ЩІЛЬНІСТЬ ДЕРЕВИНИ ТА КОРИ ГІЛОК РОБІНІЇ НЕСПРАВЖНЬОАКАЦІЇ БАЙРАЧНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ

С. А. Ситник; В. М. Ловинська; Ю.  І. Грицан; Л. С. Безугла; О. С. Тимошенко; І. В. Ковешко

doi:10.32845/agrobio.2022.1.17

С. А. Ситник http://orcid.org/0000-0002-7646-6347
В. М. Ловинська http://orcid.org/0000-0002-7359-9443
Ю. І. Грицан http://orcid.org/0000-0002-7443-0930
Л. С. Безугла http://orcid.org/0000-0002-6520-4325
О. С. Тимошенко http://orcid.org/0000-0001-8256-937X
І. В. Ковешко http://orcid.org/0000-0001-9152-9273

DOI: https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.1.17

Ключові слова: базисна щільність, природна щільність, Robinia pseudoacacia, таксаційні показники, регресійні моделі

Анотація

Відповідність робінієвих деревостанів едафічним та кліматичним умовам Байрачного степу, їх утилітарні функції дозволяють вважати даний лісотвірний вид доцільним для створення лісових насаджень у степовій природній зоні України. З метою комплексного оцінювання ресурсного, екологічного й енергетичного потенціалу дерев і деревостанів робінії Байрачного степу України, обов’язковою умовою є встановлення їх біопродуктивності, яка розраховується із використанням показника щільності компонентів надземної фітомаси. У процесі дослідження базисної та природної щільності компонентів надземної фітомаси гілок крони робінії несправжньоакації зрубано 20 модельних дерев, зроблено заміри та визначено їх таксаційні показники. Показники щільності структурних компонентів надземної фітомаси дерев робінії несправжньоакації у свіжозрубаному та абсолютно сухому станах розраховували за методикою П. І. Лакиди. Визначено природну та базисну щільність деревини, кори та деревини у корі гілок робінії несправжньоакації та основні статистики для означених параметрів. Встановлено, що сукупності показників базисної та природної щільності усіх структурних компонентів гілок мають розподіл, подібний до нормального. Наведено значення коефіцієнтів кореляції між щільністю деревини й кори гілок з таксаційними показниками дерев робінії несправжньоакації, які свідчать про їх слабкий, переважно прямий зв’язок. У роботі представлено графічну інтерпретацію зміни базисної щільності структурних компонентів фітомаси гілок за віком, діаметром і висотою дерев. Встановлено, що зі збільшенням віку, діаметра стовбура та висоти дерев робінії відбувається зростання абсолютних значень як природної, так і базисної щільності деревини гілок та гілок крони у корі. Діапазон значень природної щільності гілок досить широкий: щільність деревини гілок – 684–987 кг·(м3)-1; щільність кори гілок 473–703 кг·(м3)-1; щільність гілок у корі – 658–909 кг·(м3)- 1. Значення базисної щільності гілок крони варіюють у таких межах: щільність деревини – 390–611 кг·(м3)-1; щільність кори 230–429 кг·(м3)-1; щільність гілок у корі – 408–588 кг·(м³)-1. Розроблено математичні моделі залежності якісних характеристик структурних компонентів надземної фітомаси гілок дерев робінії несправжньоакації від основних таксаційних показників. Вони можуть бути використані для оцінювання біотичної продуктивності робінієвих деревостанів.

Посилання

1. Bilous, A. M. (2009). Yakisni parametry komponentiv fitomasy kron derev osyky u derevostanakh Skhidnoho Polissia Ukrainy [Qualitative parameters of components of phytomass crowns of trees aspen in forests Eastern Polissia of Ukraine]. Naukovyi visnyk Ukrainskoho derzhavnoho lisotekhnichnoho universytetu, 19(4), 29–34.
2. Bussotti, F., Pollastrini, M., Killi, D., Ferrini, F., & Fini, A. (2014). Ecophysiology of urban trees in a perspective of climate change. Agrochimica 58, 247–268.
3. Cintas, O., Berndes, G., Cowie, A.L., Egnell, G., Holmström, H., Marland, G., & Ågren, G.I. (2017). Carbon balances of bioenergy systems using biomass from forests managed with long rotations: Bridging the gap between stand and landscape assessments. Global Change Biology Bioenergy. doi: 10.1111/gcbb.12425
4. Fajardo, А. (2016). Wood density is a poor predictor of competitive ability among individuals of the same species. Forest Ecology and Management, 372, 217– 225. doi: 10.1016/j.foreco.2016.04.022
5. Favero, A., Mendelsohn, R. & Sohngen, B. (2017). Using forests for climate mitigation: sequester carbon or produce woody biomass?. Climatic Change 144, 195–206. doi: 10.1007/s10584-017-2034-9
6. Fingerman, K.R., Nabuurs, G.J., Iriarte, L., Fritsche, U.R., Staritsky, I., Visser, L., Mai-Moulin, T. & Junginger, M. (2019). Opportunities and risks for sustainable biomass export from the south-eastern United States to Europe. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 13(2), 281–292. doi: 10.1002/bbb.1845
7. Giroud, G., Begin, J., Defo, M., & Ung, C. (2017). Regional variation in wood density and modulus of elasticity of Quebec’s main boreal tree species. Forest Ecology and Management, 400, 289–299. doi:10.1016/j.foreco.2017.06.019
8. Goussanou, C.A., Guendehou, S., Assogbadjo, A.E., Kaire, M., Sinsin, B., & Cuni-Sanchez, A. (2016). Specific and generic stem biomass and volume models of tree species in a West African tropical semi-deciduous forest. Silva Fennica, 50(2), 22. doi:10.14214/sf.1474
9. Gritsan, Y. I., Sytnyk, S. A., Lovynska, V. M., & Tkalich, I. I. (2019). Climatogenic reaction of Robinia pseudoacacia and Pinus sylvestris within Northern Steppe of Ukraine. Biosystems Diversity, 27(1), 16–20. doi:10.15421/011902
10. Huang, J.H., Li, G.Q., Jie, L., Zhang, X.Q., Yan, M.J., & Du S. (2017). Projecting the range shifts in climatically suitable habitat for chinese sea buckthorn under climate change scenarios. Forests, 9 (1), 1–9. doi:10.3390/f9010009
11. Koliada, N. A., & Koliada, A. S. (2018). Robinia pseudoacacia L. (Fabaceae Lindi) na yuhe Dalneho Vostoka Rossyy [Robinia pseudoacacia L. (Fabaceae Linda) in the south of the Far East of Russia]. Rossyiskyi Zhurnal Byolohycheskykh Ynvazyi, 2, 14–19.
12. Lakyda, P. I. (2002). Fitomasa lisiv Ukrainy [Forest phytomass of Ukraine]. Zbruch. Ternopil.
13. Lakyda, P. I., & Yudytskyi, Ya. A. (1993). Otsinka serednoi shchilnosti fraktsii derevnoho stovbura [Estimation of average density of tree trunk fractions]. Lisovyi zhurnal, 1(6), 25–26.
14. Lloret, F., Jaime, L.A., Margalef-Marrase, J., Pérez-Navarro, M.A., Batllori, E. (2022).Short-term forest resilience after drought-induced die-off in Southwestern European forests. Science of The Total Environment, 806 (4),150940. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.150940
15. Lobzhanidze, Je. D. (1961). Kambij i formirovanie godichnyh kolec drevesiny [Cambium and tree-ring formation]. Tbilisi: AN GSSR.
16. Lohmatov, N. A. (1985). Raznoobrazie beloakacievyh nasazhdenij i nekotorye obshhie zakonomernosti ih razvitija v stepnoj zone USSR [Diversity of black locust plantations and some general patterns of their development in the steppe zone of the Ukrainian SSR]. Lesovodstvo i agrolesomelioracija, 78, 47–51.
17. Lovynska, V. M., Sytnyk, S. A., Hrytsan, Yu. I., Rossykhina-Halycha, H. S., Mamrak, O. O., & Piskokha, V.M. Yakisni pokaznyky fitomasy krony derev sosny zvychainoi Pivnichnostepovoi zony Ukrainy [Qualitative indicators of phytomass of the crown of pine trees of the Northern Steppe of Ukraine]. Ahrarni innovatsii, 9, 36–40. doi:10.32848/agrar.innov.2021.9.5
18. Machado, J. S., Louzada, J. S., Santos, A., Nunes, L., Anjos, O., Rodrigues, J., & Simões, R. (2014). Variation of wood density and mechanical properties of blackwood (Acacia melanoxylon R. Br.). Materials & Design, 56, 975–980. doi:10.1016/j.matdes.2013.12.016
19. McEwan, A., Marchi, E., Spinelli, R., & Brink, M. (2020). Past present and future of industrial plantation forestry and implication on future timber harvesting technology. J. Forestry Res. 31(2), 339-351. doi:10.1007/s11676-019-01019-3. 20. Polubojarinov, O. I. (1976). Plotnost’ drevesiny [Wood density]. Moskva : Lesnaja promyshlennost’.
21. Pretzsch, H., Biber, P., Schütze, G., & Bielak, K. (2014). Changes of forest stand dynamics in Europe. Facts from long-term observational plots and their relevance for forest ecology and management. For. Ecol. Manage., Forest Observat. Studies: Data Sources for Analysing Forest Struct. Dyn.” 316, 65–77. doi: 10.1016/j.foreco. 2013.07.050
22. Roaki, I., Sillett, S., & Carroll, A., (2017). Crown dynamics and wood production of Douglas-fir trees in an old-growth forest. Forest Ecology and Management, 384: 157–168. doi: 10.1016/j.foreco.2016.10.047
23. Schweinle, J., Köthke, M., Englert, H., & Dieter, M. (2018). Simulation of forest-based carbon balances for Germany: a contribution to the “carbon debt” debate. WIREs Energy Environ., 7(1), 1–15, doi: 10.1002/wene.260
24. Shvidenko, A., Lakyda, P., & McCallum, I. (2008). Carbon, Climate and Managed Land in Ukraine: Integrated Data and Models of Land Use for NEESI (Forest Sector). Report on work of the International Institute for Applied System Analysis. Laxenburg, Austria.
25. Sitzia, T., Cierjacks, A., de Rigo, D., & Caudullo, G. (2016). Robinia pseudoacacia in Europe: distribution, habitat, usage and threats. In: San-Miguel-Ayanz, J., de Rigo, D., Caudullo, G., Houston Durrant, T., & Mauri, A. (Eds.). European Atlas of Forest Tree Species. Luxembourg: Publication office of the European Union.
26. Sytnyk, S., Lovynska, V., Lakyda, P., & Maslikova, K. (2018). Basic density and crown parameters of forest forming species within Steppe zone in Ukraine. Folia Oecologica, 45, 82–91. doi: 10.2478/foecol-2018-0009
27. Vítková, M., Müllerovа, J., Sаdlo, J., Pergl, J., & Pyšek, P. (2017). Black locust (Robinia pseudoacacia) beloved and despised: A story of an invasive tree in Central Europe. Forest Ecology and Management, 384, 287–302. doi: 10.1016/j.foreco.2016.10.057
28. Vítková, M., Tonika, J., & Müllerová, J. (2015). Black locust – successful invader of a wide range of soil conditions. Science of the Total Environment, 505, 315–328. doi: 10.1016/j.scitotenv.2014.09.104
29. Walkovszky, A. (1998). Changes in phenology of the locust tree (Robinia pseudoacacia L.) in Hungary. International Journal of Biometeorology, 41, 155–160. doi: 10.1007/s004840050069
30. Wareing, P., & Roberts, D. (1956). Photoperiodic control of cambial activity in Robinia pseudoacacia L. New Phytologist, 55, 356–366. doi: 10.1111/j.1469- 8137.1956.tb05295.x
31. Zimmermann, M. H., & Brown, C. L. (1989). Trees: structure and function. Berlin- Heidelberg-New-York: Springer-Verlag.