Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Основные задачи и проблемы национальных парков как особого типа охраняемьгх природньгх территорий 14
1.1. Основные типы особо охраняемых территорий в мире и россии 14
1.2. Некоторые трудности в развитии российских национальных парков 22
Глава 2. Методологические основы и программа геоэкологических исследований на территории национального парка в староосвоенном районе 26
2.1. Некоторые методологические требования и подходы при формировании программы научных работ па территории национального парка 26
2.2. Структура, методика выполнения геоэкологических исследований на территории национального парка 29
ГЛАВА 3. Физико-географические особенности и специфика ландшафтогенеза на территории хвалынского национального парка 38
3.1. Особенности географического положения 38
3.2. Литология 40
3.3. Тектоника и рельеф 43
3.4. Особенности мезо- и микроклимата 46
3.5. Подземные и поверхностные воды 48
3.6. Почвенный покров 49
3.7. Растительность 51
ГЛАВА 4. Геоэкологический анализ территории национального парка на основе базовых концептуальных моделей 57
4.1. Предварительные замечания 57
4.2. Ландшафтно-морфологическая модель
4.3. Бассейновая модель 70
4.4. Катенная модель 75
4.5. Ландшафтно-геохимическая модель
4.5.1. Результаты сиегогеохимической съемки 78
4.5.2. Результаты почвенно-геохимическихработ
4.6. Экотонная модель 82
4.7. Ядерная (нуклеарная) модель 85
ГЛАВА 5. Концепция, структура и содержание геоинформационной системы национального парка «хвалынский» 88
5.1. Концепция, принципы организации, цели и задачи геоинформационной системы национального парка. 88
5.2. Зарубежный и отечественный опыт использования гис-техыологий в управлении деятельностью национального парка 91
5.2.1. Применение геоинформационных технологий в национальных парках и заповедниках США 91
5.2.2. Внедрение ГИС технологий в деятельность некоторых природоохранных организаций, национальных парков и заповедников России 99
5.3. Общая структура, программное обеспечение и особенности гис нп «хвалынский» 104
5.4. Этапы создания и содержание баз данных гис нп «хвалынский» . 108
5.4.1. Картографическая база данных 110
5.4.2. Атрибутивная база данных 114
5.5. Структура, функциональные особенности и области применения модулей гис НП «Хвалынский» 116
5.5.7. Информационно-справочная ГИС. Модуль «Посетитель» 120
5.5.2. Справочно-экспертная ГИС. Модуль «Сотрудник» 123
5.5.3. Полнофункционалъная ГИС. Модуль «Наука» 127
Заключение 136
Список использованной литературы
- Некоторые трудности в развитии российских национальных парков
- Структура, методика выполнения геоэкологических исследований на территории национального парка
- Подземные и поверхностные воды
- Зарубежный и отечественный опыт использования гис-техыологий в управлении деятельностью национального парка
Введение к работе
Актуальность темы. Институт национальных парков возник в США. В Советском Союзе, а затем в России, национальные парки образованы относительно недавно - с конца 70-х, начала 80-х годов прошлого века. Естественно, за этот небольшой период выявились определенные трудности в деятельности парков. В частности, проявилась проблема поиска наиболее оптимального сочетания природоохранных и природопользовательских функций, присущих национальному парку. Очевидно, эффективность деятельности российского национального парка зависит от ряда факторов: местоположения, транспортной доступности, своеобразия и ценности природных и историко-культурных объектов, эффективности управления, уровня финансирования, общей социальной и экономической обстановки в стране и регионе. Вместе с тем, важнейшим условием успешной работы природного парка является его научное и информационное обеспечение: объективность, полнота и постоянство в обновлении информации о природных, историко-культурных и рекреационных особенностях.
На наш взгляд, одной из базовых основ научной деятельности любого парка должны стать материалы комплексного геоэкологического изучения, ядром которого является ландшафтно-экологический анализ и ландшафтное планирование, а инструментом управления - специализированная геоинформационная система с несколькими модулями, ориентированными на разных пользователей: посетителеи-рекреантов, сотрудников-управленцев, научных работников. Поэтому весьма актуальной является разработка методологии научной программы, связанной с анализом и учетом ландшафтного и рекреационного разнообразия и изучением специфики геоэкологических процессов на территории парка и в охранной зоне. К сожалению, ныне отсутствуют унифицированные геоинформационные системыt обеспечивающие управление деятельностью российских национальных парков.
Целями диссертационного исследования являются:
создание программы геоэкологических исследований на территории парка на основе базовых концептуальных моделей современного ландшафтове-дения и геоэкологии;
разработка, апробация и внедрение специализированной геоинформационной системы национального парка (на примере НП «Хвалынский»).
Основные задачи работы. В соответствии с поставленными целями были определены следующие задачи диссертации:
рассмотреть специфику зарубежных и российских национальных парков, как особого типа охраняемых природных территорий, сочетающих различные и потенциально конфликтные природоохранные и природопользо-вательские (рекреационные) функции и определить возникающие отсюда трудности и пути их преодоления;
определить структуру и содержание научной программы комплексного геоэкологического изучения территории парка на основе концептуальных моделей современного ландшафтоведения и геоэкологии. Разработать ме-
тодический алгоритм выполнения комплексной программы геоэкологических исследований;
охарактеризовать природные особенности Хвалынского национального парка, оценить его ландшафтное и рекреационное своеобразие и выполнить геоэкологический анализ территории парка и охранной зоны на основе базовых концептуальных моделей современного ландшафтоведения и геоэкологии;
разработать концепцию, структуру и содержание специализированной модульной геоинформационной системы ГИС - НП «Хвалынский».
Объектом исследования стали территория НП «Хвалынский» и фрагменты его охранной зоны.
Предметом исследования выступили: природные, природно-антропо-генные и антропогенные характеристики геосистем национального парка, структура и содержание специализированной геоинформационной системы по управлению деятельностью парка.
Методы исследования и фактический материал. Работа написана на материалах, полученных в ходе комплексных полевых исследований, проведенных сотрудниками и студентами географического факультета Саратовского государственного университета, в которых автор диссертации принимал непосредственное участие, будучи студентом, аспирантом и преподавателем географического факультета; на основе опубликованных и фондовых источников, а также результатов лесотаксационных съемок территории парка в 1994 и 2008 гг. Исследования выполнялись в течение 2002-2009 годов, в рамках госбюджетной темы кафедры физической географии и ландшафтной экологии СГУ и хоздоговорных работ с дирекцией НП «Хвалынский», комитетом охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области, институтом «Саратовгражданпроект», а также в форме личной инициативы.
При подготовке диссертации использовались различные методы геоэкологического анализа: системный, историко-географический, сравнительный, ландшафтно-морфологический и компонентный, геохимический, геоинформационного картографирования и моделирования, дешифрирования космо-снимков.
При геоинформационном картографии и моделировании, работе с базами данных были задействованы различные программы: пакет настольной картографии Mapinfo 8.5 Professional с дополнительными модулями Vertical Mapper 3.0 и МарХ, дополнительно привлекался программный пакет Аг-cGIS 9.2 с модулем 3D Spatial Analyst, AutoCAD Map с модулем Raster Design, программа автоматизированного картографирования ErMapper 7.1, векторизатор MapEdit 5.0 Professional, программы пакета Microsoft Office 2007.
Теоретической и методологической основой диссертации стали работы крупнейших отечественных ландшафтоведов, теоретиков географии и геоэкологии - Д.Л. Арманда, Н.Л. Беручашвили, Н.А. Гвоздецкого, М.А. Гла-зовской, СП. Горшкова, К.Н. Дьяконова, А.Г. Исаченко, Н.С. Касимова, А.А. Крауклиса, Ф.Н. Милькова, В.А. Николаева, А.И. Перельмана, К.М. Пет-
рова, B.C. Преображенского, А.Ю. Ретеюма, Б.Б. Родомана, Ю.М. Семенова, Ю.Г. Симонова, В.Н. Солнцева, Н.А. Солнцева, В.Б. Сочавы и др., работы зарубежных ландшафтных экологов - Е. Формана и А. Годрона, С. Навеха и Д. Либермана, А. Рихлинга и др., работы картографов и геоинформатиков -A.M. Берлянта, А.В. Кошкарева, B.C. Тикунова, А.Н. Чумаченко и др. Основные положения, выносимые на защиту:
Организация и проведение природоохранных и рекреационных работ на территории национального парка должны основываться на материалах геоэкологического анализа территории, включающих комплекс моделей ландшафтной структуры территории парка и охранной зоны;
Комплексные геоэкологические исследования выполняются по определенной программе-алгоритму, включающему три этапа: 1 этап -сбор информации и создание базовых карт; 2 этап - создание основных ландшафтно-экологических территориальных моделей; 3 этап -подготовка и проведение полевых комплексных ландшафтно-геоэко-логических исследований.
Концепция, структура и содержание специализированной ГИС «Национальный парк» должны отвечать принципам модульности структуры, комплексности баз данных, универсальности функций.
Научная новизна. Предложена комплексная научная программа ландшафтно-экологических исследований на территории парка и охранной зоны с применением ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования. Разработана, создана и апробирована специализированная модульная ГИС «Национальный парк «Хвалынский»».
Практическая значимость. Научная программа и алгоритм комплексных ландшафтно-геоэкологических исследований и ГИС НП «Хвалынский» используется в работе дирекции НП «Хвалынский», отдела работы с особо охраняемыми природными территориями комитета охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области. ГИС НП «Хвалынский», как пример многомодульной специализированной ГИС, может представлять интерес для дирекций российских национальных парков, туристических фирм и природоохранных организаций при осуществлении рекреационной деятельности. Материалы диссертации и ГИС используются при чтении лекционных курсов, проведении практических занятий и полевых практик на географическом факультете Саратовского госуниверситета.
Апробация работы. Результаты научных исследований и ГИС «Национальный парк «Хвалынский»» внедрены в работу ряда природоохранных служб и ведомств Саратовской области:
в министерство ЖКХ и строительства Саратовской области при создании схем территориального планирования Хвалынского района;
дирекцию НП «Хвалынский» при управлении природоохранной и рекреационной деятельностью парка;
в комитет природопользования и охраны окружающей среды Саратовской области как элемент специализированной ГИС «Особо охраняемые природные территории Саратовской области».
Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на III региональной научно-практической конференции «Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья» (Волжский, 2003), IV Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI века» (Саратов, 2003), докладывались и обсуждались на университетской конференции лучших студенческих работ (Саратов, 2004), научных конференциях географического факультета (Саратов, 2008, 2010), Всероссийской молодежной выставке-конкурсе прикладных исследований, изобретений и инноваций (Саратов, 2009) и Всероссийской молодежной научной школе (Красновидово, 2010), где соответственно автор отмечен дипломом III степени и в номинации «Лучшее научное сообщение».
Личный вклад автора заключается в сборе и обобщении разнообразных данных, создании базовых и тематических карт, проведении полевых работ, построении концептуальных моделей, создании модулей и БД ГИС.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Общий объем работы составляет 150 страниц машинописного текста. Работа проиллюстрирована 26 таблицами, 2 рисунками и 70 приложениями, из которых 42 карты. Список использованной литературы включает 140 наименований, в т.ч. 14 на иностранном языке.
Публикации. Всего опубликовано 25 работ, из них по теме диссертации 10 работ, в т.ч. 2 в коллективных монографиях, 1 - в изданиях ВАКа.
Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.г.н. В.З. Макарову, декану географического факультета Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского д.г.н., профессору А.Н. Чумаченко за помощь и ценные замечания, высказанные во время работы над диссертацией, а также коллективу научно-образовательного внедренческого центра геоинформационных технологий (НВОЦ «ГИС-Центр»), В.А. Гусеву, Н.В. Пичугиной, заведующему лабораторией геоинформатики и тематического картографирования А.В. Федорову, заведующему лабораторией урбоэкологии и регионального анализа Ю.В. Волкову, А.Н. Афанасьевой, М.Ю. Проказову, А.В. Молочко, М.Э. Муравьевой, Т.В. Пятнициной, Д.П. Хворостухину и другим сотрудникам за помощь в организации и проведении полевых и камеральных работ.
Некоторые трудности в развитии российских национальных парков
Российские национальные парки не избежали трудностей в своем развитии. Одними из причин трудностей были: определенный консерватизм вертикальной структуры власти, долгое отсутствие специализированной службы по управлению национальными парками, отсутствие традиции организации природосберегающего отдыха (экологического туризма) [117].
Одной из проблем начального развития института национальных парков в России является недооценка его статуса как природоохранной территории по сравнению с заповедником. В отличие от заповедников, где деятельность человека практически полностью запрещена, на территории национальных парков допускается в ограниченных масштабах рекреационная и хозяйственная деятельности. Как отмечают многие специалисты в области природоохранной дея 23 тельности, в России сложилось мнение, что функция заповедования является прерогативой заповедников, а национальные парки не могут ее выполнить в полной мере. Данный стереотип возник и поддерживался в советское время из-за доминирования заповедников в системе особо охраняемых природных территорий СССР [117]. Сохранился он и по сей день, продолжая принижать статус национальных парков и их программ по поддержанию заповедного режима отдельных участков своих территорий.
Данный стереотип стал постепенно разрушаться после 2000 г., когда все существующие и вновь создаваемые национальные парки были переподчинены специально созданной Службе национальных парков при Министерстве природных ресурсов России. Данная служба стала контролировать деятельность национальных парков в стране, задавать им направление развития. До этого практически все национальные парки входили в состав Федеральной службы лесного хозяйства, что довольно негативно сказалось на их функционировании и развитии как рекреационного и природоохранного учреждения. Единственный НП «Лосиный остров», подчиняясь непосредственно Правительству Москвы, мог более-менее свободно развиваться в выполнении рекреационных функций крупной городской агломерации.
Сложившаяся форма управления деятельностью национальными парками в России отличается от классической американской и европейской моделей. Так в американской модели все обязанности переданы не одной структуре, а распределены между несколькими федеральными подразделениями Министерства внутренних дел США (U.S. Department of the Interior) и общественными организациями. Для европейской же модели характерно децентрализованное управление национальными парками с привлечением местных властей и независимых организаций, учитывающих мнение частных землевладельцев.
Другой немаловажной проблемой для парков до сих пор является недостаток финансирования. Это связано как с остаточным принципом финансирования природоохранных проектов в государстве, так часто и самой неспособностью национальных парков самостоятельно зарабатывать деньги. Итак, основными трудностями современного этапа развития национальных парков в России является: неоправданно частая реорганизация системы федерального управления их деятельностью; недостаточность и не полная проработанность природоохранного законодательства; недостаток централизированного финансирования; сохраняющееся мнение об их «вторичности» по сравнению с заповедниками; неравномерность размещения по ландшафтным зонам и провинциям России; недостаточное научное и информационное обеспечение.
Все указанные проблемы и трудности в разной степени проявляется и в работе национального парка «Хвалынский», образованного на границе лесостепи и степи Нижнего Поволжья в 1994 г., в пределах Хвалынского района Саратовской области (приложение 29-31).
Национальный парк «Хвалынский» был организован 19 августа 1994 г. на базе Хвалынского лесхоза и органично вписался в систему особо охраняемых природных территорий Саратовской области и России [81, 82]. Созданный национальный парк «Хвалынский» обладает как общими, так и индивидуальными чертами - отличающими его от остальных парков России и Поволжья: большая кластерность территории; расположение на южной границе лесостепной и северной степной зон Европейской России; уникальность и большое разнообразие растительного и животного мира, обусловленные расположением в пределах наибольших высот Приволжской возвышенности; контрастность ландшафтов, подчеркнутая акваторией Саратовского водохранилища; обширность территории буферной зоны, значительно превышающей общую площадь парка; наличие большого количества археологических памятников бронзы и каменного века; расположение в пределах охранной зоны парка исторического города Хвалынска.
Структура, содержаі ше и методика выполнения геоэкологических исследований на территории национального парка
Соответственно, на каждый из видов работ создается собственная научная программа и определяются время и этапы её реализации. Данные исследования проводят как сотрудники научных отделов парка, так и привлеченные из других организаций специалисты. В национальном парке «Хвалынский», ввиду отсутствия достаточного числа научных сотрудников, отраслевые и комплексные ландшафтные изыскания проводились, главным образом, силами ученых Саратовского государственного университета. Подчеркнём, на наш взгляд, один существенный момент: научная программа работы парка должна согласовать отраслевые и комплексные изыскания. Специалисты-биологи, почвоведы, геологи, археологи должны иметь возможность пользоваться картографическими моделями, созданными геоэкологами-ландшафтоведами до начала собственных полевых работ, иметь представление о многообразном ландшафтном устройстве территории парка именно на основе ландшафтных территориальных моделей. Ведь на подготовленных ландшафтоведами комплексных картах обозначены границы ландшафтных выделов, катенных и экотонных полос, водосборных бассейнов, ландшафтно-геохимических контуров, т.н. «ядерных» зон [95]. Читая легенды и прилагаемые объяснительные записки к картам, отраслевой специалист может оценить полезность геоэкологических территориальных моделей для собственных исследований, чётче спланировать полевые работы.
Особенности национального парка, как природно-ландшафтной, рекреа-ционно-культурологической и хозяйственно-экономической территориальной единицы предполагает, как нам представляется, следующий алгоритм работ, включающий последовательные этапы и методические процедуры:
На данном этапе основное внимание обращено на сбор исходной информации, выбор масштабов базовых общегеографических карт. Заказываются и оцениваются космоснимки разных лет. Находятся и анализируются опубликованные и фондовые материалы. Производится оцифровка карт и обеспечива 33 ется их открытое содержание. Оцениваются и нормализуются космоснимки за разные годы. Определяется содержание камеральных и полевых работ в парке и охранной зоне. Выявляются приоритетные направления научной программы с учетом природной и историко-культурологической специфики территории парка и буферной зоны. Создается концепция ландшафтно-экологических исследований. Согласно В.З. Макарову, ландшафтно-экологические исследования включают несколько взаимосвязанных и последовательных этапов [60]: ландшафтно-экологический анализ; ландшафтно-экологический диагноз; исследовательский и нормативный прогнозы развития геосистем разных типов; предложения и рекомендации по экологической оптимизации геосистем. 2 этап. Создание основных ландшафтно-экологических территориальных моделей на основе материалов, собранных камеральным путем. На этапе подготовки основных ландшафтно-экологических моделей территории парка создаются следующие карты: классические ландшафтные карты - ландшафтно-типологическая и ландшафтного районирования [4, 5, 50]; карты экотонов, отражающих переходные полосы, зоны, линии между разными типами геосистем или отдельных их элементов; карты водосборных бассейнов разных порядков и эрозионной сети; карты ярусов рельефа, экспозиций склонов, вертикального и горизонтального расчленения рельефа, то есть разнообразные морфометриче-ские карты, включая трехмерную цифровую модель рельефа (ЦМР); карты ландшафтных катен, различного таксономического ранга - совмещенных с ландшафтно-геохимическими картами, показывающих соотношение и характер разных местоположений в ландшафте в системе «выше-ниже», миграционные характеристики химических элементов, геохимическую и механическую (эрозионную) устойчивость катенных полос и местоположений; эколого-функциональную карту (карту «матриц», «пятен» и «сетей»), комплексно отражающих степень антропогенной преобразованности территории и наиболее уязвимые к техногенной нагрузке участки [60].
Кроме того, создаются специализированные карты рекреационного содержания, оценивающие характер т.н. «визуальных бассейнов», привлекательность (аттрактивность) рельефа, стадии рекреационной дигрессии, карты археологических памятников, туристической и инженерной инфраструктуры (приложение 36, 41, 53, 57).
После выполнения предварительных работ и подготовки названных выше карт можно перейти к предварительной оценке антропогенной преобразованности территории парка, природно-исторической и культурологической ценности отдельных выделов. На основании оценки ландшафтно-экологических выделов по разным показателям (сетевой анализ, матричный анализ, механическая, геохимическая, биологическая устойчивость геосистем разных типов, характер и площадь экотонов, морфометрические и геоэкологические характеристики водосборных бассейнов, плотность ареалов редких и исчезающих растений на единицу площади, плотность и ценность археологических и других памятников историко-культурного наследства) разрабатывается предполевой вариант функционального зонирования территории парка.
Подготовка и проведение комплексных ландшафтно-экологических полевых исследований на территории парка и в охранной зоне (Приложение 6).
После создания основных делимитационных моделей территории парка требуется разработка и реализация программы полевых работ для уточнения границ разных выделов и наполнения территориальных моделей конкретным полевым материалом. Для этого через основные ярусы-полосы ландшафтной катены, водосборные бассейны и экотоны намечаются модельные полигоны трансекты и ключевые участки на которых будет выполняться комплекс полустационарных и стационарных наблюдений за природными режимами: трансформацией солнечной энергии, биогеоциклом, влагооборотом, химической миграцией и гравитационными процессами в различных типах ландшафтных урочищ. К примеру, в центральной части Хвалынского национального парка автором диссертации с коллегами было разбито 10 полигонов-трансект в разных типах модельных фаций: фациях плакорного ряда, на склонах разных макроэкспозиций, в овражно-балочной сети [69]. Всего в пределах полигонов-трансект было заложено 46 ключевых участков (приложение 59).
Перед началом полевых исследований подготавливаются предполевые картыt бланки описания ключевых участков, нормализуются, т.е. трансформируются и привязываются к координатным точкам базовой карты, космоснимки (табл. 9) (приложение 33).
Подземные и поверхностные воды
Растительность Хвалынского Приволжья весьма разнообразна. В окрестностях Хвалынска сохранилось довольно много растений эндемиков, что и послужило главным основанием для организации национального парка [48]. Своеобразие и эндемизм растительного покрова территории национального парка определяется прошлой геологической историей (особенно четвертичной), характером рельефа и литологии, антропогенным воздействием и рядом других обстоятельств. Впрочем, современная растительность Хвалынского района, да и всего Саратовского Приволжья значительно отличается от первоначального растительного покрова, который существовал до начала воздействия человека (в так называемый доагрикультурный период). Многовековое воздействие человека проявилось, главным образом, в рубке леса, в лесных и степных пожарах, в выпасе скота и сенокошении и, наконец, в распашке целинных территорий с целью их хозяйственного использования (приложение 36).
В схемах геоботанического и ландшафтного районирования Хвалынское Приволжье относится к лесостепной зоне. На данной территории в четвертичное время не было оледенения или моря. Поэтому растительный покров здесь гораздо более древний, чем в Заволжье или в бассейне pp. Медведица или Холер, где прежняя растительность была полностью уничтожена ледником или трансгрессиями Каспия. Расчлененный возвышенный рельеф, грубый состав почвообразующих пород создают здесь хорошие условия для водообеспечения. Это есть проявление, так называемой, «вертикальной дифференциации ландшафтов» в равнинных условиях [64]. Поэтому господствующим типом растительности в Хвалынском Приволжье долгое время были леса. До начала активной хозяйственной деятельности человека в окрестностях Хвалынска, в Хва-лынских горах, в пойме Волги абсолютно преобладали леса. Еще в XVIII в, по свидетельству современников, в дремучих лесах Хвалынских гор водились медведи [99].
Подчеркнем, что преобладающей растительной формацией являлись со-сново-широколиственные леса, то есть леса из сосны меловой, дуба и липы. Причем, до начала хозяйственной деятельности преобладали сосновые леса. В настоящее время остались лишь фрагменты сосновых лесов, в основном, на крутых склонах водоразделов (приложение 12, 58). На большей части сосново-широколиственные леса и чистые сосновые леса под воздействием человека заменялись вторичными типами леса — вторичными дубняками, липняками, березняками и осинниками (приложение 16). Сейчас они преобладают на территории Хвалынского района. Что касается территории парка, то леса образуют отдельные массивы на Водораздельном плато, на Западном и Восточном макросклонах, встречаются по днищам балок и в поймах рек.
Лесообразующие породы на территории парка: сосна обыкновенная и её разновидность сосная меловая (Pinus silvestris), дуб черешчатый (Quercus robur), береза повислая (Betula pendula), осина (Populus tremula), клен остролистный (Acer platanoides), липа мелколистная (Tilia cordata), вяз гладкий (Ulmus laevis), тополь черный (Populus nigra) (приложение 53). Подлесок здесь чаще всего состоит из клена татарского (Acer tataricum), бересклета бородавчатого (Euonimus verrucosa), вишни степной (Cerasus fruticosa), лещины обыкновенной (Corulus auellana), шиповника (Rosa canina), калины обыкновенной (Uiburnum opulus), бузины красной (Samducus racemosa), черемухи обыкновенной (Padus avium) и др.
Естественным путем на территории парка возобновляется, липа, тополь, клен остролистный и осина. Дуб возобновляется редко. Создаются лесные культуры сосны и березы. Травяная растительность состоит из мятлика лугового (Роа bulbosa), типчака, ковыля перистого, осоки, шалфея лесного, земляники обыкновенной, костра безостого и др. В лесных экосистемах преобладает сныть обыкновенная, ландыш майский, звездчатка, подмаренник бореальный, папоротник орляк, на опушках - гравилат городской; кирказон. Встречаются типично лесные виды: копытень европейский, грушанка малая. Преобладающие типы леса на территории парка: сосняк дубовый, дубняк боромятликовый, дубняк орляковый, сосняк дубово-злаковый, дубняк узкозлаковый, кленовые липняки, осинники на вырубках. Преобладающие типы лесорастительных условий: С2 — судубрава свежая и С3 — судубрава сухая.
Оценим общее состояние лесов Хвалынского национального парка по данным лесотаксационных работ, выполненных в середине 1990-х годов (приложение 1-4, 53-57). Как отмечалось выше, в состав парка включена вся территория бывшего Хвалынского лесхоза общей площадью 25514 га [81]. Все леса парка относятся к 1 группе лесов (табл. 16).
Анализ современного распределения площадей лесного фонда по категориям земель дает основание утверждать, что в практической деятельности лесные и нелесные земли используются достаточно эффективно, об этом говорит удельный вес лесных земель (92,2%) (приложение 1).
Покрытые лесом земли занимают 88,8% от площади национального парка. Непокрытые лесом земли представлены прогалинами, вырубками, гарями и погибшими насаждениями (1%). Нелесные земли составляют всего 7,8% от общей площади.
Леса представлены смешанными дубово-липовыми и сосново-широколиственными насаждениями. Основная лесообразующая порода - дуб черешчатый (39% лесного фонда), на втором месте липа мелколистная (30%), значительная доля приходится на сосну (21,4%) (приложение 2, 53). Кроме того, в составе насаждений участвуют клен остролистный, береза повислая, сосна, тополь черный, вяз гладкий и другие виды древесно-кустарниковых пород. Возрастная структура лесов парка неравномерна, в лесном фонде преобладают средневозрастные насаждения, занимающие 41,2% всей площади (приложение 3). Эти насаждения обладают наивысшей рекреационной способностью (приложение 56, 57). На молодняки приходится 18,3%, приспевающие -19%, спелые и перестойные насаждения 25,6%. У дуба черешчатого преобладают древостой III класса бонитета (66,8%), у липы - IV класса бонитета (71,1%), у березы I класса бонитета - 35,1% (приложение 54). Доминируют древостой средней полноты — 0,6-0,8 (приложение 4). На них приходится 68,9% от покрытой лесом площади.
Из приведенных выше данных видно, что самые высокие классы бонитета наблюдаются у березы повислой (1,0), наибольшая полнота у осины (0,81), клена остролистного (0,73), сосны обыкновенной (0,68), тополя черного (0,78). Самые молодые насаждения наблюдаются у лиственницы - 35 лет, ясеня зеленого - 36 лет, и березы повислой — 36 лет. Самые старые насаждения у ольхи (60 лет), клена остролистного и дуба черешчатого (58 лет) (табл. 17).
Зарубежный и отечественный опыт использования гис-техыологий в управлении деятельностью национального парка
Отметим, что в её пределах выделены доминантные виды урочищ. Среди субдоминантных можно отметить урочища плоских плакоров с вырубками и полянами различной стадии зарастания, а среди эпизодических — урочища суф-фозионных западин с озерцами среди мелколиственных насаждений.
Как мы уже отмечали в переделах Елшанско-Новояблонковской остан-цовой местности расположены почти целиком заповедная, рекреационная и значительная часть хозяйственной функциональных зон парка. Урочища выпуклых водораздельных поверхностей местности наиболее подвержены рекреационной нагрузке особенно неравномерной в течении сезонов года. Это объясняется прохождением в ее пределах практически всех экологических троп, близостью города, наличием здравниц, профилакториев и лагерей отдыха.
В Барско-Калынинско-Приволжская предуступная местности выделяется 9 типов и 32 вида урочищ, а их подробное описание представлено в приложении 5. На пологих, покатых и сильнопокатых местоположениях в верхней и средней части ландшафтной катены доминируют степные урочища на обыкновенных карбонатных и остаточно карбонатных маломощных, часто щебнистых черноземах тяжелого механического состава под разнотравно-злаковыми ассоциациями.
К субдоминантным и эпизодическим урочищам относятся покатые и сильно покатые склоны восточных, юго-восточных и южных экспозиций на выходах карбонатных пород с кальцефильной растительностью, фрагментами дубовых и сосновых лесов, сохранившихся с прошлого доагрикультурного периода, а также липняки, осинники и мелкоствольные низкобонитетные дубняки (приложение 54).
Нижний ярус ландшафтной катены Восточного макросклона занимают пашня, пастбища, фруктовые и ягодные сады и плантации, сенокосы, населенные пункты, неудобья, территории рекреационного использования, в частности детские оздоровительные лагеря, санатории и дома отдыха (приложение 36).
В пределах рассматриваемой местности расположена в основном охранная зона парка, и «заходят» совсем незначительные фрагменты заповедной функциональной зоны. Данные урочища наиболее подвержены антропогенной, хозяйственной и, в меньшей степени, рекреационной нагрузке, постоянной в течение всего года. Это объясняется нахождением в ее пределах крупных населенных пунктов (г. Хвалынск, пос. Алексеевка дер. Старая Яблонка, Ивановка), промышленных предприятий, карьеров, фруктовых садов, садово-дачных массивов и крупных рекреационных объектов (приложение 67, 68). Здесь имеются участки с активным развитием эрозионных, абразивных, оползневых и овраж-но-балочных процессов [39]. На приграничной с заповедной территории распространены такие виды хозяйственной деятельности как сенокошение и выпас скота, сбор ягод и грибов, проведение пикников и других видов рекреации.
В пределах Мазско-Верхне-Терсинской ландшафтной местности выделено 24 вида доминантых урочища, перечисление которых в общем повторяет описание типов урочищ рассмотренных нами ранее (приложение 5). Отметим только, что в ее пределах выделяются отдельные выпуклые водораздельные поверхности с абсолютными высотами до 200 м для Терсинской гряды и 300 м для Арамейских гор, с крутосклонными бортами южных и северных экспозиций на черноземах обыкновенных малогумусных маломощных на склонах средне- и сильносмытых под фрагментами оставшихся дубрав и сосняков и обсаженные сосновым молодняком. В остальном преобладают урочища пологих склонов под обыкновенными черноземами тяжелого механического состава, как правило, распаханные или под пастбищами или залежами, часто солонцеватые и карбонатные. Субдоминатными и эпизодическими урочищами являются геокомплексы северных и западных экспозиций под байрачными и склоновыми дубовыми лесами, липняками, кустарниками. Относительно велика площадь искусственных насаждений сосны. В общем западный макросклон сельскохозяйственно более освоен, нежели восточный.
В интразональной группе урочищ, расположенной на пойме и надпойменных террасах pp. Терешки, Терсы, Мазка, Елшанка, Новой Яблоньки и крупных балок выделено 2 типа и 14 видов доминантных урочищ с богато-разнотравными лугами и осокорево-вязовыми лесами, занятых населенными пунктами, огородами, сенокосами и выпасами. Их урочища, как правило, полностью трансформированы хозяйственной деятельностью и практически не сохранили естественной растительности (приложение 9).
Рассмотрим существующую структуру землепользования по ландшафтам и отдельным местностям. В пределах Хвалынского района было выделено 10 типов земель: леса разного возраста и бонитета; поросль леса разного состава и происхождения; заросли кустарника разного состава и густоты; луговая травянистая растительность; степная травянистая растительность; различные неудобья с различными видами использования; пахотные участки в разном состоянии; фруктовые сады; садово-дачные и огородные участки; земли под жилой, промышленной застройкой, неудобья испытывающие сильную антропогенную нагрузку (приложение 10, 36).
На столбчатой, диаграмме (приложение 10) видно, что на Елшанско-Новояблонскую останцовую местность приходится подавляющая часть территории национального парка и практически целиком заповедная и рекреационные зоны. Хозяйственная деятельность в данной местности практически отсутствует (менее 4%). Основную часть территории занимают лесные угодья и степная травянистая растительность (76,1% и 14,4% соответственно). В других ландшафтных местностях Средне-Терсинского останцового ландшафта, располагается хозяйственная зона парка. Здесь доминируют сельхозугодья и селитебные земли - порядка 60% территории. На лесные земли приходится 15% терри 70 тории, на степную травянистую растительность - 24%. Так на западе в Мазско-Верхне-Терсинской ландшафтной местности почти целиком доминирует пашня (54,3%) при незначительной доли селитебных земель (около 1 %), в то время как на востоке - в Барско-Калининско-Приволжская предуступной ландшафтной местности доля пашни составляет всего 39%, и значительная площадь приходится на фруктовые сады и земли поселений (7,5% и 7,4% соответственно).
В итоге можно сказать, что антропогенная нагрузка и степень антропогенной трансформации территории национального парка значительно различаются по ландшафтам и ландшафтным местностям. Для основных - рекреационной и заповедной функциональных зон парка характерна незначительная антропогенная нагрузка, в то время как хозяйственная и охранная зоны подвержены особенно сильной антропогенной трансформации. Основную долю в них занимают пахотные земли, а стабилизирующую роль играют - степные участки и отдельные лесные посадки.
Итак, морфоструктурный анализ территории парка и охранной зоны позволил оценить общий характер литогенной основы топогеохоры, определить основные морфоструктурные узлы и ярусы рельефа, выявить характер и инте-сивность экзодинамических процессов, выделить основные морфоструктурные «ячеи» полисистемной территориальной модели [60].
Для оценки перемещения вещества в гравитационном поле, определения направленности миграционных потоковt сложности эрозионной структуры, изучения основных векторов движения вещества необходимо построение т.н. бассейновой модели территории парка. Анализ функций и возможностей бассейновой модели в геоэкологическом анализе было сделан В.З. Макаровым [60].
