Лісові дослідження у Чеському університеті природничих наук

Опубліковано: 2022-10-25

Волею долі я потрапила до Чеського університету природничих наук (Česká zemědělská univerzita – CZU), коли під обстрілами тимчасово залишила Харків. Вже на місці зіставила події та дати мого доволі тривалого життя та з’ясувала, що я вже була на цій території двічі. У 1978 році (11–17 вересня) тут відбулися засідання Міжнародного колоквіуму щодо патології безхребетних і XІ конференції Товариства Патології безхребетних – моя перша зарубіжна конференція і доповідь англійською. Друге відвідування території нинішнього CZU відбулося 16–22 вересня 2001 року, коли я взяла участь у конференції Робочої групи ІЮФРО WP 7.03.10 «Методологія нагляду комах і хвороб лісу в Центральній Європі». Тоді мої візити були короткочасними, а тепер я маю можливість докладно знайомитися з діяльністю CZU «зсередини».

Університетське містечко (кампус) – це комплекс навчальних корпусів і гуртожитків, лабораторій, стадіон, басейн, їдальня, теплиці та інші споруди, а також пасіка, дослідні поля та пункти переробки одержаної продукції. Містечко постійно розширюється, з’являються нові корпуси, в яких передбачено водопостачання майже в усіх кімнатах, навантаження напругою електричних приладів, оздоблення лабораторій витяжними шафами та іншими пристроями. Як і вся Прага, містечко озеленено, все в квітах, на окремій ділянці – дендропарк із великим різноманіттям декоративних деревних, чагарникових і квіткових рослин, невеликий зоопарк (лами, мавпи, деякі свійські тварини). До догляду за рослинами і тваринами залучають студентів, які отримують певну плату. На цих самих рослинах і тваринах, як і на дослідних полях і в теплицях, одержують матеріал для наукових досліджень: студенти реєструють фенологічні явища, фотографують, регулярно щось вимірюють і записують.

В університеті готують фахівців різних рівнів (бакалаврів, магістрів, докторів філософії) на шести факультетах: лісового господарства і технології деревообробки; економіки та менеджменту; агробіології, харчових і природних ресурсів; технічному; охорони навколишнього середовища (природничих наук); тропічного сільського господарства. Студенти представляють різні країни та материки земної кулі. На деяких факультетах навчання відбувається лише чеською мовою, а на інших – чеською чи англійською. На університетських святах, які проводять регулярно, влаштовують на території сцену для співаків чи конкурсів, навіси та «польову кухню», де продають чи пропонують скуштувати не тільки класичні чеські страви, але й екзотичні тропічні суміші та смажених цвіркунів.

У цій статті я розповім про лісові наукові дослідження, а в окремій – про освітні програми університету й тематику дипломних робіт.

У 2019 році факультет лісового господарства і технології деревообробки відсвяткував соту річницю свого існування. Лісові дисципліни викладали у Празькому політехнічному інституті з 1848 року, але лише після утворення незалежної Чехословаччини у 1918 році було створено окрему лісову галузь. З 1990 року цей факультет є підрозділом Чеського університету природничих наук у Празі.

На факультеті працюють дев’ять кафедр (департаментів), діяльність яких охоплює різноманітні аспекти освіти, науки та кооперації з виробництвом.

Основні напрями досліджень кафедра генетики та фізіології лісових рослин стосуються фізіології лісових видів дерев, популяційної генетики й геноміки, кількісної генетики та селекції. Зокрема приділяється увага механізмам фотосинтезу, транспірації, розподілу біомаси та фізіології стресу, зокрема дії біотичних стрес-чинників, генетичній обумовленості адаптивних рис дерев, аналізу походжень, спадковості у панміктичних популяціях.

Дослідження кафедри економіки лісового господарства і деревообробки спрямовані на виявлення можливостей підвищення рентабельності та ефективності ведення лісового господарства, питання лісової та екологічної політики, системи сертифікації в лісовому господарстві та деревообробній промисловості, оцінювання лісів та інших природних ресурсів, а також вирішення деяких аспектів охорони навколишнього середовища.

Кафедра лісових технологій і конструкцій бере участь у наукових програмах інших кафедр, зокрема стосовно розробки технології рубок і транспортування деревини, проєктування оптимальної мережі лісових доріг.

Науковці кафедри лісового господарства вивчають реакцію приросту лісових видів дерев на зміну клімату, моделюють форми стовбура та вирішують інші таксаційні завдання. Кафедра озброєна сучасним обладнанням для визначення таксаційних показників – електронними мірними вилками, висотомірами, GPS-навігаторами та іншими приладами для польових розрахунків та аналізу. Здійснюються розрахунки з оптимізації головних рубок та підтримки прийняття рішень у лісовпорядкуванні. Одержані дані дають змогу виявити особливості вирощування насаджень у змінених лісорослинних умовах та оцінити ризики ведення лісового господарства.

Дослідження кафедри лісівництва охоплюють питання екологічних засад ведення лісового господарства, насінництва й розсадництва, догляду за лісом і лісовідновлення, ведення господарства на об’єктах природно-заповідного фонду, на техногенно забруднених землях, вивчення особливостей лісових ґрунтів. На стаціонарних ділянках встановлене сучасне обладнання для оцінювання параметрів середовища. Так природне поновлення досліджують у різних кліматичних умовах і рівнях висоти над рівнем моря. Оцінюють ефективність введення листяних видів дерев до складу насаджень. Особливу увагу приділяють інтродуцентам, які у випадку зміни клімату можуть бути корисними не тільки з погляду виконання екологічних функцій, але й як джерела деревини та іншої продукції.

Кафедра деревообробки та біоматеріалів приділяє увагу технології первинної обробки деревини, вторинної обробки, дизайну, вивченню властивостей матеріалів, впливу хімічної обробки на фізичні та механічні властивості деревини, зокрема вирощеної у специфічних умовах (на відвалах добування бурого вугілля) та деревини видів-інтродуцентів. Створюються нові типи матеріалів із заданими властивостями.

Кафедра мисливського господарства та біології диких тварин вивчає особливості просторового поширення диких тварин, динаміки популяцій окремих видів, зоології хребетних тварин, магнітної орієнтації тварин (оленів, лисиці, вутки, карпа). Здійснюється телеметричний моніторинг популяцій оленів, кабанів, рисі, лисиці з використанням нашийників із GPS для збору даних, а також моніторинг інвазійних тварин – плямистого оленя, єнотоподібного собаки, північного єнота та американської норки.

Дослідження кафедри лісової екології охоплюють питання ботаніки, дендрології, фітоценології, лісової типології та прикладної дендрології. Науковці оцінюють показники динаміки лісових екосистем, відновлення функцій після збурень, оцінюють генетичне різноманіття у зв’язку з екологічними вимогами окремих видів і угруповань, будують карти поширення популяцій рослин, які знаходяться під загрозою зникнення. Окремим напрямом є розмноження in vitro цінних видів дерев і кущів (Disanthus, старих сортів груші, гібридної берези Betula oycoviensis).

Кафедра захисту лісу та ентомології вивчає особливості поширення та розвитку аборигенних і чужоземних видів комах, патогенів та інших шкідливих організмів, методи нагляду, обліку, прогнозування, захисту від шкідливих комах і грибних патогенів. Зокрема випробовують репеленти й пестициди для захисту від хрущів. Для обліку комах використовують ловильні відрізки стовбурів і гілок і фермонні пастки, вивчають особливості хімічної комунікації комах. За традицією ще від засновника напряму професора Я. Вайзера приділяється увага вивченню ентомопатогенних нематод, грибів, вірусів тощо, які можливо застосувати в біологічному захисті лісу. Оцінюють біорізноманіття лісових комах у різних екологічних умовах та визначають види-біоіндикатори стану природного середовища. Приділяють увагу підвищенню стійкості рослин. Зокрема оцінюють значення мікориз у лісових екосистемах і шляхи підвищення ефективності їхньої дії.

Лабораторії кафедри обладнані сучасними пристроями, клімакамерами, інсектаріями, холодильниками для зберігання зразків комах і уражених частин рослин упродовж сезону та подальшого аналізу, камерою для оцінювання концентрації СО₂, фіто- та барокамерами для оцінювання фізіологічних показників комах та інших видів безхребетних організмів і рослин.

Дані, одержані в польових і камеральних умовах, використовують під час моделювання та прогнозування не тільки поширення осередків шкідників і збудників хвороб лісу з урахуванням зміни клімату, але й ризики пошкодження лісу вітром, снігом та іншими чинниками стресу, зокрема поширення лісових пожеж. Результати досліджень відбиваються в нормативних документах, що дає змогу адаптувати лісове та мисливське господарство до природних і соціальних змін.

Дослідження науковців фінансують проєкти Агентства грантів Чеської Республіки, Національного Агентства сільськогосподарських досліджень, Технологічного агентства та Служби грантів державних лісогосподарських підприємств (на основі річних договорів).

Великі проєкти виконують представники декількох наукових колективів. Так, проєкт «Передові дослідження, що сприяють адаптації лісового та деревообробного секторів до глобальних змін і 4-ї промислової революції» (2017–2022), розглядає особливості лісових екосистем у помірних, крайніх субтропічних і тропічних зонах та підходи до ведення лісового господарства в Чеській Республіці під впливом глобальних змін. Проєкт містить три складові: біологічну (реакція рослин і тварин на глобальні зміни), прийняття рішень у веденні лісового господарства у зв’язку з глобальними змінами (зміна продуктивності насаджень і виконання недеревних функцій лісу), а також – нові матеріали й технології на основі деревини. Результати цих складових пов’язані у моделях підтримки прийняття рішень у лісовому господарстві та деревообробці в межах підготовки до глобальних змін і вимог Індустрії 4.0 (четвертої промислової революції).

До виконання деяких проєктів залучені не тільки чеські, але й зарубіжні вчені, зокрема докторанти та пост-докторанти. Дослідження здійснюються Чеським університетом природничих наук у співробітництві з Університетами Брно та Острави, Дослідним інститутом лісового та мисливського господарства, лісовими дослідними станціями, а також із лісовими науковими установами сусідніх країн (Словаччини, Польщі тощо). Так, під час вирішення проблеми короїдів розглядають генетичні характеристики дерев, реакцію окремих екземплярів на заселення, особливості ландшафтів і надають рекомендації стосовно управлінських рішень. Зокрема, розроблені рекомендації для Європейського Інституту лісу стосовно пом’якшення впливу короїдів у лісах Європи.

Незважаючи на зусилля науковців різних країн проблема короїдів як одного з найбільш очевидних чинників ослаблення хвойних лісів залишається актуальною. У червні 2022 року у Чехії на базі Дослідного інституту лісового та мисливського господарства відбулася міжнародна конференція «Майбутнє лісів 2022. Наслідки короїдного лиха у Центральній Європі» (FORESTS´ FUTURE 2022 Consequences of Bark beetle calamity in Central Europe) під егідою чеського міністерства сільського господарства.

Було констатовано, що під впливом посух останнього десятиліття відбулося ослаблення лісів, особливо ялинових, і вони стали сприйнятливими до заселення короїдами. Динаміка поширення осередків усихання відрізняється за регіонами у зв’язку з особливостями клімату та структури насаджень.

Проведення санітарних рубок не сприяло уповільненню поширення осередків короїдів, але давало змогу вчасно одержати ліквідну деревину. Завдання відновлення лісу на великій площі ускладнюється у зв’язку із загрозою поширення хрущів і великого соснового довгоносика, а також із необхідністю витрат коштів і праці на формування мішаних насаджень із заданим складом порід, причому певна частка супутніх видів призначена для збільшення біорізноманіття та стійкості насаджень. Аналіз матеріалів цієї конференції буде наведено в окремій публікації.

 

Валентина Мєшкова, головний науковий співробітник

відділу ентомології, фітопатології та фізіології, 

професор, д-р с.-г. наук

Статтю опубліковано: «Лісова наука ЄС. Чеський університет природничих наук і його лісові дослідження», Лісовий і мисливський журнал, 2022. №4. С. 4–7.

Фото з сайту Університету: www.czu.cz