Dzyba, A., & Kyriienko, V.
(2024).
Recovery of Velykyi Luh through ecological restoration of the Kakhovka Reservoir.
Ukrainian Journal of Forest and Wood Science,
15(1),
25-40.
https://doi.org/10.31548/forest/1.2024.25
Актуальність сучасної екологічної проблематики вимагає комплексних підходів до відновлення та збереження природних екосистем, зокрема через використання екологічної реставрації як інструменту для усунення наслідків антропогенних втручань. Мета дослідження – обстежити територію Каховського водосховища за допомогою дистанційного зондування Землі та запропонувати спосіб відновлення історичної території Каховського водосховища Великого Лугу. Застосовано методи досліджень: емпіричні, аналіз і систематизація, дистанційне зондування Землі, геоінформаційні системи. Дослідження складалося з двох основних етапів. Перший етап включав аналіз динаміки історичної території Великого Лугу, з кінця ХІХ століття до нині. Другий етап передбачав порівняння динаміки відновлення даної території, використовуючи картографічні дані ХІХ століття та супутникові знімки ХХІ століття. Застосування сучасних технологій, зокрема аналіз супутникових зображень деградованої території та трьох індексів програмного забезпечення EO Browser, таких як диференційований вегетаційний індекс, нормалізований диференційний індекс вологості, диференційний індекс води, дозволило отримати дані щодо стану рослинності та водних ресурсів на досліджуваній території. Аналіз закономірностей між цими показниками дозволив визначити тісну взаємодію між темпами зростання рослин та їх вологозабезпеченістю. Було виміряно приріст біомаси на території Каховського водосховища з моменту зневоднення до листопада 2023 року. Отримані результати вказують на можливість ефективного відновлення екосистеми Великого Лугу шляхом екологічної реставрації. Цей процес передбачає вибір оптимальних біотопів для відновлення історичної місцевості, що є важливим кроком у збереженні біорізноманіття та стабілізації природного середовища на території Каховського водосховища. Результати досліджень із застосування нового підходу до екологічної реставрації, що базується на високоточних технологіях та глибокому аналізі динаміки екосистем сприятимуть розвитку наукових підходів до відновлення природних ландшафтів і стануть важливим внеском у сучасну екологічну практику
дистанційне зондування землі, рослинність, екологія, регенерація, історична місцевість
[1] Alam, A., Bhat, M.S., Ahsan, S., Taloor, A.K., & Farooq, H. (2023). Earth observation satellite data-based assessment of wetland dynamics in the Kashmir Himalaya. Environmental Monitoring and Assessment. Science: Remote Sensing Sciences, 196(1), article number 32. doi: 10.1007/s10661-023-12185-7.
[2] Alamenciak, T., Pomezanski, D., Shackelford, N., Murphy, S.D., Cooke, S.J., Rochefort, L., Voicescu, S., & Higgs, E. (2023). Ecological restoration research in Canada: Who, what, where, when, why, and how? FACETS, 8(5), 1-11. doi: 10.1139/facets-2022-0157.
[3] Alexander F. H., Gregg V., Jerry E. S., Barrett N. R. (1985). Imaging Spectrometry for Earth Remote Sensing. Science, 228, 1147-1153. doi: 10.1126/science.228.4704.1147.
[4] Arthington, A.H., & Pusey, B.J. (2003). Flow restoration and protection in Australian rivers. River Research and Applications. Series: River Sciences, 19(5-6), 377-395. doi: 10.1002/rra.745.
[5] Belousova, K. (2023). Reservoir or new forest: what future awaits the Kakhov Sea. Retrieved from https://ecopolitic.com.ua/ua/news/vodoshovishhe-chi-novij-lis-yake-majbutnie-chekaie-na-kahovske-more/https://ecopolitic.com.ua/ua/news/vodoshovishhe-chi-novij-lis-yake-majbutnie-chekaie-na-kahovske-more/.
[6] Chenoweth, J. (2006). Setting sustainable goals for environmental remediation: the case of river remediation in Israel. Ecological Restoration, 24(3), 158-164. doi: 10.3368/er.24.3.158.
[7] Convention on Biological Diversity. (1992). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.
[8] Convention on the Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1973). Retrieved from https://cites.org/eng.
[9] D’antonio, C., & Meyerson, L.A. (2002). Exotic plant species as problems and solutions in ecological restoration: A Synthesis. Restoration Ecology, 10(4), 703-713. doi: 10.1046/j.1526-100X.2002.01051.x.
[10] Dovhyi, S.O., Lialko, V.I., Babiichuk, S.M., Kuchma, T.L., Tomchenko, O.V., & Yurkiv, L.Ya. (2019). Fundamentals of remote sensing of the Earth: History and practical application. Kyiv: Institute of the Gifted Child of the National Academy of Sciences of Ukraine. doi: 10.5281/zenodo.3265399.
[11] Factsheet 2. Economic benefits of investing in nature restoration. (2023). Retrieved from https://wwfeu.awsassets.panda.org/downloads/wwf_factsheet_nature_restoration_soc_economic_web.pdf.
[12] Galea, D., & Major, J.E. (2024). Ecological restoration in Eastern Canada using four early-successional species on severely degraded sites using a factorial of site-preparation treatments: Growth and biomass over two years. Forests, 15(2), article number 245. doi: 10.3390/f15020245.
[13] Gao, B.-C. (1996). NDWI – a normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space. Remote Sensing of Environment, 58(3), 257-266. doi: 10.1016/S0034-4257(96)00067-3.
[14] Ghouri, A.Y., Rehman, A., Rasheed, F., Miandad, M., & Rehman, G. (2023). Flood mapping using the Sentinel-1 SAR dataset and application of the Change Detection Approach Technique (CDAT) to the Google Earth engine in Sindh Province, Pakistan. Ecological Questions, 35(2), 1-18. doi: 10.12775/EQ.2024.024.
[15] Hong, W., Han, D., He, B., Li, Y., Liang, M., & Guo, R. (2024). Recovery capacity and ecological restoration strategy of urban green space based on the self-organization–resilience model. Land Degradation & Development, 35(1), 76-87. doi: 10.1002/ldr.4898.
[16] Kashchenko, A.F. (1917). Velykyi Luh Zaporizhzhya. Yekaterinoslav: Printing House of the Yekaterinoslav Railroad.
[17] Kumar, A., Srivastava, P.K., Saikia, P. (Eds.). (2023). Earth observation in urban monitoring: Techniques and challenges (paperback). Amsterdam: Elsevier.
[18] Kuzemko А.А. (Ed.). (2022). Atlas of grass biotopes of Ukraine. Chernivtsi: Print Art.
[19] Li, P., Li, D., Sun, X., Chu, Z., Xia, T., & Zheng, B. (2022). Application of Ecological Restoration Technologies for the Improvement of Biodiversity and Ecosystem in the River. Water, 14(9), article number 1402. doi: 10.3390/w14091402.
[20] Martyniuk, V.O., & Tomchenko, O.V. (2021). The use of remote sensing of the Earth to assess the natural and anthropogenic transformations of the lakes of the Polissky region. Ukrainian Journal of Earth Remote Sensing, 8(2), 27-35. doi: 10.36023/ujrs.2021.8.2.194.
[21] Mosiakin, A.S. (2009). Review of the main hypotheses of plant invasiveness. Ukrainian Botanical Journal, 66(4), 466-476.
[22] NDMI (Normalized Difference Moisture Index). (n.d.). Retrieved from https://custom-scripts.sentinel-hub.com/sentinel-2/ndmi/https://custom-scripts.sentinel-hub.com/sentinel-2/ndmi/.
[23] NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). (2024). Retrieved from https://eos.com/make-an-analysis/ndvi/.
[24] NDWI (Normalized Difference Water Index). (n.d.). Retrieved from https://custom-scripts.sentinel-hub.com/sentinel-2/ndwi/.
[25] Pande, C.B., Diwate, P., Orimoloye, I.R., Sidek, L.M., Mishra, A.P., Moharir, K.N., Pal, S.C., Alshehri, F., & Tolche, A.D. (2024). Impact of land use/land cover changes on evapotranspiration and model accuracy using Google Earth engine and classification and regression tree modeling. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 15(1), article number 2290350. doi: 10.1080/19475705.2023.2290350.
[26] Petrochenko, V. I. (2009). The nature of the Zaporozhye region. Zaporizhzhia: Tandem Art Studio.
[27] Poikane, S., Kelly, M.G., Free, G., Carvalho, L., Hamilton, D.P., Katsanou, K., Lürling, M., Warner, S., Spears, B.M., & Irvine, K. (2024). A global assessment of lake restoration in practice: New insights and future perspectives. Ecological Indicators, 158, article number 111330. doi: 10.1016/j.ecolind.2023.111330.
[28] Restoration Ecology Group. (n.d.). Retrieved from https://www.restoration-ecology.eu/.
[29] Ryerson, R.A., & Rencz, A.N. (1999). Remote sensing for the earth sciences. New York: Wiley.
[30] Shevchuk, S.A. (2022). Fixation of ecological damage caused to water bodies of Ukraine as a result of military aggression of the russian federation. Modern Technologies and Achievements of Engineering Sciences in the Field of Hydraulic Construction and Water Engineering, 4, 11-18.
[31] Solodko, P., Tymoshenko, M., Kelm, N., & Hontsa, F. (2024). Map of Velykyi Luh. Retrieved from https://texty.org.ua/projects/111574/karta-velykoho-luhu-pyat-sichej-stavka-monholskoho-hana-ta-inshi-cikavi-miscya/.
[32] Tamura, A. (2016). Potential of soil seed banks in the ecological restoration of overgrazed floor vegetation in a cool-temperate old-growth damp forest in eastern Japan. Journal of Forest Research, 21(1), 43-56. doi: 10.1007/s10310-015-0509-y.
[33] Veliky Luh National Nature Park. (2023). Retrieved from https://wownature.in.ua/en/parks-and-reserves/great-meadow-national-nature-park-velykyi-luh/.
[34] Young, R.E., Gann, G.D., Walder, B., Liu, J., Cui, W., Newton, V., Nelson, C.R., Tashe, N., Jasper, D., Silveira, F.A.O., Carrick, P.J., Hägglund, T., Carlsén, S., & Dixon, K. (2022). International principles and standards for the ecological restoration and recovery of mine sites. Restoration Ecology, 30, article number e13771. doi: 10.1111/rec.13771.
[35] Zhang, Y, Zhao, X., Gong, J., Luo, F., & Pan, Y. (2024). Effectiveness and driving mechanism of ecological restoration efforts in China from 2009 to 2019. Science of the Total Environment, 910, article168676. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.168676.
[36] Zurqani, A.H. (2024). High-resolution forest canopy cover estimation in ecodiverse landscape using machine learning and Google Earth Engine: Validity and reliability assessment. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 33, article number 101095. doi: 10.1016/j.rsase.2023.101095.