Меліоративні властивості захисних лісових насаджень на рекультивованих відвалах Юрківського буровугільного кар'єра

Вантажиться...
Ескіз
Дата
2021
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільсько- господарських наук зі спеціальності 06.03.02 «Лісовпорядкування та лісова таксація». Національний університет біоресурсів і природокористування України. Київ, 2021. Дисертацію присвячено дослідженню меліоративних властивостей, санітарного стану, продуктивності та меліоративної ефективності захисних насаджень на рекультивованих відвалах Юрківського буровугільного кар’єру. Проведено комплексні дослідження впливу лісомеліоративних насаджень різного видового складу на лісорослинні умови, визначено санітарний стан, ріст і продуктивність насаджень на рекультивованих землях. За показником вмісту гумусу найбільші значення властиві мішаним сосново-березовим, робінієвим і березовим насадженням. Твердість ґрунту рекультивованих відвалів у соснових, дубових і робінієвих насадженнях становила відповідно 6,7 кг·(см2)-1, 4,6 і 3,7 кг·(см2)-1. Феномен меншої твердості ґрунту в робінієвих насадженнях находить своє пояснення у поверхневій кореневій системі, яка населяє і розпушує верхній шар ґрунту, а також наявністю азотофіксуючих бактерій, які концентруються у жовнах і своєю дією пом’якшують ґрунтові частинки. Співвідношення активного і провідного коріння сосни звичайної становить 1:3,4, що характеризує низьку фізіологічну активність підземної частини сосни і ослаблення деревостанів. У насадженнях дуба звичайного і дуба червоного переважає активна частина підстилки, що свідчить про настання періоду інтенсивного росту і розвитку деревних і кущових рослин, високу мікробіологічну активність підстилки листяних насаджень. У насадженнях з перевагою дуба звичайного і дуба червоного також виявлено високий відсоток плодів, частка яких складає 16,6 і 18,3 % відповідно, що у перспективі забезпечить природне поновлення на рекультивованих землях. Встановлено, що найвпливовішими чинниками істотного погіршення санітарного стану соснових культур на рекультивованих землях є ураження кореневою губкою і всихання дерев внаслідок зменшення живлення рослин, які досягли порушеного материнського горизонту на глибині понад 40–50 см. Надано рекомендації з лісової рекультивації порушених земель лісомеліоративними методами
Опис
The thesis for awarding an academic degree of Candidate of Agriculture Sciences on specialty 06.03.01 «Forest Plantations and Phytomelioration». National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Kyiv, 2021. The thesis is devoted to the study of reclamation properties, sanitary condition, productivity and ameliorative efficiency of protective plantations on reclaimed dumps of Yurkiv brown coal quarry. A comprehensive study of the impact of forest reclamation plantations of different species composition on forest site conditions, the sanitary status, growth and productivity of plantations on reclaimed lands were determined. The depth of the humus layer of soil under the canopy of plantations on recultivated dumps varies from 5 to 30 cm. Low-thickness 5 cm humus horizon is typical of places where pure plantations of Scots pine and mixed with birch aged 37–40 years are grown. In terms of humus content, the highest values are inherent in mixed pine-birch, black locust and birch plantations. Soil hardness of reclaimed dumps in pine, oak and black locust plantations was respectively 6.7 kg∙(cm2)-1, 4.6 and 3.7 kg∙(cm2)-1. In terms of humus content, the highest values are characteristic of mixed pine-birch, black locust and birch plantations, which are close in value to the indicators for soil samples taken under the canopy of plantations on intact soils. The thickness of the humus layer and the humus content has the highest values in the lower part of the slope, where the fertile soil layer is alluvial. It was found that the highest content of total nitrogen on reclaimed dumps is contained in the upper soil layer of pine-birch plantations (up to 232 mg·kg-1). For areas with intact soil, the highest nitrogen content (249 mg·kg-1) was recorded in the black locust plantation. The highest supply of potassium in mobile forms was recorded on recultivated lands in mixed plantations of black locust, in the area with intact soil under the canopy of oak-linden-maple-ash plantation and in the control, the value of which was 474 mg·kg-1, 429 and 459 mg·kg-1 respectively. Low levels of potassium are characteristic of pure and mixed plantations of Scots pine and black locust, located on the slopes of terraces and the tops of the slopes of dumps. The potassium content in these plantations varies between 125–188 mg·kg-1 of soil mass. Studies of soil hardness revealed lower rates in mixed oak and black locust stands compared to pine stands. The phenomenon of lower soil hardness in black locust plantations is explained by the superficial root system that inhabits and loosens the topsoil, as well as the presence of nitrogen-fixing bacteria, which are concentrated in nodules and soften soil particles. There was also no significant difference between soil hardness values measured in different phenological periods. In this case, Student's t-test exceeded the critical value only in pure pine plantations with a value of 3.8, which is due to soil compaction after a long dry growing season. The study of the root systems of the most common tree species on disturbed lands showed that the mass of dry physiologically active roots is distributed in the following sequence of its reduction: common oak – red oak – Scots pine. However, the distribution of physiologically active roots on soil horizons has its own characteristics for each tree species. If in the common oak and red oak the active roots can be traced up to a depth of 1 meter or more, then in the common pine only up to 70 cm. The ratio of active and conductive roots of Scots pine is 1:3.4, which indicates low physiological activity of the underground part of the trees and thus the weakening of the stands. At the same time, the ratio of active and conductive roots in common oak and red oak, which is in the range of 1:2.4 and 1:2.3, respectively, indicates the activation of physiological processes, intensive root growth, development of lower horizons, which ultimately enriches the soil and promotes the growth of these recultivation plantations on reclaimed lands. The study of forest litter of recultivation plantations revealed its greatest capacity in pure pine plantation, and the capacity of litter is higher in rows and lower in between rows. It's found out the presence of a two-layer structure of litter in the rows of plantations of common oak and red oak, which is due to the acceleration of mineralization processes, a significant amount of soft litter of associated species and more moisture due to the accumulation of liquid precipitation. Intensive accumulation of litter is observed in stands of Scots pine due to the long period of its decomposition and ranges from 58.8 to 64.5 t·ha-1. In the total stock of litter, a large proportion falls on the branches and crumbs. The share of the pine branch fraction is almost twice as high as that of oak plantations. This ratio is 46.8:23.8 % respectively. This confirms the fact of slowing down the growth and weakening of the development of pine plantations, starting from the IV class of age. At the same time, the fraction of the branch in mixed and pure pine stands is 41.8 and 46.8 %, which indicates a more intensive process of mortmass formation in pure pine plantations. Analysis of the fractional composition of forest litter of red oak plantations shows that a significant contribution to its formation is made by the following fractions in descending order of participation: leaves – 28.7 %, branches – 26.1, crumbs – 22.1, fruits – 18.3 and bark – 4.8 %, which indicates a satisfactory state of development of all tree and shrub species in the red oak plantation. Analysis of the sanitary condition index showed that pine stands are highly weakened. Weakened pine trees account for 44.7 %, and the sanitary index varies between 3.01–3.41. It is established that the most influential factors of significant deterioration of the sanitary condition of pine plantations on the recultivation lands are root sponge damage and drying of trees due to reduced nutrition of plants that have reached the disturbed maternal horizon at depths over 40–50 cm. To prevent the occurrence of dangerous manifestations of devastation processes, it is necessary to rationally use natural resources, carry out forest recultivation and phytomelioration of disturbed lands. At the same time, it is necessary to implement systems of measures to protect soils of erosion, construction of water retention ramparts, terracing, afforestation and the use of soil protection technologies for growing of agricultural crops
Ключові слова
лісова рекультивація, захисні лісові насадження, меліоративні властивості, кореневі системи, твердість ґрунту, водопроникність, лісова підстилка, санітарний стан, ріст, продуктивність
Бібліографічний опис
Меліоративні властивості захисних лісових насаджень на рекультивованих відвалах Юрківського буровугільного кар'єра : автор. дис. ...кандидата с.-г. наук: 06.03.01 "Лісові культури та фітомеліорація" (с.-г. науки) / І.А. Проценко ; Національний університет біоресурсів і природокористування України. - Київ, 2021. - 27 с
Зібрання