Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биоэкологические особенности пихты белой (Abies alba Mill.) в лесных биогеоценозах Прикарпатья (генезис, возобновление, прогноз)

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Биоэкологические особенности пихты белой (Abies alba Mill.) в лесных биогеоценозах Прикарпатья (генезис, возобновление, прогноз)"

ДНШРОПЕТРОВСЬКИИ НАЦЮНАЛЬНИИ УНИВЕРСИТЕТ

ПАРПАН ТАРАС ВАСИЛЬОВИЧ

ggf.

УДК 581. 526. 426 (477)

БЮЕКОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1ЯЛИЦ1 BLJIOÏ (ABIES ALBA Mill.) В Л1СОВИХ БЮГЕОЦЕНОЗАХ ПЕРЕДКАРПАТТЯ (ГЕНЕЗА, В1ДНОВЛЕННЯ, ПРОГНОЗ)

Спещалынсть 03.00.16 - еколопя

Автореферат дисертацп на здобуття наукового ступени кандидата бшлопчних наук

Дшпропетровськ-2004

Дисерташею с рукопис

Робота виконана

в УкраГнському науково-дослщному ¡нститут1 ripcbKoro л1Ывництва ¡м. П.С. Пастернака (м. 1вано-Франшвськ).

Науковий KepiBHHK

доктор бюлопчних наук, професор Третяк Платон Романович, УкраТнський державний люотехшчний ушверситет, кафедра лшвництва, професор

Офщ1ЙН1 опоненти:

доктор бюлопчних наук, старший науковий сшвробггник Бшова Натал1я Анатолнвна, начальник кафедри товарознавства та mhthoi експертизи (Академия митно1 служби Укра'ши)

доктор б!ололчних наук, професор Царик Йосип Володимирович, завщувач кафедри зоолог!!' Льв1вського нашонального ушверситету im. 1вана Франка, професор

Провщна

установа Нащональний боташчний сад ¡м. М.М. Гришка HAH Укра'ши (м. Кшв)

Захист в^дбудеться " Л" травня 2004 р. о 12.00 годин! на заа'данш спец1ашзовано1 вченоТ ради Д 08.051.04 з присудження наукового ступеня доктора бюлопчних наук у Дншропетровському нащональному ушверситет1 за адресою: 49050, м. Днтропетровськ, вул. Наукова, 13, корпус 17, бюлого-еколопчний факультет, ауд. 611.

3 дисерташею можна ознайомитись у б1блютещ Днтропетровського нацю-нального университету Мшстерства ocßi™ i науки Укра'ши.

Авторефератрозюланий"ДО " квЬня 2004р.

Вчений секретар спещалпованоУ вчено'1 ради,

кандидат бюлопчних наук, доцент

А.О. Дубина

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальность теми. Зменшення дольовоУ учасп ялиш бшоУ (Abies alba Mill.) в люових бюгеоценозах Свропи (Leibundgut, 1984; Larsen, 1989; Korpel, 1995; Schuetz, 2001) та УкраУнських Карпат (Голубець, 1978; Швиденко, 1980; Порада, 1990) вимагас вивчення генези и ареалу, стану, життевосп з позицш популящйноУ екологи (Малиновський, 1996; Саннжов, 1994; Царик, 1991). У карпатських областях площа лют ¡з домшуванням ялищ за останне стор1ччя зменшилась у 2,1 раза (Парпан, 1994). Глибока антропогенна трансформашя л1сових бюгеоценоз1в Передкарпатгя з участю ялищ (Голубець, 1996) вимагае опрацювання еколопчних засад щодо и вщтво-рення та використання. В цьому контекст1 актуальною е проблема вивчення стану довкшля у perioHi Передкарпаття, щзнання особливостей природного вщновлення, йога ценотичш реакщУ, стратепУ ценопопуляцш ялищ, прогнозу Vx сукцесш, що е предметом та завданням популящйноУ еколопУ i теоретичною базою л!авництва.

Зв'язок роботи з науковиии програмами, планами i темами. Дисертацшна робота виконана в лаборатори екологи УкраУнського науково-дослщного ¡нституту прського лювництва ¡м. П.С. Пастернака. Вона була складовою частиною таких держбюджетних тем в перюд 1998-2003 роюв: "Розробити науков1 та оргашзащйщ основи еколопчного монггорингу Л1с1в УкраУни" (№ ДР 0196U014655), "Дата ощнку динамнних змш пщ впливом антропогенних i техногенних факторов на ochobI мошторингових дослщжень у люах репону Карпат" (№ ДР 0100U001489), "Удосконалити систему захо-д1в з вщновлення ялицевих л1ав Карпат" (№ ДР 0196U0146551999).

Мета i завдання дослщження. Мета роботи - анал1з бюеколопчних особливостей ялиш бшоУ в лкових бюгеоценозах Передкарпатгя та обгрунтування ращонального використання ялицевих jiicib.

Для досягнення поставленоУ мети необхщно було виршити там ос-новн1 завдання:

1 охарактеризувати сучасний стан бюлопУ та еколопУ ялиш бшоУ;

■ вивчити шляхи мтрацй'та генезу ареалу ялиш бшоУ;

■ дослщити чисельнють, структуру i життев1сть ценопопулящй ялищ в коршних i трансформованих бюгеоценозах;

■ шляхом мжроекосистемного анашзу оцшити вппив титв структури деревосташв на пщрют ялиш бшоТ;

■ спрогнозувати за допомогою комп'ютерноУ модел1 Forkome сукцесй' KopiHHHX i трансформованих люових бюгеоценоз1в з участю ялицц

■ запропонувати еколопчш засади ращонального використання люових 6i0re0ueH03iB з участю ялищ.

Об'скт досл>дження - nopiHHi i трансформоваж jiicoBi бюгеоценози Передкарпаття з участю ялищ б1лоУ.

Предмет дослгджения - генеза ареалу i шляхи MirpauiY ялищ Giiioi, стан ялицевих цеиоз1в, демограф1чна структура i життевють молодого поколшня ялиш, сукцесп люових б!огеоценоз1в з участю ялищ 6uoi.

Методы дослгдження - екомошторинговий, генетико-еволюцшний, структурно-ценопопуляцшний, м1кроекосистемний, математичне моделюван-ня. Принципи та апробоваш методики: таксацшш, геоботатчш, еколопчш, популящйш, математично-статистичш.

Наукова новизна отриманих результате. Уперше використовуючи генетичш маркери, запропоновано ппотезу щодо ишшв MirpauiT ялищ бшоТ в Карпатський perioH. Оцшено стан люових бюгеоценоз1в Передкарпаття з участю ялищ б1лоТ. Дано детальну характеристику структуры i життевосп молодого поколшня ялищ в р1зних типах люових бюгеоценоз1в та стратепю и ценопопуляцш. На основ! мжроекосистемного аналЬу оцшено реакцп гпдросту ялищ за р1зних тишв структури деревостану. Проведено прогнозне моделювання еколопчних сукцесш люових бюгеоценоз1в з участю ялищ

б1Л01.

Практичне значения одержаних результате. На ochobI отриманих узагальнень сукцесшних процеЫв спрогнозовано розвиток коршних та трансформованих бюгеоценоз1в за участю ялищ та обгрунтовано оптимальш форми рацюнального господарювання, спрямованого на збереження i шдтримання ценопопулящй я лиц!.

Пропознцн автора знайшли вщображення в "Рекомендащях ¡з сталого люокористування в Карпатах (прюритетш напрямки)", "Рекомендащях з удосконалення л1совщновлення в ялицевих люах Карпат", як1 подаш для впровадження у виробництво.

Особнстий внесоьс здобувача. Основш робота, що пов'язаш з розробкою програми i методики проведения дослщжень, збором польових материт, ix аналЬом, узагальненням, штерпретащею та публжащею результат дослщжень, проведен! особисто автором. Робота Т.В. Парпана, П.Д. Маркова "Трансформашя л1слв i вщновлення ялищ бшоУ (Abies alba Mill.) в Центральному ПередкарпаттГ, що опублжована у зб1рнику "Нацюнального аграрного унтерситету" у 2001 рощ, на 60% виконана автором особисто, i йому належить збф матер!алу, його анал1з та шдготовка тексту стагп.

Апробащя результате дисертацн. Основш положения роботи та результата дослщжень доповщались на наукових, науково-практичних конференщях i школах: М1жнароднш науково-практичнш конференцм "Стихжж явища у Карпатах" (Paxie, 1999); I М1жнародшй м1жвуз1вськш

школ^семшар) "Экология 2000: Эстафета поколений" (Москва, 2000); М!жнароднш конференцп молодих учених "Леса Евразии в третьем тысячелетии" (Москва, 2001); XI з''1зд1 УкраТнського боташчного товариства (Хар-kíb, 2001); Науков|'й конференцп Прикарпатського ушверситету ím. В. Сте-фаника (1вано-Франк1вськ, 2001); М!жнароднш науково-практичнш школ1 для молодих учених i спещалютш (Ужгородський нацюнальний ушверситет, Ужгород, 2001); Сьомих Погребняывських читаннях (Кшв, 2001); 1нститут1 CHiry, лавин та ландшафту (Б1рменсдорф, Швейцар1я, 2001); М4жнародн1й конференцп "ГКавницыа дослщження в Украин на початку третього тисячол1ття" (jlbbíb, 2002); II Пущинськш м1жнароднш шксш-ceMÍHapi з екологп "Экология 2002 - эстафета поколений" (Москва, 2002); М1жнароднш науково-практичнш конференцп (Хуст, 2003); М1жнароднш росшсько-фшськш конференцп "Леса Евразии - Белые ночи" (Санкт-Петербург, Йоенсуу, 2003); М1жнародшй конференцп "Природш люи в покпрнш 30h¡ Свропи - uíhhoctí та використання" (Мукачеве, 2003).

Публжацп. За матер1алами дисертацп опублжовано 19 наукових po6ÍT, ¡3 них 4 у фахових виданнях, 11 наукових праць написано у ствавторств1 (одна з яких - у виданнях ВАК Украши).

Структура i обсяг дисертацп. Дисертавдя складаеться 3Í вступу, семи роздшв, bhchobkíb, списку використаних лгеературних джерел (336 найменувань, ¡з них 190 - ¡ноземною мовою) i додатюв. Загальний обсяг роботи становить 193 сторшки. Основний текст займае 125 сторшок. У дисертацшнш робот} лпститься 54 рисунки, 8 таблиць, список використаних посилань - на 29 сторшках i додатки - на 37 сторшках.

ОСНОВНИЙ 3MICT РОБОТИ

СУЧАСНИЙ СТАН БЮЛОГН ТА ЕКОЛОГП ЯЛИЦ1 Б1Л01

(ОГЛЯД Л1ТЕРАТУРИ)

У цьому роздш наведено вггчизняш i заруб!жн1 лггературш дат про бюеколопю ялиц1 6uioï (Швиденко, 1980; Порада, 1990; Zentgraf, 1950; Souleres, 1965; Roussel, 1972; Enescu, 1985; Schuetz, 2001; Ebert, 1998; Ellenberg, 1996; Luescher, 1989 та íh.), iï внутршньовидову генетичну диференшащю (Парпан, 2000; Mattfeld, 1926; Rohmeder, 1961; Huber, 1963; Liu, 1971; Gaudlitz, 1984; Gregus, 1987; Kormutak, 1985; Moualis, 1975; Larsen, 1989 та ¡h. ), еколопю вщновлення (Трибун, 1963; Молотков та íhují, 1971; Мйжша, 1972; Сабан, 1982; Маркш, 1985; Порада, 1990; Бойчук, 1999; Гречаник, 2002; Юсипович, 1988; Парпан, 2003; Brang, 1996; Burschel, 1985; Imbeck, 1987; Korpel, 1995; Leibundgut, 1978, 1984; Mayer, 1991; Ott, 1991; Safar, 1955; Samek, 1967; Simak, 1951; Weber, 1967; Wolf, 1994; Engler, 1905;

Pfueller, 1997; Farrokhpur, 1981; Mosandl, 1984; Ebert, 1998; Hillgarter, 1971; Schutz, 2001; Michiels, 1963 та in.) та еколопчш засади спйкосуп (Larsen, 1986; Korpel, Paule, 1984; Korpel, 1995; Klein, 1980; Schuck, Bluemel, 1980; Schuett, 1978, 1981; Schweingruber, 1982; Enescu, 1985; Horvat-Marolt, 1982; Leibundgut, 1984; Wentzel, 1980; Brill and co-authors, 1981 Tain.).

У цшому, заруб!жш i вггчизняш дослщники бшьше уваги акцентують на бюлогп та аутекологи ялиць В першу чергу беруться до уваги проблема, пов'язаш 31 симптоматикою, патолопею ялищ, зменшенням iT дольовоУ учасп у склад1 деревосташв, ведениям люового господарства. Майже вщсутш роботи з популяцшного напрямку. Розкритгя бюеколопчних особливостей ялищ вимагае специального анашзу щодо генези ареалу та Mirpaqii" виду в еврош. Актуальними е ценопопуляцшш дослщження демограф1чноТ струк-тури передгенеративного поколшня ялищ 6inoY та прогноз 'и динамки в коршних i трансформованих люових бюгеоценозах Передкарпатгя.

ОБ'€КТИ I МЕТОДИКА ДОСЛЩЖЕНЬ

Для вивчення бюеколопчних особливостей ценопопуляцш ювешльно-вфпшльного поколшня ялищ бшоТ в коршних i трансформованих jucobhx бюгеоценозах Передкарпатгя доашдженнями були охоплеш люов1 екосис-теми Старосамб1рського, Самб1рського, Болех1вського, Калуського, Солот-винського, Надвфнянського, 1вано-Франмвського, Галицького, Коломийсь-кого, Берегометського держлюгосгнв, що презентують гюширення ялиц1 бшоТ в межах и схщного ареалу на територи Передкарпатгя.

Оснйвш дослщження проведен! на 14 пробних площах, яш закладеш в коршних ялицево-дубових бюгеоценозах (3, 14), умовно-коршних: грабово-буковому (1), ялицево-буковому (6); короткотривалопохщних: грабово-бере-зовому (4), березово-грабовому (5); довготривалопохщних: яличниках (8,13), сосняках (9,10,11, 12), буково-грабовому (2) i культурах дуба швшчного (7).

Закладання пробних площ проводили за загальновизнаними у nicoaiii таксацп методиками (Анучин, 1982). Типи люу i типи люорослинних умов визначали за принципами л1с1вничо-еколопчноУ класифжацп (Погребняк, 1945; Воробйов, 1967; Бельгард, 1971; Герушинський, 1996), а тип люового бюгеоценозу i CTyniHb трансформацп - за пщходами, прийнятими в еколого-фггоценотичшй класифжацП'(Голубець, 1971; Рисш, 1980).

Оцшка стану л1с1в проведена на об'ектах локального монггорингу за методикою программ "ICP-Forest" ¡з картуванням розмщення дерев i проекщй крон. Р'тень сумарного показника техногенного забруднення стгу та лгсовоУ пщстилки визначено за методикою А.П. Соколова (1990).

Вивчення генетичних Bapiauitt мггохондрш ДНК (МтДНК) у ценопопулящях ялиш проведено методом ¡зозимного анал1зу (Liepelt, 2002).

Генеза ареалу ялиш на европейському континент! i в Передкарпагп охарактеризована за даними споро-пилкового анагизу (Bertsch and co-authors, 1952; Kramer, 1992 та ¡н.; Калинович 2001, 2002), а шляхи MirpauiT - за генетичним анал13ом МтДНК, як! проведен! з нашою участю.

Для облшу природного вщновлення застосовано виб1рково-статистичний метод (Сабан, 1982; Сашпков, 1992). Онтогенетичний стан прегенеративних особин ялиш, Ух життевють визначали за методичним принципом, прийнятим у популяцшнш еколопУ (Смирнова 3i сшвавторами, 1989; Злобш, 1989; Парпан, Чистякова, 1990; Царик, 1991; Саншков, 1992), i люовш еколопУ (Диренков, 1984; Андреева 3i сшвавторами, 2002). М1кроеко-системний анал1з проведений за методикою Н.С. СаншковоУ (1992).

Моделювання сукцеай л'1сових ценоз1в проводилось за допомогою програми комп'ютерного моделювання Forkome згщно з методичними принципами I.I. Козака i B.I. Меншуткша (1997).

ПРИРОДШ УМОВИ ПЕРЕДКАРПАТТЯ

На основ! лггературних даних подано характеристику геоморфологи i рельефу, клшату, грунтт, л1с1вничо-геоботашчного районування репону. Природш умови Передкарпаггя сприятлив1 для формування л1сових б1огеоценоз1в р1зного складу та продуктивности з участю ялиш i вщповщають УУ аут- та синеколопчному оптимуму. .Шеи periony вщносяться до смуги дуже сильноУ антропогенноУ трансформаци (Голубець, 2001). Навколо промисло-вих пщприемств сформувалися зони високого аеротехногенного забруднен-ня, HKi ¡ндикуються вм1стом ¡нгред1ент1в у cHiry та лковш шдстилщ.

Сумарний коефЫент забруднення х!м1чними елементами сшгового покриву навколо БурштннськоУ ДРЕС досягае 200 фонових значень, Калуша -64, а у люовоУ шдстилки - 50 i 20 вщповщно. Внаслщок забруднення середовища дефол!ашя дуба черешчатого коливаеться в межах 33-48%, бука люового - 20-27% i ялищ битоУ - 20-22%. В умовах сучасного аеротехногенного забруднення Передкарпаття ялиця е вщносно стшкою i характеризуеться низьким класом пошкодження.

ГЕНЕЗА АРЕАЛУ ТА М1ГРАЦ1ЙН1 ШЛЯХИ ЯЛИЦ1 Б1ЛО!

Mirpauiio i формування ареалу ялиш биюУ в Сврош вивчали переважно заруб1жн1 (Mattfeld, 1926; Langer, 1963; Beug, 1967; Schneider, 1979; Lang, 1994; Bergmann, 1995; Gomoru and co-authors, 2003 та ¡н.), р1дше вггчизняш вчеш (Зеров, 1952; Артюшенко та ¡н., 1982; Калинович, 2002, 2003 та ш.). Вони базувались в основному на споро-пилковому тдходь Генетичш маркери почали застосовуватись недавно (Liepelt and co-authors, 2002).

За даними споро-пилкового анагизу Mirpauin ялиш в голоцеш запропоновано дв1 гшотези (Firbas, 1952; Bertsch, 1952; Kral, 1980; Kramer, 1992; Huntley, Birks, 1994). За першою, ялиця з ГПвшчно-ггалШського рефупуму м1грувала у центральноевропейсьм райони: центрально-альгийським, твденно-захщним юрським i схщноальтйським шляхами. Haaani схщноальпшський роздшився на судетський i карпатський. За другою ппотезою, ялиця м1грувала з швдня Балкан у двох напрямках: швшчно-захщному вздовж Адрттичного узбережжя у район швденних Альп та у швшчно-схщному до румунськоТ й украТнськоУ частин Карпат. У Передкарпаття ялиця б!ла разом ¡з грабом i буком заселилась близько 2300 poKiB тому (Артюшенко та ш., 1982; Калинович, 2002, 2003).

Шляхи MirpauiY у шсляльодовиковий перюд визначаються за генетич-ними маркерами в м|'тохомдр1альн1й ДНК (Liepelt, Bialozit, Ziegenhagen, 2002). Ix використовують для реконструкци фЫогенезу багатьох хвойних вид1в (Gugerli and co-authors, 2001).

Рис. I. Гаплотипи в карпатських популяшях ялиш бглоТз ймов1рними м1грацшнимн шляхами (ипграцШний шлях ялиш, що походить ¡з ГПвшчно-аиенншського рефупуму (1); м1грашйний шлях ялиш, що походить ¡з Балкаиського рефупуму (2); пунктирна лнпя - граница мш |шграшйними потоками).

Географ^ний розподш гаплотитв ялиш з двома алелями (генетичними вар1ашями) у марпнапьних популящях УкраУнських Карпат засвщчус, що

ялиця кйгрувала сюди двома шляхами - з твдня €вропи до Румунських 1 частково УкраУнських Карпат та з ЦентральноУ Свропи у Словацько-польсько-украУнськ1 Карпати. Тому в УкраУнських Карпатах 1 Передкарпагп в ареаш ялнц1 б1лоУ видшяються дв1 географини раси з ¡нтрогресшною зоною (рис. 1). М1грашйш шляхи сформували в тзньоголоценовий перюд сучасний ареал ялищ. В УкраУнських Карпатах вона мае осередки масового, значного 1 поодинокого зростання (Голубець, 1971), а в Передкарпагп - масового 1 значного поширення.

ЕКОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 В1ДНОВЛЕННЯ ЯЛИЦ1 Б1Л01 ТА II життевють У Л1СОВИХ БЮГЕОЦЕНОЗАХ ПЕРЕДКАРПАТТЯ

Еколопя та житгсвкть природного вщновлення ценопопулящй ялнш бшоТ п'|д наметом лкових б'югеоценоз1в. Характерною особливою коршних 1 похщних бюгеоценоз1в з участю ялищ на Передкарпагп е те, що в Ух природному вщновленш зустр1чаеться переважно ювешльне поколшня ценопопуляцГУ ялиш б1ЛоУ. Йото ильисть, розмшення на плоил 1 життевкггь мають своУ особливосп. За щшынстю ювеншьно-шатурш особини ялиш бувають дуже густими, густими, середньоУ густоти \ рщкими, а за розмпценням на плоин - р1вномфними 1 груповими.

Дуже густе в1дновлення характерне для ялицево-букового (6), ялицево-дубового угруповань (14); густе - для грабово-букового (1), буково-грабового (2), ялицево-дубового (3), соснового (11); середньоУ густоти - для грабово-березового (4), березово-грабового (5), ялицево-дубового (7), соснових (9, 12) 1 рщке - для ялицевих (8, 13) 1 ялицево-соснового (10) бюгеоценоз1в. За розмщенням на плоцц переважають дигянки з ршномфним вщновленням, а третя частина дшянок мае групове розташування.

Ювешльний шдр1ст характеризуеться трьома р1внями життевосп з переважанням пониженоУ I низькоУ. 1матурш й особливо В1рпшльш особини характеризуються нормальною та рщше пониженою життевютю, яю мають особливост'1 в дослдаених бюгеоценозах. У ц'шому шд наметом дерево-стан ¡в переважають особини нормально!' 1 пониженоУ життевосп (рис. 2). В середньому бшя половини (51%) шдросту мае нормальну життев1сть (з коливанням в1д 40 до 79%), понижену - 35% (з коливанням вщ 21 до 51%) 1 низьку - 14% (з коливанням вщ 8 до 32%).

Середньор1чний прир1ст особин ялищ в зональних л1Сорослинних умо-вах залежить вщ просторовоУ структури бюгеоценоз1в та ¡ндикуе р1вень и життевосп. У нормапьних за життев!'стю особин вш коливаегься вщ 9 до 26 см,

пониженоТ житгевосп - 4-5 см i низько! - 2-3 см. ГПд наметом nicy до 10-12 рок)в ялиця мае низьку життев1сть, що е характерною особливютю виду.

Бюгеоценози В Ж- ln;S Ж-2п;0 Ж-Зл

Рис. 2. Житгев1сть пщросту ялищ бшок Ж-1п - з нормальною життшстю, Ж-2п - з пониженою жипев1спо,

Ж-Зп - 3 низькою житгев1спо.

Ювеншьно-в1рпн1льне пoкoлiння ялищ за висотною структурою мае др1бну, середню i велику фракцн. У др1бшй фракцн переважають низьм, в середнш - понижен!, а у великш - нормалью за життев1стю особини.

У дисертацшшй робот1 детально охарактеризован! щшьшсть, BiKOBa i висотна структура, життев1сть ювен1льно-в1рпншьних особин ялищ в KopiH-них i трансформованих л ¡сов их бюгеоценозах. 1люстративно представлена морфолопчна просторова структура лгсових уфуповань.

Спектр онтогенетичних craHiß ценопопуляцш Abies alba в коршних i трансформованих люових бюгеоценозах р1зний. В коршних i умовно-корш-них уфупованнях ценопопулящя ялищ за вковим спектром нормальна, а в коротко- i довготермшовопохщних - ¡нвазшна i регресивна. У в!ковому сташ переважають передгенеративш ювеншьночматурш, рщше BipriHinbHi особини ялищ, генеративш зустр1чаюгься тшьки в нормальных за спектром це-нопопулящях. iHiui деревш види представлен! переважно в!рпшльно-генера-тивними особинами (рис. 3).

Динамжа виновного процесу ялищ залежить вщ структури люових угруповань. У природних ялицево-дубових бюгеоценозах вщбуваеться безпе-рервний процес люовщновлення i формування ценоз1в ¡з континуальною

вертикальною структурою. Ценопопулящя ялищ нормальна, а дуба череш-чатого - регресивна.

Рис. 3. Спектри онтогенетичних сташв ценопопуляцш Abies alba та ¡нших вщцв у коршних i трансформованих бюгеоценозах Передкарпаття.

В умовио-Kopinnnx грабово-букових i ялицево-букових ценозах вщнов-лення ялищ носить дискретно-хвильовий характер, що спричинено перюдич-nicTio i'i насшненошення. Ценопопулящя ялищ нормальна, а бука люового представлена в1рпншьно-генеративними особинами.

У природних трансформованих фабняках ¡з буком, грабняках i3 березою, дубняках i сосняках вщновлення ялищ мае хвилепод!бний характер ¡з двома-трьома максимумами. За сприятливих умов ювеншьний та ¡матурний шдрост переходять ¡з понижено! до нормально!' життевостк У фабняках, березняках i дубняках заселения ялицею розпочинаеться з 5-10-pi4Horo BiKy, у сосняках - у Biui 25-35 роив. Ценопопулящя ялищ ¡нвазшна, а ¡нших вид1в переважно рефесивна.

Умонодомшантних ялицевих уфупованнях вщновлення гальмусться на ранньому еташ ювешльного перюду, що обумовлено високою повнотою деревосташв, конкуренщею з боку ожини та несвоечасним проведениям вибфкових рубок. Ценопопулящя ялищ е переважно рефесивною.

М1кроекосистемний аналЬ конкуренцп" мЬк шдростом ялиш 6Lnoi' i деревами-еднф1каторами. Вперше, на приклад1 двох люових 6i0re0ueH03iB

¡з незначною участю ялищ 61 лен у головному намел та дом1нуванням ялицевого пщросту, проведено мжроекосистемний анал1з, який полягае у з'ясуванш впливу структури деревостану \ фактор)в середовища на бюметричш показники ялицевого пщросту.

Розраховаш коефщ1енти парноТ кореляцп показали взаемозв'язки бюметричних показниюв пщросту ялищ бмоТ з характеристиками деревостану 1 середовища. У грабово-буковому деревосташ ткнота зв'язку виявилась незначною 1 в бщьшосгп випадюв склала менше 0,4. Це евщчить про слабкий зв'язок м1ж цими величинами. Доскшрний кореляцшний зв'язок наявний м1ж абсолютною повнотою деревостану 1 висотою шдросту (г = -0,45, с! =4,1), а також М1'ж фотосинтетичною активною радаащею 1 д1аметром крон пщросту (г = 0,63, (1 = 7,0). Слабка корелящя зазначена кпж кореневою конкуренщею деревостану (ККД) та висотою пщросту (г = -0,39). Статистичний анагнз показав, що пщ наметом грабово-букового деревостану з тшьовим типом еколопчно'У структури у вологих багатих лкорослинних умовах М1Ж едифкатором буком I пщростом ялищ кореляцшш зв'язки слабк1.

У грабово-березовому бюгеоценоз1, який мае близьку до свшювоТ еко-лопчну структуру, проел¡дковуеться дещо ¡нша ситуащя. За вЫма показни-ками деревостану та пщросту пом1чена середня корелящйна залежшеть. Бшьш тюшше I достов1ршше р1ст пщросту за об'емом 1 висотою зв'язаний з ¡ндексом ККД (г = -0,55-0,64, (1 = 5,6-7,8). Невисока кореляцшна залежтсть наявна м!ж ФАР 1 показниками росту пщросту (г = 0,32-0,35). Ряд кривих загального виду у = ах"ь, яю апроксимують р1ст пщросту за висотою I об'емом у залежностп вщ ККД, описуються р1внянням регресп для приросту за об'емом: у = 1511,2х"1,5'39, де Я2 = 0,4648; приростом за висотою: у = 151,49х"0-607, де Я2 = 0,3235; за висотою шдросту: у = 2155,4х"°'5985, де Я2 = 0,4425, та р1внянням регресп запежносп м1ж ККД та диаметром крон: у = 1154,7х"°'4473, де Я2 = 0,5257.

Природне вщновлення ялищ бьпоТ на зрубах ялицево-букових бшгеоценоз1в. Ус1 зруби, кр1м св1жих, у достатнш кшькосп забезпечеш природним вщновленням. У портнянш з ¡ншими деревними люоутворюва-чами процес вщновлення ялищ бшоТ е особливим. На евгжих зрубах ялиця зустр1чаеться рщко, а на старших кшьюсть особин нормально!' життсвосп е в 5-8 раз ¡в бшьшою. Вторинш сукцесн ценопопуляцш головних люоутво-рюючих вид1в на ялицево-букових зрубах за видовим та кщькюним складом забезпечують вщтворення коршних деревосташв без люокультурного втручання. Супутш деревш види (береза, осика, верба) масово з'являються на 2-3-р1чних зрубах 1 створюють сприятлив1 умови для виживання самоЫву

ЯЛИЦ1.

ПРОГНОЗНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКОЛОГ1ЧНИХ СУКЦЕС1Й Л1СОВИХ ЦЕН031В 3 УЧАСТЮ ЯЛИЩ Б1Л01

Використовуючи модель прогнозування сукиесш люових бюгеоценоз1в FORKOME, отримано прогноз лкових ценоз1в з участю ялищ 6Lnoi на Передкарпатп. Вони мають загальш та особлив1 тенденип динамши в залежносп вщ глибини трансформацп бюгеоценозт.

У KopiHHOMy грабово-ялицево-дубовому бюгеоценоз1 сукцесп спрямоват на змшу домшування за ф1томасою дуба на бук. Перший на початку прогнозу займав 56% фп-омаси, а пщ кшець передбачаеться лише 5%, бука - вщ 2% на початку до 71% пщ кшець прогнозованого перюду. Постшну участь у склад1 коримого угруповання мають ялиця та граб. За чиселыпстю особин у фггоценоз1 домшуватиме ялиця, бук, граб та дуб.

В ялицево-буковому умовно-коршному бюгеоценоз1 сукцеЫя перед-бачае домшування бука за фггомасою - на початок прогнозу Bin займае 74%, а пщ к1неиь - 59%. Постшну участь на piBHi 15-26% братиме ялиця. П1д К1'нець прогнозу 14% фп-омаси передбачаеться для граба i 12% - для дуба. За чисельшстю особин участь бука за перюд прогнозу буде зменшуватися з 60% до 35% на користь ялищ, граба i частково дуба.

У грабово-березовому трансформованому короткотривалопохщному б1огеоценоз1 BiKOua дина\пка е особливою. Основний домшант (береза) )псля 50-pi4iioro перюду з часу початку прогнозу вщпадае, а його мюце займають KopiHHi деревн! види: у загальрнй фпхэмаЫ б'тя 63% припадатиме на бук, 24% - на ялицю i до 13% - на граб. За чиселыпстю особин прогностичний склад такий: 45% ялиц1,25% бука, 20% граба i »¡ля 5% дуба.

В ялицево-сосновому довготривалопох!дному культурбюгеоценоз) волого'1 буковоУ суяличинн динам1ка за ф1томасою складаеться так, що сосна, починаючи з 150-р1чного nepiofly вщ часу прогнозу, випадае з деревостану. Пщ инець прогнозу фпомаса ялиц1 складатиме 41%, бука i дуба - по 15%, липи - 24% i граба - 5%. За чисельнютю особин 3i 100-pi4Horo перюду i до к1нод прогнозу деревостан матиме склад, близький до умовнокоршного: 35% ялищ, 25% бука, 20% липи, 20% граба.

У чистому ялицевому довготривалопохщному 6ioreoueno3i вологоУ дубово-буковоУ суяличини у eiKOBOMy прогноз! сукцесп за фггомасою до 250-pi4Horo nepiofly дом1нуватиме ялиця, апе пщ к1нець прогнозу м ф1томаса складатиме 50%, бука та липи - 16%, граба - 15%, дуба - 2% i сосни - 1%. Сшввщношення деревних вшцв с таким: 38% припадатиме на ялицю, 11% -на бук, 13% - на граб, 21% - на липу i 17% - на imui види. За чиселыпстю особин у модел1 шсля 150 рокш формуватиметься змшаний деревостан, де на ялицю i граб припадатиме по 35%, на бук - 20% i липу - 10%.

ЕКОЛОГ1ЧН1 ЗАСАДИ РАЦЮНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ Л1СОВИХ БЮГЕ0ЦЕН031В 3 УЧАСТЮ ЯЛИЦ1 Б1Л01

Враховуючи ¡нвазШний характер популящй ялищ в трансформованих довготермшовопохщних грабово-букових, буково-грабових, ялицевих, яли-цево-соснових 1 соснових деревостанах та короткотермшовопохщних - гра-бово-березових 1 березово-фабових ценозах, слщ спрямувати господарсьм заходи на регулювання життевосп гпдросту ялищ, а також на сприяння природному вщновленню бука, дуба, клена-явора тощо.

Спектр вдового стану ценопопуляцш ялищ в коршних уфупованнях належить до нормального типу. Для такого типу ф|топопуляцш необхщно практикувати активну форму охорони. Вона передбачас проведения плентерних 1 виб1ркових рубок, яи сприяють формуванню 1 збереженню плавно-вертикально!' I мозшчноГ горизонтально'1 структур та пщтриманню повночленносп ценопопуляцШ, забезпечують перехщ особин ялищ з низько'1 до нормально! житгевосп та сприяють природному вщновленню коршних уфуповань. Ценопопуляцш дуба черешчатого в коршних ценозах е регре-сивна. Тому необхщно практикувати в урожайш роки сприяння його природному вщновленню шляхом рихлення пщстилки та шпигування жолуд1в.

У яличниках, за спектром вщновного складу, ценопопулящя ялищ близька до рсгресивноУ. Режим еколопчно обгрунтованого господарювання тут повинен бути спрямований на використання деревних ресурЫв ялищ I сприяння природному вщновленню листяних люоутворювач1в шляхом застосування виб1рковоУ I плентерноУ системи рубок, а у випадку досягнення в!ку СТИГЛ0СТ1 - поступових рубок.

ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦН

У дисертацп наведено теоретичне узагальнення та анал1з експеримен-тальних даних щодо сучасного стану популяцн ялищ бшоТ на Передкарпатп, генези и ареалу та м1гращйних шлях1в, стшкосп до ди чинниив середовища. На основ1 матер1ал1в дослщжень з'ясовано щшьшсть I житгев1сть та стратепю ценопопуляцш ялищ, еколого-бюлопчш особливосп природного вщновлення та розроблено прогнозш модел1 сукцесш у коршних та трансформованих люових б|'огеоценозах.

1. ГПсля ¡нтенсивного рубання л¡с1в Передкарпаття середини XX столптя в сучасному люовому покрив1 коршних дубових 1 букових деревосташв та похщних деревосташв ¡нтенсивно вщновлюеться ялиця бша. Це закономфне явище зумовлено и високою адаптивною здатшстю 1 заселениям нею територп Передкарпаття ще на початку субатлантичного пер'юду (2300 рокш тому).

2. Еволющя формування дубово-ялицевих, ялицево-дубових, ялицево-букових i буково-ялицевих niciB призвела до часткового витюнення ялицею бука i граба, чисельшсть ценопопуляцШ яких помггно знизилась. Господар-ська д1ялыпсть спричинила зм1ну просторовоУ структури бюценотичного покриву, за якоУ суттево скоротились площа лгав з участю ялищ i сформувались похщш деревостани.

3. Сучасний европейський ареал ялищ бшоУ приурочений до прських та передпрних per¡ohíb. Географ^чною особливютю виду е континуапьшсть ценопопуляцш, яка зумовлюе безперервш MirpauiiiHi процеси. На територш УкраУнських Карпат i Передкарпатгя ялиця м1грувала двома шляхами: з Балканського та Швшчноапенншського швостров!в. Свщченням цього е два и гаплотипи в УкраУнських Карпатах i чггка штрогресШна зона м1ж групою географ1чних популяцШ.

4.1нтегральний показник нагромадження xím¡4hhx елеменпв у CHiry та люовш пщстилщ навколо Калуша перевищуе фонов! значения у сшговому noKpHBi у 50, в пщстилщ — 20 pa3ÍB, а навколо БурштинськоТ ДРЕС вщповщно у 200 i 50 фонових значень. Аеротехногенне забруднення впливае на стан л1сових бюгеоценоз1в. На мошторингових дшянках р1вень дефол1ащУ у дуба черешчатого - 33-48%, бука люового - 20-27% i ялищ бшоТ - 20-22%.

5. У коршних та умовнокоршних бюгеоценозах Передкарпатгя ценопо-пулящУ Abies alba вщзначаються повночленними спектрами онтогенетичних crahíb та p¡3hobíkoboio структурою. У вшовому cneicrpi ценопопуляцШ ялищ чисельшсть ювеншьного поколшня ялищ е найбшьшою. Ценопопулящя ¡нших вид1в е переважно генеративно-регресивною. Щшьшсть ювеншьно-¡матурного поколшня ялищ е дуже густою i густою, а и особини характе-ризуються здебшьшого нормальною житгев^стю. 3 висотою пщросту про-слщковуеться збшьшення чисельносп особин ялищ нормальноУ життевосп.

6. У трансформованих короткотривалопохщних i довготривалопохщ-них бюгеоценозах ценопопулящя Abies alba е переважно ¡нвазшна, а ¡нших вщцв - генеративно-регресивна. У bíkobux спектрах ценопопулящУ домшуе ювешльне поколшня ялищ. Щшьшсть вщновлення е середньою за густотою, а в чистих яличниках - рщкого. У висотнш cTpyicrypi переважають особини ял huí з нормальною життевктю.

7. За мкроекосистемним анализом деревних ценопопуляцш встанов-лено вплив структури i функщй дерев-еднфкатор1в на показники росту ялицевого пщросту. У березово-грабовому дендроценоз1 виявлеш досто-BipHi зв'язки (г = -0,6-0,7) мгж кореневою конкуренщею деревостану та об'емним i поточним приростом пщросту ялищ бшоУ, у грабово-буковому дендроиеноз! зв'язки слабил (г = -0,3-0,4), що вказуе на незначну реакщю пщросту у ценозах тшьового типу еколопчноУ структури.

8. Зруби ялицево-букових деревосташв за видовою структурою 1 чисель-шстю забезпечеж природним вщновленням. Заселения реактивними видами зруб1в р1зно1 давноспч вимагае своечасного проведения доглядових рубань з метою формування коршних за складом деревосташв.

9. Моделювання динам¡ки лкових бюгеоценоз1в з участю ялищ бшо1 розкривае циюнчну змшу чисельносгп вщцв та 1х фггомаси. В ялицево-букових Гепах модель прогнозуе випадання сенильних 1 створення оптимальних умов для ¡нших вжових груп дерев. Цикшчш фази вщбу-ваються з домшуванням ялищ1 бука. У ялицево-дубовому Геш прогнозуеться змша на бук з меншою участю ялищ 1 випаданням дуба. В чистому ялице-вому бюгеоценоз1 в модел1 передбачаеться поява бука, що е ¡ндикатором циюпчност1 розвитку двох симпатричних вид1в (бука 1 ялищ); в коротко- 1 довготривалопохщних уфупованнях (березняках, фабняках, сосняках) прогнозуеться тенденщя переважання ялищ за фггомасою та чисельшстю на фазах в ¡ко в 01 динамки як результат еволюцшно1 адаптацп ялищ та ¡нших вид!в в екотопах Передкарпатгя.

10. Вщновлення ялищ в коршних, умовнокоршних I трансформованих бюгеоценозах, формування складних бюгеоценоз1в з участю толерантних вид1в е важливим резервом пщвищення продуктивности 1 бюлопчноУ стш-кост1 люв Передкарпаття. В молодняках реактивних вид1в, у дубняках \ соснових культурф1тоценозах ¡з пщростом ялищ, доглядовими рубаннями необхщно прискорити процес формування ценозт з участю ялищ. За не-достатньоТ и кшькосп - практикувати виЫвання з використанням поавного матер1алу мшцевих ценопопулящй. Бюеколопчш особливосп ялищ, сучасний спектр вшового складу и ценопопулящй дозволяють рекомендувати в практику впровадження метод1в стапого лгсокористування.

11. У ценопопулящях ялицi нормального типу необхщно практикувати активну форму охорони шляхом проведения плентерних 1 вибфкових рубок. За швазшного характеру ценопопуляцн необхщно проводити виб1рков1 ру-бання з метою регулювання ртшв житгевосп пщросгу ялищ I сприяння природному вщновленню дуба та бука. У ценопопулящях, близьких до регре-сивних, рекомендуеться спрямувати господарсью заходи на сприяння вщновлення ялищ шляхом проведения виб1ркових 1 поступових рубок.

СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛ1КОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦН

1. Парпан Т.В. Бюлого-географ1чш особливостч ялищ бикн у Центральна €вроп"| та в Украш! // Науковий вюиик. - Льв1в: УкрДЛТУ, 2000. - Вип. 10.3.-С. 54-69.

2. Парпан Т.В., Марюв П.Д. Трансформащя л1с1в i вщновлення ялищ бшоТ (Abies alba Mill.) в Центральному Передкарпатп // Науковий bíchhk Нацюнального аграрного ушверситету. - КиУв: НАУ, 2001. - Вип. 46. -JTícíbhhutbo. - С. 29-34 (автором закладено дослщш об'екти i проведено анал13 результате).

3. Парпан Т.В. Вивчення конкуренты!« взаемозв'язгав mí>k пщростом ялищ бшоУ (Abies alba Mill.) та деревостаном-едифжатором // Науковий bíchhk. - JlbBie: УкрДЛТУ, 2002. - Вип. 12.4. - С. 63-69.

4. Парпан Т.В. Вторинна сукцеая на зрубах ялицево-букових дендроценоз1в Передкарпатгя // Еколопя та ноосферолопя. - К.-Д.: ДНУ, 2003. - Т. 14. - № 3-4. - С. 29-32.

5. Parpan W., Bondarrczuk Р., Parpan Т. Zmiany antropogeniczne w lasach ukrainskich Karpat i ich ekologiczne nastepstwa // Eko biuletyn 3/97. -Warszawa: Towarzystwo mokotowskiego uniwersytetu trzeciego wieku. -S. 13-16 (автор брав участь y 36opi матер1алу, його aHanÍ3¡, шдготовщ статп).

6. Рафап W., Bondarrczuk Р., Parpan Т. Gospodarka lesna w ukrainskich Karpatach // Eko biuletyn 3/97. - Warszawa: Towarzystwo mokotowskiego uniwersytetu trzeciego wieku. - S. 17-18 (автор брав участь y 36opi MaTepiany, його anajiÍ3Í, шдготовш CTaTri).

7. Парпан В.I., Шпарик Ю.С., Парпан Т.В. Бюр1зномаУття люових фгго-ценоз1в УкраУнських Карпат // Bíchhk Прикарпатського ушверситету. -1вано-Франювськ: ПУ, 2001. - Серы бюлопя. - Вип. 1. - С. 4-12 (автором 3¡6paHO матер i ал и та проведено аналп результате дослщжень).

8. Парпан B.I., Шпарик Ю.С., Марюв П.Д., Парпан Т.В., Brrep P.M. HayKOBi та орган ¡зацшш основи еколопчного монггорингу л!с1в // HayKOBÍ основи ведения багатощльового люового господарства у Карпатському perioHi. - 1вано-Франювськ: ЕКОР, 2001. - С. 215-227 (автор брав участь у 36opi MaTepiany, його анашзО.

9. Парпан B.I., Шпарик Ю.С., Парпан Т.В., MapKÍB П.Д. Вплив промислових eMÍciñ на стан л1ав Центрального Передкарпаття // 36ipHHK наукових праць. - МиколаУв: Вид-во МФНаУКМА, 2001. -Еколопя. - Т. 11. - С. 85-88 (автор брав участь у збор! матер1алу, його тъпт, пщготовш CTaTTi).

10. Парпан B.I., Шпарик Ю.С., Парпан Т.В., A. Buergi, В. Comniarmot, A. Zingg. GBponeñcbKÍ основи сталого люокористування // .Шсовий i мисливський журнал. - 2002. - Вип. 4. - С. 16-18 (автор брав участь у 36op¡ матер1алу i його анал1з1).

11. Парпан Т.В. Сучасне природне вщновлення ялищ бшоУ як фактор CTa6mbn0CTÍ л!сових екосистем // MaTepiaan МжнародноУ науково-

практично!' конференцй, Укра'ша. - Paxits: Поличка "Карпатського краю", 1999. - № 13 (113).-С. 274-275.

12. Парпан Т.В. Изучение и охрана биоразнообразия лесных экосистем // Сборник тезисов 1-й Международной межвузовской школы-семинара по экологии "Экология 2000: эстафета поколений". - М.: МГУЛ, 2000. -С. 84-85.

13. Парпан Т.В. Сучасна л1сова парадигма та ïï впровадження в практику гос подарю в ання формацп' ялицевих niciB Карпат // Науковий bîchhk Ужгородського ушверситету. - Ужгород: УНУ, 2001. - Сер1я бюлопя. -№ 10.-С. 181-182.

14. Марюв П.Д., Шпарик Ю.С., Парпан Т.В. Структура та вщновлення передпрних ялицевих л1ст Украшських Карпат // 36ipHHK науково-практично! конференцй. - Харюв, 2002. - С. 233-234 (автором з!брано матер1али та проведено анализ результат дослщжень).

15.Парпан Т.В. Микроэкосистемный анализ влияния структуры и функций древостоя на подрост пихты белой Abies alba Mill // Сборник тезисов 2-й Пущинской международной школы-семинара по экологии "Экология 2002: эстафета поколений". - М.: МГУЛ, 2002. - С. 35-36.

16. Парпан Т.В. Вщновлення ялищ бшо!" (Abies alba Mill.) в похщних сосняках Прикарпатгя // Зб1рник тез Miжнapoднoï конференцй' в Мукачевому. - Б1рменсдорф-Рах1в, 2003. - С. 230-231.

17.Парпан Т.В. Моделирование сукцессий в лесах Украинских Карпат // Сборник тезисов 3-й Международной конференции молодых ученых "Леса Евразии - Белые ночи". - Санкт-Петербург-Йоэнсуу (Финляндия), 2003. - С. 36-37.

18.Козак I., Меншуткш В., Парпан В., Шпарик Ю., Парпан T., Bhep Р., Козак О., Сенько 3. Комп'ютерна ¡мггашя динам1ки природного букового люу в басейш р. Боберка в Украшських Бескидах // 36ipnnK тез М1жнародно!' конференцй' в Мукачевому. - Бфменсдорф-PaxiB, 2003. -С. 85 (автором закладено дослщш об'екти та проведено анал1з результатт).

19.Марк1в П.Д., Парпан Т.В. Л1совщновш процеси в ялицевих (Abies alba Mill.) npafiicax Украшських Карпат // Зб^рник тез М!жнародноУ конференцй' в Мукачевому. - Бфменсдорф-PaxiB, 2003. - С. 90-91 (автором 3i6paHO матер ¡ал и та проведено анашз результате дослщжень).

АНОТАЦШ

Парпан T.B. Бтеколопчш особливосп ялищ 6úioí (Abies alba Mill.) в л1сових бюгеоценозах Передкарпаття (генеза, вщновлення, прогноз). -Рукопис.

Дисертащя на здобуття наукового ступеня кандидата бюлопчних наук за спещальнютю 03.00.16 - еколопя. Дншропетровський нащональний уншерситет, Дншропетровськ, 2004.

У дисертанп дано анашз бюеколопчних особливостей ялищ бшоТ з позищй системносп виду. Охарактеризовано генезу ареалу i шляхи Mirpanií ялищ бшоТ в Свропк На ochobí генетичного анашзу показана м1гращя ялищ на TepuTopiio УкраУнських Карпат та Передкарпаття, яка вщбулась двома шляхами. Свщченням цього е два гаплотипи та наявшсть штрогресшноТ зони м1ж популящями. Дослщжена чисельшсть, структура i життев1сть ценопопулящй ювешльно-в1рпшльного поколшня ялищ в кор1нних i трансформованих бюгеоценозах. Охарактеризовано спектр онтогенетичних сташв ценопопулящй Abies alba в коршних i трансформованих люових бюгеоценозах. Проведений мкроекосистемний анашз впливу структури i функщй деревостану-едифжатора на бюметрнчт показники пщросту в трансформованих деревостанах. Вивчено заростання зруб5в pÍ3Ho'í давности теля поступових рубок i встановлено кшьюеш показники природного вщновлення за головними лкотв1рними та супутними видами. За допомогою комп'ютерноУ модел1 FORKOME спрогнозовано сукцесн в коршних i трансформованих люових бюгеоценозах з участю ялищ. Запропоновано eKo.norÍ4ni засади рацюнального використання л1сових бюгеоцешшв з урахуванням в i ко в их спектрш онотогенетичного стану ценопопулящй ялищ oltoí Передкарпаття.

Ключов! слова: ялиця 6üia, Передкарпаття, генеза ареалу, природне вщновлення, житгевий стан, мшроекосистемний анал1з, моделювання, ращональне використання.

АННОТАЦИЯ

Парпан Т.В. Биоэкологические особенности пихты белой (Abies alba Mill.) в лесных биогеоценозах Прикарпатья (генезис, возобновление, прогноз). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, 2004.

В диссертации на основании литературных данных охарактеризовано современное состояние биоэкологии пихты белой, её внутривидовая

изменчивость. Раскрыта генетическая дифференциация в европейском ареале и проблема естественного возобновления.

На основании генетических исследований предполагаются два пути миграции пихты в послеледниковый период на территорию Украинских Карпат. Аргументом послужили разные генетические вариации митохондрий ДНК в популяциях пихты. Южные Украинскокарпатские популяции представлены краткой алелью. В остальных популяциях выявлена другая генетическая вариация. Между популяциями прослеживается интрогрессивная зона, что свидетельствует о стыке двух миграционных путей.

Исследована численность, структура и жизненность ювенильно-виргинильного поколения пихты в коренных и трансформированных биогеоценозах, анализ экологических особенностей и демографической структуры возобновления пихты. Количественный анализ и жизненность подроста пихты показали, что пихта способна формировать разновозрастные ювенильно-виргинильные поколения под пологом разных по составу биогеоценозов. Охарактеризовано спектр онтогенетического состояния ценопопуляций Abies alba в коренных и трансформированных лесных биогеоценозах. Биоэкологические свойства вида позволяют внедрять методы устойчивого лесопользования.

Проведен микроэкосистемный анализ в биогеоценозах с разным типом экологической структуры. В березово-грабовом дендроценозе выявлена связь (г = -0,6-0,7) между корневой конкуренцией древостоя и биометрическими показателями подроста пихты белой. В теневом типе экологической структуры связь между древостоем и подростом слабая (г = -0,3-0,4).

Изучено заростание вырубок разного возраста после постепенных рубок и показаны особенности естественного возобновления по главным лесообразующим и второстепенным видам.

С помощью компьютерной программы FORKOME проведен экологический прогноз возрастных сукцессии в коренных и трансформированных лесных биогеоценозах з участием пихты. В ценозах с доминированием бука прогноз показал циклические фазы смен на пихту и наоборот. Под пологом других видов (сосны и граба с березой) наблюдается подобная тенденция преобладания пихты по фитомассе и численности как результат успешного расселения и адаптации в исконных экотопах. Для пихтово-дубового гепа с четко выраженными ярусами модель прогнозирует смену на бук с меньшим участием пихты, а для чистого пихтового гепа - предвидит появление бука с другими мягколиственными видами, что есть индикатором цикличности развития двух симпатричних видов.

Предложены экологические основы рационального использования разных типов биогеоценозов в зависимости от возрастных спектров ценопопуляции пихты.

Ключевые слова: пихта белая, Прикарпатье, генезис ареала, естественное возобновление, жизненное состояние, микроэкосистемный анализ, моделирование, рациональное использование.

ANNOTATION

Parpan T.V. Bioecological characters of Silver fir (Abies alba Mill.) in the forest biogeocenosises of Prykarpattya (genesis, regeneration, prediction). -Manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of biological sciences on a speciality 03.00.16 - ecology. Dnepropetrovsk National University, Dnepropetrovsk, 2004.

Analysis of bioecological characters of Silver fir from the position of the species' systematization is given in the thesis. Its genesis and migratory tracks in Europe is investigated. Silver Fir migration to the territory of Ukrainian Carpathians and Prykarpattya shows on the base of genetical analysis results, which had a place by two ways. Two haplotypes and a presence of the buffer zone between populations of Silver fir confirm the findings. The number, structure and vitality of its juvenile and virgin generations in the aboriginal and transformed biogeocenosises is studied too. The spectrum of ontogenetic statuses for Silver fir ceno-populations is charactered. The microecosystem analysis of its cenosises structure effect on biometric parameters of the Abies alba advance growth was surveied in the transformed stands. Natural regeneration on the different-age cutting areas after shelterwood fellings is calculated and a number of the different basic and associated species advance growth is determined. Successions' prediction in the aboriginal and transformed forest biogeocenosises with Silver fir was realized using FORKOME model. Ecological principles of the Abies alba biogeocenosises conservation on Prykarpattya are suggested taking into consideration its spectrum of ontogenetic statuses.

Key words: Silver fir, Prykarpattya, genesis, natural regeneration, vitality status, microecosystem analysis, successions' prediction, principles of conservation.