Особливості формування первинної продукції лісів Карпатського НПП у різних лісорослинних умовах | Особенности формирования первичной продукции лесов Карпатского НПП в разных лесорастительных условиях | Peculiarities of net forests primary production formation in different site conditions of the Carpathian National Nature Park

Ukrainian. Наведено результати оцінювання чистої первинної продукції лісових фітоценозів Карпатського національного природного парку, яка слугує природним мірилом їхньої вуглецедепонувальної здатності. Оцінювання базується на застосуванні «напівемпіричного» методу, який розглядає чисту первинну продукцію екосистеми у певному віці як аналогію річному збільшенню загальної продукції фітомаси (або загальному приросту фітомаси). Підґрунтям для оцінювання слугували поділянкова характеристика досліджуваних насаджень та математичний інструментарій, що базується на даних 80 тимчасових пробних площ. Загалом оцінювання чистої первинної продукції лісів Карпатського НПП охоплює понад 33 тис. га вкритих лісовою рослинністю лісових ділянок у межах земель лісового фонду постійного користування парку. У лісах Карпатського національного природного парку щорічно продукується майже 360 тис. т рослинної органічної речовини, водночас середня щільність чистої первинної продукції досліджуваних деревостанів становить понад 1000 г·(м2)-1·рік-1. Майже 75% продукції лісових фітоценозів парку продукується ялиновими насадженнями. Визначено особливості формування первинної продукції лісів у насадженнях в різних типах лісорослинних умов. Зокрема, понад 70% продукції припадає на насадження у вологих сугрудах, 80% якої продукується середньовіковими насадженнями. Встановлено значний вплив типу лісорослинних умов і продуктивності насаджень на показники інтенсивності продукування органічної речовини насадженнями парку. Найвищі значення цього показника характерні для насаджень Іb і вище класів бонітету у вологому груді, які знаходяться на рівні 1300 г·(м2)-1·рік-1. Водночас букові деревостани у цих лісорослинних умовах досягають значень понад 1700 г·(м2)-1·рік-1.

Russian. Лесные фитоценозы Земли в условиях глобальных климатических изменений служат одним из ключевых факторов влияния на глобальный круговорот углерода, поскольку они не только являются источником эмиссии углерода в результате автотрофного дыхания и окисления органического вещества, но и обеспечивают его интенсивное депонирование из атмосферы в процессе фотосинтеза. Естественным измерением этого процесса является чистая первичная продукция лесов. Объектом исследования в научной работе были особенности биопродукционного процесса в лесных фитоценозах Украинских Карпат. Предмет исследования – особенности формирования первичной продукции лесов Карпатского национального природного парка в разных лесорастительных условиях. Цель исследования заключалась в осуществлении комплексной оценки объемов чистой первичной продукции и особенностей интенсивности продуцирования органического вещества лесными фитоценозами в различных типах лесорастительных условий. Оценка основана на применении «полуэмпирического» метода, который рассматривает чистую первичную продукцию экосистемы в определенном возрасте как аналогии годовому увеличению общей продукции фитомассы (или общему приросту фитомассы). Основой для оценки использованы характеристики исследуемых насаждений и математический инструментарий, базирующиеся на данных 80 временных пробных площадей. Установлено, что в лесах Карпатского национального природного парка ежегодно производится около 360 тыс. т растительного органического вещества, одновременно средняя плотность чистой первичной продукции исследуемых древостоев составляет более 1000 г·(м2)-1·год-1. Почти 75% продукции лесных фитоценозов парка производится еловыми насаждениями. Определены особенности формирования первичной продукции лесов в насаждениях в различных типах лесорастительных условий. В частности, более 70% продукции приходится на насаждения во влажных сугрудах, 80% которой производится средневозрастными насаждениями. Установлено значительное влияние типа лесорастительных условий и производительности насаждений на показатели интенсивности продуцирования органического вещества насаждениями парка. Высокие значения этого показателя характерны для древостоев Іb и выше классов бонитета в условиях влажного груда (D3), которые находятся на уровне 1300 г·(м2)-1·год-1. В то же время буковые древостои в этих лесорастительных условиях достигают значений более 1700 г·(м2)-1·год-1. Почти 55% чистой первичной продукции исследуемых лесов приходится на стволовую древесину (26,8%) и фотосинтезирующий аппарат (27,1%). В то же время зафиксировано значительное влияние изменения типов лесорастительных условий на фракционную структуру исследуемого показателя. Полученные результаты оценки чистой первичной продукции лесов Карпатского НПП – это информационный базис для прогнозирования их биосферной роли.

English. Forest plant communities of the Earth are one of the grounding factors influencing the global carbon cycle in the context of global climate change, as they are not only a source of carbon emissions from autotrophic respiration and oxidation of organic matter but also provide its intensive sequestration from the atmosphere in the course of photosynthesis. The natural dimension of this process is the net primary production of forest ecosystems. The research object is the features of the bioproduction process in forest plant communities of the Ukrainian Carpathians.  The subject of research is the peculiarities of net forests primary production formation in different site conditions of the Carpathian National Nature Park. The purpose of the research is to carry out a comprehensive quantitative assessment of net primary production and features of the intensity of organic matter production by forest plant communities in different types of forest site condition. The assessment based on the application of the «semi-empirical» method, which considers the ecosystem net primary production of a certain age as an analogy to the current annual increment in total live biomass production. The basis for the assessment is comprised of stand-level characteristics of forests and mathematical tools based on data collected at 80 temporary sample plots. The forests of the Carpathian National Nature Park produce annually almost 360 thousand tons of plant organic matter. At the same time, the average density of net primary production of the studied stands is more than 1000 g·(m2)-1·year-1.  Spruce stands produce almost 75 % of the production of forest plant communities of the park. The peculiarities of forests’ primary production formation in the stands of different forest site conditions are determined.  In particular, more than 70 % of the production is accounted for stands in moist fertile hornbeam site type, 80 % of which produced by mid-aged stands. A significant influence of the type of forest site conditions and stand productivity on the indices of organic matter production intensity by the forest stands of the park are established. The highest values of this index are inherent for stands with Ib and higher site index classes in moist fertile hornbeam site type which are at the level of 1300 g·(m2)-1·year-1. At the same time, beech stands in these forest conditions reach values of more than 1700 g·(m2)-1·year-1. Almost 55 % of the primary production of the studied forests accounts for stem wood (26.8%) and photosynthetic apparatus (27.1%). At the same time, a significant impact of the changes in forest site conditions types on the studied index fractional structure was estimated. The research results on the primary production of the Carpathian NNP forests form an information basis for forecasting their role in biosphere.