О.Г. Голубцов, Л.Ю. Сорокіна, Л.М. Тимуляк, В.М. Чехній, Ю.М. Фаріон, І.В. Рога, Н.І. Батова, М.Ф. Петров, Н.І. Назарчук. ГЕОІНФОРМАЦІЙНИЙ АНАЛІЗ АНТРОПОГЕННИХ ЗМІН ЛАНДШАФТІВ ЛІСОСТЕПОВОЇ ЗОНИ УКРАЇНИ

https://doi.org/10.15407/ugz2021.03.038
Ukr. geogr. z. 2021, N3:38-53
Мова публікації: 
Українська
Автори: 

О.Г. Голубцов - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
Л.Ю. Сорокіна - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
Л.М. Тимуляк - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
В.М. Чехній - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
Ю.М. Фаріон - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
І.В. Рога - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
Н.І. Батова - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
М.Ф. Петров - Інститут географії Національної академії наук України, Київ;
Н.І. Назарчук - Інститут географії Національної академії наук України, Київ.

Резюме: 

Мета публікації – представити результати дослідження антропогенних змін ландшафтів лісостепової зони України, реалізованого шляхом оцінювання показників антропогенного перетворення, різноманіття і фрагментації (роздроблення) ландшафтів. Базові методи – геопросторовий ГІС-аналіз, геоінформаційне картографування. Результати оцінювання антропогенних змін ландшафтів Лісостепу України свідчать, що станом і на 1992, і на 2018 роки переважна більшість ландшафтів території є сильно та надмірно перетвореними внаслідок антропогенної діяльності. Такі закономірності зберігаються, незважаючи на те, що протягом аналізованого періоду спостерігається незначне зменшення антропогенного навантаження на ландшафти. Встановлено закономірні співвідношення між показниками антропічного ландшафтного різноманіття та фрагментованістю (роздробленістю) ландшафтів. Новизна дослідження полягає у запропонованих методичних прийомах оцінювання просторово-часових змін ландшафтів та у визначенні таких змін у ландшафтах на рівні фізико-географічних районів за період 1992-2018 рр. та розкритті трендів у структурі використання земель, насамперед сільськогосподарських угідь, лісів, забудованих територій як провідних типів землекористування у Лісостепу України.

Ключові слова: 
ландшафт, фізико-географічний район, антропогенне перетворення ландшафтів, антропічне ландшафтне різноманіття, фрагментованість ландшафтів, земний покрив, дані дистанційного зондування Землі, ГІС
Сторінки: 
38-53
Література: 

1. Shyshchenko P.H. (1999). Principles and methods of landscape analysis in regional design. Kyiv, 284 p. [In Russian] [Шищенко П. Г. Принципы и методы ландшафтного анализа в региональном проектировани. Киев, 1999. 284 c.]
 
2. Samoilenko V.M., Dibrova I.O., Plaskalnyi V.V. (2018). Anthropization of landscapes. Kyiv, 232 p. [In Ukrainian]. [Самойленко В. М., Діброва І. О., Пласкальний В. В.Антропізація ландшафтів. Київ, 2018. 232 с.]
 
3. Udovychenko V.V.(2004). Landscape-ecological analysis of nature management (on the example of the territory of Sumy region). Abstract of the dissertation. ... cand. geogr. science: 11.00.11. Kyiv. [In Ukrainian]. [Удовиченко В. В. Ландшафтно-екологічний аналіз природокористування (на прикладі території Сумської області): Автореф. дис. ... к. геогр. н.: 11.00.11 Київ, 2004]
 
4. Grodzinsky M.D. (1993). Fundamentals of landscape ecology. Kyiv, 224 p. [In Ukrainian]. [Гродзинський М. Д. Основи ландшафтної екології: підручник. Київ, 1993. 224 с.]
 
5. Koinova I.B. (1999). Anthropogenic transformation of landscape systems in the western part of Volyn Polissia. Abstract of the dissertation. ... cand. geogr. science: 11.00.11. Lvi, 19 p. [In Ukrainian]. [Койнова І. Б. Антропогенна трансформація ландшафтних систем західної частини Волинського Полісся : автореф. дис... канд. геогр. наук: 11.00.11. Львів, 1999. 19 с.]
 
6. Tsaryk L.P. (2006). Ecological-geographical analysis and assessment of the territory: theory and practice (on the materials of Ternopil region). Ternopil, 256 p.[In Ukrainian]. [Царик Л. П. Еколого-географічний аналіз і оцінювання території: теорія і практика (на матеріалах Тернопільської області). Тернопіль, 2006. 256 с.]
 
7. Malchikova D.S. (2009). Spatial features of anthropogenic transformation of natural systems of Kherson region. Geography and modernity. Coll. of sci. works of M.P.Dragomanov National Pedagogical University. Iss. 20. Kyiv, 53-56. [In Ukrainian]. [Мальчикова Д.С. Просторові особливості антропогенної трансформації природних систем Херсонської області. // Географія і сучасність: зб. наук. праць Націон. пед. ун-ту ім. М.П.Драгоманова. Вип. 20. Київ, 2009. С. 53-56.]
 
8. Nesterchuk I.K. (2011). Geoecological analysis: conceptual approaches, sustainable development. Zhytomyr, 312 p. [In Ukrainian]. [Нестерчук І. К. Геоекологічний аналіз: концептуальні підходи, сталий розвиток. Житомир, 2011, 312 с.]
 
9. Palienko V.P., Khomich V.S., Sorokina L.Yu., Bagmet O.B., Golubtsov A.G. (2013). Problems of nature management in the transboundary region of the Belarusian and Ukrainian Polissia. Monograph. Kyiv. 289 p. [In Russian]. [Проблемы природопользования в трансграничном регионе Белорусского и Украинского Полесья: монография / В. П. Палиенко, В. С. Хомич, Л. Ю. Сорокина, О. Б. Багмет, А. Г. Голубцов. Киев, 2013. 289 c.]
https://doi.org/10.15407/ugz2013.04.012
 
10. Sinna O.I. (2013). GIS-analysis of anthropogenic transformation of Zmiiv district of Kharkiv region landscapes. Problems of continuity of geographical education and cartography. Coll. of sci. works. Iss. 17. Kharkiv, 52-56. [In Ukrainian]. [Сінна О. І. ГІС-аналіз антропогенної перетвореності ландшафтів Зміївського району Харківської області // Проблеми безперервності географічної освіти і картографії : зб. наук. праць. 2013. Вип. 17. Харків. С. 52-56].
 
11. Titenko G.V., Baskakova L.V. (2013). Criteria and parameters for urban landscape model development. Bulletin of VN Karazin KhNU. Ecology series. Iss. 9, 1070, 91-95 [In Ukrainian]. [Тітенко Г. В., Баскакова Л. В. Критерії та параметри для розробки моделі урболандшафту. Вісник ХНУ імені В. Н. Каразіна,. Серія «Екологія». 2013. Вип. 9. № 1070. С. 91-95.]
 
12. Khryshchuk S. Yu., Bespalko R.I. (2013). Anthropogenic transformation as a criterion for land use optimization at the regional level. Science and education a new dimension : natural and technical sciences. 2013. I (2). Iss. 15. P.138-141. [In Ukrainian]. [Хрищук С. Ю., Беспалько Р. І. Антропогенна перетвореність як критерій оптимізації землекористувань на регіональному рівн // Science and education a new dimension : natural and technical sciences. 2013. 1 (2). Iss. 15. Р.138-141.]
 
13. Kovalchuk I.P., Shvets O.I., Andreichuk Y.M. (2013).Transformation processes in basin geosystems of the right - bank tributary of the Dniester - Berezhnytsia river and methods of their estimation and mapping. Phys. geography and geomorphology. Iss. 2 (70), 282-293. [In Ukrainian]. [Ковальчук І.П., Швець О.І., Андрейчук Ю.М. Трансформаційні процеси у басейнових геосистемах правобережної притоки Дністра - р. Бережниця та методи їх оцінювання і картографування // Фіз. географія та геоморфологія. 2013. Вип. 2 (70). С. 282-293.]
 
14. Telish P. (2014). Anthropogenic transformation of the territory of the regional landscape park Upper Dniester Beskids and ways to reduce it. Bulletin of Lviv University. Series geographical. Iss. 48, S. 13-321. [In Ukrainian]. [Теліш П. Антропогенна трансформація території регіонального ландшафтного парку «Верхньодністровські Бескиди» та шляхи її зменшення. Вісник Львівського університету. Серія географічна. 2014. Вип. 48. С. 313-321.]
https://doi.org/10.30970/vgg.2014.48.1356
 
15. Pashchenko V.M., Chekhnii V.M., Grodzynskyi M.D. et all (2007). Principles, criteria and methods of landscape assessment for the optimization of nature management in Ukraine. A report on research work. Kyiv, Institute of Geography of the National Academy of Sciences of Ukraine, 280 p. [In Ukrainian]. [Принципи, критерії та методи оцінювання ландшафтів для оптимізації природокористування в Україні : звіт про науково-дослідну роботу / Пащенко В. М., Чехній В. М., Гродзинський М. Д. та ін. Київ., Інститут географії НАН України, 2007. - 280 с.]
 
16. Sorokina L.Yu. (2013). Assessment of anthropogenic transformation of landscapes of the cross-border Polesie region. Ukrainian geographical journal, 3, 25-33. [In Ukrainian]. [Сорокина Л.Ю. Оценка антропогенной трансформированности ландшафтов трансграничного полесского региона // Укр. геогр. журн. 2013. № 3. С.25-33.]
https://doi.org/10.15407/ugz2013.03.025
 
17. Uuemaa E., Mander Ü., Marja R. (2013). Trends in the use of landscape spatial metrics as landscape indicators: A review. Ecological Indicators, 28, 100-106.
https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.07.018
 
18. Turner Monica G., Gardner Robert H. (2015). Landscape Ecology in Theory and Practice. 2nd ed. New York, 482 p.
https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2794-4
 
19. Walz Ulrich (2011). Landscape Structure, Landscape Metrics and Biodiversity. Living Rev. Landscape Res., 5, 3, 1-35.
https://doi.org/10.12942/lrlr-2011-3
 
20. Schindler Stefan, von Wehrden Henrik, Poirazidis Kostas, Wrbka Thomas, Vassiliki Kati (2013). Multiscale performance of landscape metrics as indicators of species richness of plants, insects and vertebrates. Ecological Indicators, 31, 41- 48.
https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.04.012
 
21. Hrynevetskyi V.T. (2000). To substantiate the main concepts and methodology of research of landscape diversity in Ukraine. Ukrainian geographical Journal, 2, 8- 13 [In Ukrainian]. [Гриневецький В.Т. До обґрунтування основних понять і методології досліджень ландшафтного різноманіття в Україні // Укр. геогр. журн. 2000. № 2. С. 8-13.]
 
22. Sorokina L.Yu. (2000). The role of anthropogenic elements in landscape diversity. Issues of landscape diversity of Ukraine. Coll. Sci. works. Kyiv, 49-53. [In Ukrainian]. [Сорокіна Л.Ю. Роль антропогенних елементів у ландшафтному різноманітті // Проблеми ландшафтного різноманіття України. Зб. наук. праць. Київ. С.49-53]
 
23. Grodzynskyi M. D. (2015). Dimensions and indexes of the landscape diversity. Journal of Education, Health and Sport, 5(5), 283-291. DOI 10.5281/zenodo.17742 [In Ukrainian]. [Гродзинський М. Д. (2015). Виміри та показники ландшафтного різноманіття // Journal of Education, Health and Sport. 2015. 5(5). C. 283-291. DOI 10.5281/zenodo.17742]
 
24. Pashchenko V.M. (2000). Investigation of landscape diversity as invariance and variability. Ukrainian geographical Journal, 2, 3 - 8 [In Ukrainian]. [Пащенко В.М. Дослідження ландшафтного різноманіття як інваріантності та варіантності // Укр. геогр. журн. 2000. №2. С. 3-8.]
 
25. Denisyk G.I. (1998). Anthropogenic landscapes of the Right Bank of Ukraine. Vinnytsia, 292 p. [In Ukrainian]. [Денисик Г. І. Антропогенні ландшафти Правобережної України. Вінниця, 1998. 292 с.]
 
26. Golubtsov O.G., Chekhniy V.M., Farion Yu.M. (2018). Geoinformation mapping and analysis of modern landscapes for the purpose of the nature conservation (by the example of the steppe zone of Ukraine). Ukrainian geographical Journal, 2, 61-71. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2018.02.061 [In Ukrainian]. [Голубцов О.Г., Чехній В.М., Фаріон Ю.М. Геоінформаційне картографування та аналіз сучасних ландшафтів для цілей заповідання (на прикладі степової зони України // Укр. геогр. журн. 2018. №2. С. 61-71. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2018.02.061]
https://doi.org/10.15407/ugz2018.02.061
 
27. Rudenko L. H., Golubtsov O.G., Chekhniy V. M., Tymuliak L. M., Farion Yu. M. (2019). Landuse changes in the Forest-Steppe zone of Ukraine during 1991 - 2018: methodology of research and main trends. Ukrainian geographical Journal, 1, 24-32. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2019.01.024 [In Ukrainian]. [Руденко Л. Г., Голубцов О. Г., Чехній В. М., Тимуляк Л. М., Фаріон Ю. М. Зміни у використанні земель лісостепової зони України протягом 1991 - 2018 років: методика, основні тенденці // Укр.геогр.журн. 2019. № 1. С.24-32. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2019.01.024]
https://doi.org/10.15407/ugz2019.01.024
 
28. Schulza Christian, Koch Robert, Cierjacks Arne, Kleinschmit Birgit. (2017). Land change and loss of landscape diversity at the Caatinga phytogeographical domain - Analysis of pattern-process relationships with MODIS land cover products (2001-2012). Journal of Arid Environments. Vol. 136, January, 54-74.
https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2016.10.004
 
29. Dušek Radek, Popelková Renata. (2017).Landscape diversity of the Czech Republic. Journal of Maps, 132, 486-490.
https://doi.org/10.1080/17445647.2017.1329672
 
30. Śleszyński Przemysław, Solon Jerzy. (2017). A map of the landscape diversity of Poland. Geographia Polonica. Vol. 90. Iss. 3. P. 369-377.
https://doi.org/10.7163/GPol.0100
 
31. Krtička Luděk, Tomčíková Ivana, Rakytová Iveta. (2018). Development versus conservation: evaluation of landscape structure changes in Demänovská Valley, Slovakia. Journal of Mountain Science. Vol. 15, 1153-1170.
https://doi.org/10.1007/s11629-018-4870-0
 
32. Chmielewski Szymon, Chmielewski Tadeusz J., Tompalski Piotr. (2014). Land cover and landscape diversity analysis in the West Polesie Biosphere Reserve. Int. Agrophys., 28, 153-162.
https://doi.org/10.2478/intag-2014-0003
 
33. Yu X., Ng C. (2006). An integrated evaluation of landscape change using remote sensing and landscape metrics: a case study of Panyu, Guangzhou. International Journal of Remote Sensing, 27:6, 1075-1092.
https://doi.org/10.1080/01431160500377162
 
34. Kim Keun-Ho, Pauleit Stephan. (2005). Landscape metrics to assess the ecological conditions of city regions: Application to Kwangju City, South Korea. International Journal of Sustainable Development & World Ecology, 12, 227-244.
https://doi.org/10.1080/13504500509469634
 
35. Liu Hua, Weng Qihao (2013). Landscape metrics for analysing urbanizationinduced land use and land cover changes. Geocarto International, 28:7, 582-593.
https://doi.org/10.1080/10106049.2012.752530
 
36. Domaranskyi A.O. (2003). Anthropization of landscapes and its reflection in the parameters of landscape diversity assessment. Scientific notes of Mykhailo Kotsiubynskyi Vinnytsia State Pedagogical University. Series: Geography. Iss. 6, 44 - 51 [In Ukrainian]. [Домаранський А.О. Антропізація ландшафтів та її відображення в параметрах оцінки ландшафтного рі-зноманіття // Наук. зап. Вінницького держ. пед. університету імені Михайла Коцюбинського. Серія: Географія. 2003 Вип. 6. C. 44 - 51]
 
37. Domaranskyi A.O. (2006). Landscape diversity: essence, meaning, metrization, conservation. Kirovograd [In Ukrainian]. [Домаранський А.О. Ландшафтне різноманіття: сутність, значення, метризація, збереження. Кіровоград, 2006. 146 с]
 
38. Udovychenko V.V. (2016). The specificity of anthropogenic transformational processes within forest-steppe landscape complexes of the Left-Bank Ukraine (on the example of the tested research area). Ukrainian geographical journal, 4, 22-29. doi: https://doi.org/10.15407/ugz2016.04.022 [In Ukrainian]. [Удовиченко В.В. Особливості антропогенних трансформаційних процесів лісостепових ландшафтних комплексів Лівобережної України (на прикладі тестової ділянки дослідження) // Укр. геогр. журн. 2016. - №4. С. 22-29. doi: https://doi.org/10.15407/ugz2016.04.022]
https://doi.org/10.15407/ugz2016.04.022
 
39. Kuchma T.L., Sirotenko O.V. (2014). Assessment of landscape diversity according to remote sensing of the Earth. Agroecological journal, 1, 35-39. [In Ukrainian]. [Кучма Т.Л., Сиротенко О.В. Оцінювання ландшафтного різноманіття за даними дистанційного зондування Землі // Агроекологічний журнал. 2014. № 1. С. 35-39.]
 
40. Chmyshenko D.I., Svidzinska D.V. (2014). Analysis of landscape diversity: a quantitative approach. Geopolitics and ecogeodynamics of regions, 10, 245-249. [In Ukrainian]. [Чмишенко Д.І., Свідзінська Д.В. Аналіз ландшафтного різноманіття: кількісний підхід // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. №10. C. 245-249.]
 
41. Krasnopir O.V. (2015). Analysis of landscape diversity of Ukrainian Polissya for 2001-2012 on the basis of classified space images EOS / MODIS. Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth, 6, 14-23. [In Ukrainian]. [Краснопір О.В. Аналіз ландшафтного різноманіття Українського Полісся за 2001-2012 рр. на основі класифікованих космічних знімків EOS/MODIS // Український журнал дистанційного зондування Землі. 2015. №6. С. 14-23.]
 
42. Jaeger J. Soukup T., Madrinan L.F. et al. (2011). Landscape fragmentation in Europe. Joint EEA-FOEN report. EEA Report. #2. Veroffentlicht von der Europaischen Umweltagentur (EEA) und dem Schweizerischen Bundesamt fur Umwelt (FOEN). Luxembourg, 87 s. URL: http://www.eea.europa.eu/publications/landscapefragmentation-in-europe/
 
43. Jianguo Wu. (2009). Ecological Dynamics in Fragmented Landscapes / Simon Levin (ed.). Princeton Guide to Ecology. Princeton, 438-444.
https://doi.org/10.1515/9781400833023.438
 
44. Khoroshev A (2016). Multiscale of geographical landscape. Moscow, 416 p.[In Russian]. [Хорошев А. Полимасштабная организация географического ландшафта. Москва:, 2016. 416 с.]
 
45. Biatov A.P., Ukrainskii P.A., Narozchnaia A.G.(2014) [Биатов А.П., Украинский П.А., Нарожняя А.Г. Сравнительный анализ фрагментированности ландшафтов белгородской части бассейна Ворсклы и бассейна Мерлы (Харьковская область, Украина). Научные ведомости Белгородск. гос. ун-та. Серия Естественные науки. 2014. №3. Вып.26. С.157-165.]
 
46. Physical-geographical regioning of the Ukrainian SSR. Ed. V.P. Popov, A.M. Marynich, A.I. Lanko (1968). Kyiv, 684 p. [In Russian]. [Физико-географическое районирование Украинской ССР / Под ред. В.П. Попова, А.М. Маринича, А.И. Ланько. Киев, 1968, 684 с.]
 
47. Grekousis G. (2020). Spatial Analysis Methods and Practice Describe-Explore-Explain through GIS. Cambridge University Press, 518 p. doi:https://doi.org/10.1017/9781108614528
https://doi.org/10.1017/9781108614528
 
48. Geospatial Analysis: A Comprehensive Guide to Principles Techniques and Software Tools. 6th Edition, 2020 update. Dr. Michael J. de Smith, Prof. Michael F. Goodchild, Prof. Paul A. Longley & Associates. URL: https://www.spatialanalysisonline.com/HTML/index.html?conclusions_delivering_the_res.htm
 
49. Shishchenko P.H. (1988). Applied physical geography. Kyiv, 1988. 192 p.[In Russian]. [Шищенко П. Г. Прикладная физическая география. Киев, 1988. 192 с.]
 
50. Marynych O.M., Shishchenko P.H. (2006). Physical geography of Ukraine. Textbook. Ed. 3. Kyiv, 2006. 511 p.[In Ukrainian]. [Маринич О.М., Шищенко П.Г. Фізична географія України: підручник. Вид. 3. Київ, 2006. 511 с.]
 
51. Nagendra Harini. (2002). Opposite trends in response for the Shannon and Simpson indices of landscape diversity. Applied Geography, 22, 175-186.
https://doi.org/10.1016/S0143-6228(02)00002-4
 
52. Martina Amanda E., Collins Sara J., Crowe Susie, Girard Judith, Naujokaitis-Lewis Ilona, Smith Adam C., Lindsay Kathryn, Mitchell Scott, Fahrig Lenore. (2020). Effects of farmland heterogeneity on biodiversity are similar to - or even larger than - the effects of farming practices. Agriculture, Ecosystems and Environment, 288, 106698.
https://doi.org/10.1016/j.agee.2019.106698
 
53. Jaeger J., Bowman J., Brennan J., Fahrig L., Bert D., Bouchard J., Charbonneau N., Frank K., Gruber B., Toschanowitz K.. (2005). Predicting when animal populations are at risk from roads: An interactive model of road avoidance behavior. Ecological Modelling, 185, 329-348. 10.1016/j.ecolmodel.2004.12.015., 1;
https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2004.12.015
 
54. Golubtsov O.G. (2020). GIS-analysis of landscapes as a basis for creating a network of protected areas. In Methodology and practice of assessing the territory of Ukraine for the nature protection/ Ed. L.G. Rudenko. Kyiv, 104-116. [In Ukrainian]. [Голубцов О.Г. ГІС-аналіз ландшафтів як основа створення мережі заповідних територій // Методологія і практика оцінювання території України для заповідання / За ред. Л.Г. Руденка. Київ, 2020. C. 104-116.]
 
55. Jaeger, J. A. G. (2000). Landscape division, splitting index, and effective mesh size: New measures of landscape fragmentation. - Landscape ecology 15(2), 115-130.
https://doi.org/10.1023/A:1008129329289
 
56. Esswein H., Jaeger, J. Schwarz-von Raumer H.-G.( 2003). Der Grad der Landschaftszerschneidung als Indikator im Naturschutz: unzerschnittene verkehrsarme Räume (UZR) oder effektive Maschenweite (meff)?. NNA-Berichte 16(2), 53-68.