Кліматичні зміни впливають на лісові екосистеми призводячи до змін у розподілі видів дерев, екологічних взаємозв’язках та функціонуванні лісових рослинних угруповань. Метою дослідження було проаналізувати вплив кліматичних змін на лісові екосистеми в Західному Поліссі України. Для досягнення поставленої мети впродовж 2005-2023 років на території Державного підприємства «Дослідне господарство “Городецьке”» здійснено вивчення поточного стану лісової екосистеми, проаналізовано вплив на неї змін клімату та проведено детальні лісопатологічні рекогносцирувальні обстеження деревостанів. Також визначено індекси біорізноманіття та проведено аналіз темпів деградації та загибелі лісових масивів, використовуючи дані польових досліджень та супутникові знімки. У результаті дослідження встановлено, що кліматичні зміни в зоні Західного Полісся мають значний вплив на лісові екосистеми, спричиняючи зміни в складі лісів, поширення хвороб і шкідників, а також зменшення природного біорізноманіття. Встановлено, що для забезпечення їхнього сталого функціонування та збереження необхідне вжиття конкретних заходів, включаючи ранню діагностику стану лісів, адаптацію до змін клімату, запобігання лісовим пожежам та використання лісових ресурсів на основі принципів сталого лісового господарства. Впровадження таких стратегій може сприяти збереженню екологічної різноманітності та сталому розвитку регіону на майбутні роки. Отримані результати мають вагоме значення для екологічного управління та збереження природних ресурсів у зоні Західного Полісся, оскільки надають можливість визначити конкретні стратегії та заходи для адаптації лісових екосистем до змін клімату та інших екологічних викликів
Отримано 11.01.2024
Доопрацьовано 30.04.2024
Прийнято 31.05.2024
[1] Appiagyei, B.D., Belhoucine-Guezouguli, L., Bessah, E., Morsli, B., & Fernandes, P.A.M. (2022). A review on climate change impacts on forest ecosystem services in the Mediterranean Basin. Journal of Landscape Ecology, 15(1), 1-26. doi: 10.2478/jlecol-2022-0001.
[2] Argiriou, A.A., Li, Z., Armaos, V., Mamara, A., Shi, Y., & Yan, Z. (2023). Homogenised monthly and daily temperature and precipitation time series in China and Greece since 1960. Advances in Atmospheric Sciences, 40(7), 1326-1336. doi: 10.1007/s00376-022-2246-4.
[3] Boychenko, S.H., & Кaramushka, V. (2020). Climate change processes impact on wetland ecosystems of Polissia Region in Ukraine. In Book of abstracts “Oral presentations given on-line at BUP symposium 2020” (p. 8). Uppsala: Uppsala University.
[4] Environmental passport of Rivne Region. (2021). Retrieved from https://mepr.gov.ua/wp-content/uploads/2022/11/Ekologichnyj-pasport-Rivnenskoyi-oblasti-za-2021-rik.pdf.
[5] Forzieri, G., Dakos, V., McDowell, N.G., Ramdane, A., & Cescatti, A. (2022). Emerging signals of declining forest resilience under climate change. Nature, 608, 534-539. doi: 10.1038/s41586-022-04959-9.
[6] Gautam, P., Lal, B., Panda, B., Bihari, P., Chatterjee, D., Singh, T., Nayak, P., & Nayak, A. (2021). Alteration in agronomic practices to utilize rice fallows for higher system productivity and sustainability. Field Crops Research, 260, article number 108005. doi: 10.1016/j.fcr.2020.108005.
[7] General characteristics of the forests of Ukraine. (n.d.). Retrieved from https://forest.gov.ua/napryamki-diyalnosti/lisi-ukrayini/zagalna-harakteristika-lisiv-ukrayini.
[8] Gustafsson, L., Bauhus, J., Asbeck, T., Augustynczik, A.L.D., Basile, M., Frey, J., Gutzat, F., Hanewinkel, M., Helbach, J., Jonker, M., Knuff, A., Messier, C., Penner, J., Pyttel, P., Reif, A., Storch, F., Winiger, N., Winkel, G., Yousefpour, R., & Storch, I. (2019). Retention as an integrated biodiversity conservation approach for continuous-cover forestry in Europe. Ambio, 49, 85-97. doi: 10.1007/s13280-019-01190-1.
[9] Homer, C., Dewitz, J., Jin, S., Xian, G., Costello, C., Danielson, P., Gass, L., Funk, M., Wickham, J., Stehman, S., Auch, R., & Riitters, K. (2020). Conterminous United States land cover change patterns 2001-2016 from the 2016 national land cover database. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 162, 184-199. doi: 10.1016/j.isprsjprs.2020.02.019.
[10] Hurtt, G.C., Chini, L., Sahajpal, R., Frolking, S., Bodirsky, B.L., Calvin, K., Doelman, J.C., Fisk, J., Fujimori, S., Goldewijk, K.K., Hasegawa, T., Havlik, P., Heinimann, A., Humpenöder, F., Jungclaus, J., Kaplan, J.O., Kennedy, J., Krisztin, T., Lawrence, D., Lawrence, P., Ma, L., Mertz, O., Pongratz, J., Popp, A., Poulter, B., Riahi, K., Shevliakova, E., Stehfest, E., Thornton, P., Tubiello, F.N., van Vuuren, D.P., & Zhang, X. (2020). Harmonization of global land use change and management for the period 850-2100 (LUH2) for CMIP6. Geoscientific Model Development, 13(11), 5425-5464. doi: 10.5194/gmd-13-5425-2020.
[11] Kimeichuk, I., & Kaidyk, O. (2022). Natural afforestation of the fallows in the Western Polissia. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 13(4), 41-51. doi: 10.31548/forest.13(4).2022.41-51.
[12] Lavnyy, V., Spathelf, P., Kravchuk, R., Vytseha, R., & Yakhnytskyy, V. (2022). Silvicultural options to promote natural regeneration of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in Western Ukrainian forests. Journal of Forest Science, 68(8), 298-310. doi: 10.17221/73/2022-jfs.
[13] Li, Y., Piao, S., Chen, A., Ciais, P., & Li, L.Z.X. (2019). Local and teleconnected temperature effects of afforestation and vegetation greening in China. National Science Review, 7(5), 897-912. doi: 10.1093/nsr/nwz132.
[14] Lyu, Q., Liu, J., Liu, J., Luo, Y., Chen, L., Chen, G., Zhao, K., Chen, Y., Fan, C., & Li, X. (2021). Response of plant diversity and soil physicochemical properties to different gap sizes in a Pinus massoniana plantation. PeerJ, 9, article number e12222. doi: 10.7717/peerj.12222.
[15] Mpanda, M., Kashindye, A., Aynekulu, E., Jonas, E., Rosenstock, T.S., & Giliba, R.A. (2021). Forests, farms, and fallows: The dynamics of tree cover transition in the southern part of the Uluguru mountains, Tanzania. Land, 10(6), article number 571. doi: 10.3390/land10060571.
[16] National environmental policy. (n.d.). Retrieved from https://mepr.gov.ua/diyalnist/natsionalna-ekologichna-polityka/.
[17] Navarro-Cerrillo, R.M., Cachinero-Vivar, A.M., Ruiz-Gómez, F.J., Camarero, J.J., González-Pérez, J.A., & Pérez-Priego, S. (2023). Planted or natural pine forests, which one will better recover after drought? Insights from tree growth and stable C and H isotopes. Forests, 14(3), article number 573. doi: 10.3390/f14030573.
[18] Nigatu Gebeyehu, M., & Hailu Hirpo, F. (2019). Review on effect of climate change on forest ecosystem. International Journal of Environmental Sciences & Natural Resources, 17(4), article number 555968. doi: 10.19080/IJESNR.2019.17.555968.
[19] Nunes, L.J.R., Meireles, C.I.R., Gomes, C.J.P., & Ribeiro, N.M.C.A. (2021). The impact of climate change on forest development: A sustainable approach to management models applied to Mediterranean-type climate regions. Plants, 11(1), article number 69. doi: 10.3390/plants11010069.
[20] Qaderi, M.M., Martel, A.B., & Dixon, S.L. (2019). Environmental factors influence plant vascular system and water regulation. Plants, 8(3), article number 65. doi: 10.3390/plants8030065.
[21] Rivne Meteorological Station. (n.d.). Retrieved from https://pogoda.rovno.ua/.
[22] Sales of forest products within Ukraine by type. (2024). Retrieved from https://www.ukrstat.gov.ua/operativ/operativ2021/sg/lis/lis_u/arh_real_lis_pr_u.htm.
[23] Salimi, S., Almuktar, S.A.A.A.N., & Scholz, M. (2021). Impact of climate change on wetland ecosystems: A critical review of experimental wetlands. Journal of Environmental Management, 286, article number 112160. doi: 10.1016/j.jenvman.2021.112160.
[24] Slesak, R.A., Kelso, S.G., & Windmuller-Campione, M.A. (2022). Effect of biochar and manual vegetation control on early growth and survival of planted Jack pine (Pinus banksiana Lamb.) seedlings in Northern Minnesota. Forest Science, 68(1), 104-112. doi: 10.1093/forsci/fxab053.
[25] Somerfield, P.J., Clarcke, K.R., & Warwick, R.M. (2008). Simpson index. In Encyclopedia of ecology (pp. 3252-3255). Amsterdam: Elsevier. doi: 10.1016/B978-008045405-4.00133-6.
[26] State Audit Service of Ukraine. (2020). Auditor’s report on the results of the state financial audit of the State Enterprise “Rokytnivskyi State Special Forestry Agro-Industrial Enterprise” for the period from 01.12.2016 to 30.11.2019. Rokytne: Western Office of the State Audit Service Office in Rivne Region.
[27] Tian, P., Jian, B., Li, J., Cai, X., Wei, J., & Zhang, G. (2023). Land-use-change-induced cooling and precipitation reduction in China: Insights from CMIP6 models. Sustainability, 15(16), article number 12191. doi: 10.3390/su151612191.
[28] Wang, Q., Cai, X., Tang, J., Yang, L., Wang, J., & Xu, Y. (2023). Climate feedbacks associated with land-use and land-cover change on hydrological extremes over the Yangtze River Delta Region, China. Journal of Hydrology, 623, article number 129855. doi: 10.1016/j.jhydrol.2023.129855.
[29] Xie, H., Tang, Y., Yu, M., & Wang, G.G. (2021). The effects of afforestation tree species mixing on soil organic carbon stock, nutrients accumulation, and understory vegetation diversity on reclaimed coastal lands in Eastern China. Global Ecology and Conservation, 26, article number e01478. doi: 10.1016/j.gecco.2021.e01478.
[30] Yang, L., Zeng, Y., Xu, L., Li, M., Wang, H., Zou, Y., & Lu, Y. (2022). Perennial woodlands benefit parasitoid diversity, but annual flowering fallows enhance parasitism of wheat aphids in an agricultural landscape. Agriculture, Ecosystems & Environment, 340, article number 108184. doi: 10.1016/j.agee.2022.108184.
[31] Yuan, K., Zhu, Q., Zheng, S., Zhao, L., Chen, M., Riley, W.J., Cai, X., Ma, H., Li, F., Wu, H., & Chen, L. (2021). Deforestation reshapes land-surface energy-flux partitioning. Environmental Research Letters, 16(2), article number 024014. doi: 10.1088/1748-9326/abd8f9.
[32] Zeng, Z., Wang, D., Yang, L., Wu, J., Ziegler, A.D., Liu, M., Ciais, P., Searchinger, T.D., Yang, Z.L., Chen, D., Chen, A., Li, L.Z., Piao, S., Taylor, D., Cai, X., Pan, M., Peng, L., Lin, P., Gower, D., Feng, Y., Zheng, C., Guan, K., Lian, X., Wang, T., Wang, L., Jeong, S.-J., Wei, Z., Sheffield, J., Caylor, K., & Wood, E.F. (2020). Deforestation-induced warming over tropical mountain regions regulated by elevation. Nature Geoscience, 14, 23-29. doi: 10.1038/s41561-020-00666-0.
[33] Zerva, A. (2022). The impacts of climate change on the forest ecosystems of the Mediterranean. In E. Manolas & W. Leal Filho (Eds.), The academic language of climate change: An introduction for students and non-native speakers (pp. 145-149). Leeds: Emerald Publishing Limited. doi: 10.1108/978-1-80382-911-120221021.
[34] Zhang, Y., Han, J., Wang, L., Jing, X., Wang, Y., & Liu, P. (2022). Response of Pinus tabuliformis saplings to continuous autumn fertilization treatments in the mountains of Eastern Liaoning Province, China. PeerJ, 10, article number e12853. doi: 10.7717/peerj.12853.
[35] Zhao, Z., Zhao, Z., Fu, B., Wu, D., Wang, J., & Tang, W. (2021). Available heavy metal concentrations and their influencing factors in cropland and fallows of different age in tropical area. Polish Journal of Environmental Studies, 30(2), 1935-1942. doi: 10.15244/pjoes/126372.