CC BY
51Геоботаническое картографирование 2019 С. 18-38.
htpps://doi.org/10.31111/geobotmap/2019.18
© Д. Г. ГРУММО,1 Р. В. ЦВИРКО,1 Н. А. ЗЕЛЕНКЕВИЧ,1 Е. Я. КУЛИКОВА,1 О. В. СОЗИНОВ2
КАРТА РАСТИТЕЛЬНОСТИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «БЕЛОВЕЖСКАЯ ПУЩА»: ОПЫТ СОЗДАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
D. G. Grummo,1 R. V. TsviRKo,1 N. A. Zeliankevich,1 E. Y. Kulikova,1 О. V. SoziNov2 Vegetation map of the National Park "Belovezhskaya Pushcha":
creation and practical use experience
'Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси.
220072, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Академическая, 27.
V. F. Kuprevich Institute of Experimental Botany of NAS of Belarus. E-mail: zm.hrumo@gmail.com, zeliankevich_nat@mail.ru, r.tsvirko@tut.by, kulikova22@mail.ru 2Гродненский государственный университет им. Янки Купалы. 230023, Республика Беларусь, г. Гродно, ул. Ожешко, 22.
Yanka Kupala State University of Grodno. E-mail: ledum@list.ru
В 2013-2018 гг. на территории национального парка «Беловежская Пуща» (Республика Беларусь) проводились исследования фитоценотического разнообразия, в результате которых разработана классификационная схема растительности с использованием флористического подхода (метод Браун-Бланке). На основе авторских результатов исследований (1851 геоботаническое описание), анализа разновременной аэрокосмической информации, литературных и картографических источников, материалов земле- и лесоустройства составлена крупномасштабная (м. 1 : 100 000) карта растительности. В статье показано практическое применение геоботанической карты для идентификации ключевых (важных для сохранения биоразнообразия) местообитаний, а также для разработки научно обоснованного подхода к функциональному зонированию особо охраняемых природных территорий.
Ключевые слова: карта растительности, Беловежская Пуща, флористическая классификация, контролируемая классификация изображения, сегментация изображения, ключевые местообитания.
Key words: vegetation map, Belovezhskaya Pushcha, floristic classification, controlled classification of images, image segmentation, key habitats.
Номенклатура: Черепанов, 1995.
Введение
Беловежская Пуща — одна из старейших заповедных территорий Европы (Jaroszewicz at al., 2019). Первые упоминания о ней относятся к началу XV в. Сохранению уникального Беловежского лесного массива способствовало то, что в разные эпохи он являлся традиционным местом охоты литовских, польских, русских монархов и высокопоставленных особ (Черкас, 2007). Особо охраняемая природная территория (ООПТ) «Национальный парк "Беловежская Пуща"» расположена на юго-западе Беларуси (на границе с Республикой Польша), в пределах Каменецкого и Пружанского
районов Брестской области, Свислочского района Гродненской области (рис. 1). Площадь парка — 150 тыс. га.
Объект исследования имеет высокий природоохранный статус: национальный парк (с 1991 г.), Всемирное культурное наследие ЮНЕСКО (с 1992 г.), биосферный резерват ЮНЕСКО (с 1993 г.). Водно-болотное угодье «Болото Дикое», входящее в состав ООПТ, имеет статус Рамсарской территории (с 2015 г.).
История изучения растительного покрова Беловежской пущи
Первая карта лесов Беловежской пущи была составлена студентами Петербургской лесной академии при проведении лесо-учетных работ в 1825 г. (Черкас, 2007). Однако она, к сожалению, до настоящего времени не сохранилась (во всяком случае, в доступных литературных и архивных источниках). Самой раритетной из сохранившихся карт, отражающих разнообразие растительного покрова пущи, является карта, составленная по материалам лесоустройства 1860 г. Растительность на этой карте была отражена довольно обобщенными типологическими единицами: сосновый, еловый, лиственный лес, болото и т. д.
В конце XIX в. лесоустройством Беловежской пущи занимался один из первых ученых-лесотипологов России Н. К. Генко (Неволин, 2007). Результаты исследования были обобщены им в ряде работ (Генко, 1902а, б, 1903). В этих публикациях была представлена оригинальная классификация типов лесных насаждений, которая нашла свое отражение на лесоустроительных картах Беловежской пущи того времени. Растительный покров заповедной территории на них был показан еще достаточно схематично: сосна по сухому месту, сосна по болоту, лиственный лес по сухому месту и по болоту и т. д., болото, сенокос и т. д.
В 1910-1914 гг. проводилось лесоустройство под руководством ученого-лесовода Е. В. Алексеева. Был составлен картографический план хозяйства, который в настоящее время считается утерянным (Черкас, 2007).
С 1919 по 1939 гг. вся территория Беловежской пущи принадлежала Польше. С 1923 по 1928 г. директором резервата «Беловежская Пуща» был известный польский ботаник И. К. Пачоский. Он активно исследовал растительность пущи и в своей известной работе «Lasy Bialowiezy» (Paczoski, 1930) дал подробный анализ типологической структуры лесов данной территории. Однако ни геоботаническая, ни лесотипологическая карты в этом издании не приводятся и, по-видимому, исследователем не составлялись.
В работе М. Р. Романова (Romanow, 1929) представлена схема размещения 12 типов леса в Беловежской пуще в виде эдафической сетки местообитаний на основании соотношения растительности, богатства почвы и ее увлажнения. Данная схема типов с некоторыми изменениями была использована польскими таксаторами при проведении лесоустроительных работ в пуще под руководством В. И. Станкевича в 1930 г. (на этой лесоводственно-таксационной документации и картографической основе проводилось послевоенное лесоустройство 1952 г.) (Черкас, 2007).
Рис. 1. Географическое положение национального
парка «Беловежская пуща». Fig. 1. The geographical position of the National Park «Belovezhskaya Pushcha».
В 1939 г. Беловежская пуща вошла в состав Белорусской ССР, и на ее территории был организован Белорусский государственный заповедник «Беловежская пуща». Деятельность заповедника была возобновлена в октябре 1944 г. В 1945 г. массив Беловежской пущи был разделен при проведении государственной границы между Польской Народной Республикой и СССР, на территории Белоруссии осталось 74.5 тыс. га.
Составление геоботанической карты белорусской части Беловежской пущи являлось актуальной научной задачей, начиная с конца 1940-х гг. Над ее созданием работали: в 1947-1956 гг. — В. М. Николаева (Николаева, 1947, 1949, 1956), в 1955-1957 гг. — Б. М. Зефиров (Смирнов, 1969), в 1957-1974 гг. — Н. С. Смирнов (Смирнов, 1969,
1974). Исследования проводились силами сотрудников научного отдела заповедно-охотничьего хозяйства «Беловежская пуща», также привлекались студенты старших курсов лесотехнических институтов городов Минска, Львова, Казани, Ленинграда. К сожалению, полноценная карта растительности, несмотря на большое количество фактического материала, так и не была составлена. Лишь В. М. Николаева приводит «Схематическую карту распределения лесов Беловежской пущи» (Николаева, 1949), составленную на основе лесотипологической классификации И. Д. Юркевича (Юрке-вич, 1941, 1946, 1951).
В 1975 г. под руководством И. Д. Юркевича и Д. С. Голода была составлена сред-немасштабная «Карта растительности Белорусской СССР» (м. 1 : 300 000) (Карта...,
1975), на которой отражена и растительность Беловежской пущи. Эта работа до настоящего времени и являлась наиболее детальной геоботанической картой ООПТ из сохранившихся в архивах.
В 1980-1985 гг. в Беловежской пуще велись работы по созданию крупномасштабной карты растительности. Однако карта, вычерченная Второй минской лесоустроительной экспедицией (Лесотипологические..., 1984, 1986), так и не появилась в открытой печати и к настоящему времени считается утраченной. В научных архивах осталась только легенда карты, которая была разработана В. С. Гельтманом и В. Н. Толкачом на основе традиционного в отечественной картографии эколого-фитоценотического (доминантного) подхода (Лесотипологические., 1984).
В 2014-2015 гг. проведено очередное, 11-е лесоустройство Беловежской пущи, карта лесов построена на основе принятой типологической классификации (Лесоустроительный..., 2015).
В отличие от белорусской части, растительность польского сектора Беловежской пущи исследована более детально. С 1952 г. в пос. Беловежа (Bialowieza) работает геоботаническая станция Варшавского университета (Bialowieza Geobotanical Station, Faculty of Biology, University of Warsaw), где развернуты оригинальные исследования в области геоботанического картографирования. Карты растительности как в целом Беловежского национального парка (Bialowieski Park Narodowy), так и отдельных его участков приводятся в научных публикациях (Matuszkiewicz, Matuszkiewicz, 1954; Falinski, 1991, 1994а, б; Kwiatkowski, 1994; и др.).
Таким образом, проблема инвентаризации растительности национального парка «Беловежская пуща» с составлением крупномасштабной геоботанической карты до настоящего времени остается открытой и актуальной. С учетом современных тенденций развития тематического картографирования эти исследования необходимо было реализовать на принципиально новой платформе с использованием ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования Земли.
Особенности растительного покрова Беловежской пущи и ее положение в системе геоботанического районирования
Предваряя обзор карты растительности, следует кратко рассмотреть место белорусской части Беловежской пущи в системе геоботанического районирования, чтобы обосновать некоторые синтаксономические решения при тематическом картографировании.
Зональная структура растительности Беларуси определяется соотношением бо-реальных хвойных и неморальных лиственных лесов. Одним из критериев разграни-
чения Евразиатской таежной (хвойнолесной) и Европейской широколиственнолесной зон на территории Беларуси является граница сплошного распространения Picea abies (Гельтман, 1982). Для северной части страны была выделена геоботаническая подзона дубово-темнохвойных лесов, для южной — подзона широколиственно-сосновых лесов. Между ними (в составе Евразиатской таежной зоны) выделена подзона грабо-во-дубово-темнохвойных лесов, для которой характерно сочетание сосновых боров и ельников, близких по составу и структуре к лесам северной части Беларуси, с широколиственно-хвойными и широколиственными лесами, преобладающими в южной части страны. Так, северная граница данной подзоны пролегает вблизи северо-восточной границы ареала Carpinus betulus, южная — вблизи южной границы сплошного распространения Picea abies. Территориально подзона соответствует Прибалтийско-Белорусской ботанико-географической подпровинции (Растительность..., 1980).
Беловежская пуща расположена в юго-западной части Беларуси в пределах подзоны грабово-дубово-темнохвойных лесов, Неманско-Предполесского округа, и образует Беловежский геоботанический район (Юркевич, 1979). На данной территории широко распространены елово-сосновые и еловые кустарничково-зеленомошные леса южнотаежного облика, широколиственно-еловые леса с Carpinus betulus, дубово-грабово-сосновые и широколиственные леса с Picea abies и без нее. С одной стороны, здесь встречаются типичные сообщества, характерные для южной тайги, с другой — леса, характерные для Полесского региона. Видовой состав растительных сообществ часто образован различными географическими элементами — бореальными, среднеевропейскими, южносибирскими, субпонтическими, атлантическими. Однако, как справедливо отмечает Я. Б. Фалинский, большинство лесных сообществ Беловежской пущи относится к субконтинентальным или суббореальным «разновидностям», т. е. более сходно с лесами, расположенными далее к северу и востоку, а «торфяной ельник», например, здесь является реликтом голоценовой тайги (Falinski, 1968).
Принятая в легенде синтаксономическая схема флористической классификации согласуется с положением данной территории в системе геоботанического районирования. Хвойные и мелколиственные леса с развитым моховым покровом и преобладанием бореальных кустарничков и трав представлены синтаксонами класса Vaccinio-Piceetea Br.-Bl. in Br.-Bl. et al. 1939, мезофитные широколиственные леса, а также мелколиственные и сосновые неморальнотравные леса с Carpinus betulus отнесены к классу Carpino-Fagetea sylvaticae Jakucs ex Passarge 1968.
Методы исследований
Геоботаническая карта национального парка «Беловежская пуща» составлена в масштабе 1 : 100 000 и относится к типу обобщенных крупномасштабных. При составлении карты авторами были поставлены следующие задачи: отразить ценотическое разнообразие растительности, установить основные типологические категории сообществ и группировок (синтаксоны), дать оценку современного состояния растительного покрова, выявить наиболее ценные с природоохранной точки зрения объекты растительного покрова.
Карта составлена на основе авторских результатов исследования (2013-2018 гг.), анализа разновременной аэрокосмической информации, литературных и картографических источников, материалов земле- и лесоустройства.
Работа по составлению геоботанической карты состояла из 4 этапов.
1. Предполевой (камеральный) этап включал следующие подэтапы.
1.1. Сбор фондовых, архивных и литературных данных на территорию исследуемого объекта.
1.2. Подбор материалов космической съемки.
Для картографирования растительности были подобраны безоблачные космические снимки спутника Pleiades (сцена за 21.06.2013 г.) с разрешением 0.7 (после обработки — 0.5) м (панхроматический режим) и 2.8 (после обработки — 2.0) м (муль-тиспектральный режим). Для анализа динамики растительного покрова использовался архив спутниковых данных программы Landsat (за период 1985-2018 гг.). Для валидации
результатов исследований также использованы изображения, подготовленные на основе снимков высокого и сверхвысокого разрешения, доступных на геосервисах (Яндекс-карты, GoogleMaps, ESRI, Bing).
1.3. Первичная обработка космических снимков включала следующие работы: ввод и формирование изображения; предварительную обработку изображения (радиометрическую, геометрическую коррекцию, подавление шумов); создание синтезированных цветных изображений из комбинации спектральных каналов и др.
1.4. Проведение неконтролируемой автоматической классификации (метод isodata). Количество классов при такой обработке снимка соответствует предварительной легенде карты, составленной при изучении фондового материала, литературных источников, визуальном дешифрировании территории. Автоматическую классификацию проводили для всего набора цветных композитных изображений, созданных на основе различных синтезов спектральных каналов.
Перед обработкой лесные участки были исключены путем маскирования. Для них в качестве основы для разработки карты типов дешифровочных выделов использовались материалы базового лесоустройства. Это была вынужденная, но оправданная мера, поскольку лесоустроительные работы проводились с использованием более детальной аэрофотосъемки; в таксационных описаниях содержатся необходимые для демаркации некоторых картируемых единиц лесоводственно-таксационные характеристики (состав, возраст, бонитет насаждения, тип леса и др.).
1.5. Составление предварительной карты. Данный подэтап являлся завершающим моментом подготовительного периода. Для территории национального парка создавалось комбинированное цветное изображение (предварительная карта (прекарта) типов дешифровочных выделов), состоящее из материалов лесоустройства (так называемая «лесная зона») и данных неконтролируемой автоматической классификации (нелесные земли). Прекарта, составленная в результате предварительного дешифрирования, является основным материалом для планирования полевых исследований.
Все операции с пространственными данными выполнены в специализированных программных пакетах (ENVI, ArcGIS), а также с использованием платформы облачных вычислений Google Earth Engine.
2. Полевые исследования предусматривали наземное дешифрирование растительности по материалам спутниковой съемки. Работы в «лесной зоне» национального парка были направлены на проверку и уточнение выделения типов лесных растительных сообществ при базовом лесоустройстве. Рисунок растительного покрова нелесных земель (болота, луга, пашни и залежи, вырубки) создавался в результате детального полевого обследования.
В ходе полевых описаний проводился сбор данных о состоянии растительности классическими геоботаническими методами (Полевая..., 1964), но с использованием GPS-приемника для привязки точек описаний и треков путевых маршрутов.
При проведении наземных работ сопоставлялись данные прекарты с наземными данными. В зависимости от полученных результатов ранее выделенные классы могли объединяться или разделяться на несколько независимых. Количество пунктов наземных исследований для каждого класса могло варьировать в зависимости от степени однородности растительного покрова. Для всех новых или сложных для интерпретации классов количество точек описания было увеличено, чтобы при контролируемой автоматизированной классификации можно было набрать достаточный набор эталонных участков.
В специальные разделы бланков геоботанических описаний вносили информацию о степени нарушенности растительности, основных ведущих факторах природной и антропогенной динамики, наличии редких и охраняемых видов растений и т. д.
Всего в ходе полевых исследований выполнено 1851 геоботаническое описание, в том числе 743 лесных, 452 болотных и прибрежно-водных, 576 луговых, сегетальных и рудеральных сообществ (рис. 2). Объем полевых исследований позволил выявить и устранить возможные ошибки, возникающие при базовом лесоустройстве, провести описания практически всех крупных выделов растительности прекарты, а также сформировать репрезентативный объем наземных эталонов для «нелесных» земель.
Fig. 2. Location of geobotanical relevés (2013-2018).
3. Послеполевой (камеральный) этап включал 10 подэтапов.
3.1. Подготовка картографической основы.
3.2. Камеральная обработка полевых материалов.
На этом подэтапе составляли таблицы описаний фитоценозов. Помимо флористического состава и структуры сообществ, большое внимание уделялось характеристике древесного яруса. Это было необходимо не только для типизации лесных сообществ, но и для отграничения их от фитоценозов лесных болот.
Для обработки геоботанических описаний и построения синтаксономической системы использована интегрированная ботаническая информационная система JUICE, на платформе которой с помощью программы TWINSPAN была выполнена первичная сортировка описаний и выделены однородные по флористическому составу группы.
В пределах каждой группы (кластера) были выбракованы геоботанические описания, отклоняющиеся по составу, а также имеющие переходные (промежуточные) признаки между соседними кластерами. Далее проводили анализ с выделением диагностических, константных, доминантных видов растений и составлением характеризующих и синоптических таблиц. Диагностические виды синтаксонов определялись в большинстве случаев исходя из значений коэффициента верности (ф-коэффициент), пороговые значения которого приняты на уровне 15 (для удобства он умножен на 100), для высоко диагностических видов — >50. При расчетах ф-коэффициента проведена процедура выравнивания групп описаний.
На основании анализа индикаторной группы видов (диагностических, константных и доминантных) выделялись синтаксоны разного иерархического уровня (ассоциация, субассоциация, вариант, фация) и разрабатывалась классификационная схема растительности национального парка «Беловежская пуща».
3.3. Разработка итоговой легенды
На карте отражен современный растительный покров, который представляет динамическую систему, состоящую как из коренных, так и производных растительных сообществ, находящихся на разных стадиях восстановления или деградации.
Легенда построена по иерархическому принципу. Высшие единицы легенды — типы и группы типов растительности эколого-фитоценотической классификации. Таких категорий — 5: лесная, кустарниковая, болотная, луговая, антропогенная растительность (довольно обобщенная типологическая категория, которая объединяет рудеральную, сегетальную растительность, растительность вырубок). Лесная растительность подразделена на хвойные, широколиственно-хвойные, широколиственные, мелколиственные леса, которые также являются единицами эколого-фитоценотической классификации.
Основной картируемой единицей является ассоциация — синтаксон флористической классификации растительности (метод Браун-Бланке). Выбор в пользу этого методологического подхода был обусловлен рядом причин. Во-первых, геоботаническое картографирование с применением флористического подхода позволяет выделить довольно крупные единицы хорошо очерченной экологии и динамического статуса. Во-вторых, для польской части Беловежской пущи карты растительности традиционно составляются именно на основе данного подхода. Применение единого подхода к созданию геоботанических карт позволит в дальнейшем интегрировать исследования белорусских и польских ученых, расширить трансграничное сотрудничество в области сохранения ценофонда этого природного раритета.
Классификация разработана на основе сравнительного анализа синтаксонов лесной растительности, установленных в соседних регионах Европы: K. Dierssen (1982, 1996), W. Matuszkiewicz (2005; Matuszkiewicz et al., 2012), J. M. Matuszkiewicz (2008), Vege-tace Ceské republiky (Vegetace..., 2007, 2009, 2011, 2013). При установлении названий ассоциаций и субассоциаций и проведении сравнительного анализа учитывались различные региональные работы (Matuszkiewicz, Matuszkiewicz, 1954; Czerwinski, 1978; Falinski, 1991, 1994а, б; Kwiatkowski, 1994; Булохов, Соломещ, 2003; Семенищенков, 2014; L^dowe ekosystemy..., 2016; Продромус..., 2019; и др.).
3.4. Составление дополнительных вспомогательных тематических карт, отражающих динамику растительности, локализацию факторов негативного воздействия антропогенного и естественного происхождения и др. (рис. 3, 4). Это необходимо для идентификации сообществ восстановительных фаз ассоциаций флористической классификации, определения зон влияния хозяйственного воздействия на структуру растительных сообществ.
При построении этих карт использовались как результаты собственных наземных и дистанционных исследований (ретроспективный анализ архива спутников программы Landsat), так и данные доступных web-gis проектов для мониторинга биоразнообразия и хозяйственного воздействия (Global Forest Watch, Land Cover Dynamics, OneSoil и др.).
3.5. Насыщение геоботанической информацией планов лесонасаждений, устранение погрешностей типизации лесных растительных сообществ, изменение их контуров.
3.6. Создание обучающих выборок эталонов (для растительности безлесных территорий национального парка) и выполнение предварительной классификации.
Для каждого класса эталонов случайным образом нами сформированы тренировочная (70 %) и тестовая (30 %) выборки, а также выполнена предварительная классификация методом Random Forest с различными параметрами.
Для классификации использовался алгоритм контролируемой классификации изображения с предварительной сегментацией. Этот объектно-ориентированный процесс похож на традиционный подход к классификации пиксельного изображения, использующий методы контролируемой и неконтролируемой классификации. Однако вместо того, чтобы классифицировать пиксели, процесс классифицирует сегменты, которые можно рассматривать как суперпиксели (SNIC-Simple Non-Iterative Clustering). Алгоритм классификации включает 3 основные операции (Растительность., 2017):
• сегментация изображения — группирует вместе соседние пиксели со сходным цветом и геометрическими характеристиками;
• обучение классификатора — выполняется с использованием набора тренировочных данных (полевых описаний) и сегментированного растра по алгоритму Random Forest;
• классификация растра (выходными данными является набор тематических растровых данных в соответствии со схемой, разработанной в процессе обучения).
Рис. 3. Фрагмент карты факторов антропогенного воздействия на растительный покров национального парка «Беловежская пуща». Fig. 3. Map fragment "Factors of anthropogenic impact on the vegetation cover of the National Park «Belovezhskaya Pushcha»".
Рис. 4. Фрагмент карты потери лесов на территории национального парка «Беловежская пуща» по разновременным периодам. Fig. 4. Map fragment "Forest loss on the territory of the National Park "Belovezhskaya Pushcha" for different periods".
Общее количество полигонов обучающей выборки — 1018, их площадь — 1715 га. Каждый полигон получил номинальное цифровое значение в зависимости от принадлежности к определенному синтаксону. Для анализа и построения легенды карты использовались не все синтаксоны, выделенные при классификации растительности. В эту выборку были отобраны только те синтаксономические единицы, которые достоверно (точность выделения >60 %) распознавались в ходе предварительного анализа. Качество классификации оценивалось с использованием полной матрицы ошибок, в которой используется кросс-табуляция для установления соответствия между полученными разными способами значениями идентичных классов. Классы, качество выделения которых было <60 %, объединялось с близкими классами.
3.7. Проведение итоговой контролируемой классификации (аналогично п. 3.6).
3.8. Оценка достоверности результатов итоговой классификации (аналогично п. 3.6). Достоверность классификации в наших исследованиях составила в среднем 83.7 %.
3.9. Объединение аналитических карт, генерализация (геометрическая и географическая), создание единого векторного слоя, расчет площадей картируемых единиц.
3.10. Создание составительского оригинала карты.
На каждом выделе растительности в центре проставлялся номерной индекс, отвечающий его содержанию по рабочей легенде карты, а окраска выдела соответствует принятому цвету шкалы. В системе красочно-штриховых обозначений использовалась цветовая гамма, принятая в отечественной картографии (Юркевич, 1979) и лесоустроительной практике (Рабочие., 2010).
4. Полевая проверка геоботанической карты. В полевых условиях (2018 г.) проводилась итоговая проверка карты растительности ООПТ с составлением протокола достоверности.
Результаты
Фрагмент карты растительности национального парка «Беловежская Пуща» приведен на рис. 5. Полная легенда этой карты представлена в табличной форме (табл. 1): в первом столбце указан номер легенды, во втором — названия растительных сообществ на доминантной основе, в третьем — синтаксоны флористической классификации, в четвертом и пятом — сведения о занимаемой площади (гектары и проценты соответственно).
Основная картируемая единица легенды карты — ассоциация (синтаксон флористической классификации растительности), однако наряду с ассоциацией для отображения типологии растительного покрова используются синтаксоны как более высокого иерархического ранга (союз, класс), так и более низкого (вариант, фация), а также безранговые сообщества.
Следует отметить, что варианты и фации использованы для более детального отражения ценотического разнообразия, в том числе и для растительных сообществ, находящихся в разных стадиях восстановления или деградации. Следуя трактовкам школы Браун-Бланке, под фацией мы понимаем наиболее мелкую синтаксономическую единицу, выделяемую на основе преобладания определенного вида. Обедненные варианты сообществ, в которых отсутствует достаточное количество диагностических видов, отдельно представлены на карте единицей inops. Как правило, этот вариант характерен для мо-лодняков лесокультур. В легенде картируемые единицы, отражающие демутационные или дигресионные фазы ассоциации, маркируются буквенными индексами.
Неоднородные участки растительности, состоящие из регулярно и многократно чередующихся сообществ, представлены на карте комплексами — так называемыми phytocoenoses-complex ^аНшЫ, 1994б). В легенде сообщества комплекса отделяются друг от друга знаком «+».
Всего в легенде карты представлено 75 картируемых единиц растительности, в том числе лесных — 40, кустарниковых — 4, болотных — 13, луговых и пустош-ных — 11, рудеральной и сегетальной растительности — 6, вырубок и нарушенных лесных местообитаний — 1. Прочие территории (воды, селитебная застройка и др.) отражены самостоятельными единицами.
Таблица 1
Легенда к карте растительности национального парка «Беловежская пуща» (по состоянию на 2018 г.)
Legend to the vegetation map of the National Park «Belovezhskaya Pushcha» (2018)
№ Растительные сообщества Синтаксоны Площадь
га %
1 2 3 4 5
I. ЛЕСНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 124246.3 82.9
ХВОЙНЫЕ, ШИРОКОЛИСТВЕННО-ХВОЙНЫЕ ЛЕСА И ВТОРИЧНЫЕ 80369.8 53.3
МЕЛКОЛИСТВЕННЫЕ ЛЕСА НА ИХ МЕСТЕ
1 Сосновые лишайниково-зеленомошные Асс. Cladino-Pinetum sylvestris Juraszek 1928 58.0 <0.1
2 Сосновые кустарничково-зеленомош-ные Асс. Peucedano oreoselini-Pinetum sylvestris W. Matuszkiewicz 1962 29612.9 19.6
2a Сосново-березовые с елью, дубом кустарничково-зеленомошные с Асс. Peucedano oreoselini-Pinetum sylvestris фация Betula pendula 392.4 0.3
лугово-лесными видами
2b Сосновые и березово-сосновые молод-няки с разреженным травяно-кустар- Асс. Peucedano oreoselini-Pinetum sylvestris вар. inops 2161.1 1.4
ничковым покровом и зелеными мхами
3 Дубово-елово-сосновые кустарничко-во-травяно-зеленомошные Асс. Querco roboris-Pinetum sylvestris (W. Matuszkiewicz 1981) J. Matuszkiewicz 1988 24274.3 16.1
3a Березовые с осиной, сосной, елью, дубом злаково-орляковые с зелеными Асс. Querco roboris-Pinetum sylvestris фация Betula pendula 1996.1 1.3
мхами
3b Дубово-елово-сосновые злаково-орля-ковые молодняки Асс. Querco roboris-Pinetum sylvestris вар. inops 1572.2 1.0
4 Сосновые и елово-сосновые чернично-зеленомошные, в сочетании с кустар-ничково-молиниево-сфагново-долго- Асс. Molinio caeruleae-Pinetum sylvestris W. Matuszkiewicz et J. Matuszkiewicz 1973 9613.0 6.4
мошными
4a Березовые с сосной сфагново-долго-мошные с болотными кустарничками, заболачивающиеся Субасс. Molinio caeruleae-Pinetum sylvestris ledetosum palustris Bulokhov 1991 фация Betulapubescens 386.0 0.3
4b Березовые с сосной молиниево-долго-мошные Асс. Molinio caeruleae-Pinetum sylvestris фация Betula pendula 530.2 0.4
5 Сосновые кустарничково-сфагновые Асс. Vaccinio uliginosi-Pinetum sylvestris de Kleist 1929 1083.5 0.7
5a Сосновые кустарничково-сфагново-зеленомошные, осушенные Асс. Vaccinio uliginosi-Pinetum sylvestris вар. Vaccinium myrtillus 256.1 0.2
6 Сосновые пушицево-кустарничково-сфагновые Асс. Sphagno-Pinetum sylvestris Kobendza1930 92.8 0.1
7 Сосновые и пушистоберезово-сосновые с елью и ольхой черной осоково- Сооб. Pinus sylvestris-Carex appropinquata-Sphagnum centrale 1022.6 0.7
травяно-гипново-сфагновые
8 Еловые и широколиственно-еловые кисличные с неморальными травами и Асс. Querco roboris-Piceetum abietis W. Matuszkiewicz et Polakowski 1955 1143.0 0.8
зелеными мхами
8a Широколиственно-елово-сосновые кисличные с участием неморальных Асс. Querco roboris-Piceetum abietis фация Pinus sylvestris 1987.8 1.3
трав и зелеными мхами
8b Елово-березовые сложные (с дубом, липой, кленом, грабом) кисличные с Асс. Querco roboris-Piceetum abietis фация Betula pendula 757.3 0.5
участием неморальных видов
8c Елово-осиновые сложные (с дубом, Асс. Querco roboris-Piceetum abietis 410.1 0.3
28 липой, кленом, грабом) кисличные фация Populus tremula
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5
8d Еловые с дубом молодняки злаково- Асс. Querco roboris-Piceetum abietis 506.1 0.3
орляково-кисличные вар. inops
9 Еловые чернично-сфагново-долгомош- Асс. Sphagno girgensohnii-Piceetum 626.9 0.4
ные abietis Polakowski 1962
9a Березовые и елово-березовые Асс. Sphagno girgensohnii-Piceetum 732.8 0.5
чернично-сфагново-долгомошные abietis фация Betula pendula
9b Черноольхово-еловые приручьевые Асс. Carici remotae-Piceetum abietis 181.5 0.1
Semenishchenkov 2014
9c Елово-сосновые с ольхой черной Асс. Carici remotae-Piceetum abietis 973.1 0.6
приручьевые фация Pinus sylvestris
ШИРОКОЛИСТВЕННЫЕ ЛЕСА И ВТОРИЧНЫЕ МЕЛКОЛИСТВЕННЫЕ 15216.9 10.2
ЛЕСА НА ИХ МЕСТЕ
10 Смешанные липово-дубово-грабовые Асс. Tilio cordatae-Carpinetum betuli 4283.0 2.9
неморально-травяные Traczyk 1962
10a Дубравы сложные (с липой, грабом, Асс. Tilio cordatae-Carpinetum betuli 3421.4 2.3
кленом, елью) неморально-травяные фация Quercus robur
10b Сосновые сложные (с дубом, липой, Асс. Tilio cordatae-Carpinetum betuli 4656.7 3.1
кленом, грабом) неморально-травяные фация Pinus sylvestris
10c Березовые сложные (с осиной, дубом, Асс. Tilio cordatae-Carpinetum betuli 2205.4 1.5
липой, кленом, грабом) неморально- фация Betula pendula
травяные
10d Осиновые сложные (с дубом, липой, Асс. Tilio cordatae-Carpinetum betuli 650.4 0.4
кленом, грабом) неморально-травяные фация Populus tremula
ЛИСТВЕННЫЕ ЛЕСА В ДОЛИНАХ РЕК 9664.1 6.6
11 Черноольховые и ясенево-чернооль- Асс. Stellario nemorum-Alnetum 1587.5 1.1
ховые снытевые glutinosae Lohmeyer 1957
11a Ясенево-черноольхово-дубовые сны- Асс. Stellario nemorum-Alnetum 85.8 0.1
тевые glutinosae фация Quercus robur
12 Черноольховые с елью, ясенем слож- Асс. Circaeo alpinae-Alnetum 6530.9 4.4
ные, высокотравные, заболоченные glutinosae Oberd. 1953
12a Черноольхово-еловые высокотравные, Асс. Circaeo alpinae-Alnetum 456.3 0.3
заболоченные glutinosae фация Picea abies
12b Березовые и черноольхово-березовые Асс. Circaeo alpinae-Alnetum 557.1 0.4
высокотравные, заболоченные glutinosae фация Betula pendula
12c Березовые и черноольхово-березовые Асс. Circaeo alpinae-Alnetum 446.5 0.3
крапивные молодняки glutinosae вар. inops
ЛИСТВЕННЫЕ БОЛОТНЫЕ ЛЕСА 18995.5 12.8
13 Черноольхово-кочедыжниковые Асс. Carici elongatae-Alnetum 10039.3 6.7
glutinosae Tüxen 1931
13a Черноольхово-березовые кочедыжни- Асс. Carici elongatae-Alnetum 1894.7 1.3
ково-таволговые glutinosae фация Betula pendula
14 Черноольховые гигрофильно-травяно- Асс. Carici acutiformis-Alnetum 2215.9 1.5
осоковые glutinosae Scamoni 1935
14a Березовые гигрофильно-травяно-осо- Асс. Carici acutiformis-Alnetum 576.0 0.4
ковые glutinosae фация Betula pubescens
15 Черноольховые болотнопапоротни- Асс. Thelypterido palustris-Alnetum 1882.2 1.3
ковые glutinosae Klika 1940
16 Березовые болотнопапоротниковые с Асс. Thelypterido palustris-Betuletum 2387.4 1.6
разреженным сфагновым покровом pubescentis Czerwinski 1972
II. КУСТАРНИКОВАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 2797.4 1.9
17 Ивняки пойменные Асс. Salicetum fragilis Passarge 1957 8.6 <0.1
18 Ивовые заросли на евтрофных болотах Асс. Salicetum pentandro-auritae 275.8 0.2
Passarge 1957
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5
19 Ивовые заросли на мезотрофных болотах Асс. Salicetum auritae Jonas 1935 2504.0 1.7
20 Заросли ивы розмаринолистной и березы низкой с осоковым травостоем Асс. Betulo humilis-Salicetum repentis Oberd. 1964 9.0 <0.1
III. БОЛОТНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 9143.1 6.1
ТРАВЯНО-ОСОКОВАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ НИЗИННЫХ БОЛОТ И 8072.8 5.4
ЛИТОРАЛЬНОЙ ЗОНЫ ВОДОЕМОВ
21 Комплекс гигрофитных и гидрофитных сообществ монодоминантных высоких трав Комплекс (доминируют асс. Equise-tetum fluviatilis Nowinski 1930 + асс. Phragmitetum australis Savic 1926 + асс. Typhetum latifoliae Nowinski 1930, локально асс. Caricetum gracilis Savic 1926) 578.0 0.4
22 Комплекс гигрофитных злаковых сообществ Комплекс (доминируют асс. Phragmitetum australis Savic 1926 + асс. Phalaridetum arundinaceae Libbert 1931) 825.0 0.6
22a Гигрофитные сообщества с преобладанием осоки ложносытевой Асс. Cicuto virosae-Caricetumpseudo-cyperi Boer et Sissingh in Boer 1942 155.4 0.1
23 Гигрофитные сообщества с преобладанием осоки острой Асс. Caricetum gracilis Savic 1926 245.1 0.2
24 Гигрофитные сообщества с преобладанием осоки высокой Асс. Caricetum elatae Koch 1926 66.4 <0.1
25 Гигрофитные и гидрофитные сообщества с преобладанием осоки вздутой Асс. Equiseto fluviatilis-Caricetum rostratae Zumpfe 1929 360.4 0.2
26 Гигрофитные сообщества с преобладанием осоки волосистоплодной Асс. Peucedano palustris-Caricetum lasiocarpae Tüxen ex Balátová-Tulác-ková 1972. 1429.2 1.0
27 Гигрофитные сообщества с преобладанием осоки сближенной Асс. Caricetum appropinquatae Aszód 1935 69.8 <0.1
28 Гигрофитные сообщества с преобладанием осоки дернистой Асс. Comaro palustris-Caricetum ces-pitosae (Dagys 1932) Balátová-Tulácková 1978 22.3 <0.1
29 Комплекс гигрофитных крупноосоковых сообществ Комплекс (доминируют асс. Peucedano palustris-Caricetum lasiocarpae Tx. ex Balátová-Tulácková 1972 + асс. Caricetum elatae Koch 1926, локально асс. Equiseto fluviatilis-Caricetum rostratae Zumpfe 1929, асс. Caricetum diandrae Jonas 1933) 4194.4 2.8
30 Комплекс гигрофитных и гидрофитных сообществ злаков и корневищных осок Комплекс (доминируют асс. Caricetum acutiformis Eggler 1933 + асс. Caricetum gracilis Savic 1926 + асс. Caricetum vesicariae Chouard 1924) 105.8 0.1
31 Гигромезофитные сообщества с преобладанием осоки черной с фрагментами деградированных сенокосов Асс. Caricetum nigrae Braun 1915, локально асс. Cnidio dubii-Deschamp-sietum cespitosae Passarge 1960 21.0 <0.1
ОСОКОВО-МОХОВАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ НИЗИННЫХ И 1070.3 0.7
ПЕРЕХОДНЫХ БОЛОТ
32 Осоково-пушицево-травяно-сфагновые сообщества Комплекс (доминируют асс. Sphagno recurvi-Caricetum rostratae Steffen 1931 + асс. Sphagno recurvi-Caricetum lasiocarpae Zólyomi 1931) 1070.3 0.7
IV. ЛУГОВАЯ И ПУСТОШНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 6363.5 4.0
33 Псаммофитные травяные сообщества с Асс. Corniculario aculeatae-Coryne- 15.2 <0.1
3o булавоносцем седым phoretum canescentis Steffen 1931
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5
34 Психромезофитные сообщества с бе- Асс. Campanulo rotundifoliae-Dianthe- 34.5 <0.1
лоусом торчащим tum deltoidis Balátová-Tulácková 1980
35 Ксеромезофитные луговые сообщества Асс. Poetum angustifoliae Shelyag et al. 32.3 <0.1
с мятликом узколистным 1986
36 Мезофитные луговые сообщества Сообщества союза Arrhenatherion 2773.6 1.8
elatioris Luquet 1926 (асс. Trifolio-Fes-
tucetum rubrae Oberdorfer 1957, асс.
Deschampsio-Festucetum rubrae
Sapegin 1986, асс. Festucetum pratensis
Soó 1938)
37 Гигромезофитные сообщества с луго- Асс. Cnidio dubii-Deschampsietum 479.8 0.3
виком дернистым cespitosae Passarge 1960
38 Гигромезофитные сообщества с бухар- Асс. Holcetum lanati Issler 1934 63.3 <0.1
ником шерстистым
39 Гигромезофитные сообщества с ситни- Асс. Juncetum effusi (Pauca 1941) Soó 47.4 <0.1
ком развесистым 1947
40 Гигромезофитные сообщества с Асс. Lysimachio vulgaris-Filipendule- 25.8 <0.1
лабазником вязолистным tum ulmariae Balátová-Tulácková 1978
41 Гигромезофитные сообщества с лисо- Асс. Poo palustris-Alopecuretum 940.2 0.6
хвостом луговым pratensis Shelyag-Sosonko et al. in
Shelyag-Sosonko et al. 1987
42 Комплекс гигромезофитных сообществ Комплекс (асс. Alopecuro pratensis- 1023.8 0.7
с двукисточником тростниковидным, Phalaroidetum arundinaceae Turuba-
лисохвостом луговым и кострецом nova et al. 1986 + асс. Bromopsi-Phala-
безостым roidetum arundinaceae (Markov 1955)
Naumova 1986)
43 Комплекс мезогигрофитных травяных Комплекс (доминируют асс. Caricetum 927.6 0.6
сообществ gracilis Savic 1926 + асс. Caricetum
ripariae Máthé et Kovács 1959, локаль-
но асс. Phalaridetum arundinaceae
Libbert 1931, асс. Scirpetum sylvatici
Ralski 1931)
V. АНТРОПОГЕННАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 7208.9 4.8
РУДЕРАЛЬНАЯ И СЕГЕТАЛЬНАЯ РА СТИТЕЛЬНОСТЬ 6133.3 4.1
44 Сообщества корневищнозлаковых
стадий восстановительных сукцессий:
44a с доминированием пырея ползучего Асс. Convolvulo arvensis-Elytrigietum 2425.8 1.6
repentis Felföldy 1943
44b с доминированием костреца Асс. Convolvulo arvensis-Brometum 668.2 0.4
безостого inermis Elias 1979
45 Сообщества многолетних и двулетних Сообщества союзов Senecionion fluvi- 1037.0 0.7
высоких нитрофильных трав во влаж- atilis Tx. ex Moor 1958 и Aegopodion
ных местообитаниях podagrariae Tx. 1967 nom. conserv.
propos. (асс. Symphyto officinalis-
Anthriscetum sylvestris Passarge 1975,
асс. Calystegio-Eupatorietum Görs
1974)
46 Сообщества двулетних и многолетних Сообщества союза Dauco-melilotion 107.0 0.1
высокотравных ксеромезофитов и Görs ex Rostanski et Gutte 1971 (асс.
мезофитов Melilotetum albo-officinalis Sissingh
1950, асс. Tanaceto vulgaris-Artemisie-
tum vulgaris Sissingh 1950, сообщество
Solidago canadensis)
47 Однолетние сегетальные сообщества на Сообщества класса Papaveretea 1895.3 1.3
пахотных землях (зерновых и rhoeadis S. Brullo et al. 2001 (асс.
пропашных культур) Centaureo-Aperetum spicae-venti
Solomakha 1989, асс. Gnaphalio
uliginosae-Matricarietum perforatae
Gamor 1987, асс. Fallopio convolvuli-
Chenopodietum albi Solomakha 1990)
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5
РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ВЫРУБОК 1075.6 0.7
48 Травяные сообщества лесных вырубок Сообщества союза ЕрИоЫоп ащтй- 1075.6 0.7
/оШ ОЬе^. 1957 (асс. ^еМ1еШт а^и1-
йт Jouanne et №оиа^ 1929, асс. КиЬо
idaei-Calamagrostietum arundinaceae
Fajmonova 1986, асс. Senecют-Epilo-
ЫеШт angusti/oШ Ниеск 1931)
ПРОЧИЕ ЗЕМЛИ И ВОДЫ 324.1 0.3
49 Водоемы и водотоки 217.8 0.2
50 Прочие земли 106.3 0.1
Карта растительности является основой для организации мониторинга биоразнообразия национального парка «Беловежская Пуща». Здесь следует особо отметить, что в современных социально-экономических реалиях с доминантой скептического отношения к проблемам фундаментальной ботаники и геоботанического картографирования от ботаников-картографов требуется умение не только составить тематическую карту, но и доказать необходимость ее использования для решения конкретных практических задач (Атлас., 2013). Последнему особенно способствует стремительный научно-технический прогресс, который затронул и геоботаническое картографирование. К концу истекшего столетия возможности картографического метода исследования растительности необыкновенно расширились за счет создания и внедрения геоинформационных технологий. Их применение позволяет при наличии адекватной пространственно распределенной информации по региону создавать практически неограниченное число виртуальных тематических карт и анализировать их в самых различных сочетаниях (Юрковская, 2012). В настоящее время на смену традиционному взгляду, когда карта растительности является лишь конечным продуктом, приходит альтернативный подход, в соответствии с которым карта становится базой хранения и отображения данных в сочетании с функцией их последующей многофункциональной переклассификации.
В качестве примера практического использования приведем опыт использования геоботанической карты для идентификации ключевых (важных для сохранения биоразнообразия) местообитаний и разработки научно-обоснованного подхода к функциональному зонированию ООПТ «Беловежская Пуща».
Работа состояла из 2 этапов: 1) инвентаризационного (аналитического) и 2) синтетического. Первый этап предусматривал составление крупномасштабных (м. 1 : 100 000) аналитических карт, отражающих современное состояние и функции элементов биологического разнообразия национального парка «Беловежская пуща».
Геоботаническая карта и сопряженные с нею базы данных являются основой для создания других тематических карт:
Карта биотопов составлена на основе классификации системы EUNIS (Davies, 2004).
Карта «Редкие и типичные биотопы» составлена в соответствии с требованиями национального законодательства (Ахова., 2014).
Карта «Редкие и охраняемые виды растений и животных» показывает места произрастания дикорастущих видов растений и места обитания диких животных, включенных в Красную книгу Республики Беларусь (Красная., 2015).
Карта «Видовое разнообразие растительного покрова» построена на основе показателя «среднее число видов (высших сосудистых растений, мохообразных) на единицу площади (100 м2)».
Карта «Разнообразие местообитаний» отражает количество местообитаний системы ЕЦЫТЕ на единицу площади (регулярная сеть 1*1 км).
Карта «Современное состояние растительности» отражает степень нарушений растительного покрова в результате негативного воздействия антропогенных и естественных факторов.
Второй этап предусматривал интеграцию поэлементных тематических карт в итоговую комплексную карту. Для этих целей векторные тематические карты преобразовали
в бинарные растровые изображения, в которых значения каждого пикселя условно кодировали как «0» и «1» по следующей схеме (табл. 2, рис. 6). Затем из бинарных сцен формировали единую мозаику, используя формулу алгебры растра:
I = BioD^Tr,
где I — комплексный показатель биоразнообразия, BioD — уровень биоразнообразия (остальные обозначения см. табл. 2):
BioD = (50%хйВ)+(30%хй5)+(10%ха)+(10%х^).
Таблица 2
Значение в бинарных сценах, используемых для построения синтетической карты значимости территории для сохранения биологического разнообразия
Meaning in binary scenes used to creation a synthetic map of the conservation value of the territory for preservation of biological diversity
Тематическая карта Код признака Признак Значение бинарной сцены
Редкие и типичные биотопы RB присутствуют отсутствует 1 0
Редкие и охраняемые виды растений и животных RS присутствуют отсутствует 1 0
Видовое разнообразие растительного покрова (количество видов на единицу площади) а высокое (>35 видов / 100 м2) низкое и среднее (<35 видов / 100 м2) 1 0
Разнообразие местообитаний в высокое (>15 типов местообитаний / 1 км2) низкое и среднее (<15 типов местообитаний / 1 км2) 1 0
Нарушенность растительного покрова Tr слабо- и средненарушенная растительность сильнонарушенная и полностью уничтоженная природная растительность 1 0
«Видовое разнообразие»
Шь
i^'Viiiv-i"'*''-
А* ■■" рг$
» ,• Ш - :ч
«Разнообразие «Редкие и охраняемые виды
«Нарушенность растительного местообитаний»
растений» покрова»
Значение бинарной сцены I I 0
Рис. 6. Схема формирования мозаики синтетической карты местообитаний, важных для сохранения биологического разнообразия национального парка «Беловежская пуща». Fig. 6. The scheme of mosaic forming of the synthetic map of habitats importance for the preservation of biological diversity of the National Park «Belovezhskaya Pushcha».
Тематическая интегральная карта (рис. 7), отражающая участки, важные для сохранения биологического разнообразия, легко увязывается с материалами лесоустройства и рекомендуется к использованию для проектирования и выполнения природоохранных и хозяйственных мероприятий на территории национального парка «Беловежская Пуща». Однако такие карты достаточно дробные (оптимальная целевая нагрузка для них — лесоустроительный (геоботанический) выдел) и для целей пространственной планировки крупных территорий (в частности, функционального зонирования данной ООПТ) малопригодны.
Для выделения крупных пространственных единиц при анализе значимости для сохранения биологического разнообразия территорию национального парка «Беловежская Пуща» разбивали на регулярную сеть с размером ячейки 1*1 км и в пределах этих ячеек (с использованием инструментов Spatial Analyst программы ArcGIS) вычисляли зональную статистику значений для растра (см. рис. 7). При построении итоговой карты использовалось значение медианы для выборки значений всех ячеек зоны (рис. 8). С использованием интегральной карты нами разработан перспективный вариант оптимизации функционального зонирования национального парка «Беловежская пуща».
Полученные нами научные и практические результаты, разумеется, не предполагают окончательной оценки существующей ситуации в национальном парке «Беловежская Пуща», поскольку из-за ограниченности финансирования и особой сложности объекта многие вопросы в исследованиях не затрагивались.
В настоящее время ведется работа над поиском дополнительных критериев, важных для выделения ключевых местообитаний, разрабатываются и тестируются новые методы анализа данных дистанционного и наземного мониторинга. Авторы осознают необходимость продолжения и углубления исследования в избранном направлении и рассматривают собранный и проанализированный материал как основу для дальнейших более детальных выводов.
Рис. 7. Фрагмент карты значимости территории для сохранения биологического разнообразия национального парка «Беловежская пуща». Fig. 7. The map fragment "Conservation value of the National Park "Belovezhskaya Pushcha" for preservation of biological diversity".
Рис. 8. Фрагмент карты стратификации территории национального парка «Беловежская Пуща» по уровню значимости (I) для сохранения биологического разнообразия.
Fig. 8. The map fragment of the stratification of the National Park «Belovezhskaya Pushcha» territory by level of significance (I) for the conservation of biological diversity.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Атлас особо охраняемых природных территорий Санкт-Петербурга. 2013 / Отв. ред. В. Н. Храмцов, Т. В. Ковалева, Н. Ю. Нацваладзе. СПб. 176 с.
Ахова навакольнага асяроддзя i прыродакарыстанне. Тэрыторьи. Раслшны свет. Правшы вылучэння i аховы тыповых i рэдюх бiятопаy, тыповых i рэдюх прыродных ландшафтау: ТКП 17.12-06-2014 (02120). Введ. 22.05.14. 2014. Минск. 106 с. (Охрана окружающей среды и природопользование. Территории. Растительный мир. Правила выделения и охраны типичных и редких биотопов, типичных и редких природных ландшафтов). (На белорус. яз.)
Булохов А. Д., Соломещ А. И. 2003. Эколого-флористическая классификация лесов Южного Нечерноземья России. Брянск. 358 с.
Гельтман В. С. 1982. Географический и типологический анализ лесной растительности Белоруссии. Минск. 328 с.
Генко Н. К. 1902а. Характеристика Беловежской пущи и исторические о ней данные // Лесной журнал. Вып. 5. С. 1012-1056.
Генко Н. К. 1902б. Характеристика Беловежской пущи и исторические о ней данные // Лесной журнал. Вып. 6. С. 1269-1302.
Генко Н. К. 1903. Характеристика Беловежской пущи и исторические данные о ней. СПб. 113 с.
Дубина Д. В., Дзюба Т. П., Емельянова С. М,БагржоваН. О.,Борисова О. В.,Борсукевич Л. М, Винокуров Д. С., Гапон С. В., ГапонЮ. В.,Давидов Д. А,Дворецький Т. В.,ДiдухЯ. П.,Жмуд О. I., КозирМ. С., КонщукВ. В., Куземко А. А, Пашкевич Н. А, Рифф Л. Е., Соломаха В. А, Фельбаба-Клушина Л. М., Фщайло Т. В., Чорна Г. А., Чорней I. I., Шеляг-Сосонко Ю. Р., Якушенко Д. М. 2019. Продромус Рослинност Украши. Кшв. 784 p.
Карта растительности Белорусской СССР. М. 1: 300 000. 1975 / Под ред. И. Д. Юркевича, Д. С. Голода. 4 л.
Красная книга Республики Беларусь: редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений. 2015. Минск. 448 с.
Лесотипологические комплексы Беловежской пущи. 1984. Отчет о НИР за 1983 г., часть 1. Государственное заповедно-охотничье хозяйство «Беловежская Пуща». Каменюки. 197 с. Хра-
нение: Институт экспериментальной ботаники НАН Беларуси, лаборатория геоботаники и картографии растительности. Науч. рук. Н.И. Будниченко, В.Н. Толкач.
Лесотипологические комплексы Беловежской пущи. 1986. Отчет о НИР за 1980-1985 гг., Государственное заповедно-охотничье хозяйство «Беловежская Пуща». Каменюки. 271 с. // ГАБО — Государственный архив Брестской области. Ф. 175. Оп. 1. Д. 963.
Лесоустроительный проект Государственного природоохранного учреждения «Национальный парк "Беловежская Пуща"» на 2016-2025 гг. Пояснительная записка. 2015. Минск. 183 с. Хранение: Национальный парк «Беловежская Пуща», научный отдел. Ген. дир. А. П. Кулагин, нач. 1-й Минск. лесоустр. эксп. А.Н. Койстра, нач. лесоустр. партии В. Ф. Ярошевич
Неволин О. А. 2007. Славный юбилей летописи лесного дела (к 175-летию «Лесного журнала» и 50-летию серии «Известия высших учебных заведений») // Лесной журнал. № 6. С. 7-20.
Николаева В. М. 1947. Растительность в заповеднике «Беловежская пуща». Годовой отчет. Белорусский государственный заповедник «Беловежская пуща». 8 с. // ГАБО. Ф. 175. Оп. 1. Д. 59.
Николаева В. М. 1949. Очерк растительного покрова в заповеднике «Беловежская пуща». Белорусский государственный заповедник «Беловежская пуща». 194 с. // ГАБО. Ф. 175. Оп. 1. Д. 74.
Николаева В. М. 1956. Основные закономерности распределения растительного покрова в Государственном заповеднике «Беловежская пуща» // Государственный заповедник «Беловежская пуща». 309 с. Хранение: Институт экспериментальной ботаники НАН Беларуси, лаборатория геоботаники и картографии растительности.
Полевая геоботаника. 1964. М.; Л. Т. 3. 530 с.
Рабочие правила по оформлению планово-картографических материалов лесоустройства (технология Formod). Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь. 2010. 54 с. (рукопись)
Растительность Европейской части СССР. 1980 / Ред. С. А. Грибова, Т. И. Исаченко, Е. М. Лавренко. Л. 236 с.
Растительность и биотопы национального парка «Нарочанский» с картой наземной растительности (М. 1 : 60 000) и картой биотопов (М. 1 : 60 000). 2017 / Груммо Д. Г., Цвирко Р. В., Куликова Е. Я., Зеленкевич Н. А., Мойсейчик Е. В., Русецкий С. Г., Жилинский Д. Ю., Ермоленкова Г. В., Романова М. Л., Вознячук Н. Л., Пучило А. В., Шустова С. Ю., Новик С. А., Созинов О. В.; под науч. ред. А. В. Пугачевского. Минск. 82 с.
Семенищенков Ю. А. 2014. Об ассоциации приручьевых ельников в Южном Нечерноземье России // Вестник Брянского гос. ун-та. № 4. С. 177-183. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ ob-assotsiatsii-priruchievyh-elnikov-v-yuzhnom-nechernozemie-rossii/viewer (дата обращения: 20.10.2019).
Смирнов Н. С. 1969. Типы леса Беловежской пущи и закономерности их распределения по их территории (геоботаническая карта). Оперативный отчет Государственного заповедно-охотничьего хозяйства «Беловежская Пуща». Каменюки. 24 с. // ГАБО. Ф. 175. Оп. 1. Д. 468.
Смирнов Н. С. 1974. Типы леса Беловежской пущи и закономерности их распределения по территории (геоботаническая карта). Отчет Государственного заповедно-охотничьего хозяйства «Беловежская Пуща». Каменюки. 17 с. // ГАБО. Ф. 175. Оп. 1. Д. 607.
Черепанов С. К. 1995. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб. 992 с.
Черкас Н. Д. 2007. Беловежская пуща на исторических картах // Эколого-экономический механизм сохранения биоразнообразия особо охраняемых природных территорий. Материалы 2-й Междунар. науч.-практ. конф. Брест. С. 280-289.
Юркевич И. Д. 1941. Беловежская пуща //Лесное хозяйство. № 5. С. 34-41.
Юркевич И. Д. 1946. О классификации типов леса в Беловежской пуще. Белорусский государственный заповедник «Беловежская Пуща». 44 с. // ГАБО. Ф. 175. Оп. 1. Д. 31.
Юркевич И. Д. 1951. О классификации типов леса Беловежской пущи // Бюл. Моск. о-ва ис-пыт. природы. Т. 6. Вып. 3. С. 72-85.
Юркевич И. Д. 1979. Растительность Белоруссии, ее картографирование, охрана и использование (с Картой растительности Белорусской ССР, м. 1 : 600 000) / Ред. И. Д. Юркевич, Д. С. Голод, В. С. Адерихо. Минск. 248 с.
Юрковская Т. К. 2012. Растительность в географическом пространстве // Актуальные проблемы геоботаники: науч. тр. Вып. 12. Петрозаводск. С. 620-629.
Czerwinski A. 1978. Zbiorowiska lesne pölnocno-wschodniej Polski // Zeszyty Naukowe Politech niki Bialostockiej. T. 27. 205 s.
Davies C. E. 2004. EUNIS Habitat Classification Revised / Eds. C. E. Davies, D. Moss, M. O. Hill // Report to the European Environmental Agency, European Topic Centre on Nature Protection and Biodiversity. Paris. 310 p.
Dierssen K. 1982. Die wichtigsten Pflanzengesellschaften der Moore NW-Europas // Conservatoire et Jardin botanique. Geneve. 382 S.
Dierssen K. 1996. Vegetation Nordeuropas. Stuttgart. 838 S.
Falinski J. B. 1968. Polozenie geobotaniczne // Park Narodowy w Puszczy Bialowieskiej. Warsza-wa. S. 57-58.
Falinski J. B. 1991. Kartografia geobotaniczna ogölna i stosowana. Warszawa; Wroclaw. 355 s.
Falinski J. B. 1994а. Concise geobotanical atlas of Bialowieza Forest // Phytocoenosis. Supplemen-tum Cartographiae Geobotanicae. Vol. 6. N 6. P. 3-34.
Falinski J. B. 1994б. Vegetation under the diverse anthropogenic impact as object of basic phyto-sociological map. Results of the international cartographical experiment organized in the Bialowieza Forest // Phytocoenosis. Supplementum Cartographiae Geobotanicae. Vol. 6. N 4. P. 3-130.
Jaroszewicz B., Cholewinska O, Gutowski J. M, Samojlik T., Zimny M, Latalowa M. 2019. Bialowieza Forest — A Relic of the High Naturalness of European Forests // Forests. Vol. 10. N 10. P. 1-28. https://doi.org/10.3390/f10100849.
Kwiatkowski W. 1994.Vegetation landscapes of Bialowieza Forest // Phytocoenosis. Supplementum Cartographiae Geobotanicae. Vol. 6. N 6. P. 34-87.
Lqdowe ekosystemy nielesne Bialowieskiego Parku Narodowego. 2016 / L. Borkowska, M. Karc-zewska, L. Kucharski, D. Michalska-Hejduk, T. Samojlik; pod redakcjq M. Karczewskiej, L. Kuchar-skiego. Bialowieski Park Narodowy. 200 s.
Matuszkiewicz A., Matuszkiewicz W. 1954. Die Verbreitung der Waldassoziationen des Nationalparks von Bialowieza // Ekologia polska. Vol. 2. P. 33-60. + карты.
Matuszkiewicz J. M. 2008. Zespoly lesne Polski. Warszawa. 372 p.
Matuszkiewicz W. 2005. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roslinnych Polski. Warszawa. 537 s.
Matuszkiewicz W., Danielewicz W., Kicinski P., Sikorski P., Szwed W., Wierzba M, Wysocki Cz. 2012. Zbiorowiska roslinne Polski. Lasy i zarosla. Warszawa. 522 s.
Paczoski J. 1930. Lasy Bialowiezy. Posnan. 575 s.
Romanow M. 1929. Zarys przyrodniczo-lesnych podstaw racjonalnej gospodarki w Puszczy Bialowieskiej // Las Polski. Vol. 9. N 10. S. 443-460.
Vegetace Ceské republiky. 1. Travinna a kerickova vegetace. 2007 / M. Chytry, M. Koci, K. Sumberova, J. Sadlo, F. Krahulec, P. Hajkova, M. Hajek, A. Hoffmann, D. Blazkova, T. Kucera, J. Novak, M. Reznickova, T. Cerny, H. Härtel, D. Simonova. Praha. 525 p.
Vegetace Ceske republiky. 2. Ruderalni, plevelova, skalni a sut'ova vegetace. 2009 / D. Lanikova, Z. Lososova, J. Sadlo, M. Chytry, Z. Otypkova, M. Koci, P. Petrik, K. Sumberova, Z. Neuhäuslova, P. Hajkova, M. Hajek. Praha. 524 p.
Vegetace Ceské republiky. 3. Vodni a mokradni vegetace. 2011 / K. Sumberovâ, P. Hajkova, M. Hajek, M. Chytry, Z. Hroudova, J. Navratilova, M. Ctvrtlikova, J. Sadlo, Z. Lososova, R. Hrivnak, J. Rydlo, H. Ot'ahel'ova, P. Bauer, P. Hanakova, L. Ekrt, E. Ekrtova. Praha. 827 p.
Vegetace Ceské republiky. 4. Lesni a krovinna vegetace. 2013 / M. Chytry, J. Douda, J. Rolecek, J. Sadlo, K. Boublik, R. Hédl, M. Vitkova, D. Zeleny, J. Navratilova, Z. Neuhäuslova, P. Petrik, J. Kol-bek, Z. Lososova, K. Sumberova, R. Hrivnak. Praha. 552 p.
Получено 7 ноября 2019 г.
SUMMARY
In 2013-2018 studies of phytocoenotic diversity were carried out in the territory of the National Park "Belovezhskaya Pushcha" (Belarus). As a result, a classification scheme of vegetation was developed based on the floristic approach (Braun-Blanquet method) and a large-scale (1 : 100 000) geobotanical map was made. The map is compiled on the basis of the field data, analysis of remote sensing data, literary and cartographic sources, land and forest inventory materials.
The compilation of this geobotanical map was consisted of 4 stages.
1) The pre-field (camera!) stage included: collection of archive data about the investigated territory, selection of space imagery, primary processing of digital images and data visualization, interpretation, automatic non-controlled classification, preliminary map compilation.
2) Field studies provided for surface interpretation of vegetation based on satellite imagery. In total, 1851 complete geobotanical relevés were made during field studies, including 743 forest, 452 mire, 576 meadow, segetal and ruderal plant communities.
3) The post-field (cameral) stage, including the preparation of the cartographic base; the systematization of field materials; the development of the final legend; the systemati-
zation of image standards for creating cartographic models; the controlled classification of images with preliminary segmentation by the method of superpixels (SNIC-Simple Non-Iterative Clustering); assessment reliability of classification results; geometric and geographical generalization; making an original map.
4) Field check (verification) of geobotanical map. During the 2018 field season a vegetation map of the protected area was checked with the compilation of the final reliability protocol.
The main unit of the map legend, a syntaxon of the floristic classification of vegetation, is the association, however, along with the association, to display the typology of the vegetation cover, syntaxons of as a higher hierarchical rank (union) and lower (options, facies), as well as rankless communities are used. In establishing the names of associations and subassociations and in comparative analysis various regional works were taken into account (Matuszkiewicz, Matuszkiewicz, 1954; Czerwinski, 1978; Falinski, 1991, 1994а, b; Kwiatkowski, 1994; Bulokhov, Solomeshch, 2003; Semenischenkov, 2014; Lqdowe ekosys-temy..., 2016; Dubyna et al., 2019;).
In the legend, the mapped units reflecting the restoration stages of the association are marked with letter indices. Heterogeneous areas consisting of regularly and repeatedly alternating plant communities are presented on the map as complexes (phytocoenoses-complex).
In total, the map legend contains 75 mapped vegetation units, including forest — 40, shrub — 4, mire — 13, meadow and wasteland — 11, ruderal and segetal vegetation — 6, deforestation and disturbed forest habitats — 1. Separate units reflect other lands (water, residential development, etc.)
The practical application of the geobotanical map for identifying key (important for biodiversity conservation) habitats and developing a science-based approach to the functional zoning of protected areas is shown.
References
Bulokhov A. D., Solomeshch A. I. 2003. Ekologo-floristicheskaya classifikatsiya lesov Yuzhnogo Nechernozemya Rossii [Ecological-floristic classification of forests of the Southern Non-Chernozem region of Russia]. Bryansk. 358 p. (In Russion).
Czerwinski A. 1978. Zbiorowiska lesne polnocno-wschodniej Polski. Zeszyty Naukowe Politech-niki Bialostockiej. T. 27. 205 p.
Falinski J. B. 1991. Kartografia geobotaniczna ogolna i stosowana. Warszawa; Wroclaw. 355 p.
Falinski J. B. 1994а. Concise geobotanical atlas of Bialowieza Forest. Phytocoenosis. Supplementum Cartographiae Geobotanicae. 6(6): 3-34.
Falinski J. B. 1994b.Vegetation under the diverse anthropogenic impact as object of basic phyto-sociological map. Results of the international cartographical experiment organized in the Bialowieza Forest. Phytocoenosis. Supplementum Cartographiae Geobotanicae. 6(4): 3-130.
Kwiatkowski W. 1994. Vegetation landscapes of Bialowieza Forest. Phytocoenosis. Supplementum Cartographiae Geobotanicae. 6(6): 34-87.
Lqdowe ekosystemy nielesne Bialowieskiego Parku Narodowego. 2016 / L. Borkowska, M. Karc-zewska, L. Kucharski, D. Michalska-Hejduk, T. Samojlik; pod redakcjq M. Karczewskiej, L. Kuchar-skiego. Bialowieski Park Narodowy. 200 s.
Matuszkiewicz A., Matuszkiewicz W. 1954. Die Verbreitung der Waldassoziationen des Nationalparks von Bialowieza. Ekologiapolska. 2: 33-60 + maps.
Dubyna D. V., Dziuba T. P., Iemelianova S. M., Bagrikova N. O., Borysova O. V., Borsuke-vych L. M., Vynokurov D. S., Gapon S. V., Gapon Yu. V., Davydov D. A., Dvoretsky T. V., Didukh Ya. P., Zhmud O. I., Kozyr M. S., Konishchuk V. V., Kuzemko A. A., Pashkevych N. A., Ryff L. E., Solomakha V. A., Felbaba-Klushyna L. M., Fitsailo T. V., Chorna G. A., Chorney I. I., Shelyag-Sosonko Yu. R., Iakushenko D. M. Prodromus rastitelnosti Ukrainy [Prodromus of vegetation of Ukraine]. 2019. Kiev. 784 p.
Semenischenkov Yu. A. 2014. Ob assotsiatsii priruchyevykh elnikov v Yuzhnom Nechernozemye Rossii [On the association of tame spruce forests in the Southern Non-Black Earth Region of Russia]. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Bryansk State University]. 4: 177-183. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ob-assotsiatsii-priruchievyh-elnikov-v-yuzh-nom-nechernozemie-rossii/viewer (date of access: 20.10.2019) (In Russian).
