Вплив лісових пожеж у контексті зміни клімату: міждисциплінарний аналіз

Автор(и)

  • Ірина Григорівна Пацева Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0001-6271-7355
  • Людмила Олександрівна Герасимчук Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-3166-5588
  • Анастасія Максимівна Кагукіна Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0001-8932-1211
  • Ігор Сергійович Пацев Національний транспортний університет, Україна https://orcid.org/0009-0001-4541-2223
  • Руслана Анатоліївна Валерко Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-4716-0100
  • Володимир Ігорович Устименко Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0001-7633-2130

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.331295

Ключові слова:

лісові пожежі, екосистема, зміна клімату, моделювання, управління, вплив антропогенних факторів

Анотація

Об’єктом дослідження є лісові пожежі як комплексне природно-соціальне явище, що охоплює екологічні, кліматичні, технологічні та управлінські аспекти їхнього виникнення, поширення та наслідків для екосистем і суспільства. Лісові екосистеми є складною природною системою, що відіграє ключову роль в економічній діяльності, збереженні біорізноманіття, регуляції клімату та вуглецевого циклу. Одним з найбільш проблемних місць є зростання частоти та масштабів лісових пожеж, що викликані як природними, так і антропогенними чинниками, а також недостатність інтегрованого підходу до аналізу, прогнозування та управління цим явищем. В ході дослідження використовувався метод міждисциплінарного огляду літератури з акцентом на ключових поняттях: «лісові пожежі», «поширення вогню», «антропогенний вплив», «моделювання», «цикл вуглецю», «екологічні наслідки». Аналіз публікацій та кластеризація тем у терміноорієнтованому середовищі для визначення структурних зв’язків між науковими напрямами дав можливість отримати якісну типологію підходів до вивчення лісових пожеж, яка охоплює: аналіз природних і соціальних детермінант, моделювання процесів поширення вогню, оцінку екологічної шкоди, вплив на кліматичні процеси та розробку систем профілактики. Це пов'язано з тим, що запропонований підхід охоплює широкий спектр факторів ризику, дозволяє враховувати екосистемну специфіку та підкреслює необхідність міждисциплінарного управління. Завдяки цьому забезпечується можливість формування ефективних стратегій адаптації до змін клімату, підвищення стійкості екосистем і вдосконалення систем запобігання пожежам. Запропонована структура огляду забезпечує цілісне бачення проблеми та визначає пріоритети подальших наукових пошуків у сфері екологічної безпеки та управління природними ресурсами.

Спонсор дослідження

  • Профінансовано Державним університетом «Житомирська політехніка».

Біографії авторів

Ірина Григорівна Пацева, Державний університет «Житомирська політехніка»

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Людмила Олександрівна Герасимчук, Державний університет «Житомирська політехніка»

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Анастасія Максимівна Кагукіна, Державний університет «Житомирська політехніка»

Асистент

Кафедра наук про Землю

Доктор філософії

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Ігор Сергійович Пацев, Національний транспортний університет

Аспірант

Руслана Анатоліївна Валерко, Державний університет «Житомирська політехніка»

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Володимир Ігорович Устименко, Державний університет «Житомирська політехніка»

Доктор філософії, доцент

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Посилання

  1. Smith, J. E., Billmire, M., French, N. H. F., Domke, G. M. (2024). Application of the wildland fire emissions inventory system to estimate fire emissions on forest lands of the United States. Carbon Balance and Management, 19 (1). https://doi.org/10.1186/s13021-024-00274-0
  2. Peris-Llopis, M., Mola-Yudego, B., Berninger, F., Garcia-Gonzalo, J., González-Olabarria, J. R. (2024). Impact of species composition on fire-induced stand damage in Spanish forests. Scientific Reports, 14 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-59210-4
  3. Peris-Llopis, M., Vastaranta, M., Saarinen, N., González-Olabarria, J. R., García-Gonzalo, J., Mola-Yudego, B. (2024). Post-fire vegetation dynamics and location as main drivers of fire recurrence in Mediterranean forests. Forest Ecology and Management, 568, 122126. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2024.122126
  4. Roberts, L. J., Burnett, R., Fogg, A. (2021). Fire and Mechanical Forest Management Treatments Support Different Portions of the Bird Community in Fire-Suppressed Forests. Forests, 12 (2), 150. https://doi.org/10.3390/f12020150
  5. Tortorelli, C. M., Young, D. J. N., Reilly, M. J., Butz, R. J., Safford, H. D., Venuti, N. E. et al. (2024). Post-fire resurveys reveal predictability of long-term conifer recruitment in severely burned California dry forests. Forest Ecology and Management, 566, 122100. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2024.122100
  6. Pati, P. K., Kaushik, P., Malasiya, D., Ray, T., Khan, M. L., Khare, P. K. (2024). Impacts of forest fire frequency on structure and composition of tropical moist deciduous forest communities of Bandhavgarh Tiger Reserve, Central India. Trees, Forests and People, 15, 100489. https://doi.org/10.1016/j.tfp.2023.100489
  7. Bargali, H., Pandey, A., Bhatt, D., Sundriyal, R. C. (2024). Loss of carbon stock in the forests of Uttarakhand due to unprecedented seasonal forest fires. Frontiers in Forests and Global Change, 7. https://doi.org/10.3389/ffgc.2024.1352265
  8. Mohd, A., Pritee, S., Mohanasundari, T. (2024). Analysing the escalation of forest fire in india: exploring causal factors and mitigation strategies. Journal of tropical forest science, 36 (2), 215–223. https://doi.org/10.26525/jtfs2024.36.2.215
  9. Pavel, M. A. A., Marques, M., Mukta, K. N. (2024). Impact of forest fires on portuguese forest ecosystem and its national emissions budget. Indonesian Journal of Forestry Research, 11 (1), 91–103. https://doi.org/10.59465/ijfr.2024.11.1.91-103
  10. Sati, V. P. (2024). Forest fires in the Indian Central Himalaya: major drivers, implications, and mitigation measures. Environmental Hazards, 23 (4), 390–404. https://doi.org/10.1080/17477891.2024.2304211
  11. Dhungana, B. P., Chhetri, V. T., Baniya, C. B., Sharma, S. P., Ghimire, P., Vista, S. P. (2024). Post-fire Effects on Soil Properties in High altitude Mixed-conifer Forest of Nepal. Trees, Forests and People, 17, 100633. https://doi.org/10.1016/j.tfp.2024.100633
  12. Noroozi, F., Ghanbarian, G., Safaeian, R., Pourghasemi, H. R. (2024). Forest fire mapping: a comparison between GIS-based random forest and Bayesian models. Natural Hazards, 120 (7), 6569–6592. https://doi.org/10.1007/s11069-024-06457-9
  13. Haydar, M., Hossain Rafi, A., Sadia, H., Tanvir Hossain, M. (2024). Data driven forest fire susceptibility mapping in Bangladesh. Ecological Indicators, 166, 112264. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112264
  14. Asadollah, S. B. H. S., Sharafati, A., Motta, D. (2024). Satellite-based ensemble intelligent approach for predicting forest fire: a case of the Hyrcanian forest in Iran. Environmental Science and Pollution Research, 31 (15), 22830–22846. https://doi.org/10.1007/s11356-024-32615-4
  15. Chavardès, R. D., Daniels, L. D. (2016). Altered mixed-severity fire regime has homogenised montane forests of Jasper National Park. International Journal of Wildland Fire, 25 (4), 433. https://doi.org/10.1071/wf15048
  16. Zivanovic, S., Gocic, M., Lazic, I., Tosic, M., Tosic, I. (2024). Influence of thermal soil regimes on the forest fires frequencies. Thermal Science, 28 (2 Part C), 1917–1926. https://doi.org/10.2298/tsci230610277z
  17. Miezīte, O., Indriksons, A., Dreimanis, A., Freimane, L. (2013). The consequences of the forest fire in Sphagnosa forest site type ecosystem. Rural Development 2019, 2013. https://doi.org/10.15544/rd.2013.3.028
  18. Drobyshev, I., Niklasson, M., Ryzhkova, N., Götmark, F., Pinto, G., Lindbladh, M. (2021). Did forest fires maintain mixed oak forests in southern Scandinavia? A dendrochronological speculation. Forest Ecology and Management, 482, 118853. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118853
  19. Johnson, D. C., Shapcott, A. (2024). Koala forest habitat recovery varies with fire severity. Forest Ecology and Management, 556, 121704. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2024.121704
  20. Araújo, F. D. C., Tng, D. Y. P., Apgaua, D. M. G., Coelho, P. A., Pereira, D. G. S., Santos, R. M. (2017). Post-fire plant regeneration across a closed forest-savanna vegetation transition. Forest Ecology and Management, 400, 77–84. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.05.058
  21. Alpatova, O., Maksymenko, I., Patseva, I., Khomiak, I., Gandziura, V. (2022). Hydrochemical State of the Post-Military Operations Water Ecosystems of the Moschun, Kyiv Region. 16th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580145
  22. Melnyk-Shamrai, V., Shamrai, V., Patseva, I., Patsev, I. (2024). The influence of the accident at Chernobyl nuclear power plant on the condition of pine plantations of Ukrainian forests. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1415 (1), 012104. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012104
  23. Patseva, I. H., Nonik, L. Y., Gnatuk, B. Y., Patsev, I. S., Ustymenko, V. I. (2024). Increasing the level of ecologically oriented logistics system in the waste management for territorial communities. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1415 (1), 012131. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012131
  24. Patseva, I., Lukianova, V., Anpilova, Y., Mohelnytska, L., Gerasimchuk, O. (2024). The ecological assessment of small rivers in ukraine under conditions of intensive war impact. Romanian Journal of Geography, 68 (1), 127–134. https://doi.org/10.59277/rrg.2024.1.08
  25. Kotsiuba, I., Herasymchuk, O., Shamrai, V., Lukianova, V., Anpilova, Y., Rybak, O., Lefter, I. (2023). A Strategic Analysis of the Prerequisites for the Implementation of Waste Management at the Regional Level. Ecological Engineering & Environmental Technology, 24 (1), 55–66. https://doi.org/10.12912/27197050/154918
  26. Whitman, E., Barber, Q. E., Jain, P., Parks, S. A., Guindon, L., Thompson, D. K., Parisien, M. (2024). A modest increase in fire weather overcomes resistance to fire spread in recently burned boreal forests. Global Change Biology, 30 (6). https://doi.org/10.1111/gcb.17363
  27. White, A. M., Manley, P. N., Tarbill, G. L., Richardson, T. W., Russell, R. E., Safford, H. D., Dobrowski, S. Z. (2015). Avian community responses to post‐fire forest structure: implications for fire management in mixed conifer forests. Animal Conservation, 19 (3), 256–264. https://doi.org/10.1111/acv.12237
  28. Hu, H., Deng, X., Zhang, G., Feng, L., Long, J., Li, Z. et al. (2024). Fire behavior simulation of Xintian forest fire in 2022 using WRF-fire model. Frontiers in Forests and Global Change, 7. https://doi.org/10.3389/ffgc.2024.1336716
  29. Fangrong, Z., Yuning, G., Guochao, Q., Yi, M., Guofang, W. (2024). Multi-factor coupled forest fire model based on cellular automata. Journal of Safety Science and Resilience, 5 (4), 413–421. https://doi.org/10.1016/j.jnlssr.2024.06.002
  30. Cao, Y., Zhou, X., Yu, Y., Rao, S., Wu, Y., Li, C., Zhu, Z. (2024). Forest Fire Prediction Based on Time Series Networks and Remote Sensing Images. Forests, 15 (7), 1221. https://doi.org/10.3390/f15071221
  31. Whittier, T. R., Gray, A. N. (2016). Tree mortality based fire severity classification for forest inventories: A Pacific Northwest national forests example. Forest Ecology and Management, 359, 199–209. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.10.015
  32. Li, S., Han, J., Chen, F., Min, R., Yi, S., Yang, Z. (2024). Fire-Net: Rapid Recognition of Forest Fires in UAV Remote Sensing Imagery Using Embedded Devices. Remote Sensing, 16 (15), 2846. https://doi.org/10.3390/rs16152846
  33. Puttapirat, P., Woradit, K., Hesse, H., Bhatia, D. (2024). FireFly Project: UAV Development for Distributed Sensing of Forest Fires. 2024 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), 594–601. https://doi.org/10.1109/icuas60882.2024.10556892
  34. Ibraheem, M. K. I., Mohamed, M. B., Fakhfakh, A. (2024). Forest Defender Fusion System for Early Detection of Forest Fires. Computers, 13 (2), 36. https://doi.org/10.3390/computers13020036
  35. Hartung, M., Carreño-Rocabado, G., Peña-Claros, M., van der Sande, M. T. (2021). Tropical Dry Forest Resilience to Fire Depends on Fire Frequency and Climate. Frontiers in Forests and Global Change, 4. https://doi.org/10.3389/ffgc.2021.755104
  36. Patseva, I., Kahukina, A., Lunova, O. (2023). Climate change trends in the Zhytomyr region. Ecological Sciences, 6 (51), 156–159. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.6-51.25
  37. Markina, L., Todchuk, D. (2024). Assessment of the efficiency of modern technologies for reducing greenhouse gas emissions in industrial enterprises of Ukraine. Technology Audit and Production Reserves, 6 (3 (80)), 25–30. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.319856
  38. Kahukina, A., Patseva, I. (2025). Assessment and forecast of atmospheric pollutant dynamics in the urban ecosystem of Zhytomyr. Technology Audit and Production Reserves, 2 (3 (82)), 36–42. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.326893
  39. Park, J., Moon, M., Green, T., Kang, M., Cho, S., Lim, J., Kim, S.-J. (2024). Impact of tree species composition on fire resistance in temperate forest stands. Forest Ecology and Management, 572, 122279. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2024.122279
  40. Shinneman, D. J., Palik, B. J., Cornett, M. W. (2012). Can landscape-level ecological restoration influence fire risk? A spatially-explicit assessment of a northern temperate-southern boreal forest landscape. Forest Ecology and Management, 274, 126–135. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.02.030
  41. Bargali, H., Pandey, A., Bhatt, D., Sundriyal, R. C., Uniyal, V. P. (2024). Forest fire management, funding dynamics, and research in the burning frontier: A comprehensive review. Trees, Forests and People, 16, 100526. https://doi.org/10.1016/j.tfp.2024.100526
The impact of forest fires in the context of climate change: an interdisciplinary analysis

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-03

Як цитувати

Пацева, І. Г., Герасимчук, Л. О., Кагукіна, А. М., Пацев, І. С., Валерко, Р. А., & Устименко, В. І. (2025). Вплив лісових пожеж у контексті зміни клімату: міждисциплінарний аналіз. Technology Audit and Production Reserves, 3(3(83), 25–37. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.331295

Номер

Розділ

Екологія та технології захисту навколишнього середовища