Лабораторія лісових традицій

“З часу заснування лабораторії її очолював видатний вчений д.с.-г.н., проф. П.С. Пастернак, а після його смерті в 1994 р. його учень і гідний продовжувач наукових і педагогічних традицій к.с.-г.н., с.н.с. В.П. Ворон.”

В.Ворон

Если честно, такого позорного самопиара, я давно не читал… Если это проводы на пенсию или некролог, то почему виновник торжества значится в авторах текста? Больше некому было слова хорошего сказать? М.П.

45-річна історія лабораторії Екології лісу УкрНДІЛГА.

Лабораторія Екології лісу УкрНДІЛГА створена майже пів століття тому видатним науковцем лісівником Петром Пастернаком. Вона продовжує зберігати кращі наукові традиції, а колектив – розвивати нові наукові напрямки.

Антропогенне навантаження, що збільшується з кожним роком, призводить до зменшення стійкості лісових екосистем і можливостей повноцінного виконання ними екологічних функцій. Розуміючи це, ставши директором Укр­НДІЛГА, Петро Пастернак на рубежі 1960–1970-х років усе більше відчував як росте техногенний тиск на лісові екосистеми. До значних екологічних катастроф тоді було ще далеко. Продовжувався період сп’яніння промисловим гігантизмом. Але інтуїція підказувала йому, що похмілля буде тяжким. Адже ще в 1964 році в результаті аварії на аміачному виробництві в районі Сєверодонецька в одну мить загинуло понад 60 га соснових лісів. То тут, то там проривались відстійники, мінеральні добрива майже рікою текли у водойми. Лісівник від Бога, Петро Степанович не міг пройти повз це і першим його рішучим кроком стало утворення лабораторії Екології лісу в 1976 році. З часу заснування лабораторії її очолював видатний вчений д.с.-г.н., проф. П.С. Пастернак, а після його смерті в 1994 р. його учень і гідний продовжувач наукових і педагогічних традицій к.с.-г.н., с.н.с. В.П. Ворон.

Основними напрямками наукових досліджень новоствореної лабораторії стали: вивчення водоохоронної, лісомеліоративної, санітарно-гігієнічної, рекреаційної функцій лісових насаджень, визначення стійкості лісів до несприятливих чинників природного і техногенного походжень.

За період 1976–1980 рр. дослідження лабораторії екології було присвячено оптимізації складу насаджень з урахуванням взаємовідносин деревних порід на різних етапах росту і розвитку, а також динаміці лісових екосистем під впливом господарської діяльності в різних природних зонах (М.В. Чернявський, А.П. Богомолов, В.А. Ігнатенко, В.П. Ворон, В.М. Михалків, М.Д. Кучма, М.Д. Полатайчук). Вивчали фізико-хімічні властивості ґрунтів і лісової підстилки залежно від складу та густоти насаджень.

Аварія на Чорнобильській АЕС 26 квітня 1986 року стала суворим випробуванням лісової науки. У дуже короткий період необхідно було приймати рішення у новій галузі знань. Уже в травні 1986 р. П.С. Пастернак працює в комісіях, що визначали майбутнє лісів 30-кілометрової зони і ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення. Під керівництвом П.С. Пастернака в інституті розвернулися роботи з підготовки кадрів, пошуку устаткування, розгортанню мережі радіологічних лабораторій з обстеження забруднених лісів. Виконавцями цих робіт були: П.С. Пастернак, П.І. Молотков, Н.Д. Кучма, О.І. Киріченко, Р.Г. Кисельовський, А.П. Гавриленко, П.П. Подкур, В.П. Ландін, Г.А. Шлончак, В.В. Музика, Н.Н. Давидов, В.Н. Худолєй, Ю.Д. Матухно, С.А. Дем’яненко, В.П. Краснов, М.Г. Мазепа, Н.Н. Калетник.

Результати досліджень дозволили оцінити характер розподілу радіонуклідів у лісових екосистемах, визначити шляхи їх міграції, прийняти рішення по режиму господарювання на територіях із різною щільністю радіоактивного забруднення. На закладених у перші роки під керівництвом П.С. Пастернака дослідницьких об’єктах і зараз ведуться науково-дослідні роботи. Накопичений досвід дозволив розробити перші «Тимчасові рекомендації по веденню лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення» (1988). Основні положення цього документа з доповненнями і уточненнями діють і нині.

Паралельно з цим у лабораторії екології також досліджували вплив лісових смуг і насаджень на очищення стокових вод із сільськогосподарських угідь у зв’язку зі збільшенням обсягів використання мінеральних добрив і пестицидів (П.С. Пастернак, М.М. Приходько, Ю.Д. Матухно, В.П. Ландін, О.Б. Величко). Зокрема вивчали вплив ступеня залісення водозборів на чистоту поверхневого стоку, лісових насаджень – на очищення стоку опадів із сільськогосподарських угідь тощо. Логічним продовженням цих досліджень стало розроблення заходів (у тому числі, розміщення лісових насаджень на водозборах) стосовно підвищення ефективності дії лісових смуг і насаджень щодо запобігання забрудненню річок і водойм мінеральними добривами.

Результати робіт із питань типології лісів і її історії викладено в монографіях д.с.-г.н., п.н.с. лабораторії О.С. Мігунової «Леса и лесные земли» (1993 р.), «Лесоводство и почвоведение» (1994 р.) і «Лесоводство и естественные науки» (2000 р). Нею оцінено доцільність відведення різних категорій земель приморської зони України під насадження різного цільового призначення, запропоновано різні способи меліорації ґрунтів, виявлено ряд перспективних для півдня України посухо- та солестійких деревно-чагарникових порід, запропоновано на перспективу виділення насіннєвої бази, організацію вирощування садивного матеріалу та введення в дослідні й виробничі посадки найбільш стійких і довговічних дерев і чагарників.

Лабораторія Екології лісу Укр­НДІЛГА була першою в Україні, яка з початку 1980-х років займалася встановленням основних тенденцій антропотехногенної трансформації лісових екосистем, обґрунтуванням і розробкою лісогосподарських заходів щодо підвищення стійкості лісових насаджень та запобіганню збитків лісовому господарству. Відносно невеликий колектив виконавців: В.П. Ворон, С.В. Зібцев, І.О. Присада, В.В. Лавров, Л.А. Пєсоцький, О.В. Випирайло (УкрНДІЛГА); В.Г. Мазепа, Г.К. Приступа (Поліська ЛДС); Т.Ф. Стельмахова (Луганська АЛНДС) під керівництвом проф. П.С. Пастернака провели велику роботу з вивчення впливу аеротехногенного забруднення на ліси.

У середині 90-х років, коли більшість із цих науковців відійшла від цієї проблеми, естафету підхопили М.А. Бондарук, І.М. Коваль, О.І. Воронцова, С.П. Распопіна, О.В. Леман, О.Г. Целіщев.

На основі комплексних майже 40-річних досліджень аеротехногенних змін у лісових екосистемах уперше встановлено: надходження промислових викидів в атмосферу змінює вміст і співвідношення іонів в опадах; акумуляція забруднювачів у ґрунті зумовлює суттєві негативні зміни в ґрунтово-вбирному комплексі (ВКҐ), гальмує мікробіологічну діяльність, унаслідок чого знижується вміст гумусу та елементів живлення; у зоні ТЕС і цементних виробництв формуються території з аномально високим вмістом лужних та важких металів; у ланці опад–підстилка гальмується інтенсивність біокругообігу тощо.

На основі майже 40-річних досліджень вивчення функціонування лісостанів в умовах техногенного забруднення колективом лабораторії екології лісу опрацьовано критерії оцінювання життєздатності лісів, розроблено шість нормативних документів, які впроваджують у лісовому господарстві України.

Отримані результати та набутий досвід дали змогу колективу виконавців (В.В. Лавров, М.А. Бондарук, І.М. Коваль, С.П. Распопіна, О.Г. Целіщев, О.В. Леман, О.І. Воронцова) під керівництвом В.П. Ворона перейти на якісно новий рівень комплексних досліджень особливостей трансформації структурно-функціональної організації лісів зелених зон міст. У 2009–2014 рр. колектив лабораторії екології сконцентрував зусилля на розробці теми щодо вивчення структурно-функціональних змін деревостанів в умовах антропотехногенного впливу.

Важливою складовою вивчення впливу комплексу зовнішніх і внутрішніх чинників на лісові екосистеми були дендрохронологічні дослідження. Зміни радіального приросту дають змогу виявити особливості реакції лісових екосистем на дію абіотичних (клімату, рельєфу), біотичних (пошкодження комахами, ураження хворобами, конкуренції між деревами) та антропогенних чинників (атмосферного забруднення, рекреації, пожеж, рубок, меліорації).

Започаткував дослідження радіального приросту в УкрНДІЛГА В.П. Ворон у середині 70-х років минулого століття. Пізніше, з 1995 року, до цих досліджень долучилася І.М. Коваль, яка за короткий час стала провідним науковцем за цим напрямком. Вона розпочала свій науковий шлях із вивчення впливу забруднення природного середовища техногенними викидами (SO2, NОх, NH3) на формування річного кільця сосни, бука, дуба в різних природних зонах України. У лісах зеленої зони м. Харкова проведено дослідження реакції радіального приросту під впливом рекреаційного навантаження, низових пожеж, хвороб і шкідників.

Сучасний період розвитку лабораторії розпочинається з 2010 р., коли співробітники лабораторії Екології лісу розпочинають вивчення впливу пожеж на лісові екосистеми і новітні підходи для підвищення ефективності системи охорони лісу від пожеж. Розроблено систему профілактичних заходів щодо підвищення пожежостійкості лісів і зменшення небезпеки виникнення пожеж. Виділено критерії оцінювання вогнестійкості окремих дерев у насадженні.

Для пом’якшення негативних екологічних і економічних наслідків, спричинених лісовими пожежами, важливою є своєчасна діагностика та прогнозування розвитку пошкоджених вогнем деревостанів і вчасне проведення санітарно-оздоровчих заходів.

У 2020 р. розпочато дослідження щодо оцінювання пожежних ризиків, моделювання комплексів лісових горючих матеріалів і оцінювання запасів горючих матеріалів у різних типах екосистем, прогнозування усихання пошкоджених і ослаблених унаслідок лісових пожеж насаджень та окремих дерев. Розпочато роботи щодо оцінювання вірогідності виникнення і розвитку лісових пожеж у разі подальшого потепління клімату (тобто як зміни окремих кліматичних показників будуть впливати на збільшення кількості та площ лісових пожеж в Україні). Розпочато роботу над методичними підходами для оцінювання зміни балансу вуглецю в лісових насадженнях пошкоджених низовими пожежами. Окрема увага приділена розробці лісопожежного районування лісового фонду, виділено найбільш уразливі, з огляду на лісові пожежі території; визначено особливості пожежних режимів у регіональному аспекті.

Співробітники лабораторії беруть активну участь у міжнародних наукових проєктах, пов’язаних із реакцією радіального приросту на біотичні й біотичні подразники, проєктах, пов’язаних із оцінюванням впливу пожеж на компоненти екосистем, міжнародних ініціатив щодо підвищення пожежної небезпеки ландшафтів і управління пожежами.

Із 2019 року лабораторія Екології лісу (С. Сидоренко) бере активну участь у роботі міжнародної Експертної Групи з Лісових пожеж при Європейській Комісії (European Union, DG ENV, Joint Research Centre), представляючи Україну на міжнародній арені.

Найважливішим напрямком своєї діяльності Петро Пастернак завжди вважав виховання і підготовку майбутніх наукових кадрів. Саме під його керівництвом було захищено 22 кандидатські дисе­ртації. Вихідці наукової школи П.С. Пастернака стали в подальшому провідними науковцями своїх напрямків і успішно захистили докторські дисертації: В.П. Ткач, С.В. Зібцев, М.Д. Кучма, В.В. Лавров, В.Г. Мазепа, Ю.С. Шпарик, В.П. Ворон. Традиції підготовки наукових кадрів після смерті П.С. Пастернака були продовжені в лабораторії Екології лісу.

Так, під керівництвом В.П. Ворона було захищено 7 кандидатських дисертацій (І.М. Коваль, С.П. Распопіна, С.В. Івашинюта, В.О. Лещенко, С.Г. Сидоренко, Є.Є. Мельник, О.М. Ткач.). Учень В.П. Ворона Сидоренко С.Г. з кінця 2021 року продовжує традицію лабораторії на посаді завіду­вача сектору Екології Лісу.

Не зупинилася робота лабораторії і під час широкомасштабного вторгнення РФ з 24 лютого 2022. Незважаючи на військові дії інтенсивна робота співробітників лабораторії (яка у кінці 2021 року реорганізована у сектор Лісової екології) продовжується віддалено. Підготовлено низку важливих документів рекомендаційного характеру, присвячених удосконаленню системи охорони лісів від пожеж (Лісопожежне районування лісів України) та оцінюванню ризиків природних пожеж у Європі (Pan-European wildfire risk assessment – спільно із європейськими колегами з EGFF, JRC та EFFIS) продовжується робота над удосконаленням шкал природної пожежної небезпеки та пожежної небезпеки за умовами погоди (розширення шкали для відкритих ландшафтів).

Співробітники сектору беруть активну участь у роботі національних робочих груп, у якості координаторів: моніторингу пожеж на території Зони відчуження при Міндовкілля та розробки плану управління лісовими пожежами (за підтримки Лісової служби США). Беруть активну участь у моніторингу природних пожеж засобами дистанційного зондування Землі за участю EFFIS та їх ресурсів.