Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА, СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ И СИСТЕМЕ ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ.. 10
1.1. Основные термины и определения 10
1.2. Экологические предпосылки необходимости системы ОПТ 13
1.3. Элементы системы ОПТ 16
1.4. Экологические критерии отбора участков для создания СОПТ 22
1.5. Экологический каркас как основа системы ОПТ 28
1.6. Выбор объектов: особые территории и ключевые виды 29
Глава 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 37
2.1. Республика Башкортостан в принятых системах природного районирования, природное разнообразие региона 37
2.2. Сеть ООПТ Республики Башкортостан 44
2.3. Методы исследования 47
Глава 3. ВЫЯВЛЕНИЕ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН В ПРОЦЕССЕ АНАЛИЗА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ 55
3.1. Идентификация пространственной мозаики экосистем в административных границах Республики Башкортостан 55
3.2. Принятие критериев выявления элементов регионального экологического каркаса в пространственной мозаике экосистем 60
3.3. Идентификация регионального экологического каркаса Республики Башкортостан 79
Глава 4. ПЛАНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА 84
Глава 5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА И СЕТИ ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРРШ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН . 90
5.1. Лесостепная экосекция Высокого Заволжья 90
5.2. Прибельская экосекция 97
5.3. Забельская экосекция 101
5.4. Камско-Таныпская экосекция 105
5.5. Кунгурско-Айская лесостепная экосекция 109
5.6. Экосекция широколиственно-темнохвойных лесов Уфимского плато 114
5.7. Инзерско-Симская низкогорная экосекция 117
5.8. Ямантауско-Таганайская экосекция 120
5.9. Экосекция широколиственных лесов западного склона Южного Урала 122
5.10. Экосекция светлохвойных лесов центральной части Южного Урала 125
5.11. Лесостепная экосекция Зилаирского плато 128
5.12. Экосекция восточных хребтов и расчлененных предгорий 131
5.13. Экосекция степного Зауралья 135
Глава 6. ЗАЩИЩЕННОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СЕТЬЮ ОПТ 139
ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 143
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ.. 146
ПРИЛОЖЕНИЯ 164
- Основные термины и определения
- Методы исследования
- Принятие критериев выявления элементов регионального экологического каркаса в пространственной мозаике экосистем
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Актуальность сохранения современного уровня и динамики ландшафтного и биологического разнообразия сейчас уже кажется очевидной и не требует пояснений. На рубеже XX-XXI веков общепризнанна необходимость сохранения всего существующего биоразнообразия во всем известном (или предполагаемом) множестве форм (The Pan-European Biological, 1996). Специфика этой деятельности такова, что, даже будучи вдохновляемой глобальными соображениями (равно экологического, этического, экономического и правового характера), она протекает на уровне отдельных регионов. В частности, одним из основных путей сохранения биоразнообразия является создание региональных систем охраняемых природных территорий (ОПТ).
Оптимальным уровнем принятия управленческих решений и осуществления природоохранных программ является уровень субъекта Российской Федерации, в данной работе мы рассматриваем территорию Республики Башкортостан (РБ). По разнообразию и степени сохранности природных экосистем, антропогенному воздействию на них и природоохранной активности РБ может рассматриваться как регион, в котором представлен широкий спектр экологических и природоохранных проблем, актуальных для большинства субъектов Российской Федерации.
В границах РБ представлено уникальное разнообразие природных сообществ от сухих степей до гольцов и горных тундр, обитают эндемичные и реликтовые виды растений и животных.
В Башкортостане высоки темпы экономического развития и, следовательно, уровень антропогенного воздействия на природные сообщества. В западной и центральной части республики развита нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность, по всей лесопокрытой территории ведутся активные рубки леса, высоки темпы
5 развития инфраструктуры, разведки и добычи полезных ископаемых, гидростроительства. В пределах Южного Урала существует несколько туристических маршрутов федерального значения и в целом наблюдается увеличение рекреации.
Более 30 лет в Башкирии ведется активная работа по формированию сети ОПТ. В границах республики представлены практически все предусмотренные законодательством РФ, формы ОПТ. Принята схема системы ОПТ, представляющая, по сути, перспективный план развития сети ОПТ. В этой связи актуальна научно обоснованная оценка достаточности существующей сети ОПТ для сохранения естественных экосистем региона в условиях растущего антропогенного воздействия, а также разработка принципов и критериев развития системы ОПТ.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является выявление пространственной структуры естественных экосистем, мало нарушенных антропогенным воздействием (экологического каркаса), и разработка предложений по их сохранению в границах Республики Башкортостан (РБ).
При выполнении работы были поставлены следующие задачи:
1. Типизация элементов экологического каркаса и принципов их
выявления.
2. Выявление экологического каркаса РБ.
3. Определение степени защищенности экологического каркаса РБ
существующей сетью охраняемых природных территорий (ОПТ) РБ.
4. Разработка предложений по развитию системы ОПТ РБ.
Научная новизна. Разработаны принципы и критерии выявления
регионального экологического каркаса; пространственно выявлены, ранжированы по значению и выполняемым функциям основные элементы экологического каркаса РБ; проанализирована степень современной антропогенной трансформации естественных экосистем различных
6 природных районов РБ; разработаны принципы оптимизации территориальной охраны природы РБ.
Основные положения, выносимые на защиту:
Методологическая модель выявления экологического каркаса;
Основные характеристики экологического каркаса РБ;
Предложения по развитию системы охраняемых природных территорий РБ.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Работа выполнялась в связи с исследованиями в рамках 6 проектов Центра содействия «Волго-Уральской экологической сети», в том числе: «Создание системы ООПТ Волго-Уральского региона», «Оптимизация природопользования, развитие рекреационного потенциала и организация мониторинга природных систем ландшафтного музея-заповедника «Ирендык», а также в дополнение НИР Лаборатории ООПТ НИИ Безопасности жизнедеятельности (г.Уфа).
Теоретическое значение работы. Методология выявления и анализа элементов экологического каркаса применима для исследований в области прикладной экологии в других регионах. Характеристика элементов экологического каркаса, приведенная в работе, дает сравнительную информацию для аналогичных работ в других регионах. Предложенная схема экологического каркаса РБ служит разработке принципов и практических мер, направленных на охрану живой природы, как на видовом, так и на экосистемном уровне. Показана зависимость размерных характеристик элементов экологического каркаса от степени антропогенной освоенности различных природных районов.
Практическая значимость результатов. Представлены конкретные предложения по обоснованию и созданию региональной системы ОПТ, оценке степени защищенности естественных экосистем существующими ООПТ.
Реализация результатов исследования осуществлена:
Министерством ЧС и экологической безопасности РБ при подготовке около 30 проектов памятников природы и заказников; Министерством лесного хозяйства РБ при подготовке проекта комплексного заказника «Асебар»; Министерством природных ресурсов РБ при подготовке проекта Системы ОПТ РБ; Министерством культуры и национальной политики РБ для подготовки и корректировки проекта Музея-заповедника «Ирендык»; Управлением заповедного дела Госкомэкологии РФ при подготовке проекта системы ОПТ Волго-Уральского региона.
Декларация личного участия автора. Автором проведен сбор и обработка полевых данных, обобщение литературных данных, ГИС-анализ и дешифрирование материалов дистанционного зондирования Земли, интерпретация всех полученных результатов. Лично собрано около 20 % информации о местах обитания «ключевых» видов животных. Написание текста диссертации, формулировка теоретических положений и выводов сделаны автором единолично. Доля личного участия автора в совместных публикациях пропорциональна числу авторов.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы устойчивого функционирования лесных экосистем» (Ульяновск, 2001 г.); Международной научной конференции «Заповедное дело России: принципы, проблемы, приоритеты» (Бахилова Поляна, 2003 г.); Региональной научно-практической конференции «Проблемы сохранения биоразнообразия на Южном Урале» (Уфа, 2004 г.); Международной конференции «Природное наследие России: изучение, мониторинг, охрана» (Тольятти, 2004 г.); Международном совещании «Выявление территорий интенсивных изменений лесного покрова в России» (Москва, 2004 г.).
Публикации. Автором опубликовано 29 научных работ, из них 21 по теме диссертации, в том числе 5 коллективных монографий. В печать сданы еще 1 монография и 1 статья.
Структура и объем и работы. Диссертация общим объемом 235 страниц состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и 6 приложений. В работе содержится 14 таблиц, 34 рисунка. Список литературы насчитывает 194 наименования, включая 57 иностранных источников.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за руководство работой члену-корреспонденту РАН, доктору биологических наук, профессору Г. С. Розенбергу (ИЭВБ РАН, г.Тольятти);
за важные критические замечания по тексту диссертации И. Э. Смелянскому (Сибэкоцентр, ЦС «ВУЭС», Новосибирск), к.б.н., доценту И. В. Дюжаевой (Самарский госуниверситет);
д.б.н., проф. Е. В. Кучерову и к.б.н. А. А. Мулдашеву (Институт биологии УНЦ РАН, г.Уфа) - основателям сети охраняемых природных территорий Республики Башкортостан, предоставившим информацию о существующих и перспективных ООПТ;
за техническую поддержку, предоставленное оборудование и программное обеспечение Лесной программе Социально-экологического союза в лице к.б.н. Д. Е. Аксенова и Центру охраны дикой природы в лице к.б.н. М. Л. Карпачевского (г.Москва);
за помощь в работе с ГИС и данными дистанционного зондирования Земли М. Ю. Дубинину, А. Ж. Пуреховскому и другим сотрудникам ЦОДП и Лесной программы (г.Москва);
за участие в экспедициях и предоставленные материалы о природных территориях и редких видах: сотруднику Института исследования соколов (Falco Research Institut) И. В. Карякину (Karmarthen, GB), сотрудникам Самарского госуниверситета д.б.н., проф. Т. И. Плаксиной, к.б.н., доценту
9 И. В. Дюжаевой, О. В. Бадоновой, Т. А. Трофимовой (г.Самара), эксперту ЦОДП В. Э. Скворцову, (г. Москва); асс.каф.экологии Нижегородского госуниверситета А. А. Шестаковой (г. Н.Новгород), асе. каф. зоологии педуниверситета г.Ростов-на-Дону Т. О. Барабашину, магистранту каф.зоологии Санкт-Петербургского госуниверситета Д. А. Кишкиневу, сотруднику Ульяновского гор.экоцентра М. А. Королькову;
за важную информацию о природе Башкирии и об охраняемых природных территориях с.н.с. лаборатории ООПТ НИИ Безопасности жизнедеятельности Э.П.Поздняковой, начальнику нормативно-методического отдела Управления по охране объектов животного мира при МПР РБ Л. А. Едренкиной, директору Центра «Экология и культура» А. М. Волкову, зам. директора Башгосзаповедника по науке И. И. Габдееву (г.Уфа);
за неоценимую помощь в проведении экспедиций в горно-лесной зоне Башкирии заместителю начальника Мелеузовского территориального управления МПР В. М. Кузнецову и директору заповедника «Шульган-Таш» М. Н. Косареву (Бурзянский р-он РБ).
Основные термины и определения
Подготовка региональных проектов систем территориальной охраны природы - тема теоретических и прикладных научных исследований многих авторов в России и СНГ (Намзалов, 1998; Андреев, 2002; Степаницкий и др., 2003; Чибилева, 2004), которые в последние 10 лет существенно дополнили работы зарубежных классиков природоохранной биологии (Носе, 1995; Meffe, 1997). В то же время, до сих пор в отечественной литературе, посвященной данной проблематике, существуют значительные концептуальные, методические и терминологические различия (Охраняемые природные территории, 1999).
Охраняемые природные территории (ОПТ) - территории, на которых хозяйственная деятельность в той или иной степени ограничена с целью сохранения представленных на данных территориях экосистем или их отдельных элементов (определенных биологических видов, сообществ, геологических образований или геоморфологических структур, или др.), оптимизации природопользования, сохранения природных ресурсов, поддержания баланса условий среды и т.п.
Особо охраняемые природные территории (ООПТ) - такой тип ОПТ, природоохранный режим, категории, условия создания и функционирование которых регламентируются специальным законодательством (в частности, федеральным и региональным законами «Об особо охраняемых природных территориях» и принятыми в их развитие нормативными актами). Федеральный закон «Об ООПТ» содержит следующую формулировку: «ООПТ — участки земли, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны» (Сборник руководящих документов, 2000).
Под системой охраняемых природных территорий многими российскими исследователями понимается совокупность экологически и функционально взаимосвязанных ООПТ, способная обеспечить сохранение экологического равновесия в пределах крупного региона на уровне, дающем максимальный эколого-социально-экономический эффект. Основными функциями, выполняемыми системой ООПТ, являются: сохранение биоразнообразия, сохранение средообразующей роли живой природы, сохранение ресурсов живой природы, в том числе рекреационных (Реймерс, 1982; Бакка, 1998).
Синонимом системы ООПТ в зарубежной литературе выступает «экологическая сеть»: Общеевропейская экологическая сеть - это единый комплекс природных и полуприродных элементов ландшафта, которые требуют сохранения или управления в целях обеспечения благоприятного природоохранного статуса экосистем, местообитаний видов и ландшафтов европейского значения в пределах традиционной области их распространения. (General guidelines, 2000; Очагов, 2000). Как правило, большинство данных территорий уже имеют статус ОПТ.
Термины «природный и экологический каркас» встречаются в отечественной литературе с начала 90-х годов прошлого века.
Экологический каркас территории - это совокупность её экосистем с индивидуальным характером природопользования для каждого участка, образующих пространственно организованную инфраструктуру, которая поддерживает экологическую стабильность территории путем предотвращения потери биоразнообразия и деградации ландшафта. Цель экологического каркаса - создание основы стабильного экономического и социального развития общества. Условия функционирования экологического каркаса - создание в обществе соответствующих правовых механизмов, экономических механизмов, и системы управления экологическим каркасом. Все эти механизмы должны постоянно приводиться в соответствие существующему уровню экономической инфраструктуры и технологий природопользования (Пономаренко, 1994; Елизаров, 1998а).
Природоохранный каркас - своеобразная система взаимосвязанных охраняемых природных территорий (ОПТ), обеспечивающая среду для нормального функционирования экосистем, межэкосистемных связей, сохранения биоразнообразия и поддержания природосберегающих систем природопользования (Тишков, 1995).
Природный каркас - экологически непрерывный комплекс (система) природных сообществ, не испытывающий отрицательных последствий фрагментации ландшафта благодаря своим большим суммарным размерам и высокой интенсивности информационного и вещественно-энергетического взаимодействия между сообществами. Поддержание (восстановление) природного каркаса - задача, решаемая формированием экологического каркаса (так называемая экологическая сеть или "эконет"), под которым понимается система функционально взаимосвязанных природных территорий, защищенная необходимыми для этого правовыми нормами (Благовидов, 1998; Соболев, 1998, 1999; Кулешова, 1999).
Природно - экологический каркас - совокупность основных средоформирующих и средорегулирующих экосистем (природных комплексов), обеспечивающих устойчивое развитие территории (Чибилева, 2004(Руммируя вышесказанное, можно дать следующие определения, которых мы будем придерживаться в нашей работе:
Экологический каркас (ЭК) - взаимосвязанная совокупность территорий, занятых естественными экосистемами, которые имеют минимальные для вмещающего региона антропогенные изменения пространственной структуры и минимально достаточная для долговременного сохранения основных природных характеристик региона, в первую очередь - биологического разнообразия.
Система охраняемых природных территорий (СОПТ) - комплекс функционально и территориально взаимосвязанных охраняемых природных территорий (ОПТ), организованный с учетом природной структуры региона и форм хозяйственной деятельности в целях обеспечения экологического каркаса адекватным природоохранным правовым статусом и режимом. Примерным аналогом СОПТ в англоязычной литературе и Европейском законодательстве являются понятия Ecological Network или ECONET. Таким образом, термин «экологическая сеть» мы используем как синоним СОПТ.
Сеть ОПТ — исторически сложившаяся на текущий момент совокупность ОПТ в пределах рассматриваемого региона. Очень часто (как правило) отдельные элементы сети ОПТ проектируются, создаются и управляются без учета их взаимосвязи, взаимного влияния, не всегда адекватно общей цели сохранения биоразнообразия всего региона, а в соответствии с конкретными региональными обстоятельствами (степенью изученности региона, активностью естествоиспытателей, политической ситуацией и т.п.). Поэтому сеть и система ОПТ, в данной работе, не являются синонимами (Рей-мерс, 1982).
Методы исследования
Анализировалась Ландшафтная карта СССР (Ландшафтная карта, 1988) в границах Республики Башкортостан и соответствующее данной территории описание ландшафтного деления (Исаченко, 1985).
Использовались топографические карты масштаба 1:100000, 1: 200000, по которым выявлялись следующие структурные элементы (Условные знаки, 1983).
Наименее освоенные ландшафты (массивы земель с минимальными антропогенными нарушениями). В качестве признаков освоения рассматривали такие обозначаемые на картах элементы, как: населенные пункты и другие промышленные, сельскохозяйственные и социально-культурные объекты; вырубки; дороги; линейные сооружения (ЛЭП, про-дуктопроводы). Таким образом уточнялись границы массивов нефрагменти-рованных земель.
Неоднородности рельефа и растительного покрова - ярко выраженные геоморфологические образования (резкие перепады высот, овраги, карстовые воронки, обрывы и т.п.), долины рек, водно-болотные угодья, граница леса с нелесными землями. Так уточнялись границы очагов биоразнообразия.
Другие признаки возможного присутствия природных объектов, нуждающихся в охране (такие, как характерные комплексы биотопов, ви-доспецифичные для отдельных видов хищных птиц).
В отдельных случаях анализировались материалы землеустройства. Для выбора некоторых территорий анализировались Схемы земледелия (землеустройства) на административный район (как правило Ml: 100000) и Проекты внутрихозяйственного землеустройства отдельных сельскохозяйственных предприятий (как правило, Ml :25000). Большинство этих материалов на территории РБ разработано в разное время Башкирским филиалом ВолгоНИИгипрозем. Материалы землеустройства позволяют оценить характер и степень хозяйственного воздействия на земли сельскохозяйственного назначения, то есть практически на всю территорию республики, не входящую в лесной фонд.
Для некоторых лесных территорий обобщались данные лесоустройства. Анализировались лесоустроительные проекты, включающие таксационное описание, планы лесонасаждений с обозначением основных лесообра-зующих пород, лесоустроительные планшеты с подробным обозначением хозяйственных выделов и проводимых на них лесохозяйственных мероприятий, и другие документы. Материалы лесоустройства позволяют оценить характер и степень хозяйственного воздействия на территорию лесного фонда.
Дешифрирование материалов дистанционного зондирования Земли. В качестве основного метода идентификации пространственной мозаики экосистем был использован анализ материалов дистанционного зондирования Земли с последующей верификацией полученных данных на местности в ходе экспедиционных выездов.
Для общей рекогносцировки, выявления приблизительных контуров массивов ненарушенных земель и радикально трансформированных территорий использовались данные космической съемки среднего разрешения Ре-сурс-О-З/МСУ-СК разных сезонов 1998 г. Основные же сведения были получены в ходе анализа данных высокого разрешения Landsat/ETM+ (6 снимков), TERRA/ASTER (98 снимков), Ресурс О/МСУ-Э (12 снимков), сделанных в разные сезоны 1998-2002 гг. Сравнительные характеристики космос-нимков приведены в таблице (табл. 2). Данные, полученные камерами МСУ-СК (Ресурс-О-3) и МСУ-Э (Ресурс-О-3), покрывают полностью всю территорию республики, покрытие территории данными Landsat/ETM+, TERRA/ASTER приближается к 90% (рис. 1). На завершающем этапе работ использовалась мозаика Landsat/ETM+ (1999-2002 г.г.), подготовленная в рамках проекта Инициативы всемирного экосистемного покрова (Global Landcover Facility) Университета Мэриленд, сцены N-40-50, N-40-55, покрывающие всю территорию РБ.
На основе мозаики Landsat/ETM+ программными средствами ERDAS 8.4. подготовлена схема пространственной структуры экосистем РБ. Проведена классификация мозаики Landsat/ETM+ по 12, 16 и 24 классам методом необучаемой классификации (Unsupervised Classification). Границы выявленных классов корректировались в гео-информационной системе (ГНС) ArcVeiw 3.2.
В ходе экспедиционных выездов 2000-2003 гг. в 370 точках (рис.2) были сделаны описания ключевых участков. Описывались характеристики, которые могли быть использованы как дешифровочные признаки, интерпретируемые на снимке (рельеф, обнажения горных пород, почвы, растительный покров, наличие антропогенного воздействия), все ключевые участки фотографировались. С помощью системы глобального позиционирования (GPS) определялись географические координаты точек, что позволило с достаточной точностью отождествлять ключевые участки с соответствующими фрагментами снимка.
Отбор ключевых участков проводился таким образом, чтобы, во-первых, были отражены все спектральные образы, представленные на космических снимках; во-вторых, было проведено описание всех основных типов природных экосистем региона и основных элементов очагов биоразнообразия. Наибольшее количество точек расположено в пределах горнолесной зоны Южного Урала, так как на данной территории представлена наиболее сложная мозаика биотопов (дополнительно о полевых исследованиях см.ниже).
Корректировка данных и дальнейшая интерпретация космоснимков выполнялась путем экспертного дешифрирования в среде ГИС ArcView 3.2. Анализировалась как цветовая гамма, так и структура изображения. Структурные особенности изображения использовались, прежде всего, для отделения антропогенных объектов, которым свойственны геометрически правильные формы. Так, в частности, диагностировались пашни и сплошноле-сосечные рубки различных возрастов. Относительно последних можно заметить, что именно правильность контуров служит наиболее заметным их отличием от гарей соответствующего возраста. Аналогично, при значительном сходстве цветовых характеристик и текстуры, старовозрастные залежи на снимке отличаются от участков естественной степной растительности благодаря сохранению характерных правильных контуров. Выявление антропогенно нефрагментированных массивов земель методом ГИС-анализа. Для территории республики нами составлена карта фрагментации земель сетью населенных пунктов и антропогенной инфраструктуры. В качестве земельных массивов принимались как лесопокрытые площади, обозначенные на топографической карте М 1:200000, так и все не-лесопокрытые площади, включая пашни. Используя векторную топографическую карту М 1:200000 в среде ГИС (ArcView 3.2.), были выделены все населенные пункты, дороги и другие элементы инфраструктуры, промышленные и другие объекты, коренным образом преобразующие природную среду и/или могущие служить труднопреодолимыми барьерами для перемещения животных. В зависимости от характера и интенсивности воздействия на природные экосистемы, вокруг этих объектов выделяли зону влияния (буферную зону от 10 до 5000 м) (табл. 3). Размеры буферных зон определялись экспертным путем, они близки к размерам буферных зон, принимавшимся в сходных работах на других территориях (Ярошенко, 2001).
Принятие критериев выявления элементов регионального экологического каркаса в пространственной мозаике экосистем
В соответствии с принятым нами определением ЭК, типы его элементов устанавливались, исходя из следующих выполняемых ими функций: сохранение всех основных типов экосистем, представленных в регионе; сохранение всех естественных экотонов; сохранение мест обитания «ключевых» видов животных; обеспечение пространственной связанности элементов ЭК. Данные принципы позволяют выделить четыре типа элементов экологического каркаса: уязвимые экосистемы, очаги природного разнообразия, места обитания «ключевых» видов, зоны связанности.
В мозаике пространственного распределения экосистем выделялись массивы ненарушенных (восстановившихся) естественных сообществ, которые мы классифицировали как «уязвимые экосистемы» с последующей их типизацией в зависимости от принадлежности к той или иной экосистеме. Наряду с данными природными массивами, выделялись значительно более разнородные по типам слагающих экосистем и по наличию естественных экотонов территории, которые мы классифицировали как «очаги природного разнообразия».
Используемые термины «очаг природного разнообразия» и «уязвимая экосистема» применены к природным сообществам различного иерархического уровня экосистем и, соответственно, также многоуровневые. При рассмотрении иерархии пространственной организации экосистем можно последовательно выделять и очаги природного разнообразия и уязвимые экосистемы. При выделении элементов ЭК мы использовали наивысший из представленных уровней сохранившихся естественных экосистем.
Уязвимые экосистемы. В данной работе, говоря об антропогенной нарушенное (ненарушенности), имели в виду только нарушение территориальных характеристик экосистем в масштабе экосекций, не затрагивая их функциональные характеристики. Уязвимость также понималась только как пространственные предпосылки, более или менее успешно мешающие экосистеме противостоять возможным негативным процессам (как влияющим извне, так и внутренним).
Анализ антропогенной нарушенности и уязвимости экосистем (в указанном понимании) проводили по космоснимкам высокого разрешения с использованием всех перечисленных выше методических приемов. При этом рассматривали следующие параметры: Представленность в регионе - отношение площади, занимаемой рассматриваемым типом экосистем, к площади всего региона (в %%). Чем меньше представленность, тем более уязвим тип экосистем. Степень экотонизации - коэффициент протяженности внешних границ массива нарушенных экосистем (К), вычисляемый как отношение периметра массива (Р) к квадратному корню от площади массива (S): К = P/sqrt S. Очевидно, что массив экосистем с минимальной протяженностью внешних границ меньше подвержен внешним воздействиям и, следовательно, менее уязвим (при условии внутренней стационарности). Фрагментированность массива (F) - отношение площади антропогенно трансформированных сообществ (Sa), входящих в состав массива, к площади всего рассматриваемого массива (S): F = Sa/S х 100%. Данную характеристику пришлось вводить потому, что в регионе почти не осталось сколько-нибудь крупных природных территорий совершенно без следов антропогенного воздействия. В массиве старовозрастного леса можно обнаружить делянки старых вырубок, в массиве степи - старые залежи, участки сеяных многолетних трав и даже пашни. Массивы с такими включениями оставлялись в рассмотрении, при условии, что доля включений мала. Но наличие включений учитывалось ранжированием: чем их меньше, тем менее нарушена и менее уязвима территория. Дисперсность распределения в регионе - степень разбросанности массивов данного типа экосистем в пределах региона. В качестве критерия использовали минимизацию дисперсности (чем меньше, тем выше значимость). При повышении дисперсности из-за большего расстояния между массивами понижается возможность обмена особями и видами между участками, из-за чего фрагментируются метапопуляции и генетические популяции, возникает островной эффект в сообществах. Но нужно отметить, что это сознательное упрощение. На самом деле, степень уязвимости нелинейно зависит от дисперсности. При прочих равных, наименее уязвимы экосистемы, характеризующиеся некоторой средней дисперсностью в регионе. Причина этого в том, что слишком низкая дисперсность связана с повышенным риском уничтожения в результате локального сильного воздействия. Утрированный пример: если весь массив сосредоточен в единственном месте, то достаточно устроить там, скажем, карьер или водохранилище, чтобы потерять данную экосистему окончательно. Однако здесь мы не учитываем это обстоятельство, предполагая, что оно предотвращается текущим природоохранным администрированием. Контрастность относительно вмещающего ландшафта - степень несходства рассматриваемой экосистемы с окружающими ее (граничащими с ней) экосистемами. Например, совершенно одинаковые по видовому составу, структуре и площади участки степи имеют весьма различные перспективы дальнейшего существования в зависимости от того, окружен ли участок дигрессированными пастбищами, залежами, интенсивно используемой пашней, либо лесом (очевидно, что в первом случае контрастность минимальна, в последнем - максимальна). Различной оказывается степень биотической изоляции экосистемы и, соответственно, в разной степени для нее важен островной эффект. Этот параметр в большей степени характеризует перспективы дальнейшего существования данного типа экосистем. При прочих равных, экосистемы тем более уязвимы, чем они контрастней относительно своего окружения. Доминирование в регионе в исторический период - оценка распространения рассматриваемого типа экосистем в регионе в исторический период. Фактически это единственный параметр, которым прямо оценивается реально произошедшее нарушение того или иного типа экосистем. Очевидно, что при прочих равных, выше нарушенность (вероятно и уязвимость) экосистем, в исторический период распространенных более широко, поскольку они испытали более резкое сокращение площади, большую фрагментацию и т.п. Мы оценивали приблизительные средние значения всех вышеперечисленных параметров для рассматриваемого региона, тенденции их изменения, и таким образом выделяли элементы экологического каркаса, именуемые в нашей работе «Уязвимые экосистемы».
