із використанням колких чагарників – глоду, терену, шипшини.

7.10.6. Фітомеліорація відвалів

Пошкодженя ландшафту відвалами зумовлюють:

  •  порушення рівноваги у природі (попадання відходів в оточуюче середовище при вивітрюванні або змиві ґрунту, вплив на водний режим, погіршення якості ґрунтових вод, зміна повітряних потоків, ослаблення регенераційного потенціалу);
  •  порушення загального вигляду місцевості.

Для того, щоб забезпечити інтеграцію девастованого об’єкту в природний ландшафт, необхідно:

  •  вибрати правильно місця складування;
  •  забезпечити правильну експлуатацію відвалу;
  •  надати відвалу належної форми. (рис. 7.9)
  •  здійснити озеленення (рис. 7.10)

Умови щодо забезпечення збереження верхнього шару ґрунту такі:

  •  у всіх випадках формуванню відвалу має передувати зняття верхнього шару ґрунту.
  •  знімати слід не лише гумусовий, але і елювіальний горизонти, що пронизані корінням.

Роль формування відвалу полягає в тому, що воно:

  •  визначає форму (картину) пейзажу;
  •  сприяє успіху або невдачі заходів із озеленення;
  •  визначає можливості подальшого використання території;

Формування відвалу можна здійснювати шляхом насипання конуса або ж терасуванням.

Недоліки гостроконічного конуса з крутими схилами такі:

  •  необхідність значної диференціації рослинного матеріалу;
  •  висушування у верхній частині;
  •  схильність до ерозії;

Найсприятливіші для озеленення є терасування відвалів. Форма столу, особливо терасована столова гора, - важлива передумова влаштування відвалу. При цьому приділяють значну увагу крутизні схилів. Крутизну слід формувати краще 1:3 (33,3%) або ж допускати 1:1,5 (66,7%). Завжди виправданим є заокруглення підніжжя насипу.

Фітомеліорація відвалів може бути, як зазначено вище;

  •  екстенсивною (природне самозаростання);
  •  інтенсивною (штучне заростання);

Інтенсивність фітомеліоративного періоду залежить від походження відвалу:

  •  незасолені суглинки 2-4 роки;
  •  супіщані субстрати 8-10 років.

Природне заростання відвалів триває 15-20 років і завершується формуванням різнотравно-злакових складних фітоценозів.

Створення фітомеліоративних відвалів насаджень на відвалах можливе лише на певних категоріях ґрунтів і ґрунтосумішей, пухких, розкривних порід. Показником придатності мічцезростань розрівнених відвалів є їх родючість і ступінь зволоження (Данько, Вербін, Жаромський, 1982).

За родючістю на відвалах розрізняють три класи ґрунтів:

  •  І клас – відносно багаті ґрунти;
  •  ІІ клас – відносно бідні ґрунти;
  •  ІІІ клас – бідні ґрунти;

Ґрунти І класу лісопридатності – незволожені лесовидні суглинки, котрі в основному трапляються у Степу і Лісостепу.

Ґрунти ІІ класу лісопридатності – гладконітові легкі суглинки, строкатобарвні супіски і глини неогену.

Бідні ґрунти ІІІ класу лісопридатності – староалювіальні і гладконітові піски.

За методикою В.М. Данько, А.Е. Вербіна, В.Я. Жаромського (1982), кожному типу умов зростання на відвалах присвоюється цифровий індекс (таб. 7). Римська цифра свідчить про клас лісопридатності, арабська – про ступінь зволоження (гігротоп).

Після створення лісового середовища і встановлення чітко вираженого лісорослинного ефекта, лісотипологічна оцінка заліснених місцезростань здійснюється за едафічною сіткою Алексєєва-Погребняка. Згідно з класами лісопридатності вирівняних відвалів підбирають відповідний асортимент порід (таб. 7.7; 7.8).

         Таблиця 7.7

           Класифікація лісопридатності розрівняних відвалів

    Гігротоп

                      Класи родючості ґрунту

          ІІІ

           ІІ

            І

       Бідні

Відносно бідні

Відносно багаті

Сухі

Свіжі

Вологі

Сирі

Мокрі

         ІІІ1

         ІІІ2

         ІІІ3

         ІІІ4

         ІІІ5

          ІІ1

          ІІ2

          ІІ3

          ІІ4

          ІІ5

            І1

            І2

            І3

            І4

            І5

Асортимент деревних і чагарникових порід для заліснення відвалів

    Породи

                      Типи умов місцезростання

Правобереж-ний Лісостеп

Правобере-

жний Степ

Південне

Полісся

Донбас

           А. Пригородні породи

Хвойні

Сосна звичайна

Сосна чорна

Сосна кримська

Ялина звичайна

Ялівець віргінський

Модрина сибірська

Листяні

Біла акація                  

Береза повисла

В’яз перистогіллястий

Дуб звичайний

Дуб північний

Євроамериканські

тополі

Верба біла

Вільха сіра

Вільха чорна

Тополя чорна

Ясен зелений

Чагарники

Жовтаакаці

Лох вузьколистий

Обліпиха

Спірея калинолиста

Шипшина собача

Верба козяча

Листяні

Груша звичайна

Граб звичайний

Клен гостролистий

Ліщина звичайна

Липа дрібнолиста

Липа широколиста

Горобина звичайна

Яблуня лісова

І-ІІ1-2

І1-2

І1-2

ІІ2-3

ІІ2-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ2-3

ІІ2-3

І-ІІ2-3

І-ІІ3-4

І-ІІ1-5

І-ІІ1-5

І1-2

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ3-4

І1-3

І-ІІ1-3

І2-3

І-ІІ1-2

І-ІІ1-2

І-ІІ1-3

І1-2

І-ІІ1-2

І1-2

І1-2

І1-2

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ2-3

І-ІІ3-4

І-ІІ1-5

І-ІІ2-3

І1-2

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І1-2

ІІ-ІІІ2-3

-

-

-

-

-

ІІ2-3

ІІ-ІІІ1-3

ІІ3-4

ІІ-ІІІ1-4

ІІ-ІІІ1-5

ІІ1-3

ІІ2-4

І1-3

ІІ2-3

І, ІІ-ІІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

-

-

-

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-2

І2-3

І3-4

І1-5

І2-3

І1-2

І1-3

І1-2

І-ІІ1-3

І1-2

І2-3

І2-3

І1-3

І1-3

І1-2

Чагарники

Бірючина звичайна

Вишня войлочна

Бузина червона

Жимолость татарська

Калина звичайна

Клен татарський

Свидина

Скумпія

Смородина золотиста

І-ІІ1-3

І-ІІ1-2

І-ІІ1-3

ІІ1-3

І1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І-ІІ1-3

І1-2

І-ІІ1-3

І1-3

І1-2

І1-2

І1-2

І1-3

І1-3

І1-2

І1-3

Х. Пойкер (1987) виділяє чотири стадії розвитку рослинного покриву при фітомеліорації відвалів:

  1.  Початкову, коли відкриті ґрунти заселяють першими вищими рослинами, які ще не пов’язані конкуренцією.
  2.  Розвитку авангардних видів багаторічних і однорічних травних рослин.
  3.  Розвитку деревної та чагарникової рослинності.
  4.  Розвитку дерев, що є кінцевою фітомеліоративною стадією.

Слід зазначити, що процес появи рослинного покриву не обов’язково проходить усі стадії розвитку. Наприклад на бідних піщаних ґрунтах відсутня стадія утворення суцільного трав’яного покриву. Оскільки його місце на ранній стадії розвитку займають авангардні види дерев і чагарників. У принципі при будь-якому процесі озеленення, як активної форми фітомеліорації необхідно пристосовуватись до цих стадій, стимулювати їх наступання і вкорочувати їх тривалість за допомогою відповіднтх заходів. Насадження формують за допомогою таких прийомів;

  •  авангардні види дерев і чагарників розташовують рівномірно групами або рядами (їх частка 25%);
  •  основні види дерев і чагарників розташовують групами не менше ніж по 10 саджанців одного виду.

Цікавий досвід фітомеліорації відвалів Криворіжжя, де вперше були зроблені дослідні посадки *Іванов, 1975) на східному відвалі Аннівського кар’єру, який утворився внаслідок видобутку залізної руди відкритим способом. В 1966-1970 рр. Тут були закладені дослідні ділянки з різними породами і різною підготовкою посадкових місць. Випробовували досить багатий асортимент: біла акація, лох вузьколистий, клени гостролистий і польовий, тополя чорна, липа дрібнолиста, дуб північний, сосна чорна та ін. Посадку проводили повесні і восени.

Перший дослід. Врсени 1966 р. було посаджено сіянці білої акації на відкосах різної експозиції і на вершині відвалівбезпідготовки і з підготовкою ґрунту (нанесення 30-сантиметрового шару чорнозему). Природний рослинний покрив представлений споришем, солянкою чумною, дрібнолистиком канадським, сипучкою.

У варіанті без підготовки ґрунту, коли однорічні сіянці білої акації висаджували при несприятливих едафічних умовах (розмиви, багато каменю, щебеню, уламки залізних кварцидів, при переважанні четвер-тинних суглинків), приживання рослин, за даними 1967 р., становило 82,8%. У однорічних посадках висота акації становила 58,3 см., а річний приріст близько 50 см. За даними обліку середня висота дерев на східному і західному схилах була на 20% більша ніж на південному, і на 35-40% - ніж на вершині відвалу. На обох сприятливих для розвитку рослин експозиціях висота акації досягала 4 м.

Другий дослід. Навесні 1969 р. на тому ж відвалі після попереднього обробітку ґрунту (суцільне вирівнювання поверхні і нанесення піску шаром 30 см. з наступним плануванням) було виявлено акацію, клен польовий, лох вузьколистий.

Білу акацію висіяли однорічними сіянцями, клен польовий і лох вузьколистий – дворічними.

Паралельні роботи здійснювали на контрольній ділянці – без підготовки ґрунту. Посадку проводили механізовано. Впродовж літа п’ять разів поло-ли і спушували ґрунт.

Результати (осінь 1969 р.) наочно свідчать про перевагу в рості і зберіганні порід, які росли на ґрунті, покритому піском. Наприклад, середня висота клена польвого була вища на 12%, акація – на 17%, лоха – на 27% у порівнянні з контролем.

Третій дослід. Навесні 1970 р. на вершині відвалу після нанесення шару чорнозему і попередньої осінньої підготовки ґрунту були висаджені під плуг сіянці акації білої, жимолості татарської і висіяно 500 кг. Жолудів дуба звичайного. Досліджували такі варіанти: шар чорнозему 30 см; 15 см. з наступним перемішуваннямз породою; без чорнозему. Проживання акації в першому випадку відповідно 79% і 72%. Без нанесення чорнозему акація прижилася всього на 56% (жимолость в цьому варіанті недосліджували).

Четвертий дослід. Навесні 1967 р. на вершині відвалу, в південно-східній його частині, без планування і нанесення чорнозему були висаджені 2-3-річні сажанці тополі чорно, кленів сріблястого і гостролис-того, яблуні сорта ранета Симиренко.

За даними 1976 р. приживання усіх порід майже 100% (у яблуні 80-%). Середньорічний приріст у висоту найбільший у тополі – 49 см., яка виявилася найстійкішою породою. Окремі екземпляри дали кореневі відприски. Значно гірше росли клени (у гостролистого приріст – 20 см., у сріблястого – 13 см.). На останьому місці яблуня – 11 см. Догляд на ділянці не проводився.

За даними І.А. Комісор (1990), на сильно ущільнених кам’янистих залізорудних відвальних субстратах Кривбасу із досліджуваних 33 видів деревно-чагарникових порід найуспішнішими виявилися весінні посадки в траншеї глибиною 70-90 см., при яких приживання саджанців білої акації, робінії клейкої, верби білої і червоної, клена ясенелистого, лоха вузьколистого, обліпихи крушиноподібної становило 90-96%, збереження впродовж перших п’яти років – 98%. Середній приріст 30-60 см.

На пухких породах з 18 видів найкраще збереглися біла акація, лох, ясен зелений, тамарикс чотиритичинковий, висадженні в ямки завглибшки близько 60 см.

На суглинковому шарі висаджено 27 деревних порід, більшість з них протягом 2-3 років загинула, збереглися лише лох, тамарикс, акація.

Дослідники цих фітомеліоративних заходів дійшли висновку, що скальні відвали раціонально використовувати під заліснення, а мульчовані суглинки і чорноземи – під залуження.

7.10.7. Фітомеліорація териконів

У районах підземного видобутку корисних копалин формуються провально-териковані (за Моториною) типи місцевості. “немає нічого дизгармонійного в ландшафті, - зауважує Ф.М.Мільков (1978), - ніж терикон у рівнинному чорноземному степу… Вони підіймають на висоту 50-200 м, місцями і вище. В Англії (Уельс) відомі терикони заввишки 300 м. Схили їхні завжди круті, з’їджені вибоїнами. Вийняті з великої глибини териконів природи безплідні, слабо або зовсім не заростають природною рослинністю і, маючи високу температуру, при більшій потужності схилів до самозагоряння”.

Породні відвали вугільних шахт бувають такі:

  •  конічні (териконники);
  •  усічено-конічні (пересформовані териконники);
  •  хребтові;
  •  плоскі;

Терикони стали сьогодні невід’ємними елементами ландшафтів Донецького та Львівсько-Волинського вугільних басейнів, вони зумовлюють порушення рівно-ваги в природі, зокрема, попадання відходів в оточуюче середовище внаслідок вивітрювання і змиву, впливають на водний режим, погіршують якісність ґрун-тових вод, змінюють повітряні потоки, ослаблюють регенеруючий потенціал ландшафту.

“Не можна також не згадати про технологію насипання відвалів, – пише Поль-ський еколог Я.Грешта, - майбутнім поколінням не однаково, чи будуть відвали фабриками кисню і місцями відпочинку, а чи виробниками СО2 і нещастям нав-колишніх мешканців. Застосований у даний час спосіб насипання шахтних від-валів не дає абсолютної впевненості, що відвал не буде навіть через багато раків становити загрози загоряння, що може призвести до знищення зроблених по-передньо насаджень”.

На думку автора, при проведенні рекультивації можна брати до уваги, залежно від місцевих умов , три особливості:

відновлення ґрунту технічним способом, тобто покриття відвальної породи шаром здобуваного матеріалу з наступним змішуванням з породою;

відновлення ґрунті агротехнічними засобами, з розведенням упродовж двох років  бобових рослин, як сидератів;

заліснення ( з використанням добрив і без них).

Попередження і усунення шкоди, яку наносять ландшафту терикони, є важ-ливим і складним завданням, котре вирішують шляхом вибору місця та експлуа-тації відвалу, а також надання йому відповідної форми і створення зелених насаджень, тобто використання можливостей “вписування” антропогенного об’єкта в природний ландшафт.

Форма терикону не байдужа ландшафту: він або зливається з ним, або ж виглядає недоречно. “Як непридатну, - наголошує Х.Покер (1987), - варто відхилити попередню форму відвалу у вигляді гостроверхого конуса з високоми і крутими схилами і значною диференціацією матеріалу, зсушуванням у верхній частині і великою схильністю до ерозії. Конусоподібні терикони навіть з піддатливим посадковим матеріалом вимагають значних витрат для облаштування”.

Меліоративні заходи хімічного, фізичного та біологічного характеру – це лише підготовка до фітомеліоративних заходів.

Х.Покер розвиток рослинного покриву на бідних ґрунтах териконів аналогічно попереднім відвальним породам поділяє на такі етапи:

  1.  Початкова стадія: мертва порода заселяється першими вищими рослинами, розвиток яких не обмежений конкуренцією.
  2.  Стадія розвитку авангардних видів багаторічних і однорічних трав’я-нистих рослин: залежно від місцевих видів певні види утворюють більш-менш суцільний рослинний покрив, засвоюють і, напевно, покращують ґрунт.
  3.  Стадія розвитку авангардних видів дерево-чагарникової рослинності: невимогливі до кліматичних і ґрунтових умов види чагарників і дерев створюють необхідні передумови для подальшої стадії розвитку.
  4.  Кінцева стадія розвитку деревної рослинності: більш вибагливі породи дерев формують стійкі фітоценози.

Процес появи рослинного покриву не обов’язково проходить всі стадії розвитку. Наприклад, на бідних піщаних ґрунтах відсутня друга стадія _ ство-рення суцільного покриву трав’яних рослин, місце яких на ранній стадії займа-ють авангардні види. При будь-якому процесі лісової фітомеліорації необхідно пристосуватися до цих стадій, скорочувати їх тривалість за допомогою відповід-них заходів. Головне – підібрати рослини, яким притаманні наступні особливос-ті:

відносно невисока вимогливість до ґрунтових умов: можливість задовольняти ріст навіть на слабкому субстраті;

швидкий ріст на початковій стадії розвитку надземних органів і розвитку кореневої системи;

стійкість до впливу високих і низьких температур, вітру;

поліпшення властивостей ґрунту за рахунок утворення гумусу або збагачення ґрунту азотом.

Існує кілька характерних авангардних видів, які зустрічаються повсюдно.

Наприклад, на териконах Львівсько-Волинського вугільного басейну трапля-ється береза, біла акація, сосна, клен ясенелистий, шипшина, яких ніхто не висад-жував. Про деревні рослини, що спонтанно поселились на териконах Донбасу, повідомляють М.Л.Рева та А.І.Хархотя (1968). Це абрикос звичайний, акація біла, береза повисла, дереза, клен ясенелистий, лох вузьколистий, пузирник деревоподібний, тополя чорна, яблуня садова. Природне заростання териконів свідчить про їх фітопридатність.

Молоді рослини авангардних дерев і чагарників саджають за схемою розміщення від 2,5 х 2,5 до 0,75 х 0,75 м.

Чим складніші природні умови, тим щільнішою повинна бути посадка.

Поряд з впливом ґрунтових умов, варто брати до уваги і вплив вітру на високих відвалах. В якості авангардних можна використовувати будь-які види дерев і чагарників, які в цих умовах швидко зростають, створюючи необхідні передумови для росту основних видів.

Авангардне насадження в наступний період свого розвитку перетворюється в основне. Цей процес, за Х.Покером, забезпечується трьома вихідними формами:

  1.  Авангардні і основні види дерев і чагарників висаджені одночасно. Всі роботи з догляду націлюють на створення умов для повільноростучих цінних основних порід за рахунок авангардних, послідовно усуваючи останні в міру розвитку рослинності.
  2.  Через кілька років після посадки авангардних насаджень їх проріджують і висаджують більш цінні і вимогливі основні породи. До того часу аван-гардні породи мають досягти висоти 2,5–3 м, І в цьому випадку слід забезпечити наступне усунення авангардних видів дерев і чагарників.
  3.  Протягом тривалого періоду, коли енергія авангардного насадження зменшиться і розпочнеться природне  зріджування, його перетворюють в основне. Основні види висаджують під зріджений намет авангардного лісу. Останній поступово вирубують.

Насадження формують і доглядають за ними при допомозі таких методів:

Авангардні види дерев і чагарників розташовують рівномірно групами або рядами.

Основні види дерев і чагарників розташовують групами не менше ніж по 10 саджанців одного виду. З цих груп може розвинутись найбільша кількість рослин основного видового складу.

На території населених пунктів терикони озеленяють шляхом створення висо-ко декоративних насаджень, для чого формують три зони, зображені на рис. 7.11 (Ворозенець, 1986):

Перша зона озеленення розташована у підніжжя терикона і включає територію санітарно-захисної зони з ділянкою механічного захисту. Ця зона є зв’язковою ланкою між міською забудовою і породним відвалом, має, як правило, рівну поверхню. В озелененні і формуванні цієї території використовують найстійкіші види дерев і чагарників, створюючи регулярні і довільні композиції.

Друга зона озеленення (транзитна) – схили породного відвалу, включаючи тераси і тераски для посадки рослин.

Через цю зону проходять під’їзні шляхи, пішохідні дороги і стежки, які зв’язують з великою крутизною схилів і невеликою стійкістю породи. Основний стиль у декоративному оформленні цієї зони – ландшафтний.

Третя зона озеленення – територія плоскої ділянки на горі породного відвалу. Озеленюється в ландшафтному стилі, в рослинні композиції вводять малі архі-тектурні форми.

В озелененні терикона в основному використовують місцеві деревні і чагарни-кові породи.

Користуючись засобами садово-паркової композиції, створюють масиви, смуги, групи, висаджують солітери.

5. Фітомеліорація сміттєзвалищ

Утилізація відходів великих міст у сміттєзвалищах залишається найпоширенішим і досить дешевим шляхом порятунку від сміття.

Поверхню звалища, яке припиняє своє функціонування, покривають шаром ґрунту завтовшки 15-15 см і засівають травами. Згодом, коли сміття під цим шаром перегниє і температура ґрунту на рівні кореневих систем не буде перевищувати 25 0 С, можна здійснювати посадку дерев і чагарників.

Проте, як зазначає Х. Пойкер, і без насипання родючого шару звичайний сміттяний відвал перетворюється в процесі розкладу відходів у цінний для розвитку рослинності ґрунт.

Слід зазначити, що сміттєзвалище після його закриття швидко заростає бур’янами, а тому цей процес необхідно регулювати. Для швидкого і різностороннього розвитку ґрунтів використовують авангардні види дерев і чагарників – краще крупномір. Не рекомендують висаджувати в таких умовах хвойні, а також березу.

Озеленення сміттєзвалищ не завершується посадкою дерев і чагарників. Створенні насадження вимагають постійного догляду, особливо рубок – догляду та санітарних. Не варто допускати загущення посадок і створювати умови для небажаної конкуренції рослин.

Лекція 7

[0.1] 1. Ноосферне мислення і фітомеліорація

[0.2] 2. Ландшафтно-екологічна база фітомеліорації

[0.2.1] 2.1. Витоки фітомеліорації як наукової дисципліни

[0.2.2] 2.2. Хоролого-екологічна класифікація біогеоценозів

[0.2.3] 2.3. Еколого-фітоценотична класифікація рослинності

[0.2.4] 2.4. Класифікація окультуреності (гемеробії) біогеоценозів

[0.3] 3. Фітомеліоративна діяльність рослинного покриву

[0.4] 4. Радіальні і латеральні геофізичні потоки

[0.5] 5. Особливості конструкції і структури санувального фітомеліоранта

[0.6] 6. Статистична ідентифікація фітоценозів ландшафтів

[0.7] 7. Математична модель теплової фітомеліорації урбоекосистеми.

[1]
ЛЕКЦІЯ 2 ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ БІОТОПУ (ЕКОТОПУ)

[1.1] 2.1 Поняття про едафотоп

[1.2] 2 Характер і ступінь змін умов місцезростань та їх фітомеліорація

[1.2.1] 3.2.1. Фітомеліорація слабозмінених місцезростань

[1.2.2] 3.2.2 Фітомеліорація середньозмінених місцезростань

[1.2.3] 3.2.3. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[1.2.4] 3.2.4. Фітомеліорація дуже сильнопорушених місцезростань

[2] Лекція 3. ЛІСОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[2.1] Лісові культури і основні принципи їх створення

[2.1.0.1] Трофотопи

[2.1.0.2] А1

[2.1.0.3] В1

[2.1.0.4] С1

[2.1.0.5] А2

[2.1.0.6] В2

[2.1.0.7] С2

[2.1.0.8] Д2

[2.1.0.9] А3

[2.1.0.10] В3

[2.1.0.11] С3

[2.1.0.12] Д3

[2.1.0.13] А4

[2.1.0.14] В4

[2.1.0.15] С4

[2.1.0.16] Д4

[2.1.0.17] А5

[2.1.0.18] В5

[2.1.0.19] С5

[2.1.0.20] Д5

[2.1.0.21] Теплові зони

[2.2] 4. Поняття про лісові культури

[2.3] 5. Методи створення лісових культур

[2.4] 6. Схеми змішування деревних і чагарникових порід

[2.5] 7. Густота культур

[3] ЛЕКЦІЯ 5. Фітомеліорація сильнозмінених або порушених місцезростань

[3.0.1] 1. Заліснення еродованих земель

[3.0.2] 2. Заліснення осушених земель

[3.0.3] 3. Заліснення підтоплюваних земель

[3.0.4] 4. Заліснення насипних земель

[3.0.5] 5. Фітомеліорація рекреаційно-дегресійних земель

[3.0.6] 6. Фітомеліорація хіміко-дегресивних земель

[3.0.7] 7. Фітомеліорація радіаційно-дегресивних ґрунтів

[4] ЛЕКЦІЯ 6. Фітомеліорація дуже сильнозмінених умов місцезростання

[4.0.1] 1 Фітомеліорація еродованих земель, які втратили родючіть

[4.0.2] 2. Фітомеліорація еродованих схилів

[4.0.3] 3. Фітомеліорація рухомих пісків

[4.1] 4. Фітомеліорація кар’єрів

[4.2] 5. Фітомеліорація сміттєзвалищ

[5] ЛЕКЦІЯ 7. ПРИРОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[5.1] 1. Особливості динаміки фітоценозів на девастованих землях

[5.2] 2. Заростання відвалів з лесоподібними суглинками

[5.3] 3. Заростання піщано-глинистих відвалів

[5.4] 4. Заростання відвалів сірчаних родовищ

[6] ЛЕКЦІЯ 8. ІНЖЕНЕРНО-ЗАХИСТНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[6.1] 1. Несприятливі геофізичні потоки

[6.1.1] 1.1. Несприятливі явища природи

[6.2] 1.2. Фітомеліоративне регулювання геофізичних потоків

[6.3] 2. Протиерозійна організація території і фітомеліорація

[6.3.1] 2.1. Поняття про гідрографічну мережу

[6.4] 2.2. Протиерозійна організація території

[6.5] 2. 3. Земельні фонди і заходи її охорони

[7] 3. Полезахисні лісосмуги

[7.1] 3.1 Особливості полезахисних насаджень

[7.2] 3.2. Конструкція лісових смуг

[7.3] 3.3. Вплив лісових смуг на швидкість вітру

[7.4] 3.4. Вплив лісових смуг на відкладення снігу та вологість ґрунту

[7.5] 3.5. Вплив лісових смуг на мікроклімат

[7.6] 3.6. Роль лісових смуг у боротьбі з вітровою ерозією

[7.7] 3.7.  Розміщення полезахисних лісових смуг

[7.8] 3.8. Склад лісових смуг

[8] ЛЕКЦІЯ 9. ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ ПРИСІТКОВОГО  ТА ГІДРОГРАФІЧНОГО ФОНДІВ

[9] 13. Протиерозійні лісові насадження

[10] 1 Насадження на пристокових схилах

[11] 2. Протиерозійні насадження на гідрографічній мережі

[12] 3. Яружні лісові насадження

[13] 4 Фітомеліорація  в умовах гірської ерозії та селевих явищ

[14] ЛЕКЦІЯ 9. Фітомеліорація піщаних земель.

[15] ЛЕКЦІЯ 12. Фітомеліорація транспортних магістралей.

[16] ЛЕКЦІЯ 13. ВОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

[16.1] 1 Захисні насадження в долинах річок

[16.1.1] 1.1. Система захисних насаджень річок і водойм

[16.1.2] 1.2. Головні види і комплекси захисних культур

[16.1.3] 1.3. Середні берегові захисні культури на неоповзневих берегах рік

[16.1.4] 1.4. Середні берегові захисні культури на оповзневих берегах

[16.1.5] 1.5. Верхні берегові захисні культури

[16.1.6] 1.6. Яружно-балкові захисні культури

[16.1.7] 1.7. Вибір порід і схеми змішування для прируслових смуг

[16.1.8] 1.8. Насадження вздовж осушувальних каналів

[17] 2 Фітомеліорація водотоків

[17.0.1] 2.1. Класифікація ділянок русла і типи водойм

[17.0.2] 2.2. Зона рослинності вздовж ріки

[17.0.3] 2.3. Формування профілю русла

[17.0.4] 2.4. Посадка рослин в заплавах рік

[18] ЛЕКЦІЯ 14

[19] 1. Санітарно-захисна зона промислових підприємств

[20] 2 Шумозахисні насадження

[20.0.1] 2.1. Категоризації та ідентифікації шумів

[20.0.2] 2.2. Шумозахисні смуги автомобільних шляхів і залізниць

[21] 3. Фітомеліорація для потреб кліматичного комфорту

[22] 4. Регулювання світлових потоків

[23] ЛЕКЦІЯ 15. СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ.

[23.1] 1 Загальні вимоги завдання

[23.2] 3.Технологія фітомеліоративних робіт

[23.3] 4. Вирощування сільськогосподарських культур

[23.4] 5. Фітомеліорація шламонакопичувачів содового виробництва

[24] ЛЕКЦІЯ 16. Архітектурно–планувальна фітомеліорація

[24.1] 1 Районне планування і фітомеліоративні системи озеленення.

[24.2] 2 Комплексна зелена зона міста

[24.3] 3 Міжнаселені багатофункціональні рекреаційні зони відпочинку на девастованих землях.

[24.4] 4. Заміські паркові дороги та зелені елементи заміських магістралей

[25] ЛЕКЦІЯ 17. ОПТИМІЗАЦІЯ ЦЕНОЗ-ФІТОМЕЛІОРАНТА

[25.1] Оптимізація ценоз-меліорантів.

ЛЕКЦІЯ 7. ПРИРОДНА ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ

1. Особливості динаміки фітоценозів на девастованих землях

В умовах девастованих ландшафтів, сформованих у процесі техногенезу, спостерігаємо природнє заростання глибинних порід, які появилися на денній поверхні. Це стосується порід усіх категорій, крім зовсім непрідатних для зарощування. Аналогічні процеси спостерігаємо на піщаних дюнах чи на кам”янистих розсипах гірських зсувів або річкової гальки. Ці девастовані ділянки земної поверхні належать,як вже згадувалося, до дуже сильнозмінених і дуже порушених місцезростань.

Природа без участі людини супроводжує фітомеліоративний процес зарощування, який проходить дві основні сукцесійні стадії: сингенетичну (піонерне засвоєння породи, без видимої конкуренції рослин) та ендоекогенетичну, яка характеризується напруженою внутрівидовою та міжвидовою конкуренцією і формуванням протягом тривалого часу більш-менш стабільних фітоценозів. У далекій перспективі на девастованих ландшафтах можуть появитися клімаксові угруповання, характерні для даної природно-кліматичної зони (наприклад, соснові бори чи діброви).

На перших етапах формування природно-техногенних комплексів майже у всіх природних зонах можна виділити три основні етапи сингенетичної сукцесії (Панас, 1989). Безумовно, у Прикарпатті з бильш сприятливим кліматом, де працював автор, тривалість етапів дещо коротша ніж в степовій зоні України.

Перший етап триває п”ять-шість років і закінчується утворенням мозаїчного незімкнутого рослинного покриву, який складається з невибагливих еврітопних рослин з широкою екологічною амплітудою і високою продуктивною здатністю. Зарощування розпочинають, як правило, рудеральні (лат. rudusщебінь, будівельне сміття) види. Зональні риси зарощування починають проявлятися лише на третій або четвертий рік.

Другий етап сингенетичної сукцесії протікає у віці від п”яти-шести років до десяти і характеризується створенням складних багатовидових фітоценозів (30-40 видів) з більш чітко вираженим зональним характером флори. Водночас зменшується представництво рудеральних однорічних видів і зростає рясність багаторічників. Розпочинається формування дерево-чагарникових угруповань.

Третій етап, який розпочинається після 10-12 річного віку відвалів, характеризується посиленням еологічної диференціації видового складу, яка протікаїє на фоні жорсткої конкуренції за використання природних ресурсів. У фітоценозах переважають багаторічники. Цей етап сингенетичної сукцесії можна було б віднести до наступної сукцесійної стадії – ендоекогенетичної, тому, що тут в еволюційному процесі перкважають не зовнішні впливи, а внутрішня біоценотична діяльність ще молодих за віком угруповань.

Сукцесійні процеси на кар”єрно-відвальних породах свідчать про величезну діяльну силу рослинності, як автотрофного блоку новоутворених біоценозів. Піонерні фітоценози, акумулюючи в надзвичайно складних едафокліматичних умовах сонячну енергію “складують на девастаційній поверхні гірничих розробок мертву органічну речовину у вігляди коріння та надземних органів, яка за допомогою редуцентів повертається знову до рослин. Крім того, мертву органічну продукцію творять гетеротрофні організми втягнути в речовинно-енергетичний потік тими ж таки рослинними організмами. А порода, як відомо стає ґрунтом лише тоді, коли вній появляєтьсмя органічна речовина. Проте процес перетворення гірських порід у ґрунти є досить тривалим у часі і залежить від багатьох інших біотичних і абіотичних факторів середовища.

Швидкість природного заростання відвалів, як свідчать чісленні польові дослідження, і зокрема, формування видового складу рослинного покриву головним чином залежить від фізико-хімічних властивостей розкривних порід, способу їх розробки і відсипки у відвалі.

Для визначення потенційної прідатності гірських порід для сільськогосподарської та лісогосподарської фітомеліорації широко використовують метод фітоіндикації – оцінки умов середовища за допомогою рослин, які вньому ростуть. Ігнорування процесів самозаростання відвалів може призвести до серйозних помилок в їх культурному засвоєнні і, головне, неекономного використання коштів. Дійсно може варто цей трудомісткий і коштовний процес в окремих випадках довірити природі.

Певне уявлення про породи як субстрат для росту рослин дає еколого-біологічний аналіз рослинності, яка бере участь у процесі самозхаростання. Наведемо приклади природного заростання порід кар”єрно-відвальних ландшафтів в окремих регіонах України, зокрема Нікопольському марганцеворудному та Львівському сірконосному районах (Бекеревич, Горобець, Колбасін та ін., 1971; Панас, 1989). Цей перший в Україні досвід дослідження пріродних сукцесій девастованих земель мають знати екологи і фітомеліоратори, яким доведеться вирішувати, чи створювати на відвалах або кар”єрах фітомеліоративні культури чи  пустити цю ділянку на природне зарощування.

2. Заростання відвалів з лесоподібними суглинками

Заростання відвалів, як вже згадувалося, відбуваються в процесі сингенетичної сукцесії, яка в решті решт переходить в екоендогенетичну.

Одно-дворічні відвали. В перший рік заростання виявлено 20 видів, в тому числі 17 однорічних і 2 – дворічних та 1 багаторічник. Найчастіше трапляються однорічники: сухоребрик високий (Sisymbrium altissimum), латук компасний (Lactuca serriola), курай російський (Salsola ruthenicus), спориш пташиний (Polygonum aviculare), хрінниця сміттяна (Lepidiumry derale) та щиріця біла (Amaruntthus alkus), з дворічників відзначені розетки волошки розкидистої (Centaurea difusse) та буркуна лікарського (Melilotus officinalis). Багаторічники були представлені декількома вегетативними особинами люцерни жовтої.

На дворічному відвалі видове представництво майже вдвічі більше, ніж на однорічному: 38 видів рослир з 11 родин (табл. 5.1). найбільше були представлені 4 родини: складноцвіті, лободові, злакові та гречкові, які становили 75% усіх зафіксованих рослин. Родина бобових представлена значно меншою кількістю видів 7,8%.

Розподіл видів рослин,які зростають на пробних площадках наведено у табл. 5.2.

Як бачимо (табл. 5.1.), більш рівномірним розташуванням характеризуються тільки волошка розкидиста, латук компасний, спориш пташиний, сухоребрик високий, курай російський, коефіцієнт поширення яких у більшості випадків перевищував 50%.

Перші поселенці відвалів досить різноманітні в біологічному та екологічному відношенні. Залежно від трівалості життя всі види рослин на платоподібних ділянках розподілялись таким чином: однорічники – 23 види, які склали майже всю кількість пагонів та близько половини усієї маси: дворічники – 2 види; багаторічники – 10 видів. Питома вага багаторічників за чисельністю і масою значно зменшується на понижених ділянках відвалів. Серед багаторічних видів виділяють дві еколого-біологічні групи: тривало вегетуючі довгостержнекореневі з паростковим типом поновлення керомезофіти і тривало вегетуючі довгокореневищні, порівняно індиферентні мезофіти, які цвітуть у першій половині літа.

З великої кількості видів, які були виявлені на відвалах лесоподібних суглинків, лише деякі можуть бути використані для потреб сільськогосподарської фітомеліорації, зокрема з бобових – люцерна жовта, буркун лікарський, люцерна хмелеподібна, із злаків – пирій повзучий і костриця борозенчаста. В цілому, цю стадію формування фітоценотичного покриву можна охарактеризувати як змішане піонерне або екотипічне угруповання.

Чотирирічний відвал. у флористичному складі травостою виявлено 44 види рослин, серед яких 21 однорічник, 19 багаторічників та 4 дворічника. Порівняно з дворічними тут описано 13 нових видів, переважно багаторічників. Водночас, прослідковується зменшення кількості однорічників (табл. 5.3).

Найпоширенішими рівномірно розташованими виявилися волошка розкидиста, стоколоси розчепірений і покривний, преставництво на платоподібних ділянках становить 50-80%, причому на пониженнях їх кількість помітно зростає. Виділяються види, які стабільно присутні на всіх діляенках, хоча поширеність їх менша, ніж інших рослин.

Помітне формування мікроасоціацій, які займають значну територію кар”єру серед яких найбільш виразно виділяються п”ять:

  •  волошка розкидиста + буркун лікарський + однорічні стоколоси;
  •  кохия дряпачна + волошка розкидиста;
  •  пирій повзучий + волошка розкидиста;
  •  люцерна жовта + пирій повзучий.

У фітоценозах (табл. 5.4) помітними є види, які займають панівне місце у формуванні фітомаси: в одному випадку це однорічники, в іншому – багаторічники.

Найпоширенішою віявилась мікроасоціація волошки розкидистої, буркуна лікарського та стоколосів, синузіальні структури якої виявлені паралельно типам побудови підземних органів і типам цвітіння, відображаючи тим самим динаміку зволоження в породах.

Найхарактернішими синузіями є:

  •  Синузія зимово-весняних пухко-дернових ксеромезофітів, які розквітають у ранньовесняний період;
  •  Синузія триваловегетуючих глибокостержневих мезофітів і ксеромезофітів ранньолітнього цвітіння;
  •  Синузія триваловегетуюча короткостержневих ксерофітів і мезофітів пізньолітнього цвітіння.

Отже, дана мікроасоціація являє собою складний фітоценоз з розвиненою просторовою (надвеликою і підвеликою структурою та взаємовиявом синузіального представництва компонентів, які формують рослинне угруповання.

Другою за поширеністю на відвалі є мікроасоціація кохії драпачної та волошки розкидистої (8-10% усієї території), яка приурочена до переущільнених ґрунтів у місцях проходу автомашин, бульдозерів та ескаваторів.

Мікроасоціація полину австрійського та волошки розкидистої займали всього 2-3% території відвалу, утворюючи невеликі куртини. Панує в угрупованні багаторічний полин, який характеризується високою енергією вегетації та стійкістю до засухи та зимових морозів.

Мікроасоціація пирію повзучого та волошки розкидистої займає переважно пониження, причому панує пирій, а волошка трапляється лише у вигляді розеток.

І, нарешті мікроасоціація люцерни жовтої та пирію повзучого, яка займає, як і попередня, понижене місцезростання. Основними едифікаторами в ній є люцерна і пирій, які утворюють дві виразні синузії:

  •  багаторічних триваловегетуючих довгострижневих (з коренепаростковим типом вегетативного відновлення) ксеромезофітів ранньорічного цвітіння.
  •  Багаторічних триваловегетуючих довгокореневищних мезофітів,що зацвітають у першій половині літа.

Ця мікроасоціація характеризується високою господарською цінністю травостою, тому що бобові і злакові рослини в ній займають 97% загальної маси, що в перерахунку на 1 га становить 22 ц повітряно сухого сіна. Ця мікроасоціація без сумніву може бути впроваджена в процесі сільськогосподарської, лісогосподарської, інженерно захісної та рекреаційної фітомеліорації.

Аналізуючи сукцесійний процес на четвертому році зарощування відвалів, можна дійти висновку, що тут у рослинноми покриві порівнюючи з попередніми випадками відбулося зменшення однорічних і збільшення багаторічних видів. Проте фітоценоутворювальну роль все ж відіграють однорічні і дворічні види, що свідчать про нестабільність трав”яного покриву, а отже, про продовження сукцесійного процесу, в якому роль едифікаторів угруповань будуть відігравати багаторічники – полин австрійський, пирій повзучий та люцерна жовта. Цей етап сукцесії, як зазначають дослідники (Бекеревич, Горобець, Колбасін та ін., 1971), може бути охарактеризований як “відкритий фітоценоз (за Сукачовим і Шенніковим) або як складне угруповання (за Вороновим).

Шестиричний відвал. На вирівняній платоподібній поверхні віжвалу утворився зімкнутий рослинний покрив, представлений 13 однорічниками, 3 дворічниками та 10 багаторічниками табл. 5.5. найчастіше трапляються (понад 80%) стоколоси розтопирений та покривний, волошка розкидиста, люцерна жовта, спориш пташиний. Спільність флористичного складу із дворічним відвалом становить 33,2%, а з чотирирічним – 44,2%. У фитоценотичному покриві виділено 6 характерних мікроасоціацій (табл. 5.6).

Панівне становище займає мікроасоціація волошки розкидистої, стоколосів розчепіреного та покривного, люцерни жовтої. Виразно в угрупованні вирізняють такі синузії:

  •  багаторічних довгостержневокореневих ксеромезофитив ранньолітнього цвітіння;
  •  малорічних короткостержневокореневих ксерофітів пізньолітньої вегетації, пухкодерновиннних ксеромезофітів, які зацвітають в ранньовесняний період.

Значну територію (12-15%) займає мікроасоціація люцерни жовтої, волошки розкидистої, стоколосів розчепіреного та покривного, приурочена до слабо понижених елементів рельєфу. Слід відзначити господарське значення травостою цієї мікроасоціації, в якому близько 60% трав”яної маси дають бобові і злакові. До речі, люцерна жовта і пирій, які разом зростають можкть давати досить високий урожай повітряно сухого сіна – 19,71 – 21,85 ц/га.

Близько 5% усієї території відвалів займає мікроасоціація полину австрійського, волошки р