Tymochko I. Ecological principles of the functioning and preservation of protective forest plantations of the North-Eastern Forest Steppe of Ukraine

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc)

State registration number

0524U000122

Thesis Registration Form

0524U000122.pdf

Applicant for

Igor Y. Tymochko

Specialization

03.00.16 - Екологія

Date of defense

18-04-2024

Specialized Academic Board

Д26.371.01

Institute of Agroecology and Environmental Management of National Academy of Agricultural Sciences of Ukraine

Essay

The dissertation has enhanced the scientific-methodological, methodical, and practical foundations for the restoration and preservation of protective forest stands in the Northeastern Forest-Steppe of Ukraine to create an ecologically sustainable space in agrolandscapes, develop the Emerald Network, preserve biotic and landscape diversity, and expand the capacity to provide ecosystem services. It has been established that the area of protective forest stands and forests of various purposes is insufficient to ensure the stability of the agrolandscape and create conditions for effective management in the conditions of the Northeastern Forest-Steppe of Ukraine. The concept of creating a stable ecologically sustainable space is based on an optimized system of protective forest stands and forest ecosystems of various purposes, which should ensure the formation of a stable agroforestry landscape, preservation and restoration of the natural-resource potential and biodiversity. A list of major threats to the ecosystem services of protective forest belts has been identified, where they are presented in terms of threats to biodiversity development. Among the most significant threats is extensive logging over large areas and excessive land cultivation, resulting in a decrease in the percentage of forest cover on this territory. To reduce potential climate change and deterioration of the ecological situation, priority measures should include improving afforestation of the territory through maximum reproduction of forest ecosystems on non-agricultural lands, degraded lands, ravines, gullies, and other erosion-prone ecotopes. Additionally, the expansion of areas under selective forest management will contribute to improving the ecological situation and preserving biodiversity by reducing the destructive impact of clear-cutting on forest ecosystems. An important factor in stabilizing agroecosystems is achieving the necessary quantity of protective forest belts by creating new ones and reconstructing existing ones to improve their functional state. To achieve this goal, legislative provision of the required amount of field forest strips per arable land area should become one of the important components for both state and private landowners. In the Northeastern Forest-Steppe, the distribution of forest area by edatopes is as follows: trophotopes  oak forests (65.64%), pine forests (16.29%), mixed forests (15.52%), and coniferous forests (2.55%); hygrotropes  fresh conditions (84.19%), dry (10.59%), moist (3.62%), damp (1.38%), wet (0.22%), and very dry conditions (0.003%). In forested areas covered with forest vegetation, 38 types of forests have been identified, among which fresh maple-linden oak forests prevail (54.58%), with smaller areas occupied by fresh oak-pine mixed forests (14.00%) and linden-oak-pine mixed forests (10.12%), as well as dry maple-linden oak forests (8.54%). The species composition of forest-forming species is quite diverse and represented by 60 species of trees and shrubs. The main forest-forming species is Quercus robur L. (56.58%). Somewhat smaller areas are occupied by Pinus sylvestris L. (25.65%) and Fraxinus excelsior (6.05%). The main forest-forming species in the "Slobozhansky" National Park are Pinus sylvestris L. (59.84%) and Quercus robur L. (31.26%). Forested areas covered with forest vegetation are represented by 16 edatopes: all trophotopes and almost all hygrotropes, except for the very dry one. The distribution according to forest typological differences on the territory of the park of populations of rare species of vascular plants with different conservation status has been analyzed. The following species are included in Appendix I of Resolution 6 of the Bern Convention: Dracocephalum ruyschiana L., Jurinea cyanoides (L.) Rchb., Iris pineticola Klokov. Several species have the corresponding conservation status in Ukraine (Diphasiastrum complanatum (L.) Holub, Lycopodium annotinum L., Dracocephalum ruyschiana L., Pulsatilla pratensis (L.) Mill. s.l., Allium ursinum L., Iris furcata M. Bieb., Iris pineticola, Fritillaria meleagris L., F. ruthenica Wikstr., Tulipa quercetorum Klokov & Zoz, Epipactis helleborine (L.) Crantz, Listera ovata (L.) R. Br., Neottia nidus-avis (L.) Rich., Platanthera bifolia (L.) Rich., Stipa borysthenica Klokov ex Prokudin), as well as 22 species at the regional level.

Official opponents

Strhii Panchenko
Vitalii Lavrov
Ihor Neiko

Scientific advisers

Oksana Drebot

Research papers

1. Фучило Я.Д., Кайдик В.Ю., Тимочко І.Я. Шляхи підвищення продуктивності насаджень сосни звичайної в умовах Правобережного Полісся України: монографія. Київ: ЦП «КОМПРИНТ», 2018. 174 с.

1. Tymochko I., Bezrodnova O., Solomakha V., Maliarenko V. Forest typology and settlement characteristics of the Emerald network “The lower part of the Uda River Valley” in the Kharkiv Region. Scientific Horizons. 2021. 24(6). P. 41‒49. https://doi.org/10.48077/scihor.24(6).2021.41-49

2. Goncharenko I., Solomakha I., Shevchyk V., Dvirna T., Tymochko I., Solomakha V. A phytoindicational assessment of the vegetation of afforestation belts in the Middle Dnipro Region, Ukraine. Environmental & Socio-economic Studies. 2022. 10(2). P. 30‒39. https://doi.org/10.2478/environ-2022-0009

3. Tymochko I., Solomakha I., Shevchyk V., Maliarenko V., Solomakha V. Ecological and coenotic features of the Syrovatka river basin in the Emerald network of the Sumy region, Ukraine. Environmental & Socio-economic Studies. 2022. 10(3). P. 12‒21. https://doi.org/10.2478/environ-2022-0013

4. Shevchyk V., Solomakha I., Tymochko I., Dvirna T., Borsukevych L., Iemelianova S., Solomakha V., Shevera M. Impatiens glandulifera (Balsaminaceae) in Ukraine: history of distribution, ecological, coenotic peculiarities and invasiveness. Thaiszia. Journal of Botany. 2022. 32(2). P. 151‒178. https://doi.org/10.33542/TJB2022-2-04

1. Чорнобров О.Ю., Сотник Л.П., Ходинь О.Б., Коніщук В.В., Тимочко І.Я., Соломаха І.В. Екологічна оцінка запасу мертвої деревини у природних листяних лісах долини річки Віти у Національному природному парку «Голосіївський». Агроекологічний журнал. 2020. № 2. С. 45‒54. https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2020.207680

2. Фурдичко О.І., Тимочко І.Я. Методологічні основи концепції створення стабільного екологічно стійкого простору в агроландшафтах. Збалансоване природокористування. 2020. № 2. С. 60‒66. https://doi.org/10.33730/2310-4678.2.2020.208809

3. Тимочко І.Я., Соломаха В.А. Екологічне значення зростання коручки чемерниковидної (Epipactis helleborine) в штучних деревних насадженнях Східного лісостепового лісомеліоративного району. Агроекологічний журнал. 2020. № 3. С. 58‒62

4. Фурдичко О.І., Соломаха І.В., Тимочко І.Я. Історичні аспекти полезахисного лісорозведення в агроландшафтах України. Збалансоване природокористування. 2020. № 3. С. 60‒69.

5. Безроднова О.В., Тимочко І.Я., Сенчило О.О., Соломаха В.А., Шевчик В.Л. Ботанічна та оселищна характеристика об’єкту смарагдової мережі «Роганка» в Харківській області. Агроекологічний журнал. 2020. № 4. С. 6‒15. https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2020.219440

6. Безроднова О.В., Тимочко І.Я., Соломаха І.В., Чорнобров О.Ю., Бондаренко Г.М. Лісотипологічна та фітосозологічна оцінка лісової рослинності НПП «Слобожанський». Збалансоване природокористування. 2020. № 4. C. 157‒168. https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2020.226651

7. Безроднова О.В., Тимочко І.Я., Сенчило О.О., Соломаха В.А. Лісотипологічні та ботанічні особливості об’єкта смарагдової мережі «Долина річки Мож». Агроекологічний журнал. 2021. № 1. С. 54‒67. https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2021.227240

8. Тимочко І.Я., Соломаха І.В., Шевчик В.Л., Сенчило О.О. Оселищна характеристика об’єктів Смарагдової мережі «Хухра» та «Рябина» в Сумській обл. Збалансоване природокористування. 2021. № 1. С. 119–126. https://doi.org/10.33730/2310-4678.1.2021.231891

9. Фурдичко О.І., Чорнобров О.Ю., Соломаха І.В., Тимочко І.Я., Безроднова О.В. Оцінювання запасів грубого деревного детриту у лісових екосистемах національного природного парку «Слобожанський». Наукові доповіді НУБіП України. Біологія, біотехнологія, екологія. 2021. № 1(89). http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2021.01.003

10. Тимочко І.Я., Соломаха В.А. Еколого-типологічні особливості лісової рослинності об’єкта Смарагдової мережі «Дергачівський ліс» Північно-східного Лісостепу України. Агроекологічний журнал. 2021. № 2. С. 27‒34. https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2021.234452

11. Chornobrov О., Tymochko І., Bezrodnova О. Volume of woody detritus in fresh maple-linden dibrova in Slobozhanskyi national nature park. Збалансоване природокористування. 2021. № 2. С. 88‒97. https://doi.org/10.33730/2310-4678.2.2021.237995

12. Шевчик В.Л., Тимочко І.Я., Соломаха І.В. Вплив лісотехнічних заходів на відтворення раритетного фіторізноманіття в лісових екосистемах Лісостепу України. Агроекологічний журнал. 2021. № 3. С. 91‒97. https://doi.org/10.33730/2077-4893.3.2021.240326

13. Тимочко І.Я. Екологотипологічна оцінка лісової рослинності Північно-східного Лісостепу України. Збалансоване природокористування. 2021. № 3. С. 60‒67. https://doi.org/10.33730/2310-4678.3.2021.247136

14. Тимочко І.Я. Особливості розподілу нектароносних та пилконосних рослин у лісових насадженнях Північно-Східного Лісостепу України. Агроекологічний журнал. 2021. № 4. С. 31‒36. https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2021.252953

15. Фурдичко О.І., Тимочко І.Я., Соломаха І.В. Еколого-функціональні особливості лісових насаджень Лісостепу України. Збалансоване природокористування. 2021. № 4. С. 29‒41. https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2021.253081

16. Соломаха І.В., Тимочко І.Я., Постоєнко В.О., Соломаха В.А. Нектароносні та пилконосні рослини у лісових насадженнях Середнього Лісостепового Придніпров’я. Агроекологічний журнал. 2022. № 1. C. 38‒45. https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2022.257124

17. Тимочко І.Я., Чорнобров О.Ю., Соломаха І.В. Еколого-типологічні особливості лісової рослинності об’єкта Смарагдової мережі «Циркунівський ліс» Північно-Східного Лісостепу України. Наукові доповіді НУБіП України. Біологія, біотехнологія, екологія. 2022. № 1 (95). https://doi.org/10.31548/dopovidi2022.01.001

18. Тимочко І.Я. Оцінювання запасів грубого деревного детриту у лісових екосистемах об’єктів Смарагдової мережі «Циркунівський ліс» і «Дергачівський ліс» (Харківська обл.). Збалансоване природокористування. 2022. № 2. С. 55‒62. https://doi.org/10.33730/2310-4678.2.2022.261249

19. Тимочко І.Я., Чорнобров О.Ю., Дребот О.І. Запаси мертвої деревини у лісових екосистемах пропонованого об’єкта Смарагдової мережі «Басейн річки Сироватка» (Сумська область). Таврійський науковий вісник. 2023. № 129. С. 321 331. https://doi.org/10.32851/2226-0099.2023.129.42

1. Tymochko I.Ya., Chornobrov О.Yu., Drebot O.I., Bezrodnova О.V., Solomakha I.V., Maliarenko V.M. Deadwood stocks in a linden-pine-oak forest of Slobozhanskyi National Nature Park. International Journal of Ecosystems and Ecology Science. 2023. 13(2). 153‒162. https://doi.org/10.31407/ijees13.217

0423U100168

Marianna V. Savenko

Anthropogenic load on microbiota of aquatic ecosystems in Transcarpathia (Zakarpatska Oblast)

0523U100175

Viktoriia P. Oliferchuk

Regulation of soil mycobiome of anthropogenically transformed ecosystems

0423U100099

Bohuslavska Liudmyla V.

Physiological and biochemical adaptations to the action of heavy metals (lead, cadmium, nickel) of the root system of corn plants

0423U100052

Vradiy Oksana I.

Ecotoxicological assessment of food non-wood forest resources of the Forest-Steppe of the Right Bank

0422U100148

Izhboldin Oleksandr O.

Ecogenetic variability of winter wheat under the gamma rays action