Сучасне лісівництво

Ще один погляд на розвиток лісівництва. Спостереження, передбачення, адаптація.

Олександр ВИНОГРАДСЬКИЙ,
“Лісовий і мисливський журнал”

З моменту появи лісівництва як науки, було отримано величезну кількість знань про ліс, як мали значний вплив на практику лісового господарства. Дослідження, проведене фахівцями Інституту дипломованих лісівників Сполученого Королівства, обертається навколо трьох ключових тем у розвитку лісівництва: спостереження, передбачення та адаптація.

Зміни, що потребують нових підходів

Належне забезпечення суспільства і економіки необхідним набором екосистемних лісових послуг вимагає від лісівників урахування змін, які відбуваються у лісах через вплив на них різноманітних чинників: діяльності людини, клімату, природних явищ тощо. Оскільки зміни відбуваються з безпрецедентною швидкістю, традиційні інструменти та підходи лісівництва виявляються недостатніми для вирішення цього завдання, тому культура лісівництва також зазнає змін.

За останні десятиліття в країнах західної Європи з’явилося багато наукової літератури, що пропонує нові принципи і підходи до управління лісами. Це дало можливість лісівникам різних країн використовувати сучасні підходи, методи і практики лісівництва для задоволення соціально-економічних потреб в умовах швидко мінливого навколишнього природного середовища.

Низка дослідників із Інституту дипломованих лісівників (The Institute of Chartered Foresters, ICF) Сполученого Королівства дослідила наукові розробки, які відбулись­ за останні 20 років, у контексті еволюції лісівництва як науки, так і практики. Вони визначають лісівництво, як цілісну наукову дисципліну, що спирається на безліч даних і параметрів вимірювань упродовж усього життєвого циклу лісу. Це дозволяє лісовій науці бути динамічною і адаптивною до швидко мінливих соціальних, фінансових і кліматичних викликів. У дослідженні описано Концепцію, яку її автори характеризують трьома ключовими дієсловами і представляють як основу становлення лісівництва як передової науки: спостерігати, передбачати і адаптувати.

Автори дослідження визнають, що на їх висновки вплинули великою мірою знання канадської і європейської практики лісівництва, хоча вони не обме­жувались певною юрисдикцією чи географічним регіоном. Разом з тим, на їхню думку, незважаючи на те, що лісівництво на національних рівнях досягло різного рівня зрілості, процеси, описані в дослідженні, відбувалися і відбуваються в усьому світі.

Основним положення дослідження ICF

Спостереження

Ведення лісового господарства довгий час покладалося на польові спостереження за зростанням і врожайністю деревостану, включаючи діаметр, висоту та інші стандарти інвентаризації, які потім статистично екстраполювались на ландшафт за допомогою дистанційного зондування. Використання аерофотозйомки, спочатку аналогової, а в останні роки і цифрової, дозволяє лісівникам дистанційно оцінювати стан насаджень та розробляти відповідні методи чи стратегії догляду за ними. Однак, із практики відомо, що інтерпретація аерофото­знімків часто буває суб’єктивною та вимагає багато часу і коштів. Традиційна картографія також не надто підходить для надання певної інформації, наприклад, про більш широкий спектр екологічних послуг та недеревних продуктів і послуг, які забезпечують ліси. Це обмежує використання цих даних для обґрунтування сценаріїв лісівництва, не заснованих виключно на деревині.

За останнє десятиліття відбулася революція в здатності лісівників спостерігати за композиційними і функціональними властивостями дерев, лісонасаджень, а також підліску з землі, повітря і космосу. Найважливіше значення для цього збільшеного потенціалу зіграла розробка і оперативне використання технологій, які дозволяють точно кількісно визначати тривимірну структуру рослинності. Зокрема за допомогою технології LIDAR, активної форми дистанційного зондування, в якій використовуються імпульсні лазери для вимірювання відстані від датчика до дерева або стенду-мішені, а також інші цифрові фотограмметричні рішення.

LIDAR може бути встановлений на різних платформах, включаючи космічні і повітряні, а також наземні прилади. З використанням літаків чи безпілотних літаючих апаратів (БПЛА) застосування LIDAR дозволяє отримувати інформацію про поточний структурний стан лісонасаджень на великих територіях. Ця технологія широко використовується у багатьох країнах для оновлення лісових кадастрів та розробки дрібномасштабної цифрової інформації про місцевість для планування лісогосподарських операцій. Наземні системи LIDAR дозволяють отримати уявлення про розміри стовбура, конусності й структури розгалуження дерев. І хоча наземні системи менш функціональні, ніж бортові лазерні сканери, вони забезпечують дуже докладний опис архітектури насаджень і динаміки зростання окремих дерев.

Використання БПЛА також дозволяє вивчати структуру лісового покриву. Завдяки їм у лісівників є можливість оцінювати структуру, склад дерев і насаджень практично в режимі реального часу. Наявність покриття інтернету та встановлення в лісі спеціальних датчиків дозволяють у режимі реального часу спостерігати за станом листя, включаючи вміст хлорофілу, некроз, отримувати інформацію системи раннього попередження про такі небажані явища на окремих ділянках лісу, як посуха, наявність шкідників і хвороб, загорання.

У кінцевому рахунку, інноваційні мережі спостереження за лісами забезпечують систематичний збір структурованих даних, що дозволяє розробляти передові інструменти для прогнозування змін і подальшої адаптації методів і підходів лісівництва для задоволення різноманітних потреб. Оцінки лісових ресурсів у режимі, близькому до реального часу, також передбачають, що послідовність лісогосподарських заходів може бути скоригована в будь-який момент часу життєвого циклу деревостану.

Фундаментальні зміни, внесені цими й іншими інструментами і методами спостереження у лісогосподарську практику, також гарантують, що збір даних та звітність більше не будуть повністю залежати від теорії вибірки. Комплексні оцінки за допомогою дистанційного зондування в поєднанні з інструментами геопозиціонування, які використовуються при плануванні лісозаготівельних робіт, дозволяють точно налаштовувати лісогосподарські процеси в просторі й часі.

Передбачення

Польові спостереження, необхідні для розробки моделей росту лісу, охоплюють тривалі періоди часу. Між тим, моделі зростання лісів, які не враховують вплив короткострокових або довгострокових кліматичних прогнозів, швидше за все, будуть спотворювати майбутній результат. Ця проблема вже була визнана для сценаріїв лісівництва з короткою ротацією, в яких початкові умови навколишнього природного середовища можуть мати великий вплив на зростання насаджень у перші кілька років.

Включення кліматичних чинників у традиційні моделі зростання лісу є очевидним першим кроком, що дозволяє лісівникам приймати рішення, адаптовані до майбутніх умов зростання. Річні та місячні кліматичні показники, такі, як: середня температура та загальна кількість опадів, у даний час широко використовуються у моделях росту, чутливих до клімату. Це сприяє подальшому розумінню взаємозв’язку між зростанням дерев і кліматом в останні десятиліття. Однак той факт, що як довгострокові умови, так і короткострокові кліматичні екстремальні явища можуть змінити зростання дерев, свідчить про необхідність інтеграції у лісівництво дендрокліматологічних методів.

Використовуючи такі методи, щорічний радіальний приріст дерев можна пов’язати з подіями, що відбуваються з різною інтенсивністю і в певні проміжки часу, тобто від коротких, різких подій, таких, як: урагани або посухи, до довгострокових тенденцій підвищення температури.

Адаптація

Зміна клімату створює високий рівень невизначеності щодо довгострокової реакції лісів на лісогосподарські заходи. Загальні рекомендації можуть бути отримані на основі прогнозів майбутніх кліматичних умов, очікуваного впливу на динаміку лісів і на переміщення біокліматичного ареалу видів.

Пов’язавши майбутні кліматичні проєкції з оцінками динаміки лісів на рівні ландшафту, визначеними порушеннями роботи екосистем і довгостроковими планами управління лісами, можна дати достатньо чітке просторове керівництво з реалізації адаптивних лісівницьких заходів.

В усьому світі існує ряд історичних лісівничих випробувань, які були розроблені для вивчення зростання і вкорінення різних комерційно цінних порід дерев в умовах навколишнього природного середовища. Це дає можливість отримання докладних даних про те, як ті чи інші види реагують на кліматичні явища або інші стреси. Останнім часом у лісовій науці основна увага приділялася використанню цих існуючих лісівничих випробувань таким чином, щоб вони могли дати уявлення про управління лісами сьогодні й у майбутньому.

Оскільки всі ліси мають свою сформовану історію, її вивчення також дає можливість визначити, які насадження виявилися найбільш стійкими до кліматичних змін та інших стресів упродовж життя, а які ні. Провівши ці ретроспективні дослідження, можна вивчити для конкретних видів дерев як кліматичні явища, такі, як: посуха, урагани, шкідники, патогени та інші загрози вплинули на їх зростання, а також оцінити, до яких умов вони виявилися більш стійкими. І хоча рушійні сили різняться, оцінки стійкості насаджень можуть слідувати схожим підходам в усьому світі, відповідно до яких досліджуються структура, склад і зростання насаджень.

Три кроки для лісівництва нового формату

Останнім часом лісокультурна наука зосереджується на використанні лісокультурних процесів, щоб зрозуміти як вести лісове господарство.

Автори дослідження визначають три основні кроки на шляху до розробки нових інструментів і практичних знань, які сприятимуть впровадженню лісівництва, призначеного для задоволення потреб суспільства в швидко мінливих умовах. Зокрема:

• повторний аналіз існуючих лісогосподарських досліджень і баз даних з новим підходом до визначення ключових атрибутів деревостану, пов’язаних зі стійкістю лісів до численних стресів;
• розробка та освоєння нових технологій, робочих процесів та інфраструктури для забезпечення безперервного моніторингу лісів, які будуть сприяти у прийнятті необхідних рішень у галузі лісового господарства;
• впровадження інноваційних лісогосподарських випробувань, у ході яких перевіряється ряд адаптивних стратегій лісівництва і порівнюється їх ефективність не тільки з точки зору зростання лісів та заготівлі деревини, але й управління та врахування суспільного інтересу.

З огляду на реалії мінливого клімату та пов’язаних із ним невизначеностей, автори дослідження вважають, що висунута ними Концепція лісівництва як сучасної спостережної, передбачувальної та адаптивної дисципліни є ключем до задоволення потреб як лісової галузі, так і суспільства. Це можна розглядати як важливий новий крок у розвитку дисципліни, відповідно до якого лісівництво може бути визначено як наука про спостереження за станом лісу, прогнозування його розвитку для застосування методів догляду та відновлення, адаптованих до бажаних результатів у швидко мінливих реаліях.

Джерело: ЕКО-iнформ. https://ekoinform.com.ua/?p=15960