Анотація до роботи:

Ткачук В.І. Наукові основи підвищення продуктивності та стійкості соснових насаджень у Правобережному Поліссі України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.03 – лісознавство і лісівництво. – Український державний лісотехнічний університет, Львів, 2005 р.

В дисертації зроблено структурно-функціональний аналіз соснових лісів Правобережного Полісся України. Наводяться дані вивчення лісистості, територіального розподілу та структури лісів регіону за їх функціональним призначенням. Вивчена динаміка соснових лісів за їх продуктивністю і відповідністю умовам місцезростання. Розроблено напрямки оптимізації структури соснових лісів, підвищення їх продуктивності і стійкості. Досліджено вплив режимів вирощування культур сосни звичайної на її ріст та сортиментну структуру, встановлено закономірності впливу кліматичних умов на динаміку радіального приросту. На основі багаторічних досліджень вперше для регіону вивчено динаміку лісопатологічного стану соснових лісів, виявлено причини погіршення їх стану в регіоні досліджень. Вперше в Україні вивчено функціональний стан лісоосушувальних систем Правобережного Полісся України, зроблена оцінка санітарного стану соснових насаджень на осушених землях, встановлено особливості їх росту і продуктивності на лісоосушувальних системах різного ступеня деградації.

У дисертаційній роботі зроблено аналіз і теоретичні узагальнення експериментальних матеріалів щодо оптимізації лісистості, відповідності породного складу умовам місцезростання, розміщення лісів, підвищення їх продуктивності у Правобережному Поліссі. Для регіону досліджень наведено узагальнення щодо вирощування соснових насаджень різної густоти, застосування мінеральних добрив в них, встановлено їх сортиментну структуру. Виявлено основні лісопатологічні фактори, які впливають на стійкість і продуктивність штучних соснових насаджень. Запропоновано комплекс лісогосподарських заходів щодо запобігання погіршення лісопатологічного стану соснових насаджень регіону досліджень. Встановлено закономірності росту соснових насаджень на осушених площах і в умовах повторного заболочування.

1. У другій половині ХХ ст. (1946-2001 рр.), завдяки цілеспрямованій лісогосподарській діяльності, лісистість території Правобережного Полісся збільшилась: у Житомирській області – з 24,9 до 32,7%, Рівненській – з 25 до 36,5%, Волинській – з 17,2 до 30,9%. Проте досягнути оптимальної лісистості (Житомирська область – 36,2, Рівненська – 40,6, Волинська – 35,8%) можна лише за рахунок передачі в лісовий фонд і заліснення 385,9 тис. га земель інших лісокористувачів. Після земельної реформи найбільш складним буде оптимізація лісистості території південних адмінрайонів, лісистість яких найнижча, родючість і цінність сільськогосподарських земель – вища, а частка неугідь – незначна.

2. Розподіл лісів України на дві групи відіграв позитивну роль як стримуючий фактор у період надмірного лісокористування, але надалі – після дозволу проведення у лісах 1 групи лісовідновних рубок, а потім – і рубок головного користування став формальним.

Більше значення має розподіл лісів на категорії за їх функціональним призначенням, проте кількість цих категорій надмірна, виділення їх часто не має практичного значення, ускладнює господарчу діяльність. За принциповими відмінностями ведення лісового господарства у Правобережному Поліссі досить мати 3-4 категорії лісів: 1) заповідні й особливо-захисні; 2) середовище захисні; 3) рекреаційні; 4) господарчі (експлуатаційні).

3. Одним із найважливіших заходів, спрямованих на збільшення ресурсів деревини та розширення експлуатаційних можливостей лісів регіону є оптимізація їх породного складу з врахуванням біологічних особливостей головних лісоутворюючих порід, відповідності лісорослинним умовам, а також кон’юнктури ринку деревної сировини на далеку перспективу.

Пріоритетним напрямком лісогосподарської діяльності в регіоні має бути орієнтація на вирощування хвойних порід, в першу чергу, сосни звичайної, площа насаджень якої може досягти двох третин вкритих лісовою рослинністю земель. У той же час недопустимим є послаблення уваги до цінних твердолистяних порід (дуба, ясена), частка яких у вкритих лісовою рослинністю земель досить висока (19,1%).

4. Передумовою стабільного невиснажливого лісокористування у Правобережному Поліссі є формування рівномірної структури лісів за віком. Унаслідок стихійної виснажливої експлуатації лісових ресурсів регіону, розподіл лісів за групами віку характеризується тут надміром площі середньовікових насаджень і недостатньою питомою вагою молодняків, пристигаючи і стиглих деревостанів.

Після нормалізації структури соснових лісів за віком збільшення обсягу лісокористування за об’ємом стає можливим лише за рахунок інтенсифікації використання природної родючості лісових грунтів, підвищення продуктивності насаджень. Хоча ліси регіону в цілому характеризуються досить високою продуктивністю, сучасний її рівень ще далекий від потенційно можливого. Так, у соснових молодняках фактичні запаси становлять 67,0-81,2% потенційних, у середньовікових насадженнях – 69,1-75,5%, пристигаючих – 62,2-70,8%, стиглих – 40,4-54,4%.

5. Найнижча продуктивність деревостанів зафіксована у 1946 р., коли середній запас на 1 га вкритих лісовою рослинністю земель становив 67-81 м³, а середній запас стиглих і перестійних насаджень – 154-180 м³. На 1.01.2002 р. середні запаси насаджень об’єднання “Житомирліс”, порівнюючи з 1976 р., збільшились у 2,5 раза, “Волиньліс” – у 2,1, “Рівнеліс” – у 2,0 рази. На протязі 1951-2001 рр. середній річний приріст насаджень в об’єднанні “Волиньліс” збільшився з 2 до 4 м³га^-1, “Житомирліс” – з 2,6 до 4 м³га^-1, “Рівнеліс” – з 2,2 до 3,7 м³га^-1.

Загальні ресурси деревини зросли в об’єднанні “Волиньліс” у 3 рази, “Житомирліс” – у 3,3, “Рівнеліс” – у 2,7 рази.

Узагальнений прогноз відпуску деревини у лісах Правобережного Полісся на 2002-2051 рр., який виходить із передумов оптимізації структури соснових деревостанів за віком та проведення комплексу лісогосподарських заходів щодо підвищення продуктивності лісів, свідчить про можливість збільшити тут, як мінімум, загальний відпуск лісу в 2,5-3,0 рази, одночасно істотно змінивши співвідношення об’ємів головного й проміжного користування на користь першого.

6. Найбільші площі соснових насаджень, в яких відмічено патологічний відпад дерев, знаходяться в Житомирській області, потім Волинській і найменші – у Рівненській. Частка соснових насаджень, уражена хворобами, станом на 2000 р. найвища за площею у Волинській області – 2,36%, потім у Житомирській – 1,67% і Рівненській – 1,66%.

Площа соснових насаджень, щопочала всихати за останнє десятиліття минулого століття суттєво зросла: у об’єднаннях “Волиньліс” в 35 разів, “Рівнеліс” в 11 разів і “Житомирліс” у 2,5 рази.

7. Патологічні процеси в соснових насадженнях Правобережного Полісся, які супроводжуються всиханням дерев в слабкій чи середній мірі носять, в основному, хронічний характер. Більшість насаджень, в яких відмічено всихання – середньоповнотні культури IV-VII віку, I-Iа бонітетів. Явище масового всихання різко виражене в культурах IV класу віку.

Основними причинами патологічного відпаду дерев є хвороби – в 94-100% випадках це кореневі гнилі, що викликаються грибом Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.. Площі осередків гнилей, порівняно з обліками станом на 1994 р., суттєво виросли: в об’єднанні “Волиньліс” в 45 разів, у “Рівнеліс” – 22 рази і “Житомирліс” – 2,4 рази.

Ефективність вибіркових санітарних рубок, які є основним заходом з боротьби з патологічними явищами, низька. Всихання припиняється лише на 9-20% площ насаджень, охоплених цими рубками. Рубки догляду різної інтенсивності, проведені в середньовікових насадженнях з метою профілактики кореневої губки, на стан деревостанів практично не впливають.

8. Осередки кореневої губки в соснових культурах виникають, в основному, у біогрупах, які зростають на ґрунтах з наявністю ущільнених шарів на глибині 10-25 см та 50-75 см, що сприяють накопиченню вологи і концентрації кореневих систем у верхніх шарах грунту. Причому ґрунти ділянок, на яких спостерігається хронічний відпад соснових культур, відрізняються суттєво більшим вмістом смолистих речовин (терпеноїдів, смол, смоляних та жирних кислот тощо), а також підвищеним вмістом водорозчинних фенолів. Останні виявляють найбільш токсичний вплив на насіння сосни і подавляють його проростання та негативно впливають на розвиток кореневих систем сіянців і саджанців, понижуючи їх захисні функції та сприяючи розвитку патологічних процесів. Критичними для умов Правобережного Полісся можна вважати вміст смолистих речовин – 3-5 мг/100 г грунту та конценьрацію водорозчинних фенолів більше 0,025-0,06 мг/100 г грунту .

9. В умовах Правобережного Полісся виявлено 152 види комах трофічно зв’язаних з сосною. Масовими шкідниками є 36 видів.

10. Внаслідок проведених меліоративних робіт відбулось істотне поліпшення лісорослинних умов і був досягнутий значний лісівничий ефект. Зменшилась площа мокрих борів і суборів та відкритих боліт, збільшилась територія вологих суборів і борів. Продуктивність осушених сосняків зросла у 2-2,5 рази. Характерною особливістю росту сосни стало поступове збільшення приросту, як правило, на друге-третє десятиліття після меліорації, потім – деяке його зниження і стабілізація в третє-четверте десятиліття.

11. З кінця 80-х років роботи з догляду за лісоосушувальною мережею були припинені, що негативно вплинуло на її стан. Додатковими чинниками виходу каналів і гідротехнічних споруд із ладу стали поселення бобрів (особливо в Центральному Поліссі), підтоплення територій біля доріг і водойм. Сучасний стан лісоосушувальної мережі негативно впливає на стан та стійкість соснових насаджень, приводить до утворення осередків усихання сосни в місцях повторного заболочування.

Період масового зниження продуктивності соснових деревостанів на деформованих лісоосушувальних системах ще не наступив, але в осередках повторного заболочування процес їх всихання йде прискореними темпами. Залежно від рівня деградації осушувальної системи на перспективу можна виділити, з різними переходами, два основні напрямки розвитку деревостанів на осушених землях: 1) післядія осушення продовжується, відпад не перевищує нормативного; 2) дія осушувальної системи припинилась, інтенсивність зрідження деревостанів, прискорене утворення відпаду створює загрозу для існування насаджень. У першому випадку відпад утворюють дерева найнижчих ступенів товщини, у другому – всиханням охоплена й частина дерев середніх і товстих ступенів товщини, що свідчить про початок розпаду деревостанів. Одною із ознак повторного заболочування є зміна соснових дерево станів на вільхові та березові. Таксаційним показником руйнування соснового деревостану є падіння приросту дерев за об’ємом.

13. Виходячи із сучасного стану лісоосушувальних систем, їх можна розділити на дві основні категорії: 1) придатні до реабілітації, тобто до збереження і відновлення функцій щодо підвищення продуктивності насаджень і накопичення запасів деревини чи іншої лісової продукції; 2) призначені до ренатуралізації – вилучення з меліоративного фонду із створенням умов для повернення в початковий стан.

14. Оптимальний варіант лісогосподарської діяльності на перспективу слід вибирати, виходячи з принципу мінімізації витрат на вирощування лісу і вирішення взаємопов’язаних завдань, головні з яких:

а) інтенсифікація лісового господарства з метою задоволення існуючого і потенціального попиту на деревину сосни;

б) розширення і поліпшення умов поселення диких звірів і птахів для мисливства і рекреації;

в) розширення заповідних територій;

г) моніторінг природоохоронних процесів і водного балансу осушених територій.

15. Результати досліджень свідчать, що уже в молодих, 30-річних чистих культурах сосни з різною густотою формування насаджень їх ріст та динаміка сортиментної структури різняться між собою. В 40-річних виробничих культурах, створених у свіжому суборі, навіть незначна різниця у їх густоті впливає на середні показники діаметра і, відповідно, об’єму стовбура. У 50-річних культурах максимальним за продуктивністю (503 м³га^-1) виявився варіант з густотою близько 1000 дерев/га. За об’ємом середнього стовбура цей варіант поступається лише найбільш зрідженому насадженню з кількістю дерев у 720 шт./га.

Як у дослідних, так і в виробничих культурах сосни звичайної густота насадження обумовлює особливості росту та формування майбутніх деревостанів з різною сортиментною та товарною структурою. Це дає можливість до певної міри регулювати сортиментну структуру плантаційних культур.

Список основних праць, опублікованих за темою дисертації.

Монографії

1. Литвак П.В., Ткачук В.І. Дендрологія. – Житомир: Полісся, 2002. – 340 с.

2. Ткачук В.І. Проблеми вирощування сосни звичайної на Правобережному Поліссі. – Житомир: Полісся, 2004. – 464 с.

Статті у наукових фахових виданнях

3. Ткачук В.І. Береза українська в Словечанському держлісгоспі // Лісовий і мисливський журнал. – Київ, 2001. – № 1. – С. 15.

4. Ткачук В.І. Про деякі актуальні питання штучного лісорозведення // Науковий вісник НАУ. – Київ, 2001. – Вип. 46. – С. 133-136.

5. Ткачук В.І. Осушені лісостани Полісся // Лісовий і мисливський журнал. – Київ, 2002. – № 2. – С. 17.

6. Ткачук В.І., Усцький І.М. Сучасний стан лісів Житомирської області // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: УкрНДІЛГА. – 2002. – Вип. 102. – С. 30-34 (автором особисто проведені дослідження та обробка польових матеріалів).

7. Ткачук В.І., Бузун В.О. Динаміка, способи й технологія рубок головного користування у Центральному Поліссі України // Науковий вісник НАУ. – Київ, 2002. – Вип. 54. – С. 137-142 (автором зібрані польові матеріали, проведена обробка результатів).

8. Ткачук В.І., Ткач В.П., Бузун В.О. Антропогенний вплив на продуктивність лісів і ресурси деревини поліського краю // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: УкрНДІЛГА. – 2002. – Вип. 103. – С. 115-122 (автором проведений збір матеріалів).

9. Ткачук В.І. Небезпечний шкідник соснових насаджень // Лісовий і мисливський журнал. – Київ, 2002. – № 5-6. – С. 26-27.

10. Ткачук В.І., Бузун В.О. Динаміка і шляхи оптимізації породного складу лісів Центрального Полісся України // Науковий вісник УкрДЛТУ. – Львів, 2002. – Вип. 12.4. – С. 139-143 (автором зібрані польові матеріали, проведена обробка результатів досліджень).

11. Ткачук В.І., Усцький І.М. Грунтові умови соснових насаджень Житомирської області, уражених кореневою губкою // Науковий вісник УкрДЛТУ. – Львів, 2002. – Вип. 12.4. – С. 143-149 (автор особисто провів дослідження, обробку матеріалів).

12. Ткачук В.І., Бузун В.О. Оптимізація вікової структури лісів Правобережного Полісся як передумова невиснажливого лісокористування // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: УкрНДІЛГА. – 2003. – Вип. 104. – С. 131-138 (автором зібрані польові матеріали, проведена обробка результатів досліджень).

13. Ткачук В.І. Вирощування сосни на Поліссі // Лісовий і мисливський журнал. – Київ, 2003. – № 2. – С. 8-9.

14. Ткачук В.І., Бузун В.О. Історичні передумови й тенденції організаційно-структурних перетворень лісового фонду поліського краю // Науковий вісник НАУ. – Київ, 2003. – Вип. 61. – С. 181-190 (автор особисто провів дослідження).

15. Ткачук В.І. Сосна звичайна на Правобережному Поліссі: динаміка зростання ресурсного потенціалу // Науковий вісник УкрДЛТУ. – Львів, 2003. – Вип. 13.3. – С. 306-311.

16. Ткачук В.І., Орлов О.О., Бузун В.О. Напрямки трансформації лісових біогеоценозів на осушених землях // Науковий вісник УкрДЛТУ. – Львів, 2003. – Вип. 13.4. – С. 58-63 (автор особисто провів дослідження).

17. Ткачук В.І. Ріст та сортиментна структура плантаційних культур сосни звичайної у Житомирському Поліссі // Науковий вісник НАУ. – Київ, 2004. – Вип. 70. – С. 185-193.

18. Ткачук В.І. Санітарний стан сосняків на осушених землях Полісся // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: УкрНДІЛГА. – 2004. – Вип. 105. – С. 171-175.

19. Ткачук В.І. Проблема оптимізації лісового покриву Поліся // Науковий вісник УкрДЛТУ: Стан і тенденції розвитку лісівничої освіти, науки та лісового господарства в Україні. – Львів: УкрДЛТУ. – 2004. – Вип. 14.6 – С. 133-138.

20. Ткачук В.І., Гамаюнова С.Г. Спалах рудого соснового пильщика у Західному Поліссі // Науковий вісник НАУ. – Київ, 2004. – Вип. 71. – С. 262-267 (дисертанту належить основна частина результатів досліджень).

21. Ткачук В.І., Струтинський О.В. Вирощування лісових культур сосни звичайної різної густоти // Науковий вісник УкрДЛТУ. – Львів, 2004. – Вип. 14.5. – С. 225-231 (автору належить частина результатів досліджень).

22. Усцький І.М., Ткачук В.І., Шкудор В.Д. Динаміка стану соснових насаджень Західного Полісся та ефективність заходів щодо його покращення // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: УкрНДІЛГА. – 2004. – Вип. 106. – 123-131 (автору належить частина результатів досліджень).

23. Ткачук В.І., Гавриленко А.П., Тарнопільський П.Б., Струтинський О.В. Вплив внесення мінеральних добрив на радіальний приріст сосни звичайної у Правобережному Поліссі // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків: УкрНДІЛГА. – 2004. – Вип. 107. – С. 72-77.

Статті, тези і матеріали доповідей

24. Ткачук В.І., Бузун В.О. Динаміка лісових ресурсів Житомирської області // Проблеми екології лісів і лісокористування на Поліссі України. – Житомир: Волинь, 1999. – Вип. 6. – С. 151-157 (дисертанту належить основна частина результатів досліджень).

25. Ткачук В.І., Холод М.М. Радіаційне забруднення ¹³⁷Cs недеревної продукції лісів в місцях заготівлі грибів, ягід та випасу приватної худоби навколо населених пунктів Житомирської області // Проблеми екології лісів і лісокористування на Поліссі України. – Житомир: Волинь, 2002. – Вип. 1(7). – С. 72-79 (автором зібрані польові матеріали, проведена обробка результатів досліджень).

26. Ткачук В.І., Андрущенко Н.С. Аграрна реформа: основні досягнення та проблеми // Вісник ДАУ. – Житомир, 2002. – № 2. – С. 211-213 (автору належить ідея статті та її написання).

27. Ткачук В.І., Усцький І.М. Деякі тенденції розвитку лісового господарства у постсоціалістичних країнах // Вісник ДАУ. – Житомир, 2002. – № 2. – С. 22-26 (автором проведений аналіз існуючих публікацій).

28. Ткачук В.І., Бузун В.О. Формування породного складу лісів Правобережного Полісся України під впливом антропогенної діяльності // Проблеми екології лісів і лісокористування на Поліссі України. – Житомир: Волинь, 2002. – Вип. 3(9). – С. 31-39 (автором особисто проведений збір матеріалів, їх систематизація).

29. Бузун В.О., Ткачук В.І. Організаційно-структурні особливості лісового фонду Поліського краю // Проблеми екології лісів і лісокористування на Поліссі України. – Житомир: Волинь, 2002. – Вип. 3(9). – С. 13-21 (автором зібрані польові матеріали, проведена обробка результатів досліджень).

30. Ткачук В.І., Бузун В.О. Проблеми оптимізації ресурсного потенціалу лісових земель Полісся України // Матеріали міжнар. наук. конф. “Теорія і методи оцінювання, оптимізації використання та відтворення земельних ресурсів”. – 11-14.11.2002. – Київ – С. 180-181.

31. Ткачук В.І. Проблеми ведення лісового господарства на забруднених територіях після Чорнобильської катастрофи // Вісник ДАУ: Проблеми сільськогосподарської радіології: 17 років після аварії на Чорнобильській АЕС. – Житомир: ДАУ, 2003. – С. 138-143.

32. Ткачук В.І., Бузун В.О. Лісистість Правобережного Полісся України (19-20 ст.) і шляхи її оптимізації // Актуальні проблеми географії, екології, історії Великої Волині. – Житомир: Видання М. Косенко, 2004. – С. 320-331 (автор особисто провів дослідження).