Зміни ландшафтів у Чорнобильській зоні відчуження після лісових пожеж 2022 року

М. С. Мацала; В. В. Миронюк; К. Р. Федина; А. М. Білоус

doi:10.36930/40320605

М. С. Мацала Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ https://orcid.org/0000-0003-4184-5037
В. В. Миронюк Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ https://orcid.org/0000-0002-5961-300X
К. Р. Федина Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ https://orcid.org/0000-0002-2485-2908
А. М. Білоус Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ https://orcid.org/0000-0002-7589-4307

DOI: https://doi.org/10.36930/40320605

Ключові слова: нормалізований індекс згарищ, дистанційне зондування Землі, часові серії Landsat, фрагментація лісового покриву

Анотація

Розглянуто ландшафтні зміни у Чорнобильській зоні відчуження (ЧЗВ) після природних порушень. З кожним роком площа вкритих лісом земель на цій території зростає. За умови обмеженості доступу до ЧЗВ застосування даних дистанційного зондування Землі є одним з ефективних шляхів вивчення видозмін ландшафтів, спричинених природними порушеннями. Застосовано методи просторової екології та класифікований наземний покрив до та після пожеж (на основі спектрально вирівняних даних супутників Landsat). Використано серію ландшафтних метрик, які характеризують параметри ландшафтного різноманіття та фрагментації цільового класу наземного покриву (зокрема – лісового покриву). Катастрофічні пожежі 2020 р. глибоко вплинули на фрагментацію лісового покриву по всій території ЧЗВ. Найбільшої зміни зазнала середня площа серцевинної частини ділянки класу "ліс" на згарищах, а саме її зменшення (на 65 %) та відповідно збільшилась кількість узлісь (на третину). Виявлено, що ці драматичні зміни у межах екосистем, пройдених вогнем у 2020 р., мали істотний ефект і на рівні усієї ЧЗВ (зокрема, зменшення середньої площі серцевинної ділянки лісового покриву на 20 %). Дослідження показало, що залежно від попереднього типу наземного покриву можливе збільшення або зниження значень відповідного індексу ландшафтного біорізноманіття. Зокрема, повторне горіння ділянок згарищ 2015 р., деревна рослинність на яких почала поновлюватись, призвело до локального зниження значень показника ландшафтного різноманіття. Проте виявлено, що на рівні всієї ЧЗВ значення індексів різноманіття ландшафтів (і за формулою Шеннона, і за формулою Симпсона) збільшились після пожежі 2020 року. До цього призвела нова мозаїка ландшафтів із деревним, чагарниковим, трав'яним покривом і згарищами. Застосований підхід дає змогу оцінити просторові зміни на рівні ландшафту, доповнюючи знання про ліс та навколишнє середовище як взаємопов'язану систему.

Біографії авторів

М. С. Мацала, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

д-р філософії, мол. наук. співробітник, кафедра таксації лісу та лісового менеджменту

В. В. Миронюк, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

д-р с.-г. наук, професор, кафедра таксації лісу та лісового менеджменту

К. Р. Федина, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

аспірант, мол. наук. співробітник, кафедра таксації лісу та лісового менеджменту

А. М. Білоус, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

д-р с.-г. наук, професор, завідувач кафедри таксації лісу та лісового менеджменту

Посилання

Ager, A. A., Lasko, R., Myroniuk, V., Zibtsev, S., Day, M. A., Usenia, U., Bogomolov, V., Kovalets, I., & Evers, C. R. (2019). The wildfire problem in areas contaminated by the Chernobyl accident. Science of the Total Environment, 696. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.133954

Beresford, N., Barnett, C. L., Gashchak, S., Kashparov, V., Kirieiev, S. I., Levchuk, S., Morozova, V., Smith, J. T., & Wood, M. D. (2021). Wildfires in the Chornobyl Exclusion Zone – risks and consequences. Integrated Environmental Assessment and Management, 17(6), 1141–1150. https://doi.org/10.1002/ieam.4424

Evangeliou, N., Zibtsev, S., Myroniuk, V., Zhurba, M., Hamburger, T., Stohl, A., Balkanski, Y., Paugam, R., Mousseau, T. A., Moller, A. P., & Kireev, S. I. (2016). Resuspension and atmospheric transport of radionuclides due to wildfires near the Chernobyl Nuclear Power Plant in 2015: an impact assessment. Scientific Reports, 6. https://doi.org/10.1038/srep26062

Krawchuk, M. A., Meigs, G. W., Carwright, J. M., Coop, J. D., Davis, R., Holz, A., Kolden, C., & Meddens, A. J. H. (2020). Disturbance refugia within mosaics of forest fire, drought, and insect outbreaks. Frontiers in Ecology and Environment, 18(5), 235–244. https://doi.org/10.1002/fee.2190

Liu, J., Coomes, D. A., Hu, G., Liu, J., Yu, J., Luo, Y., & Yu, M. (2018). Larger fragments have more late‐successional species of woody plants than smaller fragments after 50 years of secondary succession. Journal of Ecology, 107, 582–594. https://doi.org/10.1111/1365-2745.13071

Matsala, M., Bilous, A., Myroniuk, V., Holiaka, D., Schepaschenko, D., & See, L. (2021). The return of nature to the Chernobyl Exclusion Zone: increases in forest cover of 1.5 times since the 1986 disaster. Forests, 12(8). https://doi.org/10.3390/f12081024

Silvério, D. V., Brando, P. M., Bustamante, M. M. C., et al. (2019). Fire, fragmentation, and windstorms: A recipe for tropical forest degradation. Journal of Ecology, 107, 656–667. https://doi.org/10.1111/1365-2745.13076

Vergara, P. M., Fierro, A., Alaniz, A. J., Carvajal, M. A., Lizama, M., & Llanos, J. L. (2021). Landscape-scale effects of forest degradation on insectivorous birds and invertebrates in austral temperate forests. Landscape Ecology, 36, 191–208. https://doi.org/10.1007/s10980-020-01133-2