CC BY
69
К ОЦЕНКЕ РИСКОВ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ В РАЙОНАХ ИНВАЗИИ УССУРИЙСКОГО ПОЛИГРАФА (НА ПРИМЕРЕ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ)
Светлана Арнольдовна Кривец
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, ведущий научный сотрудник лаборатории мониторинга лесных экосистем, к.б.н., доцент, тел. (3822)491855, e-mail: [email protected]
Елена Сергеевна Волкова
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, старший научный сотрудник лаборатории самоорганизации геосистем, к.г.н., тел. (3822)492223, e-mail: [email protected].
Мария Алексеевна Мельник
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, младший научный сотрудник лаборатории самоорганизации геосистем, к.г.н., тел. (3822)492223, e-mail: [email protected].
В статье представлен концептуальный подход к анализу рисков лесопользования, вызванных массовым размножением инвазийного вредителя пихты сибирской уссурийского полиграфа Polygraphus proximus Blandf. в лесах Томской области. Описаны модели расчета рисков для ресурсно-сырьевого и экологического потенциала.
Ключевые слова: уссурийский полиграф, инвазия, риски лесопользования.
TO ASSESSMENT OF FOREST MANAGEMENT RISKS IN AREAS OF INVASION OF POLYGRAPHUS PROXIMUS BLANDF. (FOR EXAMPLE OF TOMSK OBLAST)
Svetlana A. Krivets
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Akademichesky Av., Candidate of Biological Science, Associate Professor, Senior Research Scientist, tel. (3822) 491855, e-mail: [email protected]
Elena S. Volkova
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Akademichesky Av., Candidate of Geographic Science, Senior Research Scientist, tel. (3822)492223, e-mail: [email protected]
Mariya A. Mel'nik
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Akademichesky Av., Candidate of Geographic Science, Junior Research Scientist, tel. (3822)492223, e-mail: [email protected]
The paper presents a conceptual approach to analysis of forest management risks caused outbreak of invasive pest insect Polygraphus proximus Blandf. in Siberian fir forests of Tomsk oblast. The models to calculate the risks for resource- and environmental potential are described.
Key words: polygraphus proximus, invasion, forest management risks.
Важным и неотъемлемым условием оптимального использования и сохранения лесорастительного потенциала территории является анализ природных опасностей, а также учет тех социально-экономических и экологических последствий и рисков лесопользования, которые с ними связаны. Для Томской области неблагоприятными природными явлениями для ведения лесопромышленной деятельности выступают, в первую очередь, пожары и ураганные ветры. Не меньшую опасность несут болезни леса и энтомовредители. Площадь насаждений, погибших по этим причинам, значительно изменяется по годам и лесничествам, что связано с погодными условиями текущего года, а в случае с вредными насекомыми - и предыдущих лет [1].
В последнее десятилетие в пихтовых лесах Южной Сибири выявлен новый фактор риска, способный нанести значительный ущерб лесопользованию -проникший с территории Дальнего Востока стволовый вредитель пихты сибирской уссурийский полиграф Polygraphus proximus Blandf. [2]. Инвайдер широко распространился и вызывает усыхания пихтовых лесов в Красноярском крае, Кемеровской, Томской, Новосибирской областях, Алтайском крае и Республике Алтай [3]. Высказано мнение [4], что появление уссурийского полиграфа совместно с переносимыми им фитопатогенными офиостомовыми грибами в новых местах обитания ставит под угрозу существование пихтовых лесов страны.
Предварительная экспертная оценка прямого возможного ущерба от уссурийского полиграфа приведена в работе Ю.И. Гниненко и М.С. Клюкина
[5]. Принимая во внимание рост площади очагов полиграфа в Кемеровской области за 2005-2010 гг., авторы предположили, что в год размер гибели пихтарников от деятельности вредителя может достигать 5 тыс. га, что при
3 3
минимальном запасе в 150 м /га составит 750 тыс. м пихтовой древесины на общую стоимость в 150 млн. рублей.
Наряду с риском для традиционного лесопользования (заготовки древесины), гибель пихтовых лесов от уссурийского полиграфа сопровождается утратой их средообразующих, защитных и социальных функций, возможностей комплексного использования, что в настоящее время совершенно не поддается количественной оценке из-за отсутствия соответствующих методик.
В статье представлен первый опыт в разработке подходов для оценки рисков лесопользования от данного вредителя на основе созданных нами ранее методик анализа региональных рисков природопользования в Томской области
[6].
Пихтовые леса в Томской области занимают 588 тыс. га, что составляет 3,1% покрытой лесом площади и около 4% запасов древесины. Пихта произрастает по всей области, но доминирует в составе насаждений в основном на юго-востоке - в Зырянском и Тегульдетском лесничествах, где занимает, соответственно, 34 и 36% покрытой лесом площади и играет существенную роль в общем объеме лесозаготовок [7]. В районах, отличающихся наличием крупных массивов пихтовых лесов, находится несколько ООПТ в ранге
заказников, общее назначение которых - сохранение уникальных природных ландшафтов, численности ценных охотничье-промысловых и краснокнижных видов животных, среды их обитания. Повреждение инвайдером лесов на этих территориях, с одной стороны, негативно сказывается на поддержании экологического баланса, стабильности функционирования экосистем и их долговременного устойчивого существования, а также на пользовании лесом для нужд охотничьего хозяйства. С другой стороны, эти и другие защитные леса, имеющие особый режим пользования и часто малодоступные, что ограничивает проведение даже необходимых санитарных мероприятий, являются местами первичного накопления вредителя, который затем расселяется в сопредельные древостои.
Впервые заметное усыхание пихты в Томской области от уссурийского полиграфа было выявлено в 2008 г. В настоящее время он обнаружен в лесах южных районов области (Томского, Шегарского, Бакчарского, Зырянского, Первомайского и Тегульдетского), существует большая вероятность его распространения в северном направлении. Интенсивность очагов очень высокая, гибель деревьев в них составляет от 30 до 95% [8]. Особая опасность для лесопользования возникает из-за возможности пожаров при образовании обильного сухостоя в поврежденных лесах, а также в связи с наличием больших объемов порубочных остатков в процессе массовой заготовки пихтовой древесины китайскими фирмами в юго-восточных районах, что приводит к размножению вредителя.
В рамках проблемы сохранения пихтовых лесов от воздействия уссурийского полиграфа для устойчивого лесопользования необходимо решить ряд функциональных задач. Во-первых, выявить и количественно описать природные и антропогенные факторы, способствующие ускоренному росту вредителя в конкретных природно-климатических и социально-экономических условиях рассматриваемого субъекта.
Для Томской области (как в целом, так и для конкретных лесничеств) в качестве показателей, характеризующих опасность возможного распространения (ОВР) P. proximus, нами выделены следующие в порядке их значимости: 1) площадь очагов массового размножения вредителя; 2) степень повреждения насаждений в очаге; 3) расстояние от очага до используемых пихтовых лесов; 4) класс пожароопасности территории; 5) близость пихтовых лесов к транспортным путям, местам заготовки, складирования и переработки древесины, влияющих на направление распространения и расширение ареала вредителя; 6) погодный оптимум в период активного размножения; в частности, раннее наступление весны и отсутствие осадков в период массового выхода жуков с зимовки в мае-июне и заселения деревьев значительно увеличивает степень опасности; 7) преобладающее направление ветра в период весеннего лёта жуков; 8) повторяемость ураганных ветров (угроза массовых ветровалов и буреломов пихты, создающих обильную пищевую базу для короеда).
Процедура комплексной оценки ОВР состоит из двух этапов: 1)
определение балльного значения (от 0 до 3) по каждому фактору ОВР в
зависимости от степени интенсивности; 2) установление значимости каждого показателя ОВР по результатам экспертных оценок в виде весовых коэффициентов в интервале [0; 1], при сумме всех коэффициентов, равной 1 (формула 1):
где ЫБ - комплексный показатель ОВР, N1, Ы2, Ы3, Ы4, N, N, Ы7, N - факторы ОВР в баллах.
Учитывая многофакторность распространения опасного явления, на следующем этапе исследования важной задачей становится разработка универсальной интегрированной методики оценки рисков лесопользования. Под рисками лесопользования, вызванными массовым размножением уссурийского полиграфа, нами понимается вероятность ухудшения состояния лесных экосистем, возможной гибели древостоя в пихтовых насаждениях от инвазийного короеда, ведущей к значительному экономическому ущербу и потере средообразующих, водоохранных, защитных и иных функций лесов.
Методика оценки интегральной величины риска, предлагаемая нами, предусматривает не только анализ степени опасности возможного распространения вредителя, но и учет значения ресурсно-сырьевого и экологического потенциалов пихтовых лесов. Показатель риска лесопользования рассчитывается по формуле:
где FRэкол. - экологический риск, FRрес. - ресурсно-сырьевой риск для лесопользования; ЕР - экологический потенциал пихтовых лесов; FP -древесно-сырьевой потенциал пихтовых лесов; ЫБ - показатель, характеризующий степень опасности распространения полиграфа уссурийского.
Под древесно-сырьевым потенциалом понимается совокупность полезных свойств лесных сообществ для обеспечения сырьевых, пищесырьевых, кормовых, промышленно-сырьевых и энергетических функций экономики.
В разрезе лесничеств Томской области древесно-сырьевой потенциал пихтовых лесов рассчитывается по формуле [9]:
где FP - древесно-сырьевой потенциал пихтовых лесов, баллы; В - показатель среднего класса бонитета пихтовых насаждений, баллы; М - показатель запаса пихтовых насаждений, баллы; А - показатель среднего возраста пихтовых насаждений, баллы, £ - доля пихтовых лесов на лесопокрытой площади.
Косвенный ущерб от гибели лесных насаждений позволяет раскрыть экологический потенциал, под которым понимается совокупность полезных
^ = ЕР • Ж + БР • Ж,
(2)
БР = 2/3 • £ • (В + М + А),
(3)
свойств растительных сообществ, необходимых для, для выполнения их основных средообразующих, ландшафтно -защитных, ландшафтно-стабилизиру-ющих и хозяйственно-экологических функций [9]:
ЕР = 2/3 • £ • (В + Р +2), (4)
где ЕР - экологический потенциал пихтовых лесов, баллы; В - показатель среднего класса бонитета пихтовых насаждений, баллы; Р - показатель средней полноты пихтовых насаждений, баллы; 2 - показатель текущего прироста пихтовых насаждений, баллы, £ - доля пихтовых лесов на лесопокрытой площади.
Для корректной оценки влияния каждого из перечисленных средних таксационных показателей на величины ресурсного и экологического потенциалов, разнородные количественные значения были переведены в баллы от 1 до 5 на основании таблиц хода роста.
Для территорий, где отсутствует лесозаготовительная деятельность (защитные леса, особо охраняемые территории, заказники и т.д.) показатель экологического риска является приоритетным. Эксплуатационные леса целесообразно оценивать с позиции ресурсно-сырьевого риска с учетом экологической составляющей.
Итогом исследования является картографическая интерпретация произведенных расчетов, создание базы данных и серии карт, отражающих пространственную дифференциацию рисков для лесопользования, вызванных массовым размножением уссурийского полиграфа, с детальной характеристикой каждого вида природных опасностей.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 12-04-00801-а).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Невидимова О.Г., Волкова Е.С., Мельник М.А. Анализ природно-климатических опасностей на территории Томской области для оценки рисков природопользования // Экология урбанизированных территорий. - 2009. - № 2. - С. 71-77.
2. Баранчиков Ю.Н., Кривец С.А. О профессионализме при определении насекомых: как просмотрели появление нового агрессивного вредителя пихты в Сибири // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. - Т. 14. - Вып. 1. - Абакан: Изд-во ГОУ ВПО Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 2010. С. 50-52.
3. Баранчиков Ю.Н., Кривец С.А., Петько В.М., Керчев И.А., Анисимов В.А., Мизеева А.С. В погоне за уссурийским полиграфом // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. - Т. 14. - Вып. 1. - Абакан: Изд-во ГОУ ВПО Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 2011. - С. 52-54.
4. Гниненко Ю.И. Новые инвазивные дендрофильные организмы - возрастающее значение для лесов страны // Экологические и экономические последствия инвазий дендрофильных насекомых. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Красноярск, 25-27 сентября 2012 г. - Красноярск: ИЛ СО РАН, 2012. - С.12-15.
5. Гниненко Ю.И., Клюкин М.С. Уссурийский короед на территории России // Защита и карантин растений. - 2011. - № 11. - С. 32-33.
6. Волкова Е.С., Невидимова О.Г., Мельник М.А.. Комплексный риск-анализ природопользования на территории Томской области. - География и природные ресурсы. -2011. - № 2. - С. 39-46.
7. Лесной план Томской области на 2009 - 2018 гг. // Департамент развития предпринимательства и реального сектора экономики Томской области, 2008. - Книга 1. -238 с.
8. Кривец С.А., Бисирова Э.М. Оценка жизненного состояния пихты сибирской в очагах массового размножения уссурийского полиграфа Роїу^арИш ргвхішт (Coleoptera, Scolytidae) // Экологические и экономические последствия инвазий дендрофильных насекомых. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Красноярск, 25-27 сентября 2012 г. - Красноярск: ИЛ СО РАН, 2012. - С. 60-64.
9. Макаренко Е.Л. Оценка и картографирование экологического и древесно-сырьевого потенциала лесов (на примере Иркутской области) // География и природные ресурсы. -2007. - № 1. - С. 115-123.
© С.А. Кривец, Е.С. Волкова, М.А. Мельник, 2013
