Унікальність Карпатських гірських лісових екосистем, значна частина яких належить до природно-заповідних територій, приваблює щороку значні обсяги відвідувачів. Надмірна концентрація відвідувачів на популярних маршрутах призводить до рекреаційної дигресії, ущільнення ґрунтового покриву, розвитку ерозійних процесів та погіршення стану лісів. Мета роботи – встановити вплив рекреації як зовнішнього механічного діяння на ущільнення ґрунту шляхом визначення твердості ґрунту під наметом переважаючих ялинових деревостанів. Для цього вздовж двох туристичних маршрутів пенетрометром виміряно показники твердості ґрунту у межах кореневмісного шару ґрунту на чотирьох дослідних ділянках із різним віддаленням їх від полотна туристичного маршруту. Вцілому під наметом лісового деревостану ґрунтовий покрив не однорідний і отриманим показникам твердості характерна значна мінливість. Встановлено, що для туристичного маршруту «с. Зелене-Угорські скелі» на наближених до полотна стежки (до 20 м) ділянках спостерігається значне збільшення твердості ґрунту порівняно із віддаленими ділянками: на глибині 10 см вдвічі, на глибині 20 см – на 20-40 %, однак із подальшим заглибленням показники твердості вирівнюються. У той же час для популярнішого туристичного маршруту «Еколого-пізнавальна стежка «На гору Піп Іван» на прилеглій безпосередньо до полотна ділянці у верхньому 10-сантиметровому шарі твердість сягає до 19,6 кг·см-2, а на глибині 30 см – пікових 37,8 кг·см-2 (понад 3 МПа), що є лімітуючими значеннями для корененаселеності ґрунту ялинових лісів. На полотні туристичних маршрутів спостерігається розвиток інтенсивних ерозійних процесів внаслідок ущільнення ґрунту із зростанням твердості ґрунту понад 60 кг·см-2 (~6 МПа). Практичне значення отриманих результатів та встановлених закономірностей полягає в доповненні існуючих методик оцінки ступеня рекреаційної дигресії у гірських умовах та можуть бути основою для проєктування заходів із врегулювання рекреаційного навантаження і відновлення порушених ділянок
ущільнення ґрунту, дигресія, туристичний маршрут, пенетрометр, екосистема
[1] Ampoorter, E., Goris, R., Cornelis, W.M., & Verheyen, K. (2007). Impact of mechanized logging on compaction status of sandy forest soils. Forest Ecology and Management, 241(1-3), 162-174. doi: 10.1016/j.foreco.2007.01.019.
[2] Blanco-Canqui, H., Lal, R., Owens, L.B., Post, W.M., & Izaurralde, R.C. (2005). Strength properties and organic carbon of soils in the North Appalachian region. Soil Science Society of America Journal, 69, 663-673. doi: 10.2136/sssaj2004.0254.
[3] Bonnaud, P., Santenoise, Ph., Tisserand, D., Nourrisson, G., & Ranger, J. (2019). Impact of compaction on two sensitive forest soils in Lorraine (France) assessed by the changes occurring in the perched water table. Forest Ecology and Management, 437, 380-395. doi: 10.1016/j.foreco.2019.01.029.
[4] Bormann, H., & Klaassen, K. (2008). Seasonal and land use dependent variability of soil hydraulic and soil hydrological properties of two Northern German soils. Geoderma, 145, 295-302. doi: 10.1016/j.geoderma.2008.03.017.
[5] Brusak, V. (2018). Methodological aspects of the study of recreational digression of microrelief tourist’s routes. Problems of Geomorphology and Paleogeography of the Ukranian Carpathians and Adjacent Areas, 1(8), 108-120.
[6] Brusak, V.P., & Malets, V.B. (2018). Recreational digression on tourist routes “On Hoverla mount” in Carpathian National Nature Park. In Natural resources of the region: problems of use, revitalization and protection. Materials of the 3rd scientific seminar (pp. 58-63). Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.
[7] Budakova, V.S., Yorkina, N.V., Telyuk, P.M., Umerova, A.K., Kunakh, O.M., & Zhukov, O.V. (2021). Impact of recreational transformation of soil physical properties on micromolluscs in an urban park. Biosystems Diversity, 29(2), 78-87. doi: 10.15421/012111.
[8] Cambi, M., Certini, G., Fabiano, F., Foderi, C., Laschi, A., & Picchio, R., (2016a). Impact of wheeled and tracked tractors on soil physical properties in a mixed conifer stand. IForest, 9, 89-94. doi: 10.3832/ifor1382-008.
[9] Deng, J., Qiang, S., Walker, G.J., & Zhang, Y. (2003). Assessment on and perception of visitors’ environmental impacts of nature tourism: A case study of Zhangjiajie National Forest Park, China. Journal of Sustainable Tourism, 11(6), 529-548. doi: 10.1080/09669580308667219.
[10] Dexter, A.R., Czyż, E.A., & Gaţe, O.P. (2007). A method for prediction of soil penetration resistance. Soil and Tillage Research, 93(2), 412-419. doi: 10.1016/j.still.2006.05.011.
[11] Frey, B., Niklaus, P.A., Kremer, J., Lüscher, P., & Zimmermann, S. (2011). Heavy-machinery traffic impacts methane emissions as well as methanogen abundance and community structure in oxic forest soils. Applied and Environmental Microbiology, 77, 6060-6068. doi: 10.1128/AEM.05206-11.
[12] Goutal, N., Renault, P., & Ranger, J. (2013). Forwarder traffic impacted over at least four years soil air composition of two forest soils in northeast France. Geoderma, 193-194, 29-40. doi: 10.1016/j.geoderma.2012.10.012.
[13] Hao, X., Ball, B.C., Culley, J.L.B., Carter, M.R., Parkin, G.W., Carter, M.R., & Gregorich, E.G. (2008). Soil density and porosity. In M.R. Carter, & E.G. Gregorich (Eds.), Soil sampling and methods of analysis (pp. 743-759). Manitoba: Canadian Society of Soil Science.
[14] Holthusen, D., Brandt, A.A., Reichert, J.M., & Horn, R. (2018). Soil porosity, permeability and static and dynamic strength parameters under native forest/grassland compared to no-tillage cropping. Soil and Tillage Research, 177, 113-124. doi: 10.1016/j.still.2017.12.003.
[15] Imhoff, S., Pires da Silva, A., Ghiberto, P.J., Tormena, C.A., Pilatti, M.A., & Libardi P.L. (2016). Physical quality indicators and mechanical behavior of agricultural soils of Argentina. PLOS ONE, 11(4), article number e0153827. doi: 10.1371/journal.pone.0153827.
[16] Jordan, D., Ponder, F.J., & Hubbard, V.C. (2003). Effects of soil compaction, forest leaf litter and nitrogen fertilizer on two oak species and microbial activity. Applied Soil Ecology, 23, 33-41. doi: 10.1016/S0929-1393(03)00003-9.
[17] Junior, D.D.V., Biachini, A., Valadão, F.C.A., & Rosa, R.P. (2014). Penetration resistance according to penetration rate, cone base size and different soil conditions. Bragantia, 73(2), 171-177. doi: 10.1590/brag.2014.013.
[18] Kiseliuk, O., Prykhodko, M., Yavorskyi, A., Abramiuk, Y., Belei, M., Belmeha, V., & Yaremen M. (2009). Carpathian National Nature Park. Ivano-Frankivsk: Foliant.
[19] Kravchynskyi, R.L., Motruk, M.V., & Stefurak, O.M. (2018). The reasons for the weakening of the biotic stability of spruce trees in the Carpathian National Park. In Today’s of the biological science (pp. 135-136). Sumy: Sumy State Pedagogical University named after A. S. Makarenko.
[20] Kunakh, O., Zhukova, Y., Yakovenko, V., & Daniuk, O. (2022). Influence of plants on the spatial variability of soil penetration resistance. Ekológia (Bratislava), 41(2), 113-125. doi: 10.2478/eko-2022-0012.
[21] Lavnyi, V., & Pelukh, O. (2019). Distribution and analysis of the state of secondary spruce stands in the Ukrainian Carpathians. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 19, 60-67. doi: 10.15421/411927.
[22] Mohieddinne, H., Brasseur, B., Spicher, F., Gallet-Moron, E., Buridant, J., Kobaissi, A., & Horen, H. (2019). Physical recovery of forest soil after compaction by heavy machines, revealed by penetration resistance over multiple decades. Forest Ecology and Management, 449, article number 117472. doi: 10.1016/j.foreco.2019.117472.
[23] Pickering, C.M., Hill, W., Newsome, D., & Leung, Y.-F. (2010). Comparing hiking, mountain biking and horse riding impacts on vegetation and soils in Australia and the United States of America. Journal of Environmental Management, 91(3), 551-562. doi: 10.1016/j.jenvman.2009.09.025.
[24] Pousse, N., Bonnaud, P., Legout, A., Darboux, F., & Ranger, J. (2022). Forest soil penetration resistance following heavy traffic: A 10-year field study. Soil Use and Management, 38, 815-835. doi: 10.1111/sum.12730.
[25] Sinnett, D., Morgan, G., Williams, M., & Hutchings, T.R. (2008). Soil penetration resistance and tree root development. Soil Use and Management, 24(3), 273-280. doi: 10.1111/j.1475-2743.2008.00164.x.
[26] State Statistics Service of Ukraine (2021). Tourism activities in Ukraine. Retrieved from http://www.ukrstat.gov.ua/operativ/operativ2019/tyr/tyr_dil/arch_tyr_dil.htm.
[27] Teepe, R., Brumme, R., Beese, F., & Ludig, B. (2004). Nitrous oxide emission and methane consumption following compaction of forest soils. Soil Science Society of America Journal, 68, 605-611. doi: 10.2136/sssaj2004.6050.
[28] The Law of Ukraine No. 2456-XII “On the Nature Reserve Fund of Ukraine”. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2456-12#Text.
[29] The R Project for statistical computing. (n.d.). Retrieved from http://www.R-project.org/.
[30] Toivio, J., Helmisaari, H.S., Palviainen, M., Lindeman, H., Ala-Ilomäki, J., Sirén, M., & Uusitalo, J. (2017). Impacts of timber forwarding on physical properties of forest soils in southern Finland. Forest Ecology and Management, 405, 22-30. doi: 10.1016/j. foreco.2017.09.022.
[31] Yao, S., Teng, X., & Zhang, B. (2015). Effects of rice straw incorporation and tillage depth on soil puddlability and mechanical properties during rice growth period. Soil and Tillage Research, 146, 125-132. doi: 10.1016/j. still.2014.10.007.
[32] Yaşar Korkanç, S. (2014). Impacts of recreational human trampling on selected soil and vegetation properties of Aladag Natural Park, Turkey. CATENA, 113, 219-225. doi: 10.1016/j.catena.2013.08.001.
[33] Yorkina, N.V., Podorozhniy, S.M., Velcheva, L.G., Honcharenko, Y.V., & Zhukov, O.V. (2020). Applying plant disturbance indicators to reveal the hemeroby of soil macrofauna species. Biosystems Diversity, 28(2), 181-194. doi: 10.15421/012024.
[34] Yukhnovskyi, V., Ivanenko, Y., & Lobchenko, G. (2020). Peculiarities of soil root population in spruce forests in the area of the mountain tourist network. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 21, 50-59. doi: 10.15421/412025.
[35] Zhukov, O., Yorkina, N., Budakova, V., & Kunakh, O. (2021). Terrain and tree stand effect on the spatial variation of the soil penetration resistance in Urban Park. International Journal of Environmental Studies, 79(3), 1-17. doi: 10.1080/00207233.2021.1932368.
[36] Zuazo, V.H., & Pleguezuelo, C.R.R. (2008). Soil-erosion and runoff prevention by plant covers. A review. Agronomy for Sustainable Development, 28(1), 65-86. doi: 10.1051/ agro:2007062.