НДІ лісівництва та декоративного садівництва: підведено підсумки виконання науково-дослідних робіт у 2016 році

     20-22 грудня тривала робота комісій з прийомки звітів про науково-дослідну роботу творчих колективів НДІ лісівництва та декоративного садівництва. Протягом трьох днів було заслухано результати виконання чотири фундаментальних, вісім прикладних та 19 ініціативних (https://nubip.edu.ua/node/28077) науково-дослідних робіт.

     За результатами виконання НДР № 110/62-ф «Проблеми сталого використання лісових ресурсів в умовах глобальних змін клімату» (керівник теми – д-р с.-г. наук, проф. Лакида П.І.) здійснено опрацювання методологічних та методичних підходів до оцінювання енергетичних потенціалів деревної біомаси в лісах різних регіонів України, що базуються на принципах збалансованого використання лісових ресурсів на концептуальних засадах сталого лісоуправління. Здійснено розроблення системи моделей росту модальних деревостанів основних лісотвірних деревних видів України. На даний час ведуться роботи щодо калібрування глобальної лісової моделі G4M для умов України, що дозволить розробити «кліматичний інтерфейс» для внесення коригувань до існуючої системи моделей росту і продуктивності лісів. Науковцями розкрито теоретико-методологічні засади економічного механізму пом’якшення наслідків зміни клімату в лісовому господарстві з урахуванням напрацювань вітчизняних та зарубіжних науковців. Встановлено, що економічний механізм у лісовому господарстві в умовах зміни клімату слід формувати як з урахуванням підходів адаптивного управління лісовим господарством, забезпечуючи адаптацію лісів та системи ведення лісового господарства до зміни клімату, підвищуючи адаптаційний потенціал систем та знижуючи їх чутливість до негативних факторів, пов’язаних із зміненими кліматичними умовами, так і з урахуванням основних важелів «зеленої» економіки.За допомогою програмних засобів платформиGoogleEarthEngine з архіву відібрано понад 600 сцен мультиспектральних знімківLandsat 8, які вкривають рівнинну частину України. Глобальні карти лісового покриву GFC із високою точністю відтворюють мозаїчність лісового покриву для областей, лісистість яких становить понад 10 %.

     У процесі виконання наукової теми №110/49-ф «Розробити наукові основи формування вимог до раціонального використання деревної сировини» (д-р техн. наук, проф. Пінчевська О.О.) встановлено, що загальний обсяг виробництва пилопродукції в Україні у 2015 році склав 1535 тис. м³, з яких 1/3 – пиломатеріали твердолистяних порід, які переважно експортувалися на європейський ринок, та 2/3 – пиломатеріали хвойних порід, що користувалися попитом на азіатському та близькосхідному ринках. Науковцями розроблено методики з експериментального дослідження об’ємного, якісного та ціннісного виходу пиломатеріалів та деревної продукції з лісосировини та її відходів, а також математичні моделі розкрою колод різних діаметрів з урахуванням їх фактичної розмірно-якісної характеристики.Моделі базуються на спеціальних способах розкрою лісоматеріалів на пиломатеріали конструкційного призначення, які дають можливість передбачити корисний вихід продукції.
     З використанням теорії динамічних процесів встановлено умови для визначення оптимальних показників роботи деревообробних підприємств:

• для підприємств з обсягами переробки до 50 тис. м³ доцільніше переробляти твердолистяні породи деревини або високоякісну сировину хвойних порід із застосуванням в якості головного устаткування стрічкопиляльних верстатів;
• для підприємств з обсягами переробки від 50 тис. м³ до 100 тис. м³ краще переробляти низькотоварну деревину будь-яких порід із застосуванням круглопилкових верстатів.

     Найперспективнішим напрямом використання лісосировини в секторі первинної обробки є виробництво специфікованих пиломатеріалів і заготовок експлуатаційної вологості, відсортованих за якістю. Для цього розроблено метод прогнозування якості конвекційного сушіння пилопродукції різних порід з урахуванням термодинамічних особливостей процесу. Визначено напрям використання низькотоварної лісосировини малих діаметрів у якості конструкційних елементів дерев’яних споруд. Запропоновано використання відходів лісозаготівель – розплющених гілок як деревного компоненту, що зберігає природні властивості деревних волокон для виготовлення деревино-композиційних матеріалів, які можуть бути альтернативою плитам OSB. 

    Встановлено можливість використання тонких торцевих зрізів гілок для опорядження поверхні плитних матеріалів, що забезпечує їх високі декоративні властивості з оригінальним дизайном.

     За результатами виконання теми №110/83-ф «Теоретико-методичні основи оцінювання та сталого використання енергетичного потенціалу деревної біомаси у Поліському регіоні України» (д-р с.-г. наук, доцент Р.Д. Василишин) у 2016 році опрацьовано правові, технічні та соціально-економічні питання розвитку лісової біоенергетики у досліджуваному регіоні. Також проаналізовано базу даних ВО «Укрдержліспроект» «Повидільна таксаційна характеристика лісу» щодо встановлення якісної характеристики структури лісового фонду Поліського регіону для шести областей (Волинська, Рівненська, Житомирська, Київська, Сумська, Чернігівська). При цьому, здійснено оцінювання сортиментної структури лісоенергетичної сировини у межах лісового фонду на основі звітних матеріалів обласних управлінь лісового та мисливського господарства досліджуваного регіону.

     Визначено кількісні параметри екологічних обмежень та соціальних передумов використання лісових ресурсів для енергетичних цілей і створення енергетичних плантацій на не придатних для сільського господарства землях та інших категоріях земель.

     Творчий колектив під керівництвом д-ра біол. наук, проф. Б.Є. Якубенка в рамках виконання теми №110/59-ф «Теоретичні основи відновлення і охорони лучної рослинності Лісостепу України» встановив типологічні особливості відновлення лучної рослинності на перелогах Житомирської та Черкаської областей, зокрема виявлено провідну роль у формуванні рослинного покриву угруповань формації грястиці збірної (Dactyleta glomeratae), тонконога вузьколистого (Poeta angustifolae), костриці лучної (Festuceta pratensis). У той же час формації бородача звичайного (Botriochloeta ischaemi), пирію середнього (Elytrigieta intermediae) і келерії стрункої (Koelerieta gracilis) відображають зональні особливості відновлення луків на перелогах Черкащини, а формації куничника наземного (Calamagrostideta epigeirois), стоколоса безостого (Bromopsideta inermis) є типовими для відновлення лучної рослинності лісостепової частини Житомирської області. Детально охарактеризовано місцезростання раритетних видів, занесених до Червоної книги України, які виявлено на перелогах Житомирської (Dactylorhiza incarnata (L.) Soo) і Черкаської (Astragalus dasyanthus Pall.) областей. Таким чином, розширюючи відомості про еколого-ценотичну приуроченість і антропотолерантність цих видів, що є важливою умовою забезпечення оптимального режиму охорони, відтворення раритетного фіторізноманіття і раціонального природокористування у Лісостеповій зоні.

     Виявлені закономірності структури і процесів природного відновлення лучної рослинності повинні бути враховані за розробки заходів оптимізації земельного фонду, зокрема сприянню відновлення деградованих земель і пасовищних угідь Лісостепу України.

     У процесі виконання наукової теми 110/514-пр «Розробити новітні принципи організації та реконструкції територій об’єктів культурної спадщини» (керівник – д-р с.-г. наук, проф. Олексійченко Н.О.) було проаналізовано особливості формування території пам’яток архітектури, проведено комплексне оцінювання об’ємно-просторової композиції, рівня трансформації території дослідних об’єктів та сформовані напрями їхньої реконструкції. Досліджено особливості функціонування об’єктів культурної спадщини різного функціонального призначення та обґрунтовано напрями їх раціонального використання на сучасному етапі. Дослідниками розроблено новітні методи комплексного оцінювання меморіальних парків, які дали можливість визначити доцільність та напрями проведення реконструкції меморіальних парків м. Києва, а також сформувати принципи організації території таких об’єктів. Проведено комплексний аналіз особливостей формування дендрологічних парків Українського Полісся та визначено їхню дендрологічну цінність. Виявлено вікові дерева та сформовано реєстр перспективних до заповідання особин. Результати НДР можуть бути використані для формування стратегічних напрямів розвитку рекреаційної та туристичної структури м. Києва, розробки пам’ятко- та природоохоронних програм.

     За результатами виконання науково-дослідної роботи №110/521-пр «Прикладні рішення комплексного оцінювання екосистемних функцій лісів на основі даних дистанційного зондування Землі» (керівник – д-р с.-г. наук, проф. П.І. Лакида) у 2016 році встановлено, що поєднання даних космічної зйомки, цифрової моделі рельєфу, інших наборів геопросторової інформації з обмеженою кількістю польових вимірювань є одним із шляхів удосконалення інвентаризації лісів. Використання сучасних методів класифікації, зокрема Random Forest та k-Nearest Neighbors, забезпечує незалежне та незміщене оцінювання середніх значень таксаційних показників лісового фонду за даними дистанційного зондування Землі та розрідженої мережі пробних ділянок. Дослідження довели, що обидва методи придатні для тематичної обробки космічних знімків RapidEye і можуть використовуватися для визначення площі лісових насаджень, ідентифікації деревних видів, складу насаджень і моделювання окремих біофізичних параметрів деревостанів (запас, біомаса). В контексті оцінювання запасу стовбурів у корі і наземної біомаси насаджень, дослідження демонструють, яким чином лісовий покрив може бути відображено у вигляді неперервних карт і яка їхня роль у виведенні середніх оцінок показників лісового фонду для певного регіону.

     Основним науковим доробком у рамках виконання протягом 2014-2016 рр. науково-дослідної роботи 110/482-пр «Розробити науково-методичні засади оздоровлення та масового розмноження садивного матеріалу деревних рослин» (керівник – канд. с.- г. наук Чорнобров О.Ю.) стало створення способів одержання асептичних життєздатних культур деревних рослин; оптимізація складу живильного середовища для різних етапів та типів індукованого морфогенезу досліджуваних рослин in vitro; здійснення масового розмноження оздоровлених регенерантів in vitro; розроблення новітнього та удосконаленняіснуючого способу адаптації рослин-регенерантів до умов in vivo; розроблення універсальної методики оцінки стану деревних рослин з уточненням причини їх ослаблення; відпрацювання методів оздоровлення та реабілітації деревних рослин з врахуванням їх видових особливостей; дослідження особливостей традиційних способів отримання садивного матеріалу рослин родини Salicaceae Mirb. для створення плантацій; оцінка впливу географічного походження насіння на морфометричні показники садивного матеріалу та його приживлюваність.

     За результатами виконання наукової теми 110/497-пр «Інвентаризація та флористичний аналіз заповідних дендросозофітів Українського Полісся» (керівник – д-р біол. наук, проф. Попович С. Ю.) складено списки видів дендросозофітів відповідних життєвих форм природно-заповідного фонду Українського Полісся. У результаті наукової роботи встановлено, що нині дослідна фракція автохтонної поліської дендрофлори цього регіону складає 55 видів (два голонасінні), автохтонної неполіської – 17 видів (шість голонасінних), екзотичної ex situ – 105 видів (62 голонасінні). Види екзотичної дендросозофлори in vivo природно-заповідного фонду в дослідженому регіоні не представлені. Здійснена диференціація заповідних дендросозофітів Українського Полісся за правовим статусом, тобто приналежністю їх до офіційних «червоних списків». У результаті видової диференціації встановлено, що до Червоного списку Міжнародного Союзу охорони природи і природних ресурсів належать 118 видів, до Європейського Червоного списку – шість, до Бернської конвенції – один, Конвенції СІТЕS – не виявлено, Червоної книги України – 24, регіональних (обласних) «червоних списків» – 44 види, зокрема для окремих адміністративних областей: Волинської – п’ять видів, Житомирської – 26, Київської – 14, Рівненської – 10, Сумської – 19, Хмельницької – 13, Чернігівської – вісім видів.

     У процесі виконання НДР отримано такі результати: складено перелік територій та об’єктів природно-заповідного фонду Українського Полісся, а також встановлено видовий склад заповідних дендросозофітів in situ і ex situ Українського Полісся та його окремих адміністративних регіонів. Здійснено структурний флористичний аналіз встановленого видового складу дендросозофітів. Отримані результати матимуть природоохоронний ефект, тому будуть корисними для центрального і територіальних органів виконавчої влади у галузі охорони навколишнього природного середовища.

     У процесі виконання наукової теми 110/2м-пр «Прикладні рішення оцінювання резервуару вуглецю в мортмасі лісових екосистем на основі сучасних системних підходів» (керівник – д-р с.-г. наук, с.н.с. Білоус А.М.) встановлено, що в надземній біомасі лісів берези повислої, вільхи клейкої та тополі тремтячої в Українському Поліссі накопичено 48,8 Тг С, у тому числі в мортмасі – 4,6 Тг С. Визначено, що у структурі депонованого вуглецю мортмаси м’яколистяних лісів на мортмасу березняків припадає 46% вуглецю, у вільшаниках знаходиться 50% вуглецю, а в осичниках лише 4%. Найбільшу щільність депонованого вуглецю встановлено в осикових лісах (7,36 кг∙м-2), а в березняках і вільшаниках вона менша на 13,2 та 18,9% відповідно. У сухостої і деревній ламані міститься по 22% загального обсягу вуглецю мортмаси, а в мортмасі опаду грубих гілок і підстилки частка вуглецю становить 9 і 47% відповідно.

     Встановлено, що під час лісової інвентаризації в Україні обліковують лише сухостій і захаращеність, що може становити лише до 2% загальної мортмаси лісів. Середньозважений термін перебування сухостійних дерев берези повислої у складі деревостану з моменту їх утворення до перетворення у деревну ламань становить один рік для молодняків та п’ять років – для стиглих і перестійних насаджень. У березових молодняках відмирають не лише ослабленні і відмираючі дерева, а й цілком здорові. Пересічна частка сухостійних дерев берези повислої, які утворилися внаслідок відмирання дерев без ознак пригнічення і відставанні у рості та розвитку становить близько 30%.

     За результатами виконання у 2016 році наукової теми 110/522-пр «Розробити теоретичні та технологічні основи застосування комплексних нанопрепаратів для підвищення стійкості рослин» (керівник – д-р біол.наук, проф. Колесніченко О.В.) встановлено, що використання для підживлення рослин вітчизняних композиційних біорегуляторів росту та наноаквахелатів біогенних елементів забезпечує ефективне проникнення і постійне вивільнення в тканинах листка активної субстанції мікродобрив й регуляторів росту. Полікомпонентні нанопрепарати і структурована вода сприяють підвищенню схожості зернівок Lolium perenne L., Festuca rubra L., Agrostis alba L. у 2–5 рази порівняно з контролем (дистильована вода), а довжину сформованих корінців на 15–20%.

     Таким чином, активізація процесів проростання зернівок та збільшення морфометричних показників рослин пажитниці багаторічної, костриці червоної, мітлиці білої сприятиме економії ресурсів за рахунок обмеження об’ємів використання мінеральних добрив на перших етапах формування газонної дернини і зменшенню пестицидного навантаження на навколишнє середовище.

     Підсумком виконання наукової теми №110/510-пр «Розробити наукові основи удосконалення методів відтворення лісових ресурсів України з позицій сталого управління лісами» (канд. с.-г. наук, проф. Маурер В.М.) стало розроблення класифікації методів і способів відтворення лісів; створення й апробація нормативів інвентаризації та атестації лісових культур і природного лісовідновлення; розроблення алгоритму заліснення площ лісовідтворювального фонду на еколого-лісівничих засадах із урахуванням лісівничого потенціалу ділянок. Розроблені заходи дадуть змогу суттєво підвищити ефективність та якість робіт з лісовідновлення, лісорозведення, плантаційного лісовирощування і лісової рекультивації техногенно-порушених земель. 

     За результатами науково-дослідної роботи №110/527-пр «Розробити регіональні технологічні схеми прискореного отримання деревної сировини для енергетичних цілей на різних категоріях лісокультурних площ» (д-р с-г. наук, проф. Бровко Ф.М.) у 2016 році проведено дослідження росту і розвитку мініротаційних плантацій швидкорослих клонів тополі та верби у різних регіонах України. Встановлено, що найважливішими заходами зі створення високопродуктивних енергетичних плантацій є: вибір місця під плантацію, ретельний обробіток ґрунту, вибір оптимального для рослинних умов виду (клону) верби, виду садивного матеріалу, сезон і спосіб садіння, догляд за ґрунтом, внесення добрив, захист рослин від шкідників і хвороб, способи і терміни зрізання деревної маси. У співпраці з компанією «SALIX Energy» на плантаціях проведено вивчення ураження патогенами різних клонів верб. Встановлено, що клон верби білої «Экспресс-ива», отриманий з Угорщини, масово уражується збудником водяного сліду верби – бактерією Erwinia salicis (Day) Chester, 1939 і є недостатньо стійким для культивування у Волинській області. Розпочато дослідження швидкорослих порід для створення середньовікових енергетичних плантацій у Львівській, Івано-Франківській, Чернігівській та Харківській областях.

     Загалом за результатами виконання науково-дослідних робіт у НДІ лісівництва та декоративного садівництва підготовлено 20 монографій, отримано 40 охоронних документів на об’єкти інтелектуальної власності, опубліковано понад 150 наукових статей та матеріалів конференцій. Результати всіх науково-дослідних робіт, виконання яких завершується в 2016 році, впровадженні у виробництво та навчальний процес. До виконання наукових тем у звітному році було залучено 55 студентів.

Наталія Михайлович,
секретар науково-технічної ради
НДІ лісівництва та декоративного садівництва