Всихання Picea аbies (L.) H. Karst. як індикатор екосистемної нестійкості
причини, прояви та наслідки
DOI:
https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2025.333816Ключові слова:
лісові екосистеми, деградація ялинових насаджень, морфометрія хвої, кліматичні загрози, кореневі гниліАнотація
У статті розглянуто актуальну проблему всихання лісів як прояву порушення екосис темної рівноваги та показника зниження адаптивного потенціалу лісових біогеоценозів. Проведено систематизацію основних кліматичних, біотичних і антропогенних чинників, що зумовлюють зниження резистентності деревних порід. Проаналізовано ключові екологічні наслідки деградації лісів, серед яких — зменшення продуктивності, зростання ризиків фітопатогенних пошкоджень, порушення кругообігу вуглецю та водного балансу. Висвітлено необхідність інтегрованого моніторингу з використанням індикаторного підходу та адаптивних сценаріїв управління. У статті представлено результати комплексного аналізу чинників, що зумовлюють всихання ялинових насаджень у Карпатському регіоні України. Дослідження виконано з урахуванням кліматичних, біотичних, антропогенних і гідрологічних чинників, що формують сукупний стресовий вплив на екосистеми. Наведено результати морфофізіологічного, фітопатологічного та анатомічного аналізу стану дерев Picea abies (L.) H. Karst., виявлено характерні зміни у фізіологічних показниках, фотосинтетичних пігментах та структурі хвої. Встановлено кореляційні та регресійні зв’язки між морфометричними параметрами, біомасою та вмістом води. Показано, що зниження біомаси та зміна анатомічної будови хвої можуть бути результатом порушення фотосинтезу, водного режиму та накопичення стрес-індукованих метаболітів. Дослідження підтверджує значне поширення фітопатологічних уражень похідних ялинників у Карпатському регіоні, зокрема, домінування кореневих гнилей, спричинених Armillaria mellea (Vahl. ex Fr.) Kumm. та Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. Морфофізіологічні показники хвої (довжина, щільність, біомаса) та її водний вміст є чутливими індикаторами стресового стану дерев. Виявлено кореляції між цими параметрами, що створює підґрунтя для їхнього використання в системі біоіндикації. Порушення фотосинтетичної активності, змінений баланс пігментів та зниження щільності смоляних каналів в ушкоджених дерев свідчать про комплексну фізіологічну дестабілізацію деревостану. Встановлено потенціал застосування морфометричних і біохімічних характеристик хвої для ранньої діагностики екосистемної нестійкості та моніторингу лісових угруповань у змінених кліматичних умовах
Посилання
Hlásny, T., Barka, I., & Kulla, L. (2021). Bark beetle outbreaks in Europe: A consistent response to climate change? Forests, 12(5), 704. DOI: https://doi.org/10.3390/f12050704.
Nedilska, U., Krachan, T., Myalkovsky, R., Horodyska, O., & Potapskyi, Yu. (2024). Ecological aspects of climate change impact on tree species in forest ecosystems. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 15(4), 90–107. DOI: https://doi.org/10.31548/forest/4.2024.90.
Ali, A. (2023). Linking forest ecosystem processes, functions and services under integrative socialecological research agenda: Current knowledge and perspectives. Science of the Total Environment, 892, Article 164768. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164768.
Chivulescu, S., Cadar, N., Hapa, M., Capalb, F., Radu, R. G., & Badea, O. (2023). The necessity of maintaining the resilience of peri-urban forests to secure environmental and ecological balance: A case study of forest stands located on the Romanian sector of the Pannonian plain. Diversity, 15(3), Article 380. DOI: https://doi.org/10.3390/d15030380.
Шпарик, О. В. (2019). Еколого-лісівничі аспекти трансформації ялинників Карпат. Науковий вісник НЛТУ України, 29(4), 89–94.
Білас, І. Ю., & Пиріг, М. М. (2021). Вплив кліматичних змін на ріст і продуктивність деревостанів Полісся. Лісівництво і агролісомеліорація, (139), 22–28.
Крамар, О. В., & Шевчук, Ю. М. (2022). Фітопатологічна оцінка деградації смерекових лісів Карпатського регіону. Карпатський екологічний журнал, 13(1), 35–42.
Бородавка, Н. О., & Гордієнко, І. П. (2020). Просторові особливості всихання вільхових лісів у межах українського Полісся. Наукові праці Лісівничої академії наук України, 18(2), 145–152.
Hlásny, T., Barka, I., & Seidl, R. (2021). Integrated strategies to manage forest disturbances in the face of climate change: The example of spruce forests in Central Europe. Forest Ecology and Management, 482, 118850. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118850.
Marušák, R., & Cudlín, P. (2020). Impact of bark beetle outbreaks on ecosystem services in mountain spruce forests: A case study from the Czech Republic. Sustainability, 12(9), 3891. DOI: https://doi.org/10.3390/su12093891.
Netherer, S., Matthews, B., Katzensteiner, K., Blackwell, E., Henschke, P., Hietz, P., ... Pennerstorfer, J. (2019). Do water-limiting conditions predispose Norway spruce to bark beetle attack? New Phytologist, 220(2), 532–546. DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15377.
Jactel, H., Koricheva, J., & Castagneyrol, B. (2019). Responses of forest insect pests to climate change: not so simple. Current Opinion in Insect Science, 35, 103–108. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cois.2019.07.010.
Державне агентство лісових ресурсів України. (2024). Звіт про санітарний стан лісів України (станом на 01.07.2024 р.). URL: https://forest.gov.ua.
De Frenne, P., Zellweger, F., & Rodríguez‐Sánchez, F. (2021). Forest microclimates and climate change: Importance, drivers and future research agenda. Global Change Biology, 27(11), 2279–2297. DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.15569.
Soloviy, I., & Cebulska, M. (2020). Forest decline in Ukraine: Current trends and spatial patterns. Eco-logical Engineering and Environment Protection, 2, 35–44.
Soloviy, I. P., Deyneka, A., & Lakyda, P. (2022). Forest ecosystem vulnerability in Ukraine under climate change: Regional trends and challenges. Ukrainian Journal of Ecology, 12(3), 75–83. DOI: https://doi.org/10.15421/2022_134.
Мудрак, О. В., & Морозова, Т. В. (2024). Вплив екологічних криз на функціональний стан Picea abies (L.) Karst. у мікрокосмах. Агроекологічний журнал, 4, 33–43. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2024.317144.
Hlásny, T., Turčáni, M., & Konôpka, B. (2017). Bark beetle outbreaks in Norway spruce forests of Central Europe: A review of causes, impacts and management strategies. Forest Ecology and Management, 396, 47–67. DOI: https://doi.org/10.1016/j.
foreco.2017.03.056.
Hlásny, T., Turčáni, M., Holuša, J., Sitková, Z., & Bucha, T. (2017). Bark beetle outbreaks in European spruce forests: Drivers, impacts and management responses. In F. Lieutier (Ed.), Forest pest and disease management in a changing climate (pp. 209–232).
Коваленко, А. О. (2022). Лісові монокультури в умовах змін клімату: адаптивне лісовідновлення. Лісівництво і агролісомеліорація, 141, 78–84.
Ministry of Energy of Ukraine. (2023). Annual report on forest management activities. Kyiv.
ДСПУ. (2016). Санітарні правила в лісах України. Київ: Міністерство аграрної політики та продовольства України.
Kovalyshyn, V., Fedorko, M., Korytnyi, A., & Dovhaliuk, O. (2021). Assessment of tree condition in forest stands. Lviv: UkrNDILGA.
Коваленко, В. А. (2022). Монокультурні насад ження: вразливість і напрями реабілітації. Лісове господарство і агролісомеліорація, 140(1), 34–42.
Ковальчук, О. С. (2020). Просторові закономірності деградації вільхових лісів Полісся. Український ботанічний журнал, 77(6), 568–577. DOI: https://doi.org/10.15407/ukrbotj77.06.568.
Ковальчук, О. І. (2020). Динаміка вільхових насаджень Полісся в умовах зміни водного режиму. Науковий вісник НЛТУ України, 30(5), 45–51.
Millar, C. I., & Stephenson, N. L. (2015). Temperate forest health in an era of emerging megadisturbance. Science, 349(6250), 823–826. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaa9933.
Trumbore, S., Brando, P., & Hartmann, H. (2015). Forest health and global change. Science, 349(6250), 814–818. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aac6759.
Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES). (2019). Global assessment report on biodiversity and ecosystem services of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services. IPBES Secretariat. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3831673.
Державне агентство лісових ресурсів України. (2024). Стан лісового господарства України. URL: https://forest.gov.ua.
Lawson, T., & Vialet-Chabrand, S. (2019). Speedy stomata, photosynthesis and plant water use efficiency. New Phytologist, 221(1), 93–98. DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15330.
Kulbanska, I. M., Plikhtyak, P. P., Shvets, M. V., Soroka, M. I., & Goychuk, A. F. (2022). Lelliottia nimipressuralis (Carter 1945) Brady et al. 2013 as the causative agent of bacterial wetwood disease of common silver fir (Abies alba Mill.). Folia Forestalia Polonica, 64(3), 173–183. DOI: https://doi.org/10.2478/ffp-2022-0017.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право і ліцензування
Умови ліцензії: автори зберігають авторські права і надають журналу право першої публікації з роботою, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи і початкової публікації в цьому журналі.
Якщо стаття прийнята до публікації в «Агроекологічний журнал», автор повинен підписати угоду про передачу авторських прав. Угода відправляється на поштову (оригінал) або адресу електронної пошти (відсканована копія) редакції журналу.
Цією угодою автор підтверджує, що представлені матеріали:
- не порушують авторських прав інших осіб або організацій;
- раніше не публікувались в інших видавництвах і не були представлені для публікації в інших виданнях.
Автор передає редакції «Агроекологічного журналу» права на:
- публікації статті українською (англійською) мовою і поширення її друкованої копії;
- поширення електронної копії статті, а також електронної копії перекладу статті на англійську мову (для статей українською мовою), будь-якими електронними засобами (розміщення на офіційному сайті журналу, електронних баз даних, сховищ тощо) друкована копія перекладу.
Автор залишає за собою право без згоди редакції та засновників:
- Використовувати матеріали статті повністю або частково в ознайомлювальних цілях.
- Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
- Використовувати матеріали статті для підготовки тез доповідей, доповідей конференцій, а також усних доповідей.
- Додати електронні копії статті (включаючи остаточну електронну копію, завантажену з офіційного сайту журналу) за адресою:
- персональні веб-ресурси всіх авторів (веб-сайти, веб-сторінки, блоги тощо);
- веб-ресурси установ, в яких працюють автори;
- некомерційні веб-ресурси відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
У всіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов'язковим.
