Багатокритеріальна оптимізація сценаріїв менеджменту лісів Українських Карпат у дискурсі парадигми екосистемних послуг
Анотація
В умовах посилення суспільного запиту на багатофункціональну роль лісів і послуги лісових екосистем, традиційні підходи до менеджменту лісового господарства виявилися неадекватними, особливо в Українських Карпатах, де поширення монокультурних похідних ялинових насаджень, сформованих для максимізації обсягів деревини, призвело до втрати їхньої стійкості. Ця проблема особливо гостра в Українських Карпатах, де поширення монокультурних похідних ялинових насаджень, які були сформовані для максимізації обсягів деревини, призвело до втрати їхньої стійкості, продуктивності та біорізноманіття. Ці одновікові насадження є менш стійкими до негативних чинників, таких як шкідники, хвороби та вітровали, порівняно з природними мішаними або буковими лісами. Усталені підходи до ведення лісового господарства потребують адаптації до нових умов для збалансування конфліктуючих потреб різних стейкхолдерів. Метою роботи є розроблення ефективних сценаріїв переформування цих насаджень і визначення оптимальних, враховуючи суперечливі потреби стейкхолдерів. За результатами моделювання, виконаного з використанням симулятора росту SIBYLA та застосуванням методу аналізу ієрархій, запропоновано 56 можливих сценаріїв та оцінено їх за лісогосподарським, екологічним, економічним і соціальним критеріями. Виявлено, що оптимальним сценарієм є той, який забезпечує формування цільового, наближеного до корінного, різновікового мішаного насадження шляхом природного поновлення. Отримані кількісні оцінки приросту обсягів послуг лісових екосистем (регулювання, підтримання, туристично-рекреаційні можливості) можуть слугувати надійною інформаційною основою для визначення їхньої вартості та оцінювання еколого-економічної ефективності заходів переформування.
Посилання
Adamovskyy, O. M. (2005). Modeling methods in forestry. Scientific Bulletin of the National Forestry University of Ukraine, 15(7), 67–71. https://cyberleninka.ru/article/n/metodi-modelyuvannya-u-lisovomu-gospodarstvi.pdf [Адамовський, О. М. (2005). Методи моделювання у лісовому господарстві. Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України, 15(7), 67–71.] (in Ukrainian)
Bravo, F., Yang, S. I., Ruano, I., Antón-Fernández, C., Herrero, C., & Durango, I. (2024). Artificial intelligence and forestry. Frontiers in Forests and Global Change, 7, 1500701. https://doi.org/10.3389/ffgc.2024.1500701
Buksha, I. F., Shvydenko, A. Z., Bondaruk, M. A., Pyvovar, T. S., Buksha, M. I., Pasternak, V. P., … Krakovska, S. V. (2017). Methodology for model-ling and assessing climate change impacts on forest phytocoenoses. Scientific Bulletin of National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Forestry & Ornamental Horticulture Series, 266, 26–38. https://forestscience.com.ua/ uk/journals/266-2017/myetodologiya-modyelyuvannya-ta-otsinyuvannya-vplivu-zmini-klimatu-na-lisovi-fitotsyenozi-ukrayini [Букша, І. Ф., Швиденко, А. З., Бондарук, М. А., Пивовар, Т. С., Букша, М. І., Пастернак, В. П., … Краковська, С. В. (2017). Методологія моделювання та оцінювання впливу зміни клімату на лісові фітоценози. Науковий вісник НУБіП України. Серія: Лісівництво та декоративне садівництво, 266, 26–38.] (in Ukrainian)
Buongiorno, J., & Gilles, J. (2003). Decision methods for forest resource management. Academic Press.
Debryniuk, Iu. M. (2011). Drying-out of spruce forests: Causes and consequences. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University “Urbanization Processes in Mountain Landscapes and Ways of Their Regulation”, 21(16), 32–38. https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2011/21_16/index.htm [Дебринюк, Ю. М. (2011). Всихання смере-кових лісів: причини та наслідки. Науковий вісник НЛТУ України «Процеси урбанізації в гірських ландшафтах та шляхи їх регулювання», 21(16), 32–38.] (in Ukrainian)
Fabrika, M. (2003). Virtual forest stands as a component of forestry education systems. Journal of Forest Science, 49(9), 419–428. https://www.agriculturejournals.cz/pdfs/jfs/2003/09/04.pdf
Fabrika, M., & Ďurský, J. (2005). Algorithms of thinning models for SIBYLA simulator. Journal of Forest Science, 51(10), 431–445. https://jfs.agriculturejournals.cz/pdfs/jfs/2005/10/01.pdf
Fabrika, M., & Pretzsch, H. (2013). Forest ecosys-tem analysis and modeling. TU Zvolen.
Haines-Young, R., & Potschin, M. (2012). CICES V4.1: Common international classification of ecosystem services (pp. 1–17). European Environment Agency. https://cices.eu/content/uploads/sites/8/2012/09/CICES-V4_Final_26092012.pdf
Hanewinkel, M. (2001). Economic aspects of converting spruce monocultures. Forest Ecology and Management, 151, 181–193. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(00)00707-6
Hanewinkel, M., & Pretzsch, H. (2000). Modelling conversion from even to unevenaged spruce stands. Forest Ecology and Management, 134, 55–70. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(99)00245-5
Kozak, I., & Parpan, V. (2009). Ecological modeling using STELLA software. Ivano-Frankivsk: Plai. [Козак, І., Парпан, В. (2009). Екологічне моделювання із застосуванням програми STELLA. Івано-Франківськ: Плай. 84 с.] (in Ukrainian)
Kovalchuk, P. I. (2003). Modelling and forecasting environmental conditions. Kyiv: Lybid. [Ковальчук, П. І. (2003). Моделювання і прогнозування стану навколишнього середовища. Київ: Либідь.] (in Ukrainian)
Krynytskyy, H. T., Cherniavskyy, M. V., Derbal, Y. Y., Delehan, I. V., Myklush, S. I., Parpan, V. I., ..., Jaloviar, P. (2014). Close-to-nature and multifunctional forest management in the Carpathian region of Ukraine and Slovakia. PE “Kolo”. https://www.forza.org.ua/uk/nablizhene-do-prirodi-ta-bagatofunkcionalne-vedennya-lisovogo-gospodarstva-v-karpatskomu-regioni [Криницький, Г. Т., Чернявський, М. В., Дербаль, Ю. Ю., Делеган, І. В., Миклуш, С. І., Парпан, В. І., … Яловіар, П. (2014). Наближене до природи та багатофункціональне ведення лісового господарства в Карпатському регіоні України та Словаччини. Ужгород: ПП «Коло». 280 с.] (in Ukrainian)
Lavnyy, V. V., & Shnitslier, H. (2014). Experience of conversion cuttings in secondary spruce stands in Germany. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 12, 73–78. https://fasu.nltu.edu.ua/index.php/nplanu/article/view/138 [Лавний, В. В., Шніцлєр, Г. (2014). Досвід проведення рубок переформування в Німеччині. Наукові праці ЛАН України, 12, 73–78.] (in Ukrainian)
Lakyda, P. I., Domashovets, H. S., & Shvets, Yu. P. (2013). Simulation of regulatory information security assessment components phytomass stands Crimean pine and deposit their carbon. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 187(3), 147–153. https://forestscience.com.ua/uk/journals/187-chastina-3-2013/modyelyuvannya-normativno-informatsiynogo-zabyezpyechyennya-otsinki-komponyentiv-nadzyemnoyi-fitomasi-dyeryevostaniv-sosni-krimskoyi-ta-dyeponovanogo-v-nikh-vuglyetsyu [Лакида, П. І., Домашовець, Г. С., Швець, Ю. П. (2013). Моделювання надземної фітомаси сосни кримської. Науковий вісник НУБіП України. Серія: Лісівництво та декоративне садівництво, 187(3), 147–153.] (in Ukrainian)
Merganicova, K., Pietsch, S. A., & Hasenauer, H. (2005). Testing mechanistic modelling for forest management. Forest Ecology and Management, 207, 37–57. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.10.017
Parpan, V. I., Shparyk, Yu. S., Slobodian, P. Ia., Parpan, T. V., Korzhov, V. L., Brodovych, R. I., … Cheban, I. D. (2014). Features of forestry in the spruce trees of the Ukrainian Carpathians. Pro-ceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 12, 20–28. https://fasu.nltu.edu.ua/index.php/nplanu/issue/view/6 [Парпан, В. І., Шпарик, Ю. С., Слободян, П. Я., Парпан, Т. В., Коржов, В. Л., Бродович, Р. І., … Чебан, І. Д. (2014). Особливості ведення лісового господарства в похідних ялинниках Українських Карпат. Наукові праці Лісівничої академії наук України, 12, 20–28.] (in Ukrainian)
Pelyukh, O. R. (2018). Economic and legal principles of converting secondary spruce stands. Scientific Bulletin of Kherson State University, 28, 36–41. https://ej.journal.kspu.edu/index.php/ej/article/view/22 [Пелюх, О. Р. (2018). Сутність та економіко-правові засади переформування похідних ялинників. Науковий вісник Херсонського державного університету, 28, 36–41.] (in Ukrainian)
Pelyukh, O., Fabrika, M., Kucbel, S., Valent, P., & Zahvoyska, L. (2016a). Modelling conversion of spruce stands using SIBYLA: Ukrainian Carpathians case. In COST FP1206 EuMIXFOR Final Conference (p. 24). Prague, Czech Republic: Forestry and Game Management Research Institute. https://www.marco-mina.com/talk/prague_oct16/abstracts.pdf
Pelyukh, O., Fabrika, M., Kucbel, S., Valent, P., & Zahvoyska, L. (2018). Modelling of secondary evenaged Norway spruce stand conversion using the tree growth simulator SIBYLA: SE “Rakhiv Forestry” case study. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II, 11(60), 29–46. https://web-but.unitbv.ro/index.php/Series_II/article/view/687
Pelyukh, O., Fabrika, M., Zahvoyska, L., & Valent, P. (2016b). Simulation of biodiversity changes during conversion in the Carpathians (pp. 29–30). In Forum Carpaticum. Bucharest, Romania: University of Bucharest. https://www.uj.edu.pl/documents/155564840/ 158097349/FC2016_Abstract_Conference_book/d23e24ad-1421-41fd-800a-13351f490a4d
Pretzsch, H., Biber, P., & Dursky, J. (2002). The SILVA tree-based simulator. Forest Ecology and Management, 162, 3–21. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(02)00047-6
Reid, W. V., Mooney, H. A., Cropper, A., Capistrano, D., Carpenter, S. R., … Chopra, K. (2005). Ecosystems and human wellbeing: Synthesis. Island Press. https://www.millenniumassessment.org/documents/document.356.aspx.pdf
Saaty, T. L. (2008). Decision making with the ana-lytic hierarchy process. International Journal of Services Sciences, 1(1), 83–98. https://doi.org/10.1504/IJSSCI.2008.017590
Schütz, J.-P. (2001). Opportunities and strategies of transforming regular forests to irregular forests. Forest Ecology and Management, 151, 87–94. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(00)00699-X
Shparyk, Yu. S. (2016). Sustainable forest management (Ukrainian Carpathians case). Ivano-Frankivsk: Territory of Printing. [Шпарик, Ю. С. (2016). Стале управління лісами (на прикладі Українських Карпат). Івано-Франківськ: Територія друку.] (in Ukrainian)
Shparyk, Yu. S., & Lesnik, V. V. (2006). Proposals for the regional programme of spruce stand conversion. Forestry of Ukraine, 45–46. [Шпарик, Ю. С., Леснік, В. В. (2006). Пропозиції до регіональної програми переформування смеречників. Лісівництво України, 45–46.] (in Ukrainian)
Zahvoyska, L. D., & Pelyukh, O. R. (2016a). DPSIR model of interaction between social and ecological systems: Spruce decline in the Ukrainian Carpathians. Odesa National University Herald, 8(50), 82–89. [Загвойська, Л. Д., Пелюх, О. Р. (2016a). DPSIR-модель взаємодії соціальної та екологічної систем: феномен всихання ялинових деревостанів в Українських Карпатах. Вісник ОНУ ім. І. І. Мечникова, 8(50), 82–89.] (in Ukrainian)
Zahvoyska, L. D., & Pelyukh, O. R. (2015). Tools for forest ecosystem modelling. Bulletin of Lviv University. Economics Series, 52, 46–52. https://publications.lnu.edu.ua/bulletins/index.php/economics/article/view/5775 [Загвойська, Л. Д., Пелюх, О. Р. (2015). Інструментарій моделювання лісових екосистем. Вісник Львівського університету. Серія економіка, 52, 46–52.] (in Ukrainian)
Zahvoyska, L. D., & Pelyukh, O. R. (2016b). Modelling the conversion of secondary spruce stands using the SIBYLA growth simulator. In 1st National Scientific-Methodical Conference “Economic-Mathematical Modelling”. Kyiv: KNEU. https://ir.kneu.edu.ua/server/api/core/bitstreams/bb41614e-9e5a-453e-bf23-217b658376d5/content [Загвойська, Л. Д., Пелюх, О. Р. (2016b). Моделювання процесу переформування похідних ялинників з використанням симулятора росту SIBYLA. У: Перша національна науково-методична конференція «Економіко-математичне моделювання». Київ: КНЕУ.] (in Ukrainian)
