Потенциальное влияние изменения климата на распространение ели обыкновенной (Picea abies Karst.) в Боснии и Герцеговине

УДК

630.2

DOI:

10.37482/0536-1036-2022-2-73-83

Аннотация

Леса в Боснии и Герцеговине занимают 2 904 600 га, или 56,7 % от общей площади страны. Анализ метеорологических данных за 1961–2014 гг. показывает, что среднегодовая температура воздуха продолжает постоянно повышаться, поэтому лесным экосистемам следует уделять пристальное внимание. Одним из важнейших видов для лесного хозяйства Боснии и Герцеговины является ель обыкновенная. Этот вид находится под угрозой исчезновения из-за его очень низкой засухоустойчивости и подверженности различным заболеваниям. Сравнивая последний климатический период (1991–2019 гг.) с предыдущим (1961–1990 гг.), мы обнаружили, что в покрытых елями районах наблюдалось увеличение значений индекса засушливости леса (FAI) в среднем на 0,929. Климатический коэффициент Элленберга (EQ) существенно не изменился. Согласно прогнозам на середину (2041–2070 гг.) и конец века (2071–2100 гг.) в соответствии со сценарием RCP 4.5 значительного влияния климата на распространение ели не будет. Прогнозируемые темпы уменьшения площади и высотные сдвиги благоприятных местообитаний незначительны. Прогнозы в соответствии со сценарием RCP 8.5 предсказывают весомое сокращение благоприятных местообитаний для ели обыкновенной как на территории существующего ареала вида, так во всей Боснии и Герцеговине. В частности, прогноз на конец века (RCP 8.5) показывает почти полное исчезновение благоприятных для произрастания ели мест, в то время как небольшие участки, подходящие для этого дерева, расположенные выше, чем остальные, над уровнем моря, останутся нетронутыми.

---

Данная статья опубликована в режиме открытого доступа и распространяется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная (CC BY 4.0) • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

Сведения об авторах

Бобан Милетич¹, аспирант, ст. ассистент; ResearcherID: AAW-1785-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4543-3665
Бранислав Драшкович¹, канд. геогр. наук, доц.; ResearcherID:AAW-4998-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0628-0472
Тодор Джорем¹, аспирант, ассистент; ResearcherID:AAW-1937-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6082-6048
Стефан Бойич¹, аспирант, ст. ассистент; ResearcherID: AAW-2457-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8733-3080
Братислав Матович², д-р биол. наук, проф.; ResearcherID: AAW-4304-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4664-6355
Деян Б. Стоянович², канд. биол. наук; ResearcherID:AAW-4912-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2967-2049
¹Университет Восточного Сараево, ул. Вука Караджича, д. 30, г. Лукавица, Восточное Сараево, Республика Сербская (Босния и Герцеговина), 71126; e‑mail: boban.miletic@pof.ues.rs.ba, branislav.draskovic@pof.ues.rs.ba, todor.djorem@pof.ues.rs.ba, stefan.bojic@pof.ues.rs.ba, univerzitet@ues.rs.ba
²Нови-Садский университет, ул. Антона Чехова, д. 13д, г. Нови-Сад, Республика Сербия, 21102; e-mail: bratislav.matovic@gmail.com, dejan.stojanovic@uns.ac.rs, ilfe@uns.ac.rs

Ключевые слова

ель обыкновенная, ROC-анализ, изменение климата, распространение ели, сценарии RCP

Для цитирования

Miletić B., Drašković B., Đorem T., Bojić S., Matović B., Stojanović D.B. The Potential Impact of Climate Change on the Distribution of Norway Spruce (Picea abies Karst.) in Bosnia and Herzegovina // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 73–83. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-73-83

Литература

1. Ballian D., Božić G. Biokemijska varijabilnost smreke (Picea abies Karst) u Bosni i Hercegovini [Biochemical Variability of Spruce (Picea abies Karst) in Bosnia and Herzegovina]. Sarajevo, UŠIT FBiH, 2018. 224 p.

2. Bivand R., Keitt T., Rowlingson B., Pebesma E., Sumner M., Hijmans R., Baston D., Rouault E., Warmerdam F., Ooms J., Rundel C. rgdal: Bindings for the ‘Geospatial’ Data Abstraction Library. R Package Version 1.5-12. 2020. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=rgdal (accessed 10.11.20).

3. Bivand R., Rundel C., Pebesma E., Stuetz R., Hufthammer K.O., Giraudoux P., Davis M., Santilli S. rgeos: Interface to Geometry Engine - Open Source (‘GEOS’). R package version 0.5-3. 2020. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=rgeos (accessed 10.11.20).

4. Bojić S., Pap P., Gutalj M., Stanković Neđić M., Miletić B., Stjepanović S., Đorem T., Zlatković M. Fungi Linked to Die-Back and Decay of Norway Spruce Stands in Bosnia and Herzegovina. Book of Proceedings of the XI International Scientific Agriculture Symposium “AGROSYM 2020”. Jahorina, 2020, pp. 1174–1082.

5. Buras A., Menzel A. Projecting Tree Species Composition Changes of European Forests for 2061–2090 under RCP 4.5 and RCP 8.5 Scenarios. Frontiers in Plant Science, 2019, vol. 9, art. 1986. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01986

6. Cornes R.C., van der Schrier G., van den Besselaar E.J.M., Jones P.D. An Ensemble Version of the E-OBS Temperature and Precipitation Data Sets. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2018, vol. 123, iss. 17, pp. 9391–9409. DOI: https://doi.org/10.1029/2017JD028200

7. Cvjetković B. Genetical and Physiological Variability of Norway Spruce (Picea abies Karst.) in Progeny Tests in Bosnia and Herzegovina. Dissertation. Belgrade, University of Belgrade, 2018.

8. Czúcz B., Gálhidy L., Mátyás C. Present and Forecasted Xeric Climatic Limits of Beech and Sessile Oak Distribution at Low Altitudes in Central Europe. Annals of Forest Science, 2011, vol. 68, pp. 99–108. DOI: https://doi.org/10.1007/s13595-011-0011-4

9. De Rigo D., Caudullo G., Houston Durrant T., San-Miguel-Ayanz J. The European Atlas of Forest Tree Species: Modelling, Data and Information on Forest Tree Species. European Atlas of Forest Tree Species. Ed. by J. San-Miguel-Ayanz, D. de Rigo, G. Caudullo, T. Houston Durrant, A. Mauri. Luxembourg, 2016, pp. 40–45. Available at: https://w3id.org/mtv/FISE-Comm/v01/e01aa69 (accessed 10.11.20).

10. De Rigo D., Caudullo G., San Miguel-Ayanz J. Distribution Map of Picea abies (2006, FISE, C-SMFAv0-3-2). European Commission, Joint Research Centre, 2016. Available at: http://data.europa.eu/89h/24362f17-7935-4a27-8cac-7a6e5b37bae8 (accessed 10.11.20).

11. Ellenberg H.H. Vegetation Ecology of Central Europe. Cambridge, Cambridge University Press, 1988. 731 p.

12. Fawcett T. An Introduction to ROC Analysis. Pattern Recognition Letters, 2006, vol. 27, iss. 8, pp. 861–874. DOI: https://doi.org/10.1016/j.patrec.2005.10.010

13. Führer E., Horváth L., Jagodics A., Machon A., Szabados I. Application of New Aridity Index in Hungarian Forestry Practice. Időjárás, 2011, vol. 115, no. 3, pp. 205–216.

14. Hijmans J.R. raster: Geographic Data Analysis and Modeling. R Package Version 3.0-12. 2020. Available at: https://cran.r-project.org/web/packages/raster/raster.pdf (accessed 10.11.20).

15. Kolesnikov B.P. Forest Vegetation in the South-Eastern Part of the Vychegda Basin. Leningrad, Nauka Publ., 1985. 215 p.

16. Krstić M., Čevrljaković B. A Contribution to the Sessile Oak Site and Beech Site Defining in Central Serbia. Glasnik Sumarskog fakulteta [Bulletin of the Faculty of Forestry], 2009, iss. 100, pp. 143–158. DOI: https://doi.org/10.2298/GSF0900143K

17. Lojo A., Balić B. Prikaz površina šuma i šumskih zemljišta [Overview of Forest Areas and Forest Lands]. Stanje šuma i šumskih zemljišta u Bosni i Hercegovini nakon provedene Druge inventure šuma na velikim površinama u periodu 2006 do 2009 godine [The State of Forests and Forest Lands in Bosnia and Herzegovina after the Second Forest Inventory on Large Areas in the Period 2006 to 2009]. Ed. by A. Lojo, B. Balić, M. Hočevar, S. Vojniković, Ć. Višnjić, J. Music, S. Delić, T. Treštić, A. Čabaravdić, S. Gurda, A. Ibrahimspahić, M. Dautbašić, O. Mujezinović. 2011, pp. 34–48.

18. Marchi M., Castellanos-Acuña D., Hamann A., Wang T., Ray D., Menzel A. ClimateEU, Scale-Free Climate Normals, Historical Time Series, and Future Projections for Europe. Scientific Data, 2020, vol. 7, art. 428. DOI: https://doi.org/10.1038/s41597-020-00763-0

19. Mas J.-F., Soares Filho B., Pontius R.G., Farfán Gutiérrez M., Rodrigues H. A Suite of Tools for ROC Analysis of Spatial Models. ISPRS International Journal of Geo-Information, 2013, vol. 2, iss. 3, pp. 869–887. DOI: https://doi.org/10.3390/ijgi2030869

20. Matović B. Analyzes and Projections of the Impact of Climate Change Using the Regional Climate Model on the Future Distribution and Growth of the Main Tree Species in Montenegro. Final Report Ref. No. UNDP MNE 13-026. 2013, pp. 1–45.

21. Melekhov I.S. Forestry. Moscow, MGUL Publ., 2004. 398 p.

22. Pierce D. ncdf4: Interface to Unidata netCDF (Version 4 or Earlier) Format Data Files. R Package Version 1.17. 2019. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=ncdf4 (accessed 10.11.20).

23. Pintarić K. Silviculture Properties and Life of Important Species of Forest Trees. Bosnia and Herzegovina, Association of Forestry Engineers and Technicians of the Federation of BiH, 2002, pp. 111–116.

24. Radusin S., Medić V., Cero M., Abdurahmanovic I., Avdić S. Third National Communication and Second Biennial Update Report on Greenhouse Gas Emissions of Bosnia and Herzegovina. UNFCCC, 2016. 258 p.

25. Repišti S. Roc Krive U Psihološkoj Statistici Na Primjeru Potencijala Osobina Ličnosti Za Distinkciju Iznadprosječno I Ispodprosječno Optimističnih Osoba [ROC Curves in Psychological Statistics in the Case of Personality Traits’ Potential to Distinguish Upper-Optimistic and Lower-Optimistic People]. IMO-Istraživanje matematičkog obrazovanja, 2014, vol. VI, Brij. 11, pp. 19–30. DOI: http://dx.doi.org/10.7251/IMO1411019R

26. Robin X., Turck N., Hainard A., Tiberti N., Lisacek F., Sanchez J.-C., Müller M. pROC: An Open-Source Package for R and S+ to Analyze and Compare ROC Curves. BMC Bioinformatics, 2011, vol. 12, art. 77. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2105-12-77

27. RStudio Team. RStudio 1.3.1093: Integrated Development Environment for R. Boston, MA, RStudio, PBC, 2020. Available at: http://www.rstudio.com/ (accessed 10.11.20).

28. Rysin L.P., Savel’yeva L.I. Spruce Forests of Russia. Moscow, Nauka Publ., 2002. 335 p.

29. Stefanović V., Beus V., Burlica Č., Dizdarević H., Vukorep I. Ekološko-vegetacijska rejonizacija Bosne i Hercegovine [Ecological and Vegetation Regionalization of Bosnia and Herzegovina]. Sarajevo, Šumarski fakultet u Sarajevu, 1983, pp. 1–49.

30. Stojanović D.B., Kržič A., Matović B., Orlović S., Duputie A., Djurdjević V., Galić Z., Stojnić S. Prediction of the European Beech (Fagus sylvatica L.) Xeric Limit Using a Regional Climate Model: An Example from Southeast Europe. Agricultural and Forest Meteorology, 2013, vol. 176, pp. 94–103. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2013.03.009

31. Stojanović D.B., Matović B., Orlović S., Kržič A., Trudić B., Galić Z., Stojnić S., Pekeč S. Future of the Main Important Forest Tree Species in Serbia from the Climate Change Perspective. SEEFOR, 2014, vol. 5, no. 2, pp. 117–124. DOI: https://doi.org/10.15177/seefor. 14-16

32. Valk U.A., Eylart Y.H. Estonian Forests. Tallinn, Valgus, 1974.

33. Yang S., Berdine G. The Receiver Operating Characteristic (ROC) Curve. The Southwest Respiratory and Critical Care Chronicles, 2017, vol. 5, no. 19, pp. 34–36. DOI: https://doi.org/10.12746/swrccc.v5i19.391