NATURAL SEED REPRODUCTION OF OAK PLANTATIONS AS AN ELEMENT CLOSE TO THE NATURE OF FORESTRY

Досліджено ріст та розвиток дубових деревостанів на території України. В Україні у формуванні дубових лісостанів бере участь кілька видів дуба: дуб звичайний (Quercus robur L.), дуб скельний (Q. petraea Liebl), дуб пухнастий (Q. pubescens Willd) та дуб червоний (Q. rubra L.). Однак найпоширеніший дуб звичайний. За результатами здійсненого аналізу з'ясовано, що середній фактичний запас стиглих дубових лісостанів в Україні становить для високостовбурних деревостанів 239 м3, для низькостовбурних – 147,0 м3. У межах Західного регіону формуються високопродуктивні деревостани, які у віці стиглості в період насінних років продукують найбільший валовий урожай жолудя (2,3-2,7 т/га). Як показали наші дослідження, самосів, що з'явився на свіжих зрубах, росте і розвивається оминаючи адаптаційний період, який характерний для лісових культур та самосіву, що вийшов з-під материнського намету. Встановлено, що динаміка зростання біометричних показників підросту дуба звичайного на зрубах підвищується майже удвічі з кожним наступним роком росту. Кількість листя на одному трьохрічному сіянці зрубу змінюється на різних пробних площах від 36,6 до 87,9 шт., а їх площа – відповідно від 660,2 до 1097,3 см2. Одночасно на секції зі суцільною вирубкою граба звичайного у грабово-дубовому деревостані, середня кількість листя на одному сіянці дуба звичайного сягає 11,2 шт., а загальна середня його площа – 16,9 см 2. Значно менший показник діаметра кореневої шийки (4,9 мм) самосіву дуба – на секції із суцільною вирубкою граба звичайного порівняно з його величиною (8,3-11,9 мм) у самосіву на зрубах.Исследованы рост, развитие и возобновление дубовых древостоев на территории Украины. В Украине в формировании дубовых насаждений принимает участие несколько видов дуба: дуб обыкновенный (Quercus robur L.), дуб горный (Q. petraea Liebl), дуб пушистый (Q. pubescens Willd) и дуб красный (Q. rubra L.). Но наиболее распространенный дуб обыкновенный. По результатам проведенного анализа установлено, что средний фактический запас спелых дубовых насаждений в Украине составляет для высокоствольных древостоев 239 м3, для низкоствольных – 147,0 м3. На территории Западного региона формируются высокопродуктивные древостои, которые в возрасте спелости в период семенных лет продуцируют наибольший валовой урожай желудя (2,3-2,7 т/га). Как показали наши исследования, самосев, который появился на свежих лесосеках, растет и развивается минуя адаптационный период, который характерный для лесных культур и самосева, что вышел из-под материнского полога. Установлено, что динамика увеличения биометрических показателей подроста дуба обыкновенного на лесосеках возрастает почти в два раза с каждым последующим годом роста. Количество листьев на одном трехлетнем сеянце лесосеки колеблется на разных пробных площадях от 36,6 до 87,9 шт., а их площадь – соответственно от 660,2 до 1097,3 см. Одновременно на секции со сплошной вырубкой граба обыкновенного в грабово-дубовом древостое, среднее количество листьев на одном сеянце дуба обыкновенного составляет 11,2 шт., а общая средняя ее площадь – 16,9 см2. Значительно меньший показатель диаметра корневой шейки (4,9 мм) самосева дуба – на секции со сплошной вырубкой граба обыкновенного в сравнении с его величиной (8,3-11,9 мм) у самосева на лесосеках.Oak is one of the most valuable and oldest species growing on the territory of Ukraine. Being more extensive in the past the area occupied by the oak due to the influence of adverse factors, human economic activities, and intensive felling significantly decreased. Ukraine's oak forests experienced the greatest extinction in the 16-19 centuries. Oak plantations are concentrated in the forest-steppe (47 %), in Polissia (26 %), steppe (12 %), Crimea (9 %), and in the Carpathians (5 %). Oak forests restoration is mostly artificial, as natural seed restoration is not given due attention. In the 1990 s, the annual volume of reforestation reached an average of 13.8 thousand hectares, forest crops were created on the area of 12.2 thousand hectares, or 88.4 %. Therefore, the problem of natural seed restoration of oak forests is relevant to the forestry of Ukraine. Tree stands with the participation of oak perform extremely important soil protection, water protection, water regulation, and recreation functions. Oak wood due to such qualities as strength, colour and texture, the ability to take polishing, and the beauty of the texture prevails upon all the wood species growing in the region. The results of our research have revealed that the percentage of the use of the typological potential of wet hailstone in the western forest-steppe is 83.8 %. The lowest percentage (70.7 %) of the use of the typological potential of this forest type was noted in the 10 year-old age group, and the highest (99.7 %) is characteristic for 21-30 year-old age group. Typological analysis of woodlands in each age group of this forest type allowed noting the significant advantage of derivatives of woodlands in 11-20 year-old age groups more than 69 %, 21-30 g more than 85 %, in the age group 41-50 g more than 55 % and the gradual growth of indigenous trees in the age groups of 51-60 g to 97 % and 71-80 g over 85 %. Similar observations in Shalankivske Forestry of the Vynohradiv Forestry State Enterprise indicate that a significant area in forestry is occupied by derivatives of forest stands where composition does not meet the established requirements. The growth of the oak under the forest tent and on logs depends on many factors. In particular, illumination plays a significant role in the survival of the undergrowth in the conditions of the western forest-steppe. The smallest otter of ordinary oak self-seeding (19.3-28.5 %) is noted on solid logs, where the felling of a tree-farm was carried out after falling acorns. Naturally reproduced oak stands are noted to grow better (at four years of age, seedlings of ordinary oak reach height of more than 2 m, while the seedlings on forest-cultivated fields of the same age rarely exceed the threshold of more than 70 cm), compete well with the steam secondary tree species, and are characterized by greater resistance to the impact of unpredictable natural and anthropogenic factors. Thus, effective use of the potential of natural reproduction of oak forests will not only reduce the costs of plant restoration, but will also contribute to a significant reduction in the cultivation of ripe oak wood and to increase the productivity of oak stands. This will also ensure the formation of more resistant to the manifestation of negative natural phenomena plantations with the participation of ordinary oak

THE DYNAMICS OF MENSURATIONAL INDICES AND THEIR SHORT-TERM PREDICTION IN BIRCH-PINE STANDS UNDER A2 TYPE CONDITIONS (FRESH INFERTILE PINE SITE TYPE)

Здійснено моделювання основних лісівничо-таксаційних показників для березово-соснових деревостанів в умовах свіжого соснового бору. Використання деревом площі живлення у повному обсязі є верхнім обмеженням росту у фіксований момент часу. Досягнення максимальних біометричних показників дає змогу дереву найкраще використовувати потенційну родючість ґрунту. З погляду теорії систем, деревостан, що досягає стану динамічної рівноваги, називають оптимальним, який характеризується найвищою продуктивністю. Вплив природних чинників на формування деревостанів зумовлює природний, без антропогенного втручання, розвиток лісостанів, за якого ріст і розвиток дерев забезпечується саморегуляцією. Внаслідок цього формуються динамічно врівноважені,максимально продуктивні біологічні системи. Докладний аналіз процесів росту і розвитку деревостанів у конкретних умовах дає змогу визначати моделі короткотермінового прогнозу окремих показників деревостану для розрахунку інтенсивності та повторюваності доглядових рубань. Встановлено, що збільшення обсягу вирубуваноїдеревини сосни веде до зменшення запасу та істотного збільшення середнього діаметра кращих дерев. Результати прогнозу отримано для інтенсивності доглядових рубань в межах 16–30 % від запасу деревостану на контрольній пробній площі. Отримані динамічні ряди основних таксаційних показників соснових деревостанів у свіжому сосновому борі запропоновано використати як теоретичну основу для подальшого проектування доглядових рубань та формування березово-соснових насаджень із поліпшеною товарною структурою.Проведено моделирование основных лесоводственно-таксационных показателей для березово-сосновых древостоев в условиях свежего соснового бора. Использование деревом площади питания в полном объеме есть верхним ограничением роста в фиксированный момент времени. Достижение максимальных биометрических показателей дает возможность дереву лучше использовать потенциальную продуктивность почвы. С точки зрения теории систем, древостой, который достигает состояния динамического равновесия, называется оптимальным и характеризуется наивысшей продуктивностью. Влияние природных факторов на формирование древостоев определяет естественное, без антропогенного влияния, развитие насаждений, при котором рост и развитие деревьев обеспечивается саморегуляцией. В результате этого формируются динамично уравновешенные, максимально продуктивные биологические системы. Детальный анализ процессов роста и развития древостоев в конкретных условиях дает возможность создать модели кратковременного прогноза отдельных показателей древостоев, для расчета интенсивности и повторности рубок ухода. Установлено, что увеличение объема вырубной древесины сосны ведет к уменьшению запаса и существенного увеличения среднего диаметра лучных деревьев. Результаты прогноза получены для интенсивности рубок ухода в пределах 16–30 % от запаса древостоя на контрольной пробной площади. Полученные динамические ряды основных таксационных показателей сосновых древостоев в свежем сосновом бору предложено использовать как теоретическую основу для последующего проектирования рубок ухода и формирования березово-сосновых насаждений с улучшенной товарной структурой.The ability to grow is the main feature of living organisms. An increase in the size of a tree at specific time intervals occurs to a certain point and is limited by soil and climatic conditions. When the uses its own growing space (feeding area) to the full extent, it is the upper limit of growth at a specific point in time. While reaching its maximum possible size, each tree makes the best use of the potential soil fertility. In terms of the systems theory, the stand which has reached a state of dynamic equilibrium is called optimal and is characterized by the highest productivity. Therefore, the first way of stand formation is a natural pathway, or with minimal human intervention. Stand growth is provided by self-regulation resulting in the formation of dynamically balanced biological systems of the maximum possible productivity. Human impacts on a stand during its growth are manifested in various ways. Stand structure and its productivity are the most rapid to change in response to silvicultural treatments among which improvement felling is significant. The essence of improvement felling is to obtain an additional merchantable timber volume with simultaneous approximation of the stand parameters to the forest management goals. A program of thinning is the main means of achieving these objectives. Further increase in tree size is obtained by stand thinning because this leads to artificial increase in growing space. The experience in forest growing shows that regularly thinned stands are composed of individuals of improved merchantability. But such stands are characterized by reduced density and smaller volumes of harvest cut. The purpose of this method of forest growing is to reduce rotation period as well as to ensure compensation for the cost of lost volume by additional increment in merchantable timber as well as timber obtained from cutting. That is why, to estimate the average indices of a stand and its wood removal volume, it is necessary to take into account influential factors such as the method of cutting, the volume of cut in relation to age. An excessive cut leads to a loss in future growth, which, as the studies have shown, is not compensated by the survivor growth. Even with the restoration of optimal stock within ±10 % accuracy, there is a loss in productivity due to exceeding the limit of the volume of cut. Thus, the created models, which take into consideration the above factors, make it possible to determine more accurately the annual cut. In general, the measures taken to improve the commercial-assortment structure of a stand lead to a loss in productivity and reduction in harvest cut. In course of research we have conducted observations of birch-pine stands under fresh infertile pine site type conditions (A2). The zero hypothesis implies establishing differences in mensuration parameters for pine trees in stands of varying thinning intensity. The birch-pine stands are characterized by site classes I-III in fresh infertile pine site type. Within the permanent study area, site index value fluctuations are insignificant and do not exceed one class. The cause of fluctuations in site class index values should be attributed to cutting of various intensity. The permanent study areas were established in birch-pine stands that belong to the first class of young growth. The average age of the stands was 16–17 years at the initial measurements. The measurements were made in the early growing season. Repeated measurements were made either at the end of the growing season of the same year, or two years later. The permanent study areas differ both in the number of trees per hectar and in the relative density. These parameters are characterized by different values also in the middle part of the permanent study areas. It is found that increased pine wood removal leads to a decrease in the growing stock and results in a substantial increase in the mean diameter. The prediction results were obtained for wood removal whose share ranges within 16–30 % of the growing stock on the control (reference) plot. The obtained dynamic series of main mensurational indices for pine in fresh infertile pine site type are proposed to be used as theoretical basis for further planning of thinning treatments and forming birch-pine stands of improved merchantability structure

An institutional analysis and reconfiguration framework for sustainability research on post-transition forestry:a focus on Ukraine

Abstract In this paper, we elaborate an Institutional Analysis and Reconfiguration Framework centered around the ‘action arena’ theoretical approach. We develop this framework to analyze institutional reconfiguration to enhance sustainability, and operationalize it using research methods which focus on documentation of the institutional contexts through an extensive literature review and interviews of experts in forest policy. We apply the Institutional Analysis and Reconfiguration Framework to examine forestry institutions, address forest governance, and investigate their effect on socio-economic and environmental performances in forestry of Ukraine. The paper draws on the state of affairs in post-transition forestry, its difficulties, and new prospects for economic and institutional reforms. We examine challenges and opportunities in forestry and suggest key remedies and prospective ways forward. Results show that a combination of path dependency with the rigidity of institutions and a slow pace of economic and political reforms is the major obstacle to implementing decisions regarding sustainable forest policy. A reconfiguration of social practices is required, as well as the development of capabilities and awareness raising amongst relevant stakeholders, to realize the problems, envision alternative futures, challenge existing institutions, shift power relations and create new norms, rules, and decision-making arrangements. The way towards sustainability in forestry largely goes through changing institutions, and a human dimension of institutional changes reflected in the uptake of social innovation

Is there a scope for social innovation in Ukrainian forestry?

Abstract Social innovation is recognised for its potential to turn societal challenges into opportunities and develop sustainable solutions for people and nature. We identify and examine challenges that Ukrainian forestry is facing and apply an “action arena” conceptual approach to explore whether and how social innovation can enhance the sustainable development of forestry. We develop a framework to analyse the reconfiguration of social practices by using research methods that focus on the use of documentation of the institutional contexts and interviewing forest policy experts, as well as stakeholder evaluation of the challenges and ways forward for Ukrainian forestry. We apply the Q-method to identify stakeholder attitudes and examine the role of people in the reconfiguring of social practices and promoting sustainable development of the forest sector. Implications for changing the rules of the game and institutional perspectives on forestry are identified, with examples of social innovation initiatives presented. Results show that to emerge, develop, and be transformative, social innovation must have supporting institutional conditions to create new norms, rules, and social practices. Relevant stakeholders need to envision alternative futures, reshape places, and become more actively engaged in decision-making processes. We identify the key directions for changing the rules of the game and the opportunities that social innovation has to offer