Анотація до роботи:

Миклуш С.І. Продуктивність рівнинних букових лісів та особливості організації сталого господарства в них. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.02 – лісовпорядкування та лісова таксація. – Національний університет біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України, – м. Київ, 2009.

У дисертаційній роботі наведено теоретичні та методичні основи моделювання росту та продуктивності рівнинних модальних букових деревостанів України, теоретико-методичні засади їх дешифрування за сканерними космічними знімками і напрями організації сталого багатоцільового лісового господарства у рівнинних букових лісах.

Рівнинні букові насадження, завдяки різнобічному впливу на середовище, успішно виконують ґрунтозахисну, водорегулювальну, кліматотвірну, киснепродукувальну, рекреаційну, сировинну та інші функції.

Встановлено, що походження насаджень визначає тип росту букових лісостанів: природні насіннєві деревостани зростають у висоту за звичайним, а штучні – за уповільненим у молодому віці типами росту. Розроблено методичну основу моделювання росту насаджень за масовими матеріалами повидільної бази даних „Лісовий фонд України”. Розроблено математичні моделі росту рівнинних букових насаджень за типами лісу та таблиці ходу росту та фітомаси окремо для природних деревостанів свіжих та вологих дубово-грабових бучин та для штучних – свіжих дубово-грабових бучин та грабових дібров.

Розроблено теоретичні та методичні засади дешифрування мультиспектральних сканерних космічних знімків Landsat та Spot, які дають змогу здійснювати класифікацію зображення лісових ділянок з їх поділом на вкриті та невкриті лісовою рослинністю лісові ділянки, а в межах вкритих лісовою рослинністю лісових ділянок за такими класами: листяні, мішані та хвойні насадження, незімкнуті лісові культури. У класі листяних насаджень виділяються букові з поділом за віком.

Опрацьовано класифікаційну схему функцій рівнинних букових лісів та концепцію багатоцільового використання лісових ресурсів в них. Виділено 52 функції рівнинних букових лісів, які об’єднано у 14 груп та 4 типи функцій. Визначено 10 основних напрямів організації сталого господарства у рівнинних букових лісах.

У дисертаційній роботі представлено теоретичне узагальнення та експериментальне обґрунтування особливостей росту та продуктивності рівнинних модальних букових деревостанів України, теоретико-методичні засади їх дешифрування за сканерними космічними знімками і напрями організації сталого багатоцільового лісового господарства у рівнинних букових лісах. Доповнено теоретичні і методичні основи моделювання росту і продуктивності насаджень за масовими матеріалами повидільної бази даних „Лісовий фонд України”, опрацьовано математичні моделі та розроблено нормативи росту, продуктивності та фітомаси модальних рівнинних букових деревостанів. Доповнено теоретичні засади дешифрування лісових ділянок лісового фонду рівнинної частини України та букових насаджень за матеріалами сканерних космічних знімків. Розроблено класифікаційну схему функцій рівнинних букових лісів та концепцію багатоцільового використання лісових ресурсів і організації сталого лісового господарства в рівнинних букових лісах.

1. Лісові масиви з участю бука європейського в рівнинних умовах охоплюють площу понад 165,9 тис. га лісового фонду України, що становить понад 16,9% від площі рівнинних насаджень твердолистяних порід. Насадження з участю бука європейського зростають у 13 областях України. На площі 104,8 тис. га бук переважає у складі насаджень. Найпоширенішими є природні насіннєві лісостани, незначними є площі насаджень вегетативного походження. Найбільші площі охоплюють середньовікові насадження.

1. Модальні букові деревостани внаслідок інтенсивних лісогосподарських заходів формуються за зниженої повноти та поступаються в рості за основними таксаційними показниками високоповнотним деревостанам. У 100-річному віці запаси модальних природних букових деревостанів досягають 384-438 м³га^-1, а штучних – 354-423 м³га^-1. У 120-річному віці різниця в запасах деревини модальних та високоповнотних рівнинних букових лісостанів досягає 50-60%.

2. Походження букових насаджень тісно пов’язане з їх типом росту: природні насіннєві деревостани ростуть у висоту за звичайним, а штучні – за уповільненим у молодому віці типами росту.

3. Не встановлено достовірної різниці в рості модальних букових деревостанів за основними таксаційними показниками у свіжих грабово-дубових та грабових бучинах, вологих грабових та грабово-дубових бучинах, свіжих грабово-букових та букових дібровах. Водночас підтверджено відмінності в рості природних насіннєвих і штучних букових насаджень у найпоширеніших типах лісу. Тому таблиці ходу росту опрацьовані окремо для природних деревостанів у свіжих і вологих дубово-грабових бучин та штучних – у свіжих дубово-грабовій бучині і грабовій діброві.

4. Фітомаса деревини стовбурів модальних букняків зростає залежно від типу лісу та походження насаджень до 199-250 тга^-1. Найвищою інтенсивністю нагромадження стовбурної фітомаси характеризуються лісостани у свіжій дубово-грабовій бучині. Фітомаса листя в букових насадженнях інтенсивно зростає до 30 років і досягає 3,0 тга^-1, а потім поступово спадає до 2,26-2,33 тга^-1. Нормативи динаміки фітомаси модальних природних букових деревостанів рівнинної частини свідчать про інтенсивніший ріст запасів та фітомаси бука в Карпатах. У 100-річних рівнинних букняках порівняно з карпатськими накопичується менше деревини на 15%, кори – на 11%, гілок – на 55% та листя – на 7,5%. Ці відмінності пояснюються як характером господарської діяльності, так і оптимальнішими умовами зростання гірських букняків.

5. Найбільше вуглецю нагромаджують природні букові деревостани у свіжій дубово-грабовій бучині, найменше – штучні букняки у свіжій грабовій діброві. У 120-річному віці у бучинах нагромаджують 168,7 тга^-1, а у дібровах – 137,6 тга^-1 вуглецю.

7. Придатними для дешифрування зображень лісових ділянок рівнинної частини та створення різноманітних лісогосподарських тематичних карт є сканерні космічні знімки з просторовою роздільною здатністю до 30 м. Для створених тематичних карт потрібно здійснювати фільтрування, причому його алгоритми необхідно вибирати залежно від сформульованих задач.

8. Найінформативнішими комбінаціями каналів знімків Landsat для дешифрування об’єктів земної поверхні є 1-4-5 та 4-5-7. Покращувати просторову роздільну здатність космічних знімків Landsat для дешифрування зображень лісових ділянок потрібно за мультиплікативним методом злиття зображень, а для знімків Spot доцільне обчислення додаткового каналу – вегетаційного коефіцієнта NDVI. Найприйнятнішим у здійсненні контрольованої класифікації космічних знімків для лісоінвентаризації є правило максимальної правдоподібності.

9. Мультиспектральні сканерні космічні знімки Landsat та Spot дають змогу дешифрувати зображення лісових ділянок з їх поділом на вкриті та невкриті лісовою рослинністю лісові ділянки, а в межах вкритих лісовою рослинністю лісових ділянок за такими класами: листяні, мішані та хвойні насадження, незімкнуті лісові культури.

10. Комплексна інформація про характер ландшафту, клімату, біоекологічні властивості порід, особливості росту насаджень, що входять до складу геоінформаційної системи, суттєво підвищує точність дешифрування зображень букових насаджень та лісових ділянок під час автоматичного опрацювання дистанційних матеріалів. Букові насадження на сканерному знімку відображаються зеленим кольором, причому молоді насадження мають синій відтінок. Особливість формування букових насаджень на підвищеннях з висотою над рівнем моря понад 250 м лежить в основі розмежування букових насаджень та заболочених лісових ділянок.

11. Класифікація функцій рівнинних букових лісів містить 4 типи, 14 груп функцій та 52 функції. Класифікацію функцій можна використати для обґрунтування режимів господарства та інтенсивності здійснення лісогосподарських заходів у певних категоріях лісів.

12. Букові молодняки у віці 20 років виділяють протягом року залежно від багатства лісорослинних умов 7,5-9,4 т кисню з кожного гектара. У
50-річному віці обсяг продукованого насадженнями кисню зростає більш ніж в 1,5 раза порівняно з 20-річними буковими лісостанами. Стиглі букові деревостани продукують за рік близько 20 тга^-1 кисню. У природних букових насадженнях свіжої дубово-грабової бучини вміст депонованого вуглецю становить понад 5,4 млн т, а в насадженнях штучного походження цього типу лише 255 тис. т. У середньому на 1 га вміст депонованого вуглецю у фітомасі насаджень становить 5,5-12,7 тга^-1. Природні букові лісостани депонують 12,5-12,7 тга^-1, а штучні – 5,5-6,6 тга^-1 вуглецю. У рівнинних букових лісах акумульовано майже 26 млн т вуглецю.

13. Середній приріст рівнинних букових деревостанів становить
3,91 м³га^-1, найвищим він є у лісових культурах – 4,07 м³га^-1, у природних насіннєвих лісостанах – 3,90 м³га^-1 та дещо менший у порослевих букових деревостанах – 3,80 м³га^-1. Загальний середній приріст рівнинних букових деревостанів становить 433,38 тис. м³.

14. Значна частина букових деревостанів, через наявність в них лише поодиноких високоякісних стовбурів, не забезпечує можливості вирощування цінних, стабільних, високопродуктивних та високотоварних деревостанів. Необхідно поступово здійснити перехід до формування насаджень природної структури шляхом вчасного і послідовного догляду за деревами майбутнього.

Публікації автора:

Статті у збірниках наукових праць:

1. Миклуш С. І. Моделі таксаційної будови букових насаджень рівнинної частини заходу України / С. І. Миклуш, М. М. Бусько, О. Г. Часковський // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 1998. – Вип. 9.2. – С. 159–163. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 80% статті).

2. Горошко М. П. Використання супутникових знімків для класифікації лісових насаджень на територіях, які підлягають особливій охороні (на прикладі заповідника „Розточчя”) / М. П. Горошко, С. І. Миклуш, О. Г. Часковський // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 1998. – Вип. 9.2. – С. 109–112. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

3. Миклуш С. І. Застосування дистанційних методів та інформаційних систем в умовах переходу лісового господарства на неперервну інвентаризацію / С. І. Миклуш, О. Г. Часковський // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 1999. – Вип. 20. – С. 263–267. (Аналіз результатів досліджень, написання 50% статті).

4. Миклуш С. І. Ріст культур бука лісового з участю інтродуцентів на Розточчі та Опіллі / С. І. Миклуш // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2000. – Вип. 25. – С. 365–370

5. Миклуш С. І. Площі та корисні функції рівнинних букових насаджень України / С. І. Миклуш // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2001. – Вип. 39. – С. 365–370.

6. Миклуш С. І. Ріст дубово-букових культур Опілля / С. І. Миклуш, Р. І. Дудич // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 2001. – Вип. 11.4. – С. 94–96. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

7. Горошко М. П. Застосування дистанційних спостережень для сертифікації лісів / М. П. Горошко , С. І. Миклуш , О. Г. Часковський // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2002. – Вип. 54. – С. 202–209. (Аналіз результатів досліджень, написання 70% статті).

8. Миклуш С. І. Сучасне використання букових лісів рівнинної частини заходу України / С. І. Миклуш, Р. І. Дудич // Наукові праці Лісівничої академії наук України. – 2003. – Вип. 2. – С. 85–88. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 80% статті).

9. Миклуш С. І. Продуктивність лісових культур з участю бука лісового на Розточчі, Опіллі та Поділлі / С. І. Миклуш, Р. І. Дудич // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 2003. – Вип. 13.3. – С. 296–301. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

10. Миклуш С. І. Ріст букових насаджень штучного походження на Розточчі, Опіллі та Поділлі / С. І. Миклуш, Р. І. Дудич // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 2004. – Вип. 14.5. – С. 240–245. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

11. Часковський О. Г. Застосування гіперспектральних супутникових знімків для спостережень за лісовими масивами / О. Г. Часковський, С. І. Миклуш // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 2004. – Вип. 14.6. – С. 190–193. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

12. Миклуш С. І. До характеристики лісових культур з участю бука лісового рівнинної частини України / С. І. Миклуш // Лісівництво і агролісомеліорація. – 2004. – Вип. 105. – С. 66–70.

13. Миклуш С. І. Склад та запаси букняків рівнини України / С. І. Миклуш // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2004. – Вип. 70. – С. 44–54.

14. Миклуш С. І. Дослідження букових насаджень Розточчя за матеріалами дистанційних знімань / С. І. Миклуш, О. Г. Часковський // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2004. – Вип. 71. – С. 53–58. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

15. Миклуш С. І. Порівняльна оцінка росту рівнинних букових насаджень України в різних типах лісу / С. І. Миклуш // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 2004. – Вип. 14.8. – С. 416–421.

16. Миклуш С. І. Типи лісу рівнинних букових насаджень України / С. І. Миклуш // Науковий вісник Українського державного лісотехнічного університету. – 2005. – Вип. 15.1. – С. 9–14.

17. Миклуш С. І. Відносна повнота рівнинних букових насаджень України / С. І. Миклуш // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2005. – Вип. 83. – С. 211–217.

18. Миклуш С. И. Применение материалов ДЗЗ разной разрешающей способности для оценки лесных ресурсов / С. И. Миклуш, О. Г. Часковский // Проблемы лесоведения и лесоводства (Институту леса НАН Беларуси –75 лет). – 2005. – Вып. 63. – С. 379–380. (Аналіз результатів досліджень, написання 70% статті).

19. Бусько М. М. Структура та таксаційна характеристика букових насаджень Суходільського стаціонару НЛТУ України / М. М. Бусько, Г. Т. Криницький, С. І. Миклуш [та ін.] // Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. – 2006. – Вип. 16.5. – С. 21–24. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

20. Миклуш С. І. Виділення „лісової маски” для Західного Лісостепу України / С. І. Миклуш, С. А. Гаврилюк // Лісівництво і агролісомеліорація. – 2006. – Вип. 110. – С. 60–66. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

21. Миклуш С. І. Інформативність каналів космічних знімків Landsat - 7 ETM+ для дешифрування рослинності / С. І. Миклуш, С. А. Гаврилюк // Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. – 2006. – Вип. 16.7. – С. 8–13. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% статті).

22. Миклуш С. І. Користування деревиною в рівнинних букових насадженнях України / С. І. Миклуш // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2006. – Вип. 96. – С. 140–145.

23. Миклуш С. І. Проблеми оцінки та використання рівнинних букових насаджень України / С. І. Миклуш // Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість. – 2006. – Вип. 30. – С. 228–235.

24. Миклуш С. І. Моделювання росту у висоту рівнинних букових деревостанів / С. І. Миклуш // Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість. – 2006. – Вип. 31. – С. 203–210.

25. Миклуш С. І. Моделювання росту насаджень за матеріалами повидільної бази даних / С. І. Миклуш // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2007. – Вип. 106. – С. 191–200.

26. Гаврилюк С. А. Класифікація земель лісового фонду Західного Лісостепу України за матеріалами дистанційного знімання / С. А. Гаврилюк, С. І. Миклуш // Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. – 2007. – Вип. 17.3. – С. 26–35. (Аналіз результатів досліджень, написання 80% статті).

Матеріали та тези конференцій:

27. Миклуш С. І. Горизонтальна структура дубово-букових лісостанів західноукраїнської рівнини : матер. 46-ї наук.-техн. конф. Українського державного лісотехнічного університету [„Проблеми та перспективи розвитку лісового господарства”], (Львів, 12-19 квітня 1994 р.). / С. І. Миклуш, О. Г. Часковський, М. М. Бусько // Український державний лісотехнічний університет. – Львів: УкрДЛТУ, 1994. – С. 161–163. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

28. Горошко М. П. Просторова структура букових деревостанів рівнини заходу України / М. П. Горошко, С. І. Миклуш, О. Г. Часковський [та ін.] // VІ симпозіум IUFRO з проблем бука : міжнар. наук. конф., 1-8 жовтня 1995 р. : тези доп. – Львів, 1995. – С. 16. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

29. Миклуш С. І. Геометричне коректування багатозональних космічних знімків при створенні ГІС для лісоінвентаризації : матер. 1-ої Міжнар. наук.–практ. конф. [„Кадастр, фотограмметрія, геоінформатика – сучасні технології та перспектива розвитку”], (Львів, 9-14 червня 1997 р.) / С. І. Миклуш, О. Г. Часковський, М. О. Мельничук // Державний університет «Львівська політехніка» – Львів : Державний університет «Львівська політехніка», 1997. – С. 214–218. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

30. Горошко М. П. Аспекты использования дистанционных методов исследований и ГИС-методов для интенсификации лесоинвентаризационных работ : междунар. научн.–практ. конф. [„Лес – экология и ресурсы”], (Минск, 17-18 ноября 1998 г.) / М. П. Горошко, О. Г. Часковский, С. И. Миклуш // Белорусский государственный университет. – Минск : БГТУ, 1998. – С. 61–63. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

31. Миклуш С. І. Класифікація мішаних насаджень за матеріалами дистанційних зйомок (на прикладі заповідника «Розточчя») / С. І. Миклуш, О. Г. Часковський // Проблеми та перспективи розвитку лісівничої освіти, науки та виробництва : міжнар. наук. конф., 14-16 квітня 1999 р. : тези доп. – Львів, 1999. – С. 87–88. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

32. Миклуш С. І. Оптимальна лісистість – один з шляхів вирішення екологічної проблеми : матер. другої міжнар. наук. конф. [„Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки”], (Чернівці, 14-15 травня 2003 р.) / С.І. Миклуш, Р.Р. Вицега // Чернівецький національний університет. – Чернівці : Золоті литаври, 2003. – С. 109–112. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 70% доповіді).

33. Миклуш С. І. Ріст рівнинних букових насаджень України в різних типах лісу / С. І. Миклуш // Ліс, наука, суспільство : міжнар. ювіл. наук. конф., 30-31 березня 2005 р. : тези доп. – Х., 2005. – С. 23–24.

34. Миклуш С. І. Дешифрування земель лісового фонду за матеріалами дистанційного зондування Землі різної роздільної здатності : матер. 55 наук.-техн. конф. проф.-викл. складу, наук. працівників, докторантів та аспірантів ЛГФ НЛТУ України [„Наукові основи підвищення продуктивності та біологічної стійкості лісових та урбанізованих екосистем”], (Львів, 19–21 травня 2005 р.) / С. І. Миклуш, С. А. Гаврилюк, О. Г. Часковський // Національний лісотехнічний університет України. – Львів : НЛТУУ, 2005. – С. 46-49. (Збір матеріалів, аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

35. Миклуш С. І. Виділення вкритих лісовою рослинністю земель за матеріалами дистанційних знімань / С. І. Миклуш, С. А. Гаврилюк // Конф. наук.-педагог. працівників, наук. співроб. і асп. та 60-та ювіл. студент. наук.-вироб. конф., 11-12 квітня 2006 р. : тези доп. – К., 2006. – С. 90–91. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

36. Миклуш С. І. Виділення різних категорій земель лісового фонду дистанційними методами / С. І. Миклуш, С. А. Гаврилюк // Конф. наук.-педагог. працівників, наук. співроб. і асп. та 61-а студент. наук. конф., 4-5 квітня 2007 р. : тези доп. – К., 2007. – С. 42–43. (Аналіз результатів досліджень, написання 60% доповіді).

Навчальні посібники:

37. Горошко М. П. Біометрія : навч. посібн. [для студ. вищ. навч. зак.] / М. П. Горошко, С. І. Миклуш, П. Г. Хомюк. – Львів : Камула, 2004. – 236 с.

38. Миклуш С. І. Геоінформаційні системи в лісовому господарстві : навч. посібн. [для студ. вищ. навч. зак.] / С. І. Миклуш, М. П. Горошко, О. Г. Часковський. – Львів : Камула, 2007. – 128 с.