Ensuring the Complex Environmental Management: Goals, Objectives and Regional Features

The article is aimed at developing theoretical and methodological approaches to identification of the basic components of the complex environmental management and ensuring their complementarity with the Goals of sustainable development for 2016–2030; definition of objectives and tasks of complex environmental management in the context of ensuring ecological-economic and social efficiency of natural resource potential development, as well as specification of the objectives of complex environmental management in the separately taken region. As a result of research the basic components of complex environmental management are defined. The main production-economic, socio-economic and ecological-economic goals of complex environmental management are characterized. It is proved that complex environmental management covers a set of industrial-technical and organizational-economic measures aimed at maximizing the benefit from economic development of natural resource potential at all phases of reproduced circuits without damaging the nature. Methods and technologies of complex environmental management are proposed

A dataset of forest biomass structure for Eurasia

The most comprehensive dataset of in situ destructive sampling measurements of forest biomass in Eurasia have been compiled from a combination of experiments undertaken by the authors and from scientific publications. Biomass is reported as four components: live trees (stem, bark, branches, foliage, roots); understory (above- and below ground); green forest floor (above- and below ground); and coarse woody debris (snags, logs, dead branches of living trees and dead roots), consisting of 10,351 unique records of sample plots and 9,613 sample trees from ca 1,200 experiments for the period 1930–2014 where there is overlap between these two datasets. The dataset also contains other forest stand parameters such as tree species composition, average age, tree height, growing stock volume, etc., when available. Such a dataset can be used for the development of models of biomass structure, biomass extension factors, change detection in biomass structure, investigations into biodiversity and species distribution and the biodiversity-productivity relationship, as well as the assessment of the carbon pool and its dynamics, among many others

СТРУКТУРА ЛЕСНОГО ФОНДА И ФУНКЦИИ РАВНИННЫХ БУКОВЫХ ЛЕСОВ УКРАИНЫ

Based on the forest inventory materials, silvicultural and inventory indices of beech stands on the plains of Ukraine as of 01.01.2015 and main functions that are performed by these stands were analyzed. Forest area with beech participation in composition is equal 216113,4 hectares (total number of plots – 47231 pieces), and forests with beech prevailing in composition equals 118902,9 hectares (as of 01.01.1996 – 104,8 thousand hectares). It was found that natural seed forest stands prevail in lowland conditions. Forest stands with the participation of beech are formed mainly in fresh (more than 44%) and moist (39.4%) soil types. Pure beech forest stands grow on 8.6% of the area. Considering covered area middle-aged (occupying 36.9%) and mature forest stands (occupying 27.1%) are dominating.Seed beech forest stands of both natural and planted origin are characterized by the same middle site class – Ia,5 and more than 36% of beech forest stands, regardless of origin, are characterized by a relative completeness of 0.7. More than 51% of the areas of plain beech stands belong to protective, recreational and health improving forests and forests of nature conservation, scientific, forests of historical and cultural purposes. Among the recreational and health improving forests, the largest share of the area belongs to the management area of the green zones of settlements – 20.7 thousand hectares, of which almost 14.6% are represented by natural seed forests. More than 3 thousand hectares (2.8%) of beech forests are attributed to the woodland part of the forests of green zones.It is pointed out that intensive forestry activities in middle-aged and mature forest stands significantly reduce their relative density and growing stock. Sixteen categories of protectiveness were singled out taking into consideration functions that are predominantly performed by a stand. Transition to a selection system of forest management is proposed in order to ensure formation of highly productive beech forest stands and efficient use of forest resources.За матеріалами лісовпорядкування станом на 01.01.2015 р. проаналізовано лісівничо-таксаційні показники лісостанів за участі бука у складі, що ростуть в умовах рівнинної частині України. Площа рівнинних лісостанів з участю бука лісового у складі становить 216113,4 га (загальна кількість ділянок – 47231), а лісостанів з переважанням бука у складі – 118902,9 га (станом на 01.01.1996 р. – 104,8 тис. га).Встановлено, що в рівнинних умовах переважають природні насіннєві насадження. Площа природних насаджень, де бук переважає у складі – майже 102 тис. га, а площа штучно створених насаджень з переважанням бука лісового – понад 16,5 тис. га. На відміну від природних насіннєвих насаджень, лісові культури чи вегетативні насадження формуються з незначною часткою бука у складі.Насадження з участю бука лісового формуються, переважно, у свіжих (понад 44 %) та вологих (83,4 %) грудах. Чисті букові лісостани ростуть на 8,6 % площ. Найбільше (10,3 %) з них мають природне насіннєве походження. Серед досліджуваних лісостанів майже 12,5 % займають ділянки, на яких трапляються поодинокі дерева бука лісового із запасом менше 5 %, а за площею переважають середньовікові – 36,9 % та пристиглі – 27,1 %. У природних насадженнях незначні (6,8 %) площі зайняті молодняками. Насіннєві букові насадження як природного, так і штучного походження характеризуються однаковим середнім класом бонітету – 1 а,5, а понад 36 % площ букових лісостанів, незалежно від походження, мають відносну повноту 0,7. Понад 51 % площ рівнинних букових насаджень належать до захисних, рекреаційно-оздоровчих лісів та лісів природоохоронного, наукового, історико-культурного призначення. Серед рекреаційно-оздоровчих лісів найбільша частка площ припадає на лісогосподарську частину лісів зелених зон населених пунктів – 20,7 тис. га, з яких майже 14,6 % представлені природними насіннєвими насадженнями. Понад 3 тис. га (2,8 %) букових лісів віднесено до лісопаркової частини лісів зелених зон.Зазначено, що інтенсивні лісогосподарські заходи у середньовікових і пристигаючих деревостанах істотно знижують їх відносну повноту і запаси. За перевагою виконуваних лісостанами функцій виділено 16 категорій захисності. Для формування високопродуктивних букових деревостанів і використання лісових ресурсів потрібно здійснювати перехід до вибіркової форми господарства.По материалам лесоустройства древостоев с участием бука лесного в составе произрастающих в условиях равнинной части Украины по состоянию на 01.01.2015 г. проанализированы их лесоводственно-таксационные показатели и основные функции, которые выполняют буковые насаждения. Площадь древостоев с участием бука лесного в составе равна 216113,4 га (общее количество участков – 47231), а древостоев с преобладанием бука в составе – 118902,9 га (по состоянию на 01.01.1996 г. – 104,8 тыс. га). Установлено, что в равнинных условиях преобладают естественные семенные насаждения. Насаждения с участием бука формируются преимущественно в свежих (более 44 %) и влажных (39,4 %) грудах. Чистые буковые насаждения растут на 8,6% площадей. Среди исследуемых древостоев по площади преобладают средневозрастные – 36,9% и приспевающие древостои – 27,1 %. Семенные буковые насаждения как естественного, так и искусственного происхождения характеризуются одинаковым средним классом бонитета – 1а,5, а более 36 % площадей буковых древостоев, независимо от их происхождения, характеризуется относительной полнотой 0,7. Более 51 % площадей равнинных буковых насаждений относятся к защитным, рекреационно-оздоровительным лесам и лесам природоохранного, научного, историко-культурного назначения. Среди рекреационно-оздоровительных лесов наибольшая ее долевое участие площадей приходится на лесохозяйственную часть лесов зеленых зон населенных пунктов – 20,7 тыс. га, из которых почти 14,6 % представлены естественными семенными насаждениями. Более 3 тыс. га (2,8 %) буковых лесов отнесены к лесопарковой части лесов зеленых зон. Отмечено, что интенсивные лесохозяйственные мероприятия в средневозрастных и приспевающих древостоях существенно снижают их относительную полноту и запасы древесины. По преимуществу выполняемых древостоями функций выделено 16 категорий защитности. Для формирования высокопродуктивных буковых древостоев и использования лесных ресурсов необходимо осуществлять переход к выборочной форме хозяйства

Formation of European beech stands (Fagus sylvatica L.) that involve Scots pine (Pinus sylvestris L.) in tree species composition in the Ukrainian Roztochie

Productive European beech stands (Fagus sylvatica L.) involving Scots pine (Pinus sylvestris L.) are formed in Ukrainian Roztochie. Considering value and limited distribution of beech stands involving pine in tree species composition, it is necessary to work out and implement measures for their natural restoration in connection with the climate change and the efficient use of raw materials and non-wood products. Main forestry and management indices of beech stands that include pine in tree species composition were analysed. Forestry activities that are currently carried out in middle-aged and maturing stands significantly reduce their relative completeness and growing stocks, as determined by comparing growth particularities of productive beech stands from different sources

A database of forest biomass structure for Eurasia

The most comprehensive database of in situ destructive sampling measurements of forest biomass in Eurasia have been compiled from a combination of experiments undertaken by the authors and from scientific publications. Biomass is reported as five components: live trees (stem, bark, branches, foliage, roots); understory (above- and below ground); green forest floor (above- and below ground); and coarse woody debris (snags, logs, dead branches of living trees and dead roots), consisting of ca 10300 unique records of sample plots and ca 9600 sample trees from ca 1200 experiments for the period 1930-2014. Some components are better represented than others, e.g. stem wood compared to roots. The database also contains other forest stand parameters such as tree species composition, average age, tree height, growing stock volume, etc., when available. Such a database can be used for the development of models of biomass structure, biomass extension factors, the calibration of remotely sensed data, change detection in biomass structure, and the assessment of carbon pool and its dynamics, among many others

Mapping growing stock volume and forest live biomass: a case study of the Polissya region of Ukraine

Forest inventory and biomass mapping are important tasks that require inputs from multiple data sources. In this paper we implement two methods for the Ukrainian region of Polissya: random forest (RF) for tree species prediction and k-nearest neighbors (k-NN) for growing stock volume and biomass mapping. We examined the suitability of the five-band RapidEye satellite image to predict the distribution of six tree species. The accuracy of RF is quite high: ~99% for forest/non-forest mask and 89% for tree species prediction. Our results demonstrate that inclusion of elevation as a predictor variable in the RF model improved the performance of tree species classification. We evaluated different distance metrics for the k-NN method, including Euclidean or Mahalanobis distance, most similar neighbor (MSN), gradient nearest neighbor, and independent component analysis. The MSN with the four nearest neighbors (k = 4) is the most precise (according to the root-mean-square deviation) for predicting forest attributes across the study area. The k-NN method allowed us to estimate growing stock volume with an accuracy of 3 m3 ha−1 and for live biomass of about 2 t ha−1 over the study area