CC BY
137
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ РЕКРЕАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА
ЛЕСОПАРКОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ
С Л. РЫСИН, Н.В. ШАПОВАЛОВА, СИ. ЧУМАЧЕНКО, ОС. ПЕНТЕЛЬКИНА
Городские леса и насаждения зеленых зон, формирующие благоприятную среду обитания человека, являются одной из важнейших составляющих урболандшафта. Все
возрастающее антропогенное воздействие на зеленые насаждения в городе и его окрестностях вызывает весьма нежелательные последствия - уменьшение средообразующей и
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2006
13
защитном роли леса, снижение его эстетической ценности и постепенную деградацию. Очевидно, что рекреационное использование лесных насаждений должно в полной мере удовлетворять потребности населения в отдыхе, не вызывая значительного повреждения природных комплексов. Обеспечить устойчивое развитие городских и пригородных лесов можно только путем реализации сис-
темы научно обоснованных хозяйственных мероприятий, базирующихся на результатах мониторинга состояния природных объектов. Важной составной частью экологического мониторинга является оценка рекреационного потенциала лесных и лесопарковых ландшафтов, т. е. совокупности свойств, определяющих возможность и перспективы их рекреационного использования.
Рекреационный потенциал лесопарковых насаждений
5
Привлекательность
Возраст
Породный состав
Смешение пород
Высота
Ярусность
Мозаичность
Декоративность
Санитарное состояние
Рекреационная нарушенность
Замусоренность
Комфортность
Рельеф
Влажность местообитания
Состояние дорожно-тропиночной
Доступность
Расстояние до рекреационного водоема
Присутствие кровососущих и беспокоящих насекомых
Наличие шума
Загрязненность воздуха
Устойчивость
Возраст
Наличие подроста
Наличие подлеска
Устойчивость нижних ярусов
Гранулометрический состав почвы
Мощность подстилки
Мощность дернины
Мощность гумусового горизонта
Водный режим
Уклон
Рис. 1. Система показателей оценки рекреационного потенциала лесопарковых насаждений
Целью многолетних исследований кафедры лесных культур МГУЛ стало изучение рекреационного потенциала насаждений городских лесов Москвы и окружающего ее лесопаркового защитного пояса. Эти исследования проводились совместно с Институтом лесоведения РАН в соответствии с методикой [2-4], которая предусматривает повыдельную оценку лесного массива по 29 показателям, объединенным в три основные группы: привлекательность леса, его комфортность для отдыхающих и устойчивость к рекреационному воздействию (рис. 1). При обработке полученных результатов рассчитывают коэффициенты, позволяющие оценить привлекательность, комфортность и устойчивость изучаемого участка. В зависимости от значения соответствующего коэффициента (эти значения могут колебаться в пределах от 0 до 1) дают заключение о качестве обследованного насаждения по каждой из групп показателей. Результат оценки может оказаться в пределах от «очень низкого» до «очень высокого».
Для интегральной оценки рекреационного потенциала насаждения подразделяют на четыре класса рекреационной ценности (КРЦ). Насаждения I КРЦ являются наиболее перспективными для рекреационного использования; если насаждение относится ко II КРЦ, его рекреационное использование возможно без существенных ограничений; рекреационное использование насаждений
III КРЦ следует ограничить; в насаждениях
IV КРЦ рекреационное лесопользование должно быть прекращено до проведения комплекса мероприятий, направленных на повышение их качества.
Известно, что привлекательный для посетителей лесопарковый ландшафт представляет собой гармоничное сочетание лесных массивов и открытых участков. В связи с этим была предложена система показателей для оценки рекреационного потенциала открытых типов лесопарковых ландшафтов [4]. При разработке этой шкалы основные изменения были внесены в группу показателей, оценивающих привлекательность открытых ландшафтов (размер и конфигура-
ция участка, декоративность травяного покрова, пространственное размещение деревьев и кустарников, живописность опушек). Помимо этого, в группу «Комфортность» был добавлен оценочный показатель «Микроклиматические условия участка».
В ходе мониторинговых исследований была проведена оценка рекреационного потенциала насаждений на территории ряда московских лесопарков (Пироговского, Томилинского, Учинского, Хлебниковского, «Покровское-Стрешнево»), а также Национального парка «Лосиный остров». Полученные результаты дают основание говорить о том, что основными причинами недостаточной рекреационной ценности обследованных насаждений является их малая привлекательность для посетителей, которая усугубляется низкой устойчивостью к антропогенным нагрузкам.
Анализ результатов исследований позволяет оценить перспективы рекреационного использования леса и выявить причины, обусловливающие снижение его качества. Помимо этого, появляется возможность наметить пути устранения выявленных недостатков. Например, привлекательность участка может быть повышена в результате проведения ряда мероприятий, к числу которых относятся: очистка насаждения от мусора, подсадка под полог декоративных деревьев и кустарников, введение в состав травяного покрова красивоцветущих видов, установка малых архитектурных форм и своевременных санитарных рубок. За счет благоустройства дорожно-тропиночной сети, создания опушечных посадок кустарников можно добиться повышения комфортности и устойчивости лесного массива (в результате снижения интенсивности нагрузок непосредственно на насаждения). В то же время из-за возрастного изменения значений некоторых показателей итоговая оценка рекреационного потенциала участка может несколько повыситься даже без вмешательства человека. Таким образом, при проведении комплексной оценки лесов рекреационного назначения необходимо учитывать не только их качество в настоящее время, но и динамику развития насаждений.
Рассмотрим возможности такого подхода на примере городской части территории Хлебниковского лесопарка. Зеленый остров (3 квартала общей площадью 72 га), расположенный на северо-востоке Москвы, известен под названием Лианозовский питомник. Несколько десятилетий назад здесь действительно существовал небольшой декоративный питомник, который давно уже не используется по прямому назначению; о прошлом напоминают лишь прямоугольные делянки с рядовыми посадками липы, березы, рябины и клена. Сегодня этот лесной массив, окруженный с трех сторон жилой застройкой, а с четвертой - трассой МКАД, стал любимым местом отдыха жителей близлежащих районов. Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что большая часть территории Лианозовского питомника в ее современном виде не может использоваться для рекреации. Практически весь лесопарковый массив относится к III и IV классам рекреационной ценности, что вполне естественно: изначально эти насаждения не предназначались для рекреационного использования, а потому характеризуются довольно низкой устойчивостью (средний коэффициент устойчивости равен 0,46). На относительно низком уровне находится и их привлекательность (средний коэффициент привлекательности 0,51). При этом спасти положение не
может даже высокая комфортность насаждения (средний коэффициент комфортности составляет 0,67). Необходимо отметить, что большую роль в снижении всех показателей рекреационного потенциала обследованных насаждений сыграл ураган, пронесшийся над Москвой в июле 1998 г. и повредивший значительную часть насаждений Лианозовского питомника.
Мы попытались спрогнозировать изменение характеристик лесопарковых насаждений в результате проведения ряда первоочередных хозяйственных мероприятий, к числу которых относятся: реконструкция дорожно-тропиночной сети, проведение санитарных рубок, создание ландшафтных посадок разного типа, ремонт газонов и введение в состав живого напочвенного покрова красивоцветущих и более устойчивых видов, установка малых архитектурных форм, уборка мусора и др. (табл.).
Приведенные результаты свидетельствуют о том, что для заметного повышения рекреационного потенциала Лианозовского питомника необходима кардинальная комплексная реконструкция этого лесопарка. Проведение отдельных хозяйственных мероприятий не даст желаемого эффекта, а потому нельзя ожидать существенного повышения рекреационной ценности территории этого лесопарка.
Таблица
Возможная динамика показателей рекреационного потенциала лесопарковых ландшафтов Лианозовского питомника после проведения комплекса первоочередных
хозяйственных мероприятий
Показатели рекреационного потенциала лесопарковых ландшафтов до / после проведения
Квартал комплекса хозяйственных мероприятии
привлекательность комфортность устойчивость КРЦ
Насаждения
114 0,52±0,01 0,65±0,01 0,47±0,01 3,00
0,75±0,01 0,70±0,01 0,54±0,01 3,00
115 0,53±0,02 0,69±0,02 0,45±0,01 3,43
0,73±0,01 0,66±0,02 0,52±0,01 3,00
116 0,48±0,02 0,73±0,01 0,47±0,01 3,20
0,71±0,03 0,76±0,02 0,52±0,01 3,00
Открытые ландшафты
115 0,50±0,05 0,65±0,01 0,52±0,02 3,25
0,91±0,03 0,73±0,02 0,59±0,01 2,75
114 0,52±0,01 0,63±0,02 0,49±0,01 3,00
0,87±0,03 0,66±0,02 0,56±0,01 3,00
А
:= =
Ч А
и
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Лет
5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ф возраст ■ ярусность
50
Б
возраст
наличие подроста
наличие подлеска
а
а.
2,70 2,65 2,60 2,55 2,50 2,45 2,40 2,35
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Лет
0
В
0
5
Рис. 2. Прогноз динамики оценочных показателей насаждений лесопарка «Покровское-Стрешнево» -сценарий 1: А) группа «Привлекательность»; Б) группа «Устойчивость»; В) класс рекреационной ценности насаждений
А
2 5,00
я а
о С о С
ч ч я
»о «
а я
п
о
а
и
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Лет
10
15
20 25 возраст
30 35 ярусность
40
45
50
Б
«
ю
:= =
Ч ^
А
и
4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
Лет
10 возраст
15
20
25
30
35
40
45
50
наличие подроста
наличие подлеска
10
15
20
25
30
35
40
45 50
Лет
0
5
0
5
В
0
5
Рис. 3. Прогноз динамики оценочных показателей насаждений лесопарка «Покровское-Стрешнево» -сценарий 2: А) группа «Привлекательность»; Б) группа «Устойчивость»; В) класс рекреационной ценности насаждений
С учетом сказанного выше, особое значение приобретает разработка адекватной математической модели, позволяющей спрогнозировать динамику изменения основных характеристик рекреационного насаждения. Получение долгосрочных прогнозов развития лесных массивов и изменения их рекреационного потенциала при различных вариантах хозяйственной деятельности необходимо для обеспечения неистощитель-ного и устойчивого лесопользования. Поставленная задача может быть решена с применением методов математического моделирования на основе широко распространенных в настоящее время геоинформационных технологий. Для выработки долгосрочных прогнозов целесообразно использовать комплекс программ ГОККиБ-Б, предназначенный для имитационного моделирования и анализа динамических процессов, протекающих в лесных массивах. Исходными данными для моделирования являются материалы лесоустройства: таксационные описания и планы лесонасаждений [4].
В качестве объекта исследований был выбран лесопарк «Покровское-Стрешнево», расположенный на северо-западе Москвы. Насаждения этого лесопарка исторически связаны с архитектурно-парковым ансамблем одноименной усадьбы, заложенным в середине XIX в. Сочетание вековых сосняков и живописных полян, развитая дорожно-тропиночная сеть, каскад живописных прудов, чистый родник с питьевой водой круглый год привлекают сюда тысячи горожан. «Покровское-Стрешнево» является также особо охраняемой природной территорией (природно-историческим парком) регионального уровня. В соответствии с Федеральным законом об особо охраняемых природных территориях (1995) такого рода объекты должны решать следующие задачи:
- сохранение природной среды и природных ландшафтов;
- создание благоприятных условий для отдыха (в том числе массового) и сохранение рекреационных ресурсов;
- разработка и внедрение эффективных методов охраны природы и поддержа-
ние экологического баланса в условиях рекреационного использования.
На территории природных парков запрещена любая деятельность, влекущая за собой изменение исторически сложившегося природного ландшафта, снижение или уничтожение экологических, эстетических и рекреационных качеств, нарушение режима содержания памятников истории и культуры. Очевидно, что в этих условиях особую важность приобретает прогнозирование последствий рекреационного лесопользования и хозяйственной деятельности человека.
Результаты оценки рекреационного потенциала насаждений «Покровского-Стрешнева» свидетельствуют о том, что в настоящее время они характеризуются высокой привлекательностью для посетителей (средневзвешенное значение коэффициента привлекательности составляет 0,67) и очень высокой комфортностью (средний коэффициент комфортности равен 0,84). В то же время устойчивость этих насаждений сравнительно невысока (средний коэффициент устойчивости - 0,59). Большая часть насаждений относится ко II и III классам рекреационной ценности. Важно подчеркнуть, что именно участки с наибольшими рекреационными нагрузками (около входов в лесопарк, вблизи прудов) характеризуются худшими показателями устойчивости к ним. На основании сказанного выше можно сделать вывод о том, что лесопарк «Покровское-Стрешнево» имеет большое значение для организации массового отдыха посетителей, но нуждается в реализации комплекса хозяйственных мероприятий, направленных на повышение его рекреационной ценности.
При помощи программного комплекса FORRUS-S была рассчитана динамика основных таксационных показателей насаждений лесопарка на 50 лет. В качестве примера рассмотрим модель роста сосняков, типичных для значительной части территории объекта. Средний возраст сосны здесь превышает 150 лет, ее высота около 30 м при диаметре 50-60 см. Как и везде в московских сосняках, в лесопарке совершенно отсутствует подрост сосны. Напротив, весьма интенсивно
возобновляются липа и особенно клен остролистный, образующий густые заросли, которые защищают от вытаптывания многие участки леса. Подрост лиственных пород дополняет довольно густой подлесок, в составе которого доминирует лещина; широко распространены черемуха, рябина, жимолость, бересклет бородавчатый, крушина, бузина и др. Сосновая часть древостоя близка к той грани, за которой начинается его распад. Уже сейчас на 1 га растет не более 70 сосен, при этом здоровых деревьев менее 10 % от общего количества. Клен чувствует себя значительно лучше: признаков повреждений и угнетения не имеют почти 25 % стволов этой породы; у липы примерно треть стволов относится к категории здоровых. Другие породы (в том числе дуб, вяз, осина) весьма малочисленны, и их лесообразующая роль крайне мала. Есть все основания предполагать уже в ближайшем будущем постепенную смену сосны широколиственными породами: вероятно, на месте сосняка с кленом остролистным сформируется липняк с примесью клена [1]. Результаты математического моделирования динамики насаждения в целом подтверждают этот прогноз, сделанный на основании натурных исследований.
Рассчитанные значения таксационных показателей насаждений использовались для составления прогноза динамики их рекреационных характеристик. При этом рассматривались два возможных, но «диаметрально противоположных» по своей сути сценария ведения хозяйства. Первый из них предусматривает полный отказ от вмешательства человека в естественное развитие насаждений (что характерно для режима ряда категорий особо охраняемых природных территорий). Второй, напротив, предполагает весьма интенсивное антропогенное воздействие - полное удаление подлеска и частичное уничтожение подроста; нередко именно таковыми бывают последствия интенсивного рекреационного лесопользования. Полученные результаты были проанализированы при помощи графиков и оформлены в виде карт-схем в ГИС ТороЬ. Такое представление материалов позволяет визуально оценить изменения,
происходящие в насаждении при реализации различных сценариев ведения хозяйства, а также судить о целесообразности проведения тех или иных мероприятий.
При реализации первого сценария с течением времени будут формироваться многоярусные сложные по составу насаждения (рис. 2, А), привлекательность которых несколько выше, чем у существующих ныне. В то же время при увеличении сомкнутости верхних ярусов древостоя из-за недостатка света произойдет изреживание подлеска (рис. 2, Б), что в свою очередь приведет к снижению устойчивости леса к рекреации. В результате интегральная оценка рекреационного потенциала со временем может снизиться (рис. 2, В). В случае претворения в жизнь второго сценария следует ожидать совершенно иного развития событий. В результате уничтожения подлеска и части подроста произойдет некоторое увеличение привлекательности насаждения из-за благоприятного изменения его пространственной структуры в сторону более открытых типов, наиболее предпочтительных для рекреантов. Однако одновременно резко снизится устойчивость леса к антропогенным нагрузкам, а следовательно, и интегральная оценка его рекреационного потенциала (рис. 3, В).
В процессе моделирования можно значительно увеличить количество сценариев за счет планирования комплекса организационных и лесохозяйственных мероприятий и работ по благоустройству лесопарка. К их числу относятся функциональное зонирование территории, проведение рубок различных видов и интенсивности, создание лесопарковых посадок и др. Полученные долгосрочные прогнозы способствуют принятию оптимальных решений, позволяют заблаговременно оценить достоинства и недостатки проектируемых мероприятий, а также дают возможность устранить негативные тенденции в динамике лесопарковых насаждений.
Библиографический список
1. Леса Москвы. Опыт организации мониторинга /
Л.П. Рысин, Г.А. Полякова, Л.И. Савельева и др.
- М.: Ин-т лесоведения РАН, 2001. - 148 с.
2. Рысин, С.Л. Рекреационный потенциал лесопарковых ландшафтов и методика его изучения / С.Л. Рысин // Лесохозяйственная информация. -2003. - № 1. - С. 17-27.
3. Рысин, С.Л. Опыт изучения рекреационного потенциала насаждений зеленой зоны Москвы / С.Л. Рысин, Н.В. Шаповалова. // Экология большого города. Альманах. - Вып. 8. Проблемы содержания зеленых насаждений и городских лесов в условиях Москвы. - М.: Прима-М, 2003. - С. 169-172.
4. Рысин, С.Л. Изучение и оценка рекреационного потенциала лесопарковых ландшафтов как со-
ставная часть их экологического мониторинга / С.Л. Рысин, Н.В. Шаповалова // Мониторинг состояния лесных и городских экосистем: монография. - М.: МГУЛ, 2004. - С. 15-39.
5. Чумаченко, С.И. Прогноз динамики таксационных показателей лесных насаждений при разных сценариях ведения лесного хозяйства: модель динамики лесных насаждений РОКЯЦ^^ / С.И. Чумаченко, М.М. Паленова, В.Н. Коротков // Экология, мониторинг и рациональное природопользование: науч. тр. - Вып. 314. - 2001. -С. 128-146.
