До змісту

Зміни кліматичних умов, грунтового покриву і типів рослинності в розрізі вертикальної поясності обумовили також відповідну диференціацію захисних функцій лісового покриву Карпат. Зрозуміло, що й оцінка водорегулюючих, водоохоронних та ґрунтозахисних властивостей гірських лісів неможлива без врахування відповідних тому чи іншому висотно-екологічному поясу специфічних і властивих йому природних умов.

Лісовий покрив не тільки зазнає впливу середовища, а й сам безперервно впливає і змінює його. У цьому взаємозв’язку рослинності з оточуючим середовищем і виражається головний зміст її захисних функцій. Поселення і ріст деревної рослинності обумовлює формування під своїм наметом своєрідного мікрокліматичного середовища, визначає напрямок ґрунтотворних процесів, сприяє акумуляції вологи, визначає характер і особливості її розподілу по елементах водного балансу. Гірські ліси захищають ґрунтовий покрив від змиву, охороняють схили від обвалів, зсувів, утворення селевих потоків та снігових лавин.

Проявлення лісовою рослинністю захисних функцій також підпорядковане закономірностям вертикальної поясності. Відомо, що з підвищенням місцевості погіршуються грунтово-кліматичні умови, одночасно зростає кількість атмосферних опадів, в зв’язку з чим знижується лісорослинний ефект. Отже, стає очевидною важливість захисного впливу лісової рослинності. Тому основними заходами, спрямованими на збереження і підвищення захисних функцій лісового покриву Карпат, повинні стати в першу чергу охорона і збереження високогірної рослинності. Не менш важливе захисне значення належить лісорослинним угрупованням, які розвинулися на крутих схилах із слабо розвиненим ґрунтовим покривом. Ці дві категорії лісорослинних угруповань заслуговують особливої уваги. Високопродуктивні деревостани, які в основному поширені на гірських схилах з добре розвиненим ґрунтовим покривом і є головним джерелом отримання деревини, відіграють також немалу ґрунтозахисну і водорегулюючу роль. Тому режим лісокористування і ведення лісового господарства в них повинен бути спрямований на максимальне збереження їх корисних властивостей.

Отже, гірські ліси Карпат перш за все мають всенародну цінність як ліси ґрунтозахисного, водоохоронного та кліматоутворюючого значення.

Корисні властивості лісового покриву Карпат проявляються по-різному, що залежить від багатьох природних чинників. Розглянемо особливості і ступінь проявлення захисних функцій окремими рослинними угрупованнями.

Оскільки диференціація лісового покриву Карпат за його захисними властивостями не все співпадає з висотно-екологічними поясами, доводиться в одних випадках об’єднувати ліси в менші або більші групи, в інших, навпаки, виділяти окремі категорії охоронних лісів в межах одного висотно-екологічного поясу.

Високогірний пояс альпійської і субальпійської рослинності та приполонинних охоронних лісів. За важливістю захисного значення рослинного покриву Карпат на перший план ми ставимо зону високогір’я, яка представлена альпійським та субальпійським поясами і неширокою смугою приполонинних охоронних лісів. Приполонинні ліси входять до складу верхнього лісового поясу і являють собою лісорослинні угруповання, які завершують вертикальне поширення лісу в горах. У лісорослинному відношенні цей пояс являє собою гаму поступових переходів від високоповнотних лісових деревостапів до альпійської рослинності, яка відзначається в горах найнижчою продуктивністю щодо нагромадження біомаси. Це пояснюється істотним погіршенням кліматичних умов та уповільненням ґрунтотворних процесів.

Високогір’я Українських Карпат представлене кількома своєрідними типами поширення рослинного покриву, які, в свою чергу, відрізняються характером і ступенем проявления захисних функцій. Ці категорії рослинних угруповань за своїм захисним значенням йдуть в такій послідовності: кам’янисті розсипи, субальпійські луки-полонини, пояс криволісся, високогірне рідколісся і принолонинні охоронні ліси.

Кам’янисті розсипи в межах Українських Карпат найбільш поширені на гірському хребті Ґорґан. Вони займають тут не тільки вершини та верхні частини схилів, а й вклинюються глибоко в лісовий пояс. Кам’янисті розсипи зустрічаються й на інших гірських масивах, але поширення їх там значно обмежене.

Рослинний покрив на схилах, складених розсипами, майже повністю відсутній і являє собою первинні стадії поселення лишайників, мохів, і зрідка в мікрозаглибинах між камінням, де в достатній кількості нагромаджується дрібнозем та органічний опад верескових чагарників, трапляються зарості невибагливої до клімату і ґрунтової родючості гірської сосни. Невеликі групи гірської сосни на загальному фоні кам’янистих розсипів трапляються окремими фрагментами і займають дуже незначну площу. Зрозуміло, що захисні функції таких розпорошених груп заростей гірської сосни проявляються мінімально. Проте вони мають важливе значення в дальшому освоєнні кам’янистих розсипів. Завдяки своїй сланкій формі та здатності розмножуватися вегетативно гірська сосна поступово, хоч і досить повільно, освоює розсипи (рис. 2). Суцільні зарості соснового криволісся або окремі масиви, що розвинулися на кам’янистих розсипах, вже мають ряд корисних захисних функцій.

Відсутність грунтового покриву па кам’янистих розсипах позбавляє їх можливості утримувати і вбирати вологу атмосферних опадів. Вода через такий нещільний кам’янистий субстрат дуже швидко просочується вглиб і, натрапляючи на водонепроникний шар, утворює підземні потоки. Відкриті кам’янисті розсипи негативно впливають на температурний режим. Відомо, що каміння відзначається високою теплопровідністю і низькою теплоємкістю. Ці термічні якості особливо добре виражені у дрібнозернистих пісковиках, до яких слід віднести ямненські пісковики, що утворюють кам’янисті розсипи Горган. Ця особливість ямненського пісковика призводить до інтенсивного нагрівання вдень і високого випромінювання тепла вночі, внаслідок чого погіршується термічний режим схилів. Значні коливання температур несприятливо відбиваються на рості й розвитку рослин.

Отже, кам’янисті розсипи акумулюють в собі своєрідний комплекс несприятливих факторів, які утруднюють розвиток рослинного покриву. Важливим заходом в цьому напрямку є освоєння кам’янистих розсипів невибагливою до клімату і ґрунтової родючості гірською сосною.

Рис.  Схема освоєння гірською сосною кам’янистих   розсипів: а — вертикальний   розріз, б — горизонтальна проекція. I, II, III, IV — окремі стадії поширення гірської сосни.

Особливої уваги заслуговує охорона фрагментарних заростей гірської сосни, що з’являються на відкритих кам’янистих розсипах, а також штучне залісення їх гірською сосною. Перші спроби залісення гірською сосною відкритих кам’янистих розсипів у виробництві належить Ю.В. Юркевичу (Надвірнянський лісокомбінат).

Субальпійські луки-полонини поширені майже на всіх хребтах Українських Карпат. Найбільші їх площі зосереджені на масиві Полонинських Карпат, від чого й пішла назва.

Полонини в основному є елементом природного високогірного ландшафту Карпат. Частково вони виникли в результаті господарської діяльності людини. Розширення полонин, яке проводилось за рахунок лісових площ, призвело до штучного зниження верхньої межі лісу. Високогірні луки-полонини, які з давніх-давен використовувалися під пасовища, слід розцінювати як істотно змінений господарською діяльністю людини елемент природного ландшафту Карпат.

В результаті тривалого використання полонин під пасовища погіршились водно-фізичні властивості грунтів. За даними В. Маржана (1960), грунти безлісних полонин Низьких Бескидів (Чехословаччина), які інтенсивно використовувалися під випас худоби, характеризуються дуже низькою водопроникністю, яка у 70 280 разів нижча, порівняно з ґрунтами приполонинних лісів. Отже, низька водопроникність грунтів на полонинах посилює поверхневий стік. Цьому, крім ущільнення грунту при надмірному випасанні худоби, сприяє також міцна дернина таких видів трав’янистої рослинності як щучник, мичка і костриця лежача.

Рослинність полонин представлена також вересковими чагарничками: чорницею, брусницею та лохиною. Вони відзначаються дещо вищими захисними властивостями порівняно з чистими трав’янистими типами. Рослинний покрив полонин не має важливого захисного значення, але, порівняно з відкритими кам’янистими розсипами, тут створюються сприятливі умови для затримання вологи атмосферних опадів, особливо в тих місцях, де в травостої з’являються верескові чагарнички. Крім того, дернина трав’янистих видів закріплює ґрунтовий покрив і охороняє його від змиву. Проте низька водопроникність цих грунтів посилює поверхневий стік, що місцями при надмірному ущільненні ґрунту або порушенні рослинного покриву призводить до інтенсивного розмивання або заболочення ґрунту.

Пояс криволісся в Українських Карпатах на багатьох гірських хребтах завершує поширення деревної та чагарникової рослинності у вертикальному напрямі. Вище поясу ялинових лісів він утворений сланкою гірською сосною, зеленою вільхою і ялівцем сибірським. В окремих випадках ялина та кедр європейський на межі верхнього поширення також набирають сланкої форми росту. Вище поясу букових лісів на деяких гірських хребтах зустрічається криволісся, утворене буком, інколи зеленою вільхою, ялівцем сибірським, зрідка горобиною, але здебільшого пояс криволісся тут відсутній і перехід букових лісів у полонини досить різкий. Верхня межа лісу завершується високостовбурними деревостанами. Отже, криволісся як окремий висотно-екологічний пояс найбільш чітко виражене в зоні ялинових лісів. Воно представлене суцільними густими заростями або окремими групами гірської сосни, які перериваються пустирними луками, кам’янистими розсипами, а нерідко і ялиновим рідколіссям. Постійними компонентами заростей гірської сосни в нижній частині поясу є ялина, місцями вклинюються зарості зеленої вільхи, а на гірському хребті Горган часто зустрічається кедр європейський.

Сланкі чагарники, інколи сильно притиснуті до поверхні ґрунту, утворилися в результаті пристосування до суворих кліматично-грунтових умов карпатського високогір’я. Плагіотропна, сланка форма росту свідчить про те, що у приповерхневому горизонті створюються сприятливі термічні умови для поширених тут рослинних видів.

Доказом цього є і те, що у високогір’ї, зокрема на кам’янистих розсипах не тільки чагарники мають низькорослу, сланку форму росту, але й поодинокі дерева ялини рясно розвивають свою крону тільки в нижній частині, вкриваючи кам’янисті розсипи.

Здатність поширених у високогір’ї чагарникових і деревних порід своїми надземними вегетативними органами густо вкривати ґрунтовий покрив має важливе кліматотворне значення. Ця особливість рослинного покриву зменшує коливання температур, оскільки інтенсивне нагрівання грунту та випромінювання тепла у повітряний простір утруднюється наявністю густого намету деревної та чагарникової рослинності.

Але основне захисне значення криволісся полягає в тому, що воно виконує неоціненні ґрунтозахисні, водорегулюючі та водоохоронні функції. Гірська сосна, поселяючись на голих кам’янистих розсипах, докорінно змінює едафічні умови. Завдяки її кліматополіпшуючій та ґрунтотворній ролі тут створюються сприятливі умови для поселення і росту ялини, кедра європейського і зеленої вільхи, які здатні витісняти гірську сосну після того, як вона завершить свої ґрунтотворні функції.

Особливе значення належить кореневій системі гірської сосни як грунтозакріплюючому і армуючому фактору. Ця здатність кореневої системи сосни-жерепу особливо добре виявлена в закріпленні та стабілізації рухомих кам’янистих розсипів. Гірська сосна утворює міцну широкорозгалужену кореневу систему. Оперман і Гаух (1909) експериментально довели, що підземна її частина продукує деревної маси у 3-5 разів більше, ніж надземна.

Проведені нами (1960) дослідження кореневої системи гірської сосни показали, що завдяки проникненню у глибину кам’янистих розсипів її корені міцно з’єднують верхній ґрунтовий шар з кам’янистим підґрунтям, стримуючи таким чином сповзання вологомістких торф’яних ґрунтів на крутих схилах у період значного насичення їх вологою. В цьому й полягає основна ґрунтозахисна роль соснового криволісся.

Соснове криволісся заслуговує уваги і як могутній водоохоронний та водорегулюючий фактор у високогір’ї Карпат. При поселенні гірської сосни на кам’янистих розсипах утворюється різної потужності шар торф’янистого ґрунту, який є постійним акумулятором вологи. Його потужність залежить від характеру рельєфу та тривалості поселення сосни. На потужних торф’янистих ґрунтах, які затримують значну кількість вологи атмосферних опадів, поселюються та рясно розвиваються сфагнові мохи, які є індикаторами надмірного зволоження і утворюють верхові сфагнові болота.

Як показали наші дослідження (1958), у таких ґрунтах вміст вологи становить від 450,5 до 519,4% від повітряно сухої маси, а максимальна вологоємкість – 1076,6%. Якщо умовно уявити цю кількість вологи, відділеною від маси торф’янистого ґрунту, у вигляді шару води, то це можуть бути водоймища глибиною від 69 до 95 мм і більше. З точки зору гідрологічної ролі цих ґрунтових утворень важливо відмітити, що вони затримують вологу па схилах крутизною від 14 до 27°.

Отже, утворені сосновим криволіссям торф’янисті грунти в даних кліматичних умовах мають надзвичайно важливе водорегулююче значення. Ця корисна властивість посилюється ще й тим, що певна кількість атмосферної вологи затримується надземними органами гірської сосни і, не досягаючи поверхні грунту, випаровується в атмосферу. Запаси вологи поповнюються тут також за рахунок конденсації водяних парів, які є: у великій кількості у перенасиченому вологою повітрі.

Вплив заростей соснового криволісся на танення снігу незначний, тому що вони довго перебувають під його покривом. Тільки наприкінці весни, частково звільнившись від снігового покриву, соснове криволісся затримує танення тієї частини снігу, яка збереглась під його наметом.

Соснове криволісся, опоясуючи верхню межу лісу, регулює поверхневий стік. Не менш важливу роль відіграє воно в збереженні та захисті грунтового покриву: запобігає виникненню бурхливих повеней, селевих потоків, зсувів ґрунту та обвалів. Зарості криволісся сприяють підвищенню коефіцієнта інфільтрації атмосферних опадів, які поповнюють ґрунтові води і мінеральні джерела.

Водорегулююче значення рослинного покриву в умовах карпатського високогір’я набуває особливої ваги в зв’язку із значним збільшенням суми атмосферних опадів та поширенням тут кам’янистих розсипів, неспроможних утримувати вологу. Тому питання охорони та розширення соснового криволісся у перехідній смузі між лісом і субальпійськими луками-полопинами, де інші деревні породи неспроможні рости та здійснювати захисні функції, набирає особливої актуальності.

Високогірні рідколісся та приполонинні охоронні ліси. Однією з природних форм переходу лісових угруповань у субальпійські типи рослинності — криволісся або субальпійські луки-полонини в Карпатах є ялинові та букові рідколісся. Оскільки вони здебільшого плавно переходять від лісових ценозів до субальпійської рослинності, ми вирішили об’єднати приполонинні охоронні ліси і рідколісся в одну категорію захисної високогірної рослинності.

Поширення рідколісся ряд дослідників пов’язують з верхньою межею лісу. Так, Л. Фекете і Т. Блатни (1913) верхньою межею лісу умовно вважають висоту, до якої доходить не зімкнений ліс, а рідколісся, в якому дерева досягають у висоту більше 8 м. В. І. Комендар (1955), В. Г. Коліщук (1958) за верхню межу лісу беруть крайнє поширення менш-більш зімкнених деревостанів.

Німецькі вчені високогірну смугу поширення рідколісся називають «зоною боротьби» (Л. Чермак, 1950, К. Рубнер, 1927, Ц. Шретер, 1926). Вона характеризується комплексом несприятливих екологічних умов, які неспроможна подолати деревна рослинність, в результаті чого лісовий покрив представлений тут поодинокими, розпорошеними низькорослими деревами.

Дослідження Г. Ауліцького (1954) показали, що мікрокліматичні умови в ялинових рідколіссях мають надзвичайно мозаїкоподібне розташування. Як правило, в кроні та під її наметом вищі температура та вологість повітря, а швидкість і сила вітру зменшуються. В міру віддалення від дерев ці показники змінюються в протилежному напрямку. На фоні такої неоднорідності мікрокліматів різко виявлена тенденція до нівеляції цих різниць, особливо при спуску холодних течій повітря по схилах. Але поступове збільшення із зниженням висоти зімкнутості рідколісся до деякої міри стримує холодні повітряні течії. Смуга рідколісся служить своєрідним бар’єром па шляху свобідного спуску холодних повітряних мас вглиб лісового поясу. Проте основним захисним поясом, здатним стримувати не тільки вторгнення холодних мас повітря, що спускаються донизу й обумовлюють інверсію лісорослинних поясів, а й перетворювати поверхневий стік води у внутрігрунтовий, а також створювати сприятливий для росту і розвитку лісової рослинності мікроклімат, є охоронні приполонинні ліси.

Приполонинні ліси не мають високої продуктивності, хоч їх деревостани повністю зімкнені. Основна цінність цих лісів у суворих умовах карпатського високогір’я в тому, що вони мають неоціненне водоохоронне, водорегулююче, ґрунтозахисне та кліматоутворююче значення. Тому головним напрямком ведення лісового господарства в приполонинних охоронних лісах є заходи, спрямовані на охорону і відтворення цих лісів, особливо там, де з різних причин вони відсутні. Виходячи з цього, особливий інтерес має виявлення причин, які зумовлюють зниження верхньої межі лісу.

Одні дослідники висотне положення верхньої межі лісу ставлять в залежність від географічної широти, інші надають перевагу термічному фактору, ставлячи верхню межу лісу в пряму залежність від середньорічних температур та середніх температур за вегетаційний період. Г. Брокман-Єрош (1919) вважає, що положення верхньої межі лісу не є результатом впливу якогось одного кліматичного фактора, а цілого комплексу. Так, в умовах континентального клімату верхня межа лісу піднімається вище, піж в районах з вологим океанічним кліматом. Не менш важливо значення окремі дослідники надають дії вітрів та орографії гірської системи, грунтам та факторам антропогенного порядку.

В. Г. Коліщук (1958), який вивчав особливості формування верхньої межі лісу в Українських Карпатах, виділяє, термічну, вітрову, едафічну і господарську межі лісу. Перші три типи він відносить до категорії природної межі лісу, яка збереглася на найвищих гірських хребтах. Домінуюче значення у формуванні сучасної верхньої межі лісу він надає господарській діяльності людини. Протягом тривалого часу високогірні пасовища розширювалися за рахунок лісу. Надмірне випасання худоби, пожежі, вирубки обумовили появу вторинної високогірної рослинності, яка представлена високогірними пасовищами-полонинами.

К.А. Малиновський (1956), досліджуючи рослинність полонин, прийшов до висновку, що між первинними типами високогірної рослинності і вторинними, сучасними, які утворилися на місці знищених букових і ялинових лісів, існують тісні структурні і флористичні зв’язки. Це є доказом того, що біловусникові формації полонин утворилися па місці знищених букових і ялинових лісів. Звідси можна зробити висновок, що відновлення лісу в тих висотних положеннях, в яких його замінили полонини, цілком можливе. Це доцільно робити в тих випадках, коли штучно створені полонини втратили свою кормову цінність або виникає, необхідність в посиленні захисної ролі приполонинного лісу.

Па сучасному етапі розвитку рослинності і флори Карпат, як відмічають В. І. Комендар (1957), В. Г. Коліщук (1956, 1958), В. І. Чопик (1958), К.А. Малиновський (1959), С. М. Стойко (1966) та інші, виявлена тенденція до переміщення вверх окремих лісорослинних поясів, а отже, й до підняття верхньої межі лісу. Обумовлене це загальним потеплінням, яке має місце в Європі в останні два століття.

Приполонинні охоронні ліси та смуга рідколісся представлені в Українських Карпатах хвойним та листяним типами. Найбільш поширеним природним типом верхньої межі лісу в Карпатах є хвойний, утворений переважно ялиною; рідше поодинокі дерева ялини і кедра європейського утворюють рідколісся на загальному фоні заростей гірської сосни.

Такий тип утворення верхньої межі лісу поширений на гірському хребті Горган, на дуже кам’янистих ґрунтах. Іноді окремі дерева кедра та кущі гірської сосни утворюють своєрідні високогірні рідколісся па кам’янистих розсипах.

Листяний тип верхньої межі лісу в Карпатах істотно змінений господарською діяльністю людини. Букове рідколісся тут зустрічається рідко. Домінуючою формою переходу букових лісів в субальпійські луки-полонини є раптова зміна високостовбурного лісу полониною.

Такий характер рослинних угруповань карпатського високогір’я свідчить про те, що, незважаючи на особливості переходів лісового типу рослинності в субальпійський, зміна середовища тут обумовлена в межах незначного висотного інтервалу. Це є основною причиною різноманітного проявлення захисних функцій між такими двома рослинними біоценозами, як лісові угруповання й безлісні полонини. Зрозуміло, що захисне значення приполонинних лісів у цих умовах істотно зростає. Пояснюється це тим, що у високогір’ї Карпат випадає найбільше атмосферних опадів, які, потрапляючи на безлісні полонини, витрачаються переважно на поверхневий стік, а в приполонинному лісі вже трансформуються в ґрунтовий глибинний стік.

Таким чином, приполонинні ліси, високогірні рідколісся та, в окремих випадках, рідколісся в комплексі з заростями криволісся є могутніми приймачами вологи. Переводячи поверхневий стік у глибинний, вони відіграють роль розподілювача та регулятора стоку.

Як правило, до категорії приполонинних охоронних лісів віднесена смуга лісів шириною 500 м без огляду на те, яка площа полонин опоясується ними. На нашу думку, доцільніше було б ширину приполонинних лісів встановити рівною віддалі від умовно прийнятої верхньої межі лісу до вододілу полонини, тобто узалежнити ширину охоронного приполонинного лісу від ширини полонини на схилі однієї експозиції. У такому випадку площа охоронного лісу буде еквівалентною площі розташованої вище полонини. Виділення приполонинних охоронних лісів за таким принципом виправдає їх захисне значення.

Джерело: Чубатий О.В. Захисна роль карпатських лісів. Вид. “Карпати”, Ужгород, 1968