Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Эколого-географические принципы дифференциации биома восточноевропейских широколиственно-хвойных лесов 11
1.1. Общая характеристика биома 11
1.2 Положение биома в системе зональных подразделении 13
1.3. Положение биома в системах природного районирования территории 22
1.4. Система эколого-географической дифференциации биома 25
1.5. Региональная дифференциация биома 31
Глава 2. Методология, методы и материалы исследования 34
Глава 3. Эколого-географические факторы, определяющие природное и ботанико-географическое разнообразие биома 41
3.1. Климатические условия 41
3.2. Характеристика рельефа 47
3.4. Характеристика почвенного покрова 53
3.5. Региональные особенности ландшафтной структуры территории 54
Глава 4. Ботаническое разнообразие биома восточноевропейских широколиственно-хвойных лесов 66
4.1. Флористическое разнообразие биома 66
4.2. Потенциальная растительность биома: оценка типологического разнообразия 80
4.3. Современное типологическое разнообразие лесов и их классификация 91
4.4. Крупномасштабное картографирование современного типологического разнообразия лесов 114
4.5. Ландшафтно-экологический подход к оценке фитоценотического разнообразия лесов 125
Глава 5. Региональная специфика ботанического разнообразия и структуры растительного покрова биорегионов 132
5.1. Унифицированный паспорт биорегиона 132
5.2. Оценка репрезентативности существующей сети ООПТ 139
Заключение 143
Список литературы и используемых материалов 145
Приложение 158
- Положение биома в системе зональных подразделении
- Региональные особенности ландшафтной структуры территории
- Потенциальная растительность биома: оценка типологического разнообразия
- Оценка репрезентативности существующей сети ООПТ
Введение к работе
Актуальность темы. Сохранение биологического разнообразия
является одним из важнейших условий устойчивого развития и
рационального природопользования.
Проблема обеднения биологического разнообразия (генофонда, видов, экосистем) затрагивает широкие интересы различных слоев общества в мировом масштабе. За время прошедшее со времени подписания соглашения ООН по Биологическому разнообразию (1992), была разработана целая серия международных программ и документов, направленных на сокращение потери биоразнооробразия к 2010. Однако прошедшие 15 лет показывают, что трансформация окружающей среды, и в первую очередь, лесного покрова, продолжает ускоряться (Мониторинг биологического разнообразия..., 2008). Поэтому в настоящее время сохраняется актуальность повышения эффективности принимаемых мер по сохранению биоразноообразия в рамках принятых национальных стратегий.
Одно из приоритетных направлений, согласно международной программе исследования лесов мира (Конвенция по биоразнообразию VI/22 Forest Biological Diversity, 2001), связано с изучением биоразнообразия лесов, которые являются важным звеном в сохранении генофонда и поддержании биологического разнообразия планеты. На этапе перехода к устойчивому развитию инвентаризация разнообразия лесных экосистем и достоверные методы оценки их состояния необходимы для решения экологических задач, связанных с созданием региональных кадастров типов леса (Черненькова, 2006), выявления репрезентативности существующей сети ООПТ и организации научно-обоснованной системы экологического мониторинга лесов.
Актуальность темы представляемой работы обусловлена назревшей к настоящему времени необходимостью систематизации и обобщения накопленного материала по разнообразию лесов в различных регионах
России, обработка и представлении его в электронном виде с использованием современных геоинформационных технологий.
Состояние лесного фонда России. Комплексная оценка лесных ресурсов на глобальном уровне (Global Forest Resources Assessment, 2005), показывает, что общая площадь лесов (3,4 млрд. га) продолжает сокращаться быстрыми темпами и составляет порядка 13 млн. га в год, отмечается также усиление деградации лесных экосистем. При этом на долю России приходиться около 22% мирового лесного покрова, а лесные экосистемы, в целом, несмотря на интенсивную эксплуатацию,- отличаются большей сохранностью, по сравнению с другими странами мира. В России сосредоточено 26% мало нарушенных лесных экосистем мира. Следует отметить также тенденцию некоторого увеличения площади лесов в основном за счет сокращения лесозаготовок и сельскохозяйственного производства. Лесистость в стране возросла с 44,7% до 45,3% за период с 1998 по 2003 гг. (Доклад о состоянии лесных экосистем России, 2005). Однако, качественный состав лесов, их возрастная структура существенно изменилась в результате многократных рубок, пожаров, поражения вредителями, распашки и выпаса. Особенно это проявляется в центральной части Европейской России, где коренные и близкие к ним типы лесов зональных экотопов, встречаются сравнительно небольшими участками, и имеют весьма ограниченное распространение (карта «Леса России», 2004). В ряде регионов это привело к сокращению биоразнообразия, а, следовательно, к ухудшению экологических функций лесов.
Сохранение и оценка современного лесного биоразнообразия, является основным условием рационального управления лесными ресурсами, что подчеркивается в целом ряде международных и российских документов (MCPFE, 2003; UNEP, 2000; ФАО, 2001; Лесной кодекс РФ, 2006). Решение задач, связанных с сохранением биоразнообразия, как правило, базируется на двух концептуальных подходах: популяционно-видовом и экосистемном. В предлагаемой работе используется экосистемный подход, который исходит
из того, что «все биологические системы неразрывно связаны со средой обитания и друг с другом, живые организмы в состоянии естественной свободы существуют только в составе экологических сообществ и экосистем» (Национальная Стратегия сохранения биоразнообразия России, 2001).
Объект исследования. Среди географических аспектов изучения биоразнообразия самостоятельное направление представляет экологическое, или биохорологическое разнообразие (Юрцев, 1992; Мэгарран, 1992), которое часто определяется как разнообразие сочетаний организмов тех или иных территориальных выделов, объединенных единством экотопов.
В качестве основной структурной единицы разнообразия экосистем высшего уровня в работе принимается биом. Согласно концепции биомного разнообразия (Walter, Breckle, 1991), биом рассматривается, как крупная экосистема, включающая целый ряд взаимосвязанных, меньших по размеру экосистем, отражающих взаимодействие климата с региональной биотой и субстратом (Walter, Box, 1976; Воронов и др., 1999; Огуреева и др., 2004; Тишков, 2005).
Использование биома в качестве опорной единицы учета биоразнообразия дает возможность интегрального анализа ботанической и зоогеографической составляющих биотического покрова, а также сопряженного изучения биотических и абиотических компонентов экосистем (Воронов и др., 1999; Огуреева и др., 2001; 2004). Объектом исследования в работе выбран биом восточноевропейских широколиственно-хвойных лесов (рис.1). Исходя из общих представлений о биоме, в работе мы детально рассматриваем его ботаническую составляющую.
Положение биома в системе зональных подразделении
Концепция секторно-зональной структуры биогеоценотического покрова территории, связанной с биоклиматическими параметрами планеты, является основной в ботанической географии и ландшафтоведении (Лавренко, 1950; Исаченко, 1985). Понятие «зона» (в зарубежной литературе чаще «зональный биом») является ключевым для всех наук о живом покрове планеты (Назимова и др., 2006). В качестве растительной зоны (зонобиома по Walter, Box; 1976) рассматривается крупное подразделение растительного покрова, выделяемого по господству одного или нескольких типов естественной растительности, соответствующих зональным климатическим условиям (Лавренко, 1968).
В отечественной геоботанической литературе в пределах зоны бореальных лесов традиционно выделяются подзоны северной, средней, южной тайги и подтаиги. При этом полосу широколиственно-хвойных лесов Восточно-Европейской равнины рассматривают как южную часть таежной зоны и относят к подтаежным лесам Евроазиатской таежной области (Растительность...., 1980). Согласно карте «Зоны и типы поясности растительности России...» (1999), на территории Восточно-Европейской равнины, в пределах таежной зоны, выделяются соответствующие подзоны, которые могут делиться на биоклиматические полосы в соответствие со структурой растительного покрова и состава формаций. В пределах подзон и полос на следующем уровне дифференциации растительного покрова выделяются региональные комплексы растительных формаций, или географические варианты зональной растительности. Для выделения последних среди основных ботанико-географических критериев следует указать такие показатели как комплекс формаций, богатство флоры с учетом присутствия в ее составе специфических географических элементов, наличие дифференциальных видов растений среди доминантов и эдификаторов сообществ. В различных исследованиях подчеркивается, что подобное деление бореальной зоны на подзоны целесообразно проводить также с учетом величины продуктивности зональных растительных сообществ или сельскохозяйственных культур (Hamet-Ahti, 1981; Базилевич и др., 1986).
В некоторых работах отдельно рассматривают лесорастительные зоны, специфика которых определяется их содержательной характеристикой, раскрывающей особенности лесорастительных условий и разнообразие лесов каждого зонально-секторного подразделения, характер динамических процессов, протекающих в их пределах (Курнаев, 1973; Назимова, 2006).
Применительно к полосе широколиственно-хвойных лесов в качестве основного аналога часто используют термин «подтайга» (Исаченко и др., 1965). В зарубежной литературе для обозначения соответствующей зоны растительности часто употребляется термин «гемибореалъиые леса» (Hamet-Ahti, 1963; Ермаков, 2003). Специфика употребления этих терминов в каждом конкретном случае, напрямую связана с развитием представлений о подтаежных лесах как зонально-географическом явлении на обширном географическом пространстве глобального уровня (Bailey, 1998; Zheng Du, 2000; J.-Pierre Saucier, 2008).
Обращаясь к истории становления взглядов на положение подтаежных лесов в общей системе зональных подразделений, можно отметить, что основная дискуссия, касающаяся положения этих лесов, проходила в 70-80-е годы прошлого столетия. Ранее в большинстве работ подтаежные леса не отражались в качестве самостоятельной зональной категории, а большей частью включались в состав южной тайги (Карта растительности..., 1950; Растительный покров СССР, 1956). Впервые широколиственно-хвойные леса были представлены как самостоятельная ботанико-географическая подзона на карте растительности Европейской части СССР (Грибова и др., 1974). Выделение широколиственно-хвойных лесов как отдельной зональной категории появилось в лесорастительном районировании С.Ф. Курнаева (1973), где отмечалась самостоятельность лесорастительной зоны смешанных лесов с северной и южной подзонами. В основу этого районирования был положен биоклиматический принцип, который широко используется при дифференциации растительного покрова.
В некоторых работах приводится обоснование климатического своеобразия подтаежной лесорастительной зоны северной Евразии и показано ее место на осях ведущих зональных климатических факторов (Назимова, 1998; Назимова и др., 2006), отражены также основные фитоклиматические закономерности структурного разнообразия растительного покрова подтаежной зоны. Аналогичные работы, выполненные для континентальных подтаежных лесов Сибири (Поликарпов и др., 1986; Назимова и др.; 2006; Ермаков, 2003), подтвердили, что сибирские подтаежные леса также представляют своеобразный зональный коренной тип растительности. Поэтому, в настоящее время на основании наличия существенных зональных эколого-фитоценотических признаков в пределах Северной Евразии выделяется единая подтаежная (гемибореальная) зона.
На карте естественной (потенциальной) растительности Европы (Bohn et al., 2004) равнинные широколиственно-хвойные леса рассматриваются как самостоятельная полоса гелшбореальных еловых и пихтово-еловых лесов с участием широколиственных пород в составе зоны умеренных смешанных и широколиственных лесов.
Следует отметить, что помимо наличия флоро-фитоценотических особенностей, которые определяют своеобразие широколиственно-хвойных лесов, в качестве еще одного индикаторного признака выступает почвенный покров. В почвенно-географических работах рассматривается тип фонового процесса почвообразования, при котором широколиственно-хвойные леса с дерново-подзолистыми почвами определенно принимаются в качестве самостоятельной зоны (Добровольский, Урусевская и др., 2005; Герасимова, 2007).
Региональные особенности ландшафтной структуры территории
Согласно системе ландшафтного районирования (Исаченко, 1985), вся изучаемая территория относится к умеренно-континентальной восточноевропейской бореальной зональной группе, в которой с учетом второстепенных зональных признаков выделено два типа: бореальный, и суббореальный. При этом фоновыми для большей части территории, согласно, её зональной принадлежности, являются суббореальные или подтаежные типы ландшафтов (рис. 13), также отдельно выделяются гидроморфные комплексы, которые отнесены к интразональному типу, представленные болотами и речными поймами.
Зональные группы ландшафтов биорегионов (составлена на основе карты «Ландшафты СССР», м. 1:4,000,000, под ред. А.Г. Исаченко); Ландшафты: 1-бореальные, 2-бореальные переходные к суббореальным (подтаежные), 3-широколиственнолесные; гидроморфные комплексы: 4-болота, 5- речные поймы
Для анализа региональных особенностей типологической структуры ландшафтных комплексов и выявление их разнообразия использовался количественный анализ цифровой карты ландшафтов (рис. 14). На основе картографического анализа этой карты были получены матрицы с мерой сходства ландшафтной структуры различных биорегионов (табл. 6).
Группы видов ландшафтов региональных подразделений (составлена на основе карты «Ландшафты СССР», м. 1: 4,000,000, под ред. А.Г. Исаченко). Ландшафты низменных платформенных равнин: 8-зандровые равнины, 9-древнеаллювиальные и аллювиально-зандровые равнины, 11-моренные (моренно-зандровые) равнины в области днепровского оледенения, 15-моренные равнины в области среднечетвертичного (московского) оледенения, 13-моренные равнины в области валдайского оледенения, 14- озерно-ледниковые глинистые и суглинистые равнины, 16-озерно-ледниковые песчаные и супесчаные равнины; ландшафты возвышенных платформенных равнин: 1-моренные и моренно-эрозионные равнины в области среднечетвертичного оледенения, 2-моренные равнины в области валдайского оледенения, 4-эрозионные пластовые равнины на пермских красноцветах, 5- эрозионные пластовые равнины на пермских пестроцветах и терригенно-карбонатных породах, 6- эрозионная равнина с лессовидными покровными суглинками (на среднечетвертичной морене), 16-холмисто-моренные возвышенности в области валдайского оледенения; ландшафты глубоко расчлененных ступенчатых возвышенных равнин: 3-холмитстые предгорья Урала, 7-высокие грядовые и холмистые предгорья Урала; гидроморфные комплексы: 18-болота, 19-речные поймы
На рисунке видно, что наибольшей степенью сходства ландшафтной структуры обладают Северо-Западный и Валдайский биорегионы, а также пары Смоленско-Московский - Верхневолжский и Смоленско-Московский — Мещерский. Доминирующим фактором формирования ландшафтной структуры при таком сходстве в большей степени выступает геолого-геоморфологическая основа, а также исторический фактор, и в меньшей степени оказывает свое влияние климатический фактор. Наименьший коэффициент сходства по составу ландшафтов характерен для Приуральского биорегиона, что также объясняется генезисом геолого-геоморфологического строения этой территории.
При более детальном рассмотрение ландшафтной структуры территории, в пределах каждого биорегиона выделены сходные по генезису ландшафты, в пределах которых можно проводить корректное сравнение пространственного распределения ботанического разнообразия.
Для Северо-Западного биорегиона фоновыми ландшафтами можно считать преимущественно пониженные (абс. высоты менее 200м) моренные равнины (рис. 14), связанные с областью валдайского оледенения. Сложены они валунными суглинками, местами карбонатными, подстилаемые преимущественно девонскими осадочными породами. К югу от Псковского озера среди ландшафтов моренных равнин преобладают конечно-моренные равнины, имеющие сложную структуру и отличаются значительной неоднородностью составляющих их ПТК, связанной с очень пестрым составом поверхностных отложений быстро меняющимися в пространстве (пески с валунно-гравийно-галечным материалом, валунные суглинки). Помимо типичных дерново-средне- и слабоподзолистых почв различного механического состава здесь встречаются глеевые и глееватые разновидности. Леса в области моренных равнин преимущественно мелколиственные на месте суббореальных еловых или широколиственно-еловых лесов (на карбонатной морене). Для этого биорегиона характерно также присутствие специфических давно окультуренных почв — «поддубиц», которые развиты на мощных карбонатных глинах и тяжелых суглинках и приурочены к возвышенным хорошо дренированным участкам с развитыми на них сложных еловых и широколиственно-еловых лесов.
Вокруг Чудского озера, а также в бассейне оз. Ильмень и р. Великой распространены ландшафты озерно-ледниковых низменных равнин с абс. высотами от 20 до 80 м, которые приурочены к бывшим озерным бассейнам. Они имеют плоский, местами плосковолнистый рельеф, со слабым дренажом. Все озерно-ледниковые равнины представляют собой обширные, сравнительно выровненные пространства, чаще всего заболоченные с многочисленными мелкими и крупными болотными массивами. Преобладают на таких равнинах болотно-подзолистые, болотные почвы, на которых произрастают сосновые черничные, чернично-сфагновые и сфагновые типы лесов. Эти ландшафты отличаются относительно слабой освоенностью в сельскохозяйственном отношении.
Для южной части биорегиона характерны ландшафты сложного генезиса, а именно моренно-зандровые возвышенные равнины, представляющие собой сочетания плоских и волнистых мощных и маломощных песчано-супесчанных зандров, моренных суглинистых холмов и конечно-моренных гряд с пестрым литологическим составом пород. Характерно наличие камов, озов, озер. Такие ландшафты чрезвычайно разнообразны по почвенно-растительным условиям. Здесь встречаются дерново-подзолитые почвы разной степени оподзоленности и увлажнения, болотно-подзолистые почвы, что создает возможность для произрастания различных типов леса.
Валдайский биорегион занимает Валдайскую возвышенность с ее сложным и разнообразным рельефом. Здесь доминируют ландшафты холмисто-волнистых моренных возвышенных равнин, приуроченных к области валдайского оледенения. Абсолютные высоты колеблются в пределах 150-280 м, возрастая местами до 320 м. Эти ландшафты приурочены к структурному Карбоновому уступу. Строение четвертичного покрова отличается значительной сложностью, частой сменой фациально-генетических и литологических разностей, неравномерной мощностью (Судакова, 2000). Рельеф территории резко холмистый, сильно расчлененный, нередко встречаються камовые всхолмления. Положение этого биорегиона в краевой зоне последнего оледенения определило преобладание здесь моренных отложений (валунных суглинков и супесей), перемеживающихся с флювиогляциальными. По сути, эта территория представляет собой центральное звено обширного пояса Поозерей (Гвоздецкий, 1963). Эрозионная сеть здесь развита слабо. В местах, где к поверхности близко подходят известняки карбона, развит карст (бассейн Западной Двины и Меты, Тихвинская гряда). Характерным для этого биорегина является довольно частая встречаемость зандровых равнин, которые характеризуются интенсивным заболачиванием, широким распространением болотно-подзолистых почв. Широкое распространение бедных подзолистых почв зандровых равнин предопределяет проникновение сюда бореальных лесов и связанных с ними вторичных березовых, осиновых и сероольховых лесов (район оз. Пенно). Встречаются также бореальные сосновые леса, приуроченные к песчаным отложениям озерных террас. На «поддубицах», прежде покрытых широколиственными лесами, местами сохранились дубовые рощи, которые в настоящее время сильно угнетены. На плоских низинах встречаются долгомошные и сфагновые типы лесов. В долинах рек и ручьев встречаются черноольховые леса, ивняки и приручьевые ельники.
Потенциальная растительность биома: оценка типологического разнообразия
Среди географических аспектов изучения биоразнообразия самостоятельное направление представляет экологическое разнообразие (Юрцев, 1992), которое часто определяется как разнообразие сочетаний организмов тех или иных территориальных выделов, объединенных единством экотопов. Опорной единицей экологического разнообразия является экосистема, или биогеоценоз, включающий экотоп (фация ландшафта) и ценопопуляции видов.
Основной задачей при территориальном изучении растительности на региональном уровне является выявление фитоценотического разнообразия, которое определяется, прежде всего, географическими и эдафическими условиями. Растительные сообщества биома широколиственно-хвойных лесов являются объектом изучения многих исследователей на протяжении последнего столетия. К настоящему времени накоплен огромный материал по описанию флористических и ботанико-географических особенностей основных типов лесных сообществ биома, который представлен в целом ряде обобщающих работ, как по отдельным регионам (Алехин, 1935; Булохов, 1973; Булохов, Соломещ 2003; Василевич, Бибикова, 2001; Гроздов, 1950; Заугольнова и др., 2001; Зубарева, 1975; Короткое, 1991; Кураєва и др., 1999; Леса Удмуртии, 1999; Невский, 1960; Порфирьев, 1968; Савельева, 2000; Соловьева, Хомутова, 1969; Шапошников и др.,1988; Экосистемы..., 2006; и другие), так и по крупным территориям Европейской части России (Растительный ..., 1956; Рысин, 1975; Курнаев, 1968; 1982; Растительность..., 1980; Рысин, Савельева, 2002; 2007; Восточноевропейские леса..., 2004; Морозова, 2008). Типологическое разнообразие основных типов растительности биома широколиственно-хвойных лесов Европейской части России также представлены в пояснительных текстах к мелкомасштабным картам растительности: Карта растительности Европейской части (1974); Map of natural vegetation of Europe (2004), но в них содержатся только самые общие сведения о разнообразии типов растительности ранга формаций и классов формаций. Однако, несмотря на кажущееся обилие материала, количественная и качественная оценка современного ценотического разнообразия в рамках единой классификационной системы, является для изучаемой территории своевременной и весьма актуальной задачей. Анализ ценотического разнообразия биома проводится на основе эколого-морфологической классификации.
Легенда карты растительности Европейской части СССР м 1: 2,500,000 (1974) построена на основе регионально-типологического принципа и согласно эколого-морфологической классификации включает высшие типологические единицы, такие как: тип растительности — классы формаций - группы формаций - формации; эти типологические категории разделяются по региональному и зональному принципу. Для выделения зональных и сопутствующих им типов сообществ биома, обусловленных биоклиматическими факторами, мы используем карту потенциальной растительности Европы (2004), которая иллюстрирует распределение естественных растительных формаций и их комплексов, наилучшим способом адаптированных к современным климатическим и эдафическим условиям, (Bohn, 2005). Основными картографируемыми единицами на карте приняты географические варианты зональных типов сообществ. Соотношение высших единиц эколого-морфологической классификации согласуется с подразделениями на карте растительности Европы (табл. 8) Выделенные на карте потенциальной растительности зональные формации занимают значительные площади в пределах биома, а присутствие сопутствующих им формаций бореального, неморального и степного (в восточной части биома по Мартьянову и др., 2002) флороценотических комплексов обуславливает повышенное типологическое разнообразие лесов.
Дальнейшая оценка разнообразия лесных экосистем проводится в границах выделенных биорегионов на основе аналитической интерпретации и количественного анализа карты потенциальной растительности Европы. Анализ полученных региональных спектров типологического еостава (по соотношению занимаемых площадей) дает возможность выявить следующие характерные черты в растительном покрове биома .
Смолеиско-Московского (Ш), Вятеко-Камского (VI) и Приуральского (VII) биорегнонов характерно преобладание зональных типов широколиственно еловых и замещающих их к востоку пнфоколиственно-пихтово-еловых лесов, а также еловых и пихтово-еловых неморальнотравяных сложных лесов, на долю которых приходиться от 45 до 84 % площади биорегионов. Напротив, в Верхневолжском (V) и Мещерском (IV) биорегионах они занимают всего около 16% и 14% площади соответственно. В Верхневолжском биорегионе фоновыми являются бореальные еловые (37,3%), преимущественно кустарничково-зеленомошные и бореальные сосновые (31,6%) леса. Региональный комплекс лесов Мещерского биорегиона резко выделяется по преобладанию бореальных сосновых (35,3%) и широколиственно-сосновых (31,6%) лесов. Каждый биорегион характеризуется наличием некоторых специфичных (преимущественно эдафических вариантов) типов сообществ (рис. 23), связанных с локальными почвенно-геоморфологическими условиями.
Для спектров всех биорегионов характерно участие зональных гемибореальных групп, которые являются фоновыми в спектрах Смоленско-Московского и Приуральского биорегионов. Наименьшая их роль отмечается в растительном покрове Мещерского и Верхневолжского биорегионов, где повышается роль лесов бореальной группы.
В дополнение к качественной характеристике значения растительных выделов на карте дана количественная оценка разнообразия типологической структуры растительного покрова с использованием индексов разнообразия Шеннона (Н ) и индекса числа выделов (Р). Оба эти индекса являются информативными показателями пространственной структуры и отражают различные аспекты разнообразия лесных экосистем. Вычисление индексов производится на основе полного состава всех типов выделов, согласно легенде карты потенциальной растительности.
Здесь в качестве вероятности (Pi) (меры представленности) і-той типологической единицы используется отношение ее площади, к общей площади рассматриваемого региона, выраженное в долях единицы; где N-общее число типологических единиц растительного покрова. Чем более неравномерно представлены геоботанические выделы, тем меньше, при прочих равных условиях, значение Н . При значительном преобладании одного типа выдела внутри биорегиона значение энтропии будет приближаться к нулю. Максимальное значение эта мера разнообразия приобретает в тех случаях, когда все типологические единицы равновероятны.
Оценка репрезентативности существующей сети ООПТ
В современной стратегии рационального природопользования и устойчивого развития регионов особое место принадлежит естественному растительному покрову, выполняющему биосферные экологические функции, как источнику материальных ценностей и важнейшему компоненту окружающей среды человека. Наиболее глубокие противоречия между природопользованием и охраной природы возникают в экологически напряженных, густонаселенных, промышленных регионах, где в результате хозяйственной деятельности, естественный растительный покров оказывается сильно нарушенным. Одним из методов сохранения биоразнообразия является создание экологических сетей ООПТ различного ранга (Пан-Европейская стратегия..., 1997; Очагов и др., 2000; Пригоряну, 2004). При этом важной задачей является инвентаризация и совершенствование уже существующих элементов этой сети, за счет повышения их эффективности и репрезентативности на разных уровнях. Прежде всего, необходимо охрана наиболее типичных, «эталонных» участков, представляющих различные экосистемы, а также территорий с наиболее высоким уровнем биоразнообразия, как основных резерватов генофонда. Для этого предназначены, в первую очередь, особо охраняемые территории федерального уровня - заповедники и национальные парки. С целью выявления таких объектов была проанализирована информация о состоянии элементов сети ООПТ (Потапова и др.,2006), расположенных в пределах биома восточноевропейских широколиственно-хвойных лесов, и составлен перечень этих объектов с указанием типов экосистем, подлежащих охране (рис. 39, табл. 15).
В пределах биома существует 7 заповедников и 11 национальных парков, общей площадью 10268,2 км2, что составляет порядка 1,7 % его площади. Из проведенного анализа видно, что существующая система ООПТ в пределах биома требует дальнейшего развития и совершенствования. Не во всех биорегоинах есть заповедные территории, которые являются основными хранителями генофонда и рассматриваются как системо-образующие компоненты (ядра) при планировании и организации экологических сетей. Ботанико-географические своеобразие Вятско-Камского и Приуральского биорегионов достаточно велико, в то время как на их территории практически отсутствуют ООПТ федерального уровня, в которых бы охранялись как фоновые зональные широколиственно-пихтово-еловые леса, так и сопутствующие им типы. Существенно назрела необходимость организации охраны различных типов широколиственно-еловых и широколиственно-сосновых лесов, распространенных в пределах Смоленско-Московского региона. Существующие на его территории ООПТ не включают эти зональные типы, а направлены, в основном, на охрану широколиственных лесов.
Биогеографический подход позволяет выявить «экологические ядра», используя многостороннюю информацию о биоразнообразии биома, и решать задачи, связанные с разработкой и организацией охраняемых территорий различного ранга.
Биом восточноевропейских широколиственно-хвойных лесов при оценке биоразнообразия и мониторинге лесов следует рассматривать как самостоятельное зональное подразделение растительного покрова.
Среднее значение показателя уровня конкретных флор для биома составляет порядка 700 видов. Пределы варьирования уровня видового богатства флор по данным КФ достаточно большие - от 505 до 882 видов. При этом; наиболее высокие показатели характерны для Северо-Западного, наименьшие - отмечены в Валдайском, Мещерском и Вятско-Камском биорегионах. Флора биома в целом неоднородна в отношении составляющих её географо-генетических элементов: преобладают виды с евроазиатским (43-42%) и европейским (24%) типами ареалов, третье место занимает голарктическая группа (17-19%); среди географо-генетических групп преобладают виды бореальной (43-65%) и неморальной (22- 56%) групп.
Типологическое разнообразие лесов биома включает 5 классов формаций, 22 формации и субформации и 108 групп ассоциаций. Оно отражает естественную зонально-секторную дифференциацию биома. Структура растительного покрова и типологические спектры в пределах биорегионов существенно различаются. Эти различия в основном, проявляются в определенном соотношении площадей различных типологических категорий в пределах биорегионов.
Использован комплекс подходов и методов, позволяющих на крупномасштабных картах отразить типологическое разнообразие лесного покрова и разносторонне оценить его современное состояние в пределах биорегионов. Предлагаемая система электронных аналитических и оценочных карт, включает: карту растительности бассейна оз. Сапшо масштаба 1: 25,000, 4 оценочные карты, касающиеся различных показателей состояния современного лесного покрова, карту типологического разнообразия формации сосновых лесов, карту уровней флористического богатства биорегионов, карту отражающую географию находок редких видов растений Пеновского района, а также комплекс карт, характеризующих природные особенности биорегионов и является научной базой для обеспечения мониторинга лесов.
На основе связей типологического разнообразия лесов с ландшафтными особенностями территории на уровне ландшафтных комплексов лесов выявлено экологическое разнообразие Клинско-Дмитровской гряды. Подтверждена возможность и эффективность использования сопряженного картографического анализа для определения ценотических спектров ландшафтов и оценки степени антропогенной трансформации растительного покрова. Полученные результаты могут быть использованы при оптимизации структуры лесопользования в регионе.
Разработан унифицированный паспорт биорегиона и определены основные параметры для оценки его ботанического разнообразия. Он является важным звеном в информационном обеспечении карты «Биомы России».
Анализ сети ООПТ биома восточноевропейских широколиственно-хвойных лесов показал недостаточную обеспеченность охраной зональных экосистем во всех биорегионах. Материал, представленный в работе по комплексной оценке ботанического разнообразия биома, может быть использован при формировании системы ООПТ с использованием сопряженного картографического анализа, различных тематических слоев в системе ГИС-биом.
