Біологічні системи: теорія та інновації

Розробка електронного опитувальника для польових досліджень інвазійних видів рослин на території Карпатського національного природного парку

Петро Насадюк, Звенислава Мамчур, Оксана Тимчук
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність дослідження зумовлена потребою у стандартизованому, відтворюваному та геопросторово прив’язаному моніторингу інвазійних чужорідних видів рослин у складних гірських ландшафтах Карпатського національного природного парку, де поєднання висотної поясності, різноманіття оселищ і природних та антропогенних коридорів поширення створює підвищені ризики їх натуралізації та експансії. Метою статті було створення стандартизованого опитувальника для уніфікації процесу фіксації даних про інвазійні види, забезпечення коректної геопросторової прив’язки спостережень та створення передумов для їх подальшого просторового аналізу у середовищі ArcGIS. Форма, розроблена в ArcGIS Survey123, охопила широкий спектр екологічних, біологічних та абіотичних параметрів, зокрема дані про таксономічну приналежність виду, проективне покриття, онтогенетичний стан популяції, характеристики ґрунту, мікрокліматичні показники та рівень антропогенного впливу. Запропонований підхід дозволяє підвищити точність моніторингу інвазійних видів та інтегрувати отримані дані у загальнонаціональні бази спостережень. Конструкція опитувальника базувалася на принципах максимальної сумісності з подальшим аналізом у географічну інформаційну систему та публікацією у глобальних репозиторіях біорізноманіття. Такий підхід відкриває можливість для порівняльних аналізів, злиття з громадянськими спостереженнями і використання даних при оцінюванні ризиків і пріоритезації реагування на інвазії. Методично опитувальник охопив вісім логічних секцій: (1) загальні відомості та геоприв’язка; (2) опис ділянки з класами типів екосистем відповідно до сучасної глобальної типології; (3) характеристика популяції інвазійного виду, включно з площею, щільністю, віковою структурою, динамікою; (4) онтогенетичний спектр з кількісним обліком по стадіях; (5) ґрунтові й мікрокліматичні показники з можливістю польового визначення кислотності та вологості; (6) загрози й пошкодження рослин і екосистем; (7) ґрунтова підстилка як потенційний банк насіння; (8) додаткові коментарі та фотодокументація. Передбачено збір фотознімків різних ракурсів, їх завантаження з просторовою прив’язкою до записів та формування повного цифрового сліду для подальшого аудиту якості

Ключові слова

фітоінвазії; моніторинг; чужорідні види біоти; оселища; біорізноманіття; екосистеми; природно-заповідний фонд

ЦИТУВАТИ
Nasadiuk, P., Mamchur, Z., & Tymchuk, O. (2026). Development of an electronic questionnaire for field studies of invasive plant species in the Carpathian National Nature Park. Biological Systems: Theory and Innovation, 17(1), 10-24. https://doi.org/10.31548/biologiya/1.2026.10
Використані джерела
  1. Abduloieva, O.S., & Karpenko, N.I. (2012). Justification of criteria for the invasion potential of alien plant species in Ukraine. Black Sea Botanical Journal, 8(3), 252-256.
  2. ArcGIS Survey123. (n.d.). Guided tour. Retrieved from https://doc.arcgis.com/en/survey123/desktop/create-surveys/createsurveys.htm.
  3. Carpathian National Nature Park. (n.d.). Retrieved from https://snpa.in.ua/en/karpatskyy-natsionalnyy-pryrodnyy-park.
  4. Chytrý, M., & Otýpková, Z. (2003). Plot sizes used for phytosociological sampling of European vegetation. Journal of Vegetation Science, 14(4), 563-570. doi: 10.1111/j.1654-1103.2003.tb02183.x.
  5. Commission Implementing Regulation (EU) 2024/574 of 15 February 2024 Specifying the Technical Formats for Reporting by the Member States pursuant to Regulation (EU) No 1143/2014 of the European Parliament and of the Council, and Repealing Commission Implementing Regulation (EU) 2017/1454. (2024, February). Retrieved from http://data.europa.eu/eli/reg_impl/2024/574/oj.
  6. Cools, N., & De Vos, B. (2020). Part X: Sampling and analysis of soil. Version 2020-1. In Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests. Eberswalde: Thünen Institute of Forest Ecosystems.
  7. Dániel‐Ferreira, J., Lennartsson, T., Wissman, J., Knudsen, C., & Eckstein, R.L. (2024). Vascular plant diversity in Swedish road verges of high conservation value is threatened by the invasive alien herb Lupinus polyphyllus Lindley. Nordic Journal of Botany, article number e04438. doi: 10.1111/njb.04438.
  8. Danko, Yu., Voitkiv, A., & Kobyletska, M. (2024). Review of the spread of invasive plant species in the Ukrainian Carpathians. Bulletin of Lviv University. Biology Series, 93, 29-45. doi: 10.30970/vlubs.2024.93.04.
  9. Gaponenko, M.B., & Gnatiuk, A.M. (2013). Using the method of detailed mapping at investigation of the structure of rare plant species-geophytes populations. Plant Introduction, 60(4), 37-41. doi: 10.5281/zenodo.1628719.
  10. Geurts, E.M., Reynolds, J.D., & Starzomski, B.M. (2023). Turning observations into biodiversity data: Broadscale spatial biases in community science. Ecosphere, 14(6), article number e4582. doi: 10.1002/ecs2.4582.
  11. ICP Forests. (n.d.). Retrieved from https://www.icp-forests.net/.
  12. Ingenloff, K. (2025). Survey and monitoring data quick-start guide: A how-to for updating a Darwin Core dataset using the Humboldt Extension. Copenhagen: GBIF Secretariat. doi: 10.35035/doc-7t3p-ve38.
  13. IUCN. (2020). IUCN EICAT categories and criteria the environmental impact classification for alien taxa. Gland: IUCN. X + Xpp.
  14. Jurišić, M., Plaščak, I., Rendulić, Ž., & Radočaj, D. (2023). GIS-Based visitor count prediction and environmental susceptibility zoning in protected areas: A case study in Plitvice lakes national park. Croatia. Sustainability, 15, article number 1625. doi: 10.3390/su15021625.
  15. Keith, D.A., et al. (2022). A function-based typology for Earth’s ecosystems. Nature, 610, 513-518. doi: 10.1038/s41586-022-05318-4.
  16. Kravchynskyi, R.L., Korchemliuk, M.V., Khilchevskyi, V.K., Tymchuk, Ya.Ya., & Stefurak, O.M. (2025). Study of the natural conditions of the Carpathian National Nature Park: Abiotic aspect: A teaching manual. Ivano-Frankivsk: Foliant.
  17. Kyyak, V., & Malynovsky, A. (2020). Aspects of the methodology of plant populations research (by means of the example of rare species). Proceedings of the State Natural History Museum, 36, 115-128. doi: 10.36885/nzdpm.2020.36.115-128.
  18. Lush, V., Bastin, L., Otsu, K., & Masó, J. (2024). Assessing FAIRness of citizen science data in the context of the Green Deal Data Space. International Journal of Digital Earth, 17(1), article number 2344587. doi: 10.1080/17538947.2024.2344587.
  19. Mihaly, A., & Roman, V. (2024). Application of a spatial dataset for monitoring invasive woody plant species in the forests of Transcarpathia. Kyiv: GEO&BIO. doi: 10.53452/gb2611.
  20. Montagnetti, R., & Guarino, G. (2021). From Qgis to Qfield and vice versa: How the new Android application is facilitating the work of the archaeologist in the field. Environmental Sciences Proceedings, 10(1), article number 6. doi: 10.3390/environsciproc2021010006.
  21. Najberek, K., Tokarska-Guzik, B., Chmura, D., & Solarz, W. (2024). Effects of invasive alien plant species on native plant diversity and crop yield. Plants, 13(6), article number 888. doi: 10.3390/plants13060888.
  22. Nasadiuk, P.P., & Mamchur, Z.I. (2025). Assessment of the distribution of phytoinvasive species from the European list in Ukraine based on open data from GBIF, iNaturalist, and UkrBIN. Bulletin of Lviv University. Biology Series, 94, 61-70. doi: 10.30970/vlubs.2025.94.07.
  23. Order of the Ministry of Environmental Protection and Natural Resources of Ukraine No. 290 “Methodological Recommendations for the Assessment of Existing and Potential Impacts (Risks) of Invasive Alien Species”. (2024, March). Retrieved from https://mepr.gov.ua/wp-content/uploads/2024/03/290nd1_Metodychni-rekomendatsiyi.pdf.
  24. Protopopova, V.V., & Shevera, M.V. (2019). Invasive species in the flora of Ukraine. I. The group of highly active species. Geo&Bio, 17, 116-135. doi: 10.15407/gb.2019.17.116.
  25. Prystupa, I.V. (2017). Fundamentals of geobotany and phytosociology: A study manual for students of the Faculty of Biology in the degree programs “Landscape and park management” and “Biology”. Zaporizhzhia: ZNU.
  26. Pyšek, P., et al. (2020). Scientists’ warning on invasive alien species. Biological Reviews, 95, 1511-1534. doi: 10.1111/brv.12627.
  27. Rai, P.K., & Singh, J.S. (2020). Invasive alien plant species: Their impact on environment, ecosystem services and human health. Ecological Indicators, 111, article number 106020. doi: 10.1016/j.ecolind.2019.106020.
  28. Realising dynamic value chains for underutilised crops. (2021). doi: 10.3030/101000622.
  29. Renčo, M., Jurová, J., & Čerevková, A. (2024). Invasiveness of Impatiens parviflora in Carpathian beech forests: Insights from soil nematode communities. Diversity, 16(7), article number 393. doi: 10.3390/d16070393.
  30. Roy, H.E., et al. (2024). IPBES invasive alien species assessment: Summary for policymakers. Bonn: IPBES Secretariat. doi: 10.5281/zenodo.7430692.
  31. Santoianni, L.A., Innangi, M., Varricchione, M., Carboni, M., La Bella, G., Haider, S., & Stanisci, A. (2024). Ecological features facilitating spread of alien plants along Mediterranean mountain roads. Biological Invasions, 26, 3879-3899. doi: 10.1007/s10530-024-03418-y.
  32. Silva del Pozo, M., Body, G., Rerig G., & Basille, M. (2023). Guide on harmonising biodiversity monitoring protocols across scales. Paris: Biodiversa+.
  33. Zavialova, L. (2019). A review of methods of investigation of alien plant species. Geo&Bio, 18, 64-76. doi: 10.15407/gb1806.