Проектът е финансиран от Фонд научни изследвания във връзка с BG-175467353-2025-07, Конкурс за финансиране на фундаментални научни изследвания на млади учени и постдокторанти – 2025 г., Договор № КП-06 М96/4 от 10.12.2025 г.
Срок за изпълнение: 10.12.2025-10.12.2027
Стойност на договора: 30 677.51евро
Базова организация: Институт за гората – БАН
Ръководител проект гл. ас. д-р Елена Руменова Тодорова
Адрес за кореспонденция:
гр. София 1756
бул. „Св. Климент Охридски“ № 132
Защо?
Климатичните промени все по-силно влияят върху състоянието на горските екосистеми. Боровите гори, особено едновъзрастовите култури, са сред най-уязвимите – засушаванията, екстремните температури и промените в почвената влага увеличават риска от деградация и загуба на екосистемни функции.
Снимка: Леонид Тодоров
Какво целим?
Проектът изследва връзката между почвената влага и състоянието на горската растителност в условията на климатични промени. Прилага се иновативен и интегриран подход, който съчетава дистанционни наблюдения и пространствени анализи с IoT системи и лесовъдски познания, за да се добият нови знания за процесите, които определят здравето и устойчивостта на боровите гори.
Какво точно правим?
Ще бъдат обособени три пробни площадки с автоматизирани сензори за почвена влага, свързани с IoT система. Паралелно ще се извършва анализ на вегетационни индекси (NDVI, EVI, LAI, SMI) на база Sentinel-2 изображения, допълнени от дронови заснемания с мултиспектрална и термокамера, както и Лидар данни за детайлен теренен модел. Събраните климатични данни от периода 2015–2025 г. ще бъдат интегрирани в мултифакторен анализ за установяване на взаимовръзките между климатичните фактори, почвената влага и състоянието на горите, с особен акцент върху уязвимите едновъзрастови борови култури.
Какво ще получим?
Очакваните резултати включват отворена база данни, стандартизирани методики и приложими препоръки за адаптационно управление. Новопридобитите знания ще имат директно приложение за адаптивно и устойчиво управление на горите в условията на климатични промени. В по-дългосрочен аспект тези знания могат да допринесат за разработване на практически приложим модел за мониторинг и прогнозиране на устойчивост на боровите култури в Западни Родопи.
Основни задачи:
Задача 1: Обособяване на 3 пробни площадки и инсталиране на система за наблюдение на почвена влага;
Задача 2: Успоредно калкулиране на индексите NDVI, EVI, LAI, SMI и набиране на база данни за периода на наблюдение, както и данни от 2015 година насам. Заснемане с дрон с цел генериране на детайлна ортофотокарта, цифров модел на терена и цифров модел на релефа.
Задача 3: Набавяне на климатични данни за периода на наблюдение и от 2015 година насам.
Задача 4: Мултифакторен анализ за проследяване на връзките и зависимостите;
Хипотези:
В рамките на проекта се работи по следните хипотези:
Хипотеза 1: Има статистически значима корелация между нивото на почвена влага и стойностите на NDVI, EVI и LAI при борови култури. Така при дефицит на почвена влага, растителността затваря устицата, което намалява фотосинтезата, което води до по-нисък LAI. LAI често изостава с 1–2 седмици след спад във влагата, като с редовни измервания този рутъм също ще бъде валидиран. От друга страна, при висок LAI се наблюдава повече етранспирация, а това води до по-бързо изчерпване на влагата. Хипотезата за връзката между LAI и SMI се гради върху това, че SMI се влияе от NDVI/LAI и повърхностна температура. Съответно е да има висока корелация със LAI в началото на вегетацията, но при суша – корелацията да пада.
Хипотеза 2: Площадките с по-висока надморска височина и северна експозиция задържат повече почвена влага и поддържат по-добро вегетационно състояние;
Хипотеза 3: Чувствителността на вегетационните индекси към почвена влага се различава сезонно;
Екип:
гл. ас. д-р Елена Руменова Тодорова
Ръководител проект
Д-р Тодорова притежава 12 годишен опит в координацията, администрацията и управлението на проекти, свързани с регионално, местно развитие, ГИС, дистанционни изследвания, пожари, наводнения и биоразнообразие. От 3 години е главен асистен в ИГ-БАН, където участва активно в редица проекти, международни инициативи и КОСТ акции, като разширява своите опит и знание в сферата на пространствения анализ и дистанционни изследвания, като също така се занимава с трансдисциплинарни изследвания със социо-екологична насоченост.
гл. ас. д-р Севдалин Вергилов Белилов
Експерт Горски ресурси
Гл. ас. д-р Белилов работи в областта на горската ентомология, биологичното разнообразие и мониторинга на горските екосистеми. Неговата дисертация разглежда насекоми-ксилофаги (дървесинояди) по видове от род Pinus и тяхното влияние върху съхненето на културите в Ихтиманска Средна гора. Притежава богат практически опит в управлението на горски ресурси. Разширява опита си в посока дистанционни изследвания, като изследва приложенията им за горски пожари, вредители, мониторинг на здравето на горите.
гл. ас. д-р Леонид Тодоров Тодоров
Експерт ГИС и пространствени анализи
Д-р Тодоров е преподавател в Софийския университет „Св. Климент Охридски“, специалист в областта на географските информационни системи, бази данни, пространствени анализи, моделиране, дистанционни изследвания. Работи по научни и приложни проекти, свързани с транспортни анализи, климатични рискове, управление на наводнения, засушаване, екосистемни услуги и мониторинг на биоразнообразието, включително в мрежата НАТУРА 2000.
Резюме:
В условията на ускоряващи се климатични промени и нарастващ риск от деградация на горските екосистеми, проектът предлага иновативен, интегриран подход за оценка на устойчивостта на борови гори в Западните Родопи. Чрез комбиниране на дистанционни изследвания и in-situ мониторинг ще се изгради уникална, високочестотна база данни, обхващаща ключови параметри на почвената и вегетационната динамика. В рамките на проекта ще бъдат обособени три пробни площадки с автоматизирани сензори TEROS 10 и IoT система за дистанционно отчитане на почвената влага. Паралелно ще се извършва анализ на вегетационни индекси (NDVI, EVI, LAI, SMI) на база Sentinel-2 изображения, допълнени от дронови заснемания с мултиспектрална и термокамера за детайлен теренен модел и подробни пространствени оценки на здравословното състояние, физиологичния стрес и структурната динамика на боровите култури. Събраните климатични данни от периода 2015–2025 г. ще бъдат интегрирани в мултифакторен анализ за установяване на взаимовръзките между климатичните фактори, почвената влага и състоянието на горите, с особен акцент върху уязвимите едновъзрастови борови култури. Очакваните резултати включват отворена база данни, стандартизирани методики и приложими препоръки за адаптационно управление, с висок потенциал за надграждане в рамковите програми на ЕС и национални научни инициативи.