Український журнал лісівництва та деревинознавства

Дендрохронологічна оцінка кліматичних ризиків для відтворення дубових лісів в Українському Поліссі

Ростислав Олійник, Роман Василишин, Олена Пінчевська, Андрій Спірочкін
Завантажити статтю
Анотація

Погіршення кліматичних умов, спричинене глобальним потеплінням, становить загрозу для сталого розвитку лісових екосистем, зокрема дубових насаджень, які є важливою складовою лісового господарства України. Мета дослідження — визначити особливості реакції росту дерев дуба черешчатого (Quercus robur L.) на тривалі кліматичні зміни, що призводять до посушливості в умовах Українського Полісся. Проаналізовані градієнти помірного клімату в локаціях зростання дерев Quercus robur L. в Україні, а саме кліматичні фактори (екстремальні температури, опади), що впливають на ріст та розвиток дерев в часовому масштабі місяць та сезон. Отримані результати надають важливу інформацію, щодо регіональних перспектив вирощування дубових насаджень на території України. Випадкові кліматичні фактори, які діють синергетично з системними, негативно впливають на ріст дерев, незалежно від особливостей системи управління лісами. Досліджено вплив кліматичних умов на радіальний приріст дерев Quercus robur L. в межах його природного ареалу. Особливу увагу приділено ситуаціям, коли аналізовані дерева утворювали кільця ширина яких виходила за межі інтервалу – середнє плюс-мінус середнє квадратичне відхилення (R ̅±SD) . Розроблені хронології кліматичних сигналів, що охоплюють новий референтний період 1991-2020 рр. для досліджуваних локацій. Розраховані прості індекси екстремальних середньомісячних температур повітря та індекси місячних сум опадів. Проведений кліматичний аналіз років, в які спостерігалися аномалії росту дерев Quercus robur L., що ідентифікувалися індексом ширини кільця TRWI. Встановлено, що статистично значимий вплив на радіальний приріст мають річні суми опадів та максимальні температури повітря у весняно-літній сезон. Побудовані поліноміальні моделі дозволяють передбачити зміни в динаміці росту дерев Quercus robur L., для досліджуваного регіону

Ключові слова

зміна клімату, кліматичні сигнали, дендрохронологічний аналіз, ширина кільця дерева, індекс ширини кільця

ЦИТУВАТИ
Oliynyk, R., Vasylyshyn, R., Pinchevska, О., & Spirochkin, A. (2025). Dendrochronological assessment of climate risks for the restoration of oak forests in the Ukrainian Polissya. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 16(4), 8-30. https://doi.org/10.31548/forest/4.2025.08
Використані джерела
  1. Boakye, E.A., Mvolo, C.S., & Stewart, J. (2023). Systematic review: Climate and non-climate factors influencing wood density in the boreal zone. BioResources, 18(4), 8757-8770. doi: 10.15376/biores.18.4.Boakye.
  2. Bouslimi, B., Koubaa, A., & Bergeron, Y. (2022). Regional, local and tree variation in wood density and growth of Thuja occidentalis L. in a Quebec forest. Forests, 13(12), article number 1984. doi: 10.3390/f13121984.
  3. DeSoto, L., et al. (2020). Low growth resilience to drought is related to future mortality risk in trees. Nature Communications, 11, article number 545. doi: 10.1038/s41467-020-14300-5.
  4. Gazol, A., et al. (2018). Forest resilience to drought varies across biomes. Global Change Biology, 24, 2143-2158. doi: 10.1111/gcb.14082.
  5. Giraldo, J.A., & Dell Valle, J.I. (2016). A mathematical model of diameter growth using tree rings: Case Cariniana pyriformis. In 3rd American dendrochronology conference AmeriDendro 2016. doi: 10.13140/RG.2.2.28233.13923.
  6. Giraldo,J.A. & Dell Valle J.I.(2016). A mathematical model of diameter  growth using tree  rings: Case Cariniana pyriformis.Third American Dendrochronology Conference Ameridenro at Mendoza-Argentina,March 2016 doi: 10.13140/RG.2.2.28233.13923  
  7. Giroud, G., Bégin, J., Defo, M., & Ung, C.-H. (2017). Regional variation in wood density and modulus of elasticity of Quebec’s main boreal tree species. Forest Ecology and Management, 400, 289-299. doi: 10.1016/j.foreco.2017.06.019.
  8. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2022). Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability. Retrieved from https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/.
  9. IPCC. (2022). Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability. Cambridge: Cambridge University Press. doi: 10.1017/9781009325844.
  10. Ivanyuk, I., & Fuchylo, Y. (2020). Influence of meteorological factors on the radial increase of English oak trees in the fresh and moist fairly. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 20, 57-63. doi: 10.15421/412005.
  11. Ivanyuk, I., & Ivanyuk, T. (2019). The radial growth of the adjoining oak stands in Central Polissia in Ukraine. Scientific Horizons, 2(75), 50-57. doi: 10.332491/2663-2144-2019-75-2-50-57.
  12. Koval, I.M., & Bräuning, A. (2024). The effect of climate change on the radial growth of Pinus sylvestris L. and Quercus robur L. in the stands of Kharkiv green zone. Man and Environment. Issues of Neoecology, 41, 130-142. doi: 10.26565/1992-4224-2024-41-10.
  13. Leuschner, C., Hohnwald, S., Petriţan, A.-M., & Walentowski, H. (2023). Vertical temperature and air humidity gradients in beech and oak forests, and the forest interior climate created by beech. Flora, 305, article number 152317. doi: 10.1016/j.flora.2023.152317.
  14. Moreno-Fernandez, D., et al. (2022). The interplay of tree- and stand-level processes mediate drought-induced forest dieback: Evidence from complementary remote sensing and tree-ring approaches. Ecosystems, 25, 1738-1753. doi: 10.1007/s10021-022-00793-2.
  15. Perkins, D., Uhl, E., Biber, P., Du Toit, B., Carraro, V., Rötzer, T., & Pretzsch, H. (2018). Impact of climate trends and drought events on the growth of oaks (Quercus robur L. and Quercus petraea (Matt.) Liebl.) within and beyond their natural range. Forests, 9(3), article number 108. doi: 10.3390/f9030108.
  16. Petriţan, A.M., Petriţan, I.C., Hevia, A., Walentowski, H., Bouriaud, O., & Sánchez-Salguero, R. (2021). Climate warming predisposes sessile oak forests to drought-induced tree mortality regardless of management legacies. Forest Ecology and Management, 491, article number 119097. doi: 10.1016/j.foreco.2021.119097.
  17. Procopuk, Y.S. (2017). Carbon sequestration ability of Quercus robur L. plantation in Feofania Park, Kyiv. Chornomors’k Botanical Journal, 13(3), 258-265. doi: 10.14255/2308-9628/17.133/1.
  18. Puchałka, R., Prislan, P., Klisz, M., Koprowski, M., & Gričar, J. (2024). Tree-ring formation dynamics in Fagus sylvatica and Quercus petraea in a dry and a wet year. Dendrobiology, 91, 1-15. doi: 10.12657/denbio.091.001.
  19. Saleh, D., et al. (2022). Genome-wide evolutionary response of European oaks during the Anthropocene. Evolution Letters, 6(5), article number e269. doi: 10.1002/evl3.269.
  20. Steckel, M., et al. (2020). Species mixing reduces drought susceptibility of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and oak (Quercus robur L., Quercus petraea (Matt.) Liebl.). Site water supply and fertility modify the mixing effect. Forest Ecology and Management, 461, article number 117908. doi: 10.1016/j.foreco.2020.117908.
  21. Sun, C., Li, Q., Liu, Y., Song, H., Fang, C., Cai, Q., Ren, M., Ye, J., Li, R., & Sun, J. (2022). Tree rings reveal changes in the temperature pattern in eastern China before and during the Anthropocene. Environmental Research Letters, 17(12), article number 124034. doi: 10.1088/1748-9326/aca68e.
  22. Tonelli, E., Rossi, S., Čufar, K., Prislan, P., & Fonti, P. (2022). Tree-ring and remote sensing analyses uncover the role played by elevation on European beech sensitivity to late spring frost. Science of the Total Environment, 857, article number 159239. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159239.
  23. United Hydrometeorological Station Kyiv. (n.d.). About CGO network: UHMS Kyiv. Retrieved from http://cgo-sreznevskyi.kyiv.ua/en/about-cgo/net/uhms-kyiv.
  24. Wallraf, A., & Wagner, S. (2019). Effects of initial plant density, interspecific competition, tending and age on the survival and quality of oak (Quercus robur L.) in young mixed stands in European Russia. Forest Ecology and Management, 446, 272-284. doi: 10.1016/j.foreco.2019.05.037.
  25. WMO. (n.d.). WMO statement on the status of the global climate. Retrieved from https://community.wmo.int/en/wmo-statement-status-global-climate.
  26. Zhang, S.Y., Ren, H., & Jiang, Z. (2021). Wood density and wood shrinkage in relation to initial spacing and tree growth in black spruce (Picea mariana). Journal of Wood Science, 67, article number 30. doi: 10.1186/s10086-021-01965-9.