АНТРОПОГЕННА ТРАНСФОРМАЦІЯ БІОТИ ТА ОЦІНОЧНЕ ЕКОЛОГО-ГЕОГРАФІЧНЕ КАРТОГРАФУВАННЯ

Широке розуміння екології відкрило можливості для виникнення нових напрямків пошуку і розширення тематичного змісту карт, пов'язаних з вивченням впливу людини на биотический покрив, і особливо на біосферу в цілому. Оскільки екологічні проблеми стали розглядатися як взаємодія в системі "природа-суспільство-людина" і дозвіл їх можливо тільки на міждисциплінарному рівні, біогеог- рафіческой картографування збагачується новими науковими підходами, розробками і сюжетами карт.

У класифікації еколого-географічних карт науково-прикладної спрямованості особливе місце відводиться картками, що відображає процеси і наслідки антропогенної трансформації природного навколишнього середовища. Карти цього класу орієнтовані на глобальні, регіональні та локальні екологічні проблеми як результат порушення структурно-функціональної організації геосистем різного рівня. У цій системі встановився певний набір карт, необхідних для забезпечення управління збалансованим розвитком регіонів, проектних та інших науково-виробничих робіт, спрямованих на вирішення питань збереження природного навколишнього середовища, що включає: інвентаризаційні, оценочен ні, прогнозні і рекомендаційні карти (Стурман, 2000; Белов і ін., 2002). Інвентаризаційні биогеографические карти, реєструють сучасний рослинний покрив і його використання, служать базовою основою для оціночних і прогнозно-рекомендаційних карт, які відрізняються більш чіткою орієнтацією на вирішення питань раціонального природокористування і збереження природного середовища. Найбільший розвиток отримали оціночні карти рослинності, що пов'язано з зростанням ролі оцінки екологічного потенціалу територій з метою збереження якості природного середовища.

Карти оцінки антропогенної порушеності і екологічного стану рослинного покриву

Ці карти являють необхідний розділ в складі матеріалів ОВНС - оцінки впливу на навколишнє середовище при екологічному обґрунтуванні різних проектів (Бєлов та ін., 2006). Ступінь порушеності рослинного компонента природних комплексів визначається як для окремих рослинних угруповань, що становлять рослинний покрив регіону, і для його підрозділів різного рівня (аж до популяцій видів), що представляють ресурсну чи іншу цінність з точки зору збереження якості середовища проживання, так і для рослинного покриву в цілому. Оцінка порушеності рослинності складає важлива ланка в аналізі сучасного стану "здоров'я" окремих геосистем, ландшафтів і регіонів в цілому. Оціночні карти сучасного стану рослинного покриву включають, як правило, кілька сюжетів або представлені серією пов'язаних карт.

Оригінальна картографічний твір представляє "Атлас малопорушених лісових територій Росії" (2002), що включає два великих розділи. Розділ "Карти малопорушених лісових територій" показує розташування таких лісових масивів в різних регіонах. Розділ "Тематичні карти" включає карти основних лісоутворюючих порід лісів і карти основних типів лісових співтовариств (за матеріалами карти "Рослинність СРСР", 1957). Як малопорушених лісових територій в Атласі приймаються лісові масиви, які

  • - Розташовуються в межах лісової зони;
  • - Мають досить велику площу;
  • - Представлені безперервної мозаїкою природних екосистем;
  • - Чи не фрагментовані елементами інфраструктури;
  • - Не містять ознак істотного впливу господарської

діяльності людини;

- Мають природний пожежний режим.

Мінімальна площа малонарушеннимі лісового масиву становить не менше 50 тис. Га при мінімальній ширині - 10 км. Ця площа є достатньою для підтримки життєздатних популяцій більшості природних видів рослин і тварин. Мапонарушенние лісові території розуміються як природні території, що збереглися і близькі до природного стану в порівнянні з іншими ділянками лісової території, які зазнали істотне антропогенний вплив. В якості фонових були обрані лісові масиви станом на 1930 р які не піддаються з того часу суттєвої трансформації. Карти містять довідковий матеріал за влучним висловом лісового фонду і за роллю малопорушених лісових територій в суб'єктах Російської Федерації.

У Росії збереглося близько 289 млн га малопорушених лісових територій, з яких 75% перебувають на лісових землях. Тільки 5% цих лісів (14,4 млн га) в даний час знаходяться під охороною в складі особливо охоронюваних природних територій. Лісові екосистеми в найбільшою мірою збереглися в Східному Сибіру, ​​де частка малопорушених лісових територій становить 39%, на Далекому Сході (31%) і в Західному Сибіру (25%). Високий ступінь антропогенної трансформації лісів характерна для європейської частини Росії, де ці ліси займають лише 9% території. В Атласі наведений великий довідковий матеріал як в цілому по країні, так і по суб'єктах Російської Федерації, а також по окремих зональним підрозділам території.

Оціночні карти порушеності рослинного покриву відображають її поточний стан, яке визначається багатьма причинами. При антропогенної трансформації рослинності відбувається зміна вихідних (фонових) спільнот їх антропогенними похідними. Вона супроводжується зменшенням достатку типових для спільноти видів, зміною домінантних видів, зниженням біологічного різноманіття, продуктивності, спрощенням структури спільнот та порушенням межкомпонентних структурно-функціональних зв'язків. Ступінь порушеності рослинних угруповань визначається в міру відхилення їх показників, відібраних в якості критеріїв дигрессии, від корінного стану або від стану на певний момент часу, зазначеного в якості базового. При проведенні подібних досліджень важливо враховувати регіональні особливості структури рослинного покриву, підібрати доступні та об'єктивні критерії оцінки стану рослинних угруповань з урахуванням вкладу кожного показника в оцінку стану рослинності в цілому. Для проведення робіт з виявлення сучасного стану рослинності існують різні підходи і принципи визначення ступеня її порушеності. В якості загальних критеріїв дигрессии рослинності для всіх типів екосистем часто використовують такі показники, як (по "Екосистеми Монголії", 1995):

  • - Збереження видового складу рослинних угруповань і роль участі в них засмічених видів;
  • - Проектне покриття трав'яного покриву і ступінь його порушеності (у відсотках від проектованого покриття фонових ділянок);
  • - Стан деревостану і роль корінних видів;
  • - Збереження структури спільнот;
  • - Продуктивність співтовариств;
  • - Положення спільнот в ряду антропогенної трансформації.

Один з ефективних, часто використовуваних в картографічної практиці, методів пов'язаний з динамич еской трактуванням рослинного покриву кодінаміческіе карти). Методологічно в основі досліджень і оцінки антропогенної порушеності лежить уявлення про еволюційно-динамічному статус рослинності. Він включає як основні прояви динаміки рослинності, її мінливість під впливом внутрішніх причин і зовнішніх чинників (в т. Ч. Антропогенного характеру), так і її еволюційний розвиток, пов'язане з історією розвитку ландшафтно географічного середовища в цілому.

Значний внесок у розвиток теорії фітоекологіческого картографування вніс В. Б. Сочава (1979), який розробив структурно-динамічний підхід до оцінки антропогенного порушеності природних геосистем. Він підкреслював необхідність розрізняти динаміку (як її поточну мінливість під впливом внутрішніх причин і зовнішніх факторів, в т. Ч. Антропогенного характеру) і еволюцію рослинних угруповань, як їх поступальний розвиток, пов'язане з історією формування ландшафтно-географічного середовища в цілому. Аналіз структурно-динамічних особливостей і класифікація рослинності дають можливість пов'язати різноманітність рослинних угруповань в складні динамічні системи - епітаксони різних розмірностей і рівнів організації ( епіассоціаціі, епіформаціі і т. Д.), Кожен з яких представлений корінним співтовариством і декількома динамічними модифікаціями, різновіддалені від корінного в залежності від ступеня змінене ™. Системний структурно-динамічний підхід до вивчення екосистем, розуміння підрозділів рослинного покриву як визначальних їх компонентів, широко використовується при розробці принципів і методів сучасного фітоекологіческого картографування і побудови карт епітаксонов. Такі оглядові дрібномасштабні екодінаміческіе карти створені для великих регіонів Сибіру під керівництвом В. Б. Сочава (1980): карти порушеності рослинного покриву Іркутської області (1: 2 500 000) і пізніше для територій газоконденсатних родовищ (1:25 000-1: 100 000 ) (Екологічні умови розвитку ..., 2005).

Динаміка рослинності включає численні поточні зміни в складі і структурі рослинних угруповань в зв'язку зі змінами екологічних, в тому числі антропогенних факторів. Для відображення антропогенної динаміки рослинного покриву на картах застосовуються такі категорії динамічного стану, як корінні, умовно корінні, похідні ( короткопроізводние, які тривалий час-похідні і стійко-похідні) спільноти, об'єднані в ряди антропогенної трансформації (відновлювальні або дігрессіонние серії). Длітельно- і коротко-похідні рослинні угруповання різних рядів антропогенної трансформації об'єднуються в один епітаксон з корінним фітоценозів, якому вони підпорядковані в легенді карти. При цьому головним у епітаксонах є їх системоутворюючі зв'язки - просторово-екологічні, географічні, сукцессіонно- або флуктуаційна-динамічні. Саме ці зв'язки роблять кожну з систем єдиної, цілісної і чітко вираженої в просторі, що і дозволяє її картографувати. Такий підхід зазвичай використовується при складанні універсальних карт рослинності і оціночних карт ступеня її порушеності.

Викладені принципи були випробувані при еколого-географічному аналізі території Московської області. Необхідну інформацію про рослинний покрив дає середньомасштабні карта рослинності області (1: 200 000; під ред. Г. Н. Огуреева, 1996). На цій карті реально втілена ідея епітаксонов. Епіформаціі і епіассоціаціі трактуються як еколого-динамічні системи, що відображають різні шляхи динамічного стану рослинності - більш стійкі корінні і всі пов'язані з ними змінні: серійні, коротко- і довго-похідні спільноти. Епітаксони виділяються не тільки на фітоценотичної, але і на ландшафтно-екологічної основі, що дозволяє, наприклад, визначити стійкі зонально-регіональні типи спільнот і корінне материнське ядро ​​епітаксонов.

В результаті еколого-динамічного підходу на карті Московської області в лісовому типі рослинності показано велику кількість реальних епітаксонов, що містять по п'ять-шість змінних структур, підпорядкованих конкретним корінним типам. Карта відображає ценотичне різноманітність понад 60 різних клімаксовие і близько 230 типів похідних лісових угруповань, 20 динамічних рядів луговий рослинності і 8 екологічних підрозділів боліт. Карта містить відомості про сучасний ценотическую складі і стані лісів, про їх динамічних тенденціях, на основі чого можна робити прогнози і давати оцінки сучасного стану справ в екології регіону.

Карти екологічного стану рослинного покриву. У цю групу входять інтегральні карти оцінки сучасного екологічного стану рослинного покриву і аналітичні карти для окремих типів рослинності (лісовий, луговий, болотної і ін.).

На середньомасштабних картах для кожного ландшафту або регіону вказується процентне співвідношення порушеною площі (щодо збереження корінних і похідних рослинних угруповань) до всієї площі виділу та переважаючі фактори порушення (для лісів, наприклад, вирубки, пожежі, пошкодження від комах-шкідників і ін.). Карта рослинності Московської області була складена на еколого-динамічної основі з урахуванням ландшафтної структури території. Еколого-динамічний підхід дозволяє оцінити різноманітність рослинних угруповань і їх сучасний стан в межах кожного типу ландшафту. Структура лісового покриву кожного ландшафту (близько 100 ландшафтів в Московському регіоні; Анненська і ін., 1997) характеризується набором специфічних лісових угруповань, адаптованих до певних Екотопії взаємозв'язками і особливостями поширення, їх кількісним співвідношенням і розміщенням відносно один одного. Для кожного ландшафту характерний свій комплекс типів лісу (Огуреева, Булдакова, 2006). При цьому особлива увага приділяється виявленню епіассоціацій з урахуванням еколого-географічних рядів, властивих природним комплексам. У кожному ландшафтному комплексі спостерігаються різні варіанти поєднань корінних спільнот, що створюють характерний набір епіассоціацій. У різних природних умовах антропогенна трансформація рослинних угруповань і процеси їх відновлення протікають по-різному, і для виявлення стадій цих змін необхідно мати уявлення про приуроченості корінних типів лісів до певних структурних елементів ландшафтів. Це дає можливість простежити всі стадії динамічного ряду. Оцінка співвідношення площі корінних і похідних лісів в межах ландшафту може служити надійним показником сучасного стану його рослинного покриву. Ландшафтні комплекси типів лісу в цілому характеризують сучасний екологічний потенціал території. Подібний досвід оцінки стану рослинності на ландшафтної основі проведено для півдня Московської області (Котова та ін., 2000).

Таким чином, універсальна середньомасштабні карта рослинності як фітоценотична модель розкриває екологічний потенціал території і містить необхідну екологічну інформацію про сучасний стан природних рослинних ресурсів регіону і тенденції їх зміни. Інформація про сучасний стан та ступеня антропогенної трансформації рослинного покриву регіону необхідна для планування господарської діяльності, екологічного моніторингу та відновлення природного потенціалу екосистем і збереження генофонду.

У великомасштабних дослідженнях відкриваються можливості більш повного і всебічного вивчення порушень природного рослинного покриву (Огар, Рачковская, 1997). Йому передує визначення реакції видів і співтовариств на природні та антропогенні фактори, характеру сукцесій і умов їх оборотності. Для кожного виділу інвентаризаційної карти послідовно проводяться:

  • - Виявлення чинників антропогенного впливу (розорювання земель, випас, сельбищно-промислове використання, транспортна мережа) з ранжируванням їх за значимістю і виділенням домінуючих;
  • - Визначення характеру впливу (природний, антропогенний, природно-антропогенний);
  • - Встановлення спрямованості процесів трансформації рослинності (опустелювання, заболочування, засолення) і загальних тенденцій зміни (деградація, відновлення);
  • - Визначення просторової виразності трансформації (майданна, вогнищева, лінійна, точкова);
  • - Визначення тривалості і тимчасового режиму впливу (багаторічне цілорічне, сезонне, епізодичне);
  • - Виявлення стадій трансформації рослинності для різних типів спільнот по відношенню до різних факторів впливу;
  • - Опис фонових (непорушених) ділянок природної рослинності по відношенню до яких оцінюється стан порушених площ.

В результаті аналізу та оцінки стану рослинні співтовариства класифікуються за трьома-п'яти оцінним якісними категоріями: непошкодженими (фонові), умовно порушені, слабо-, середньо-, сильно- порушені і знищені.

В окремих випадках карти екологічного стану складаються тільки для господарсько значущих типів рослинності. Серед таких найчастіше виступають ліси і природні кормові угіддя. На картах відображається екологічний стан рослинності в формі вербальних оцінок ( катастрофічне, кризовий, напружене, задовільний, добрий і т. Д.) Відповідно до бальною оцінкою критеріїв стану. Для лісів найбільш значущими є такі показники, як співвідношення площі природних корінних і похідних спільнот, здатність до природному поновленню, продуктивність деревостанів, пошкодженість пожежами, хворобами і ентомовредіте- лями, різних видів техногенного впливу; для оцінки стану пасовищ важливими є: стійкість до випасу, ступінь дигрессии, сезонність використання, генезис і ін. Прикладом

можуть бути карти: "Екологічний стан лісів Росії" (1:20 000 000; Екологічний атлас Росії, 2002), "Екологічний стан лісів" (1: 2 500 000 і 1: 200 000; Снитко і ін., 2003).

Під час картографування оцінок порушеності рослинності часто використовуються всілякі джерела (матеріали землеустрою, лесотаксаціі, відомчих моніторингів, різні фондові матеріали по дослідженню стану навколишнього середовища), що дозволяють виявити різні параметри порушеності рослинного покриву під впливом пожеж, ентомовредітелей, промислових рубок, оранки земель, рекреації, впливу кислотних дощів, промислового забруднення.

Карти факторів антропогенного впливу. Для складання рядів трансформації часто використовуються аналітичні карти антропогенних факторів впливу, тривалості, строків давності впливу і ступеня їх прояву (Карпенко, 1965; Белов і ін.

2002). Серед основних рядів трансформації для лісової рослинності виділяються ряди змін: після вибіркових рубок, після суцільних рубок, після пожеж верхових, після пожеж низових, після оранки, рекреаційні. Для трав'яних типів рослинності (луки, степи) виділяються ряди пасовиську дигрессии, послепожарние сукцессии і ін. (Рис. 16). Після вивчення факторів впливу складаються карти рослинності на ту ж територію з відображенням рядів антропогенної трансформації з урахуванням впливу факторів і їх тривалості.

Фрагмент карти факторів впливу на рослинність (ключову ділянку в околицях Чудського озера)

Мал. 16 . Фрагмент карти факторів впливу на рослинність (ключову ділянку в околицях Чудського озера): А - вибіркові рубки: Б - суцільні рубки; В - пожежі: Г - розорювання. Ріллі занедбані: 1 - 30-40 років тому: 2-20 років тому: 3 - менше 30 років тому (ло А. С. Карпенко, 1965)

Оцінка трансформації біоти. Особливий сюжет карт нарутемності рослинного покриву або тваринного світу представляє оцінка ступеня їх збіднення. У цій групі карти збіднення рослинного і тваринного світу під впливом антропогенних факторів, що відображають багаторічні негативні наслідки антропогенних впливів в порівнянні з природним доагрікультурним станом біоти, підготовлені Л. Г. Ємельянової, І. М. Мікляева і Т. В. Котової (Екологічний атлас Росії , 2002; Національний атлас Росії, 2006).

На карті "Збідніння рослинного світу Росії" (1:20 000 000), розглядається зниження природного розмаїття рослинних угруповань і видів рослин під впливом господарської діяльності людини на територіях з певним природним потенціалом. При складанні карти використаний метод непрямої якісної оцінки сучасного стану природних рослинних угруповань - їх флористичного багатства і ценотического складу - через нарушенность рослинного покриву. Пряма кількісна оцінка неможлива через відсутність кадастру видів і співтовариств, а також обліку знищених видів в співтовариствах. Оцінка збіднення рослинного світу проводилася за п'ятьма градаціях: катастрофічне, кризовий, значне, середнє, незначне. Збіднення оцінювалося за двома основними параметрами: ступеня трансформації спільнот і співвідношенню площ корінних спільнот і різних стадій ви- водності, а також територій, позбавлених природної рослинності під впливом господарської діяльності людини (табл. 12).

Основний зміст карти "Збіднення тваринного світу" розкривається через тенденції його зміни. Вони простежуються на прикладі добре вивчених і значущих для людини класів тварин - ссавців і птахів і характеризуються на двох рівнях організації: популяційно-видовому (генофонд) і екосистемному (ценофонду). Основними критеріями оцінки послужили: скорочення видової різноманітності, синантропізація, спрощення структури тваринного населення, зміна видів - домінантів і ін. Широко використовувалися також непрямі показники, що характеризують ступінь порушене ™ природних середовищ існування тварин. Відповідно до цих показників виявлено три тен-

Таблиця 12

Легенда карти "Збідніння рослинного світу" (Екологічний атлас Росії, 2002)

Зниження природного розмаїття рослинних угруповань і видів рослин

дуже сильне

На 80% площ корінна рослинність знищена; на 20% зберігаються окремі види і структура природних спільнот

сильне

Переважають вторинні співтовариства і си нантропние види; на 20-50% площ зберігається природне розмаїття рослинності

значне

На 50-70% площ зберігається природне розмаїття рослинності; випадання структурних елементів спільнот і заміщення до 30% вихідних видів синантропними

помірне

На 70-90% площ зберігається природне розмаїття рослинності; зміна структурних елементів спільнот і впровадження до 10-20% синантропних видів

і

незначне

Рослинний світ близький до сучасного природного стану

Ступінь збіднення рослинного світу показана на тлі биомов (подзональних підрозділів і висотно-поясних варіантів); біо- ми: полярних пустель і арктичної тундри, субарктических тундри і предтундрових рідколісся, тайги, подтаєжний і широколистяних лісів; лугових, справжніх і пустельних степів, пустель, високогірних тундр, лугів, чагарників і рідколісся, гірських лісів і гірських степів.

денції зміни тваринного світу (повне зникнення природних спільнот, різке скорочення видової різноманітності і збільшення частки синантропних видів у зв'язку зі знищенням природних середовищ існування; значне скорочення видової різноманітності, місцями до 50%, зміни в структурі тваринного населення в зв'язку з антропогенним трансформацією природних середовищ існування; помірне скорочення видової різноманітності, місцями на 20%; намічені зміни в структурі тваринного населення в зв'язку з посиленням антропогенного впливу).

Основний зміст карт збідніння відображається на тлі природних (зональних і висотно-поясних) биомов. У характеристиці заповідників вказується число рідкісних видів судинних рослин, ссавців і птахів, що мешкають в них, а також число видів, занесених до Червоної книги різного статусу.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >