CC BY
18
УДК 630*221.0:630*181
ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ БИОТОПОВ В ЗОНЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЛЕСОВ ПРИАНГАРЬЯ
А.В. Батура1, С.К. Фарбер2, В.А. Соколов2, Е.В. Федотова2
'ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологич еский университет» 660049 Красноярск, пр. Мира, 82
2Институт леса им. В.Н.Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, 50; е-таП: institute@forest.akadem.ru
В статье приводятся методические положения проектирования экологической сети биотопов, формирующей послерубочную пространственную структуру насаждений. На примере опытного полигона, расположенного в Иркутской области на арендной территории ООО «ИлимСибЛес», рассматривается вариант реализации предл а-гаемой методики.
Ключевые слова: экологическая сеть биотопов, пространственная структура насаждений, послерубочные сукцессии
Methodical regulations for projecting the ecological net of biotopes which form the post -
l tree stand structure have been given in the paper. When showing the experimental testing area located in Irkutsk oblast on the rental area of the OOO “IlimSibLes” the variant of realizing the proposed method has been considered.
Key words: the ecological net of biotopes, the spatial tree stand structure, the ecballium
ВВЕДЕНИЕ
Сосновые и лиственничные древостои в Приан-гарье занимают около 70 % покрытых лесом земель. Среди них абсолютно преобладают одновозрастные насаждения. Разработка лесосек, как следствие, пр о-изводится сплошнолесосечными рубками. Типичный вид вырубок в Приангарье складывается из следу ю-щих составляющих: оставленный на корню тонкомер, захламленность, пни, сохр аненный на пасеках подлесок и подрост, лесовозные волока. Однако в контексте настоящей статьи важно, не какие комп о-ненты определяют физиономичность вырубок в пе р-вые годы, а то, как эти вырубки будут выглядеть далее, т. е. в начале и продолжении лесовосстанов и-тельного процесса. После окончания периода возо б-новления начинается послерубочная сукцессия, к о-торая может развиваться как без смены пород, так и со сменой (Фарбер , 2000). При любом варианте развития событий важно констатировать, что террит о-рия арендной базы будет представлять собой незн а-чительно различающиеся по возрасту участки мол о-дого леса (главным образом молодняки и среднево з-растные насаждения). По сути они составляют один массив, который в разные временные отрезки для животного населения южной тайги в качестве би о-топа может выполнять только какую -то одну экологическую функцию, а именно служить в качестве кормовой базы, укрытия и т. д. При этом для всех животных конечно же жизненно необходим полный набор экологических функций леса. Налицо негативные изменения среды обитания. Часть видов ра с-тений и животных приспосабливаются к новым у с-ловиям, не сокращая численности, другие мигрир уют или существуют в экстремальных усл овиях.
Экологические функции леса как окружающей среды для животного населения выполняются тол ько при наличии различающихся по породному с оставу и типам леса участков, которые к тому же должны находиться на разных стадиях и фазах лесовосстан о-вительного процесса. По отношению к видам таежной растительности ситуация, создаваемая лесозаг о-товительной деятельностью, во многом носит схо д-ные последствия. За счет прямого уничтожения тяжелой агрегатной техникой травяно-кустарникового яруса и напочвенного покрова (мхи, лишайники), а также его резкого осветления происходит видовое обеднение растительности. Зеленые мхи восстана вливаются через десятки лет, когда для них под пол о-гом следующей генерации древесных пород создае т-ся благоприятная экологическая обстановка. Таким образом, при сложившейся практике лесозаготовок, при которой уничтожается структурное разнообр а-зие лесной среды и ее пространственная мозаи ч-ность, сохранение редких и исчезающих видов ра с-тительности и их биотопов в эксплутационных лесах Приангарья становится практически невозможным.
ФОРМУЛИРОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ
За счет компактности расположения лесосек у прощается организация лесосечных работ, что пол о-жительно отражается на себестоимости коне чного продукта. Отсюда следует, что сложившаяся практ и-ка освоения лесозаготовителями эксплуа тационных лесов экономически оправдана. Однако, с другой стороны такая тактика негативно отражае тся на уровне организ ованности лесных экосистем. За счет уменьшения на арендной территории числа разн о-родных структур, представляющих разные эколог и-
ческие модификации леса (приуроченность к формам рельефа, породный состав, возрастное строение и т. д.), резко негативно изменяется среда существ о-вания таежного животного населения и лесораст и-тельные условия таежных видов растительн ости.
Таким образом, с одной стороны для экономического развития народного хозяйства существует н е-обходимость лесоэксплуатации, с другой - усилиями ученых-экологов, мировой общественностью выработано понимание приоритета экологического имп е-ратива, что возможно даже более важно. Противор е-чие между необходимостью продолжения лесоэк с-плуатации и необходимостью сохранения лесных экосистем в зоне интенсивного лесопользования квалифицируется как проблема.
Цель настоящей работы - разработка методики планирования послерубочной простра нственной структуры насаждений, представля ющих лесные формации в Приангарье. Методика должна позволять осваивать расчетную лесосеку при сохранении среды обитания таежных видов растений и живо т-ных.
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Авторы стоят на позициях системного подхода, который по современным представлениям является методологической основой современных научных исследований. Лес - это экосистема, существующая в пространстве и времени и состоящая из ряда подси с-тем. Результат на момент времени наглядно фикс и-руется в виде тематических карт, где в границах классификационных природно-зональных подразделений отражены насаждения на разных фазах и ст а-диях лесовосстановительного процесса.
В экосистемах происходит постоянное саморегулирование отношений между ее ко мпонентами. Равно это относится к лесным экосистемам, в которых саморегулирование протекает на всех иерарх и-ческих уровнях (от клеточного уровня до лесного пояса Земли в целом). В природе изменения в сист е-ме осуществляются не хаотично, а в определе нном направлении. Соответственно формируется цель саморегулирования - повышение уровня организ о-ванности. С позиции принципов общей теории си с-тем происходит работа создания (накопления) негэ н-тропии. При этом система противодействует вли я-нию факторов, ведущих к ее дезорганизации. П о-средством саморегулирования достигается привед е-ние системы к определенному поведению (состо я-нию). При этом обеспечивается сохранение структ у-ры и режима деятельности систем, в том числе ле с-ных экосистем. Механизм саморегулирования (г о-меостаз) основан на обратных связях, эволюционно приближает экосистемы к оптимальному состоянию (к динамическому, т. е. колеблющемуся в известных пределах, равновесию). Механизм саморегулиров а-ния биологических систем приобретался в процессе их эволюционного развития. Посредством актов с а-морегулирования в природе решается задача опт и-мизации систем. Причем варианты решения по о т-ношению даже к определенным факторам среды обитания могут быть различны. Посредством обра т-
ных связей система производит контроль каждого решения и стимулирует поиск нов ого способа. Появление каждой новой обратной связи многократно увеличивает количество вариантов решения оптим и-зации систем. Соответственно исчезновение каждой существующей обратной связи наоборот многокра т-но уменьшает количество этих вариантов. Обратные связи возникают в системе между ее по дсистемами (компонентами) и элементами, а также между сист е-мой и окружающими ее другими системами (Коган и др., '977).
В качестве элементов лесной экосистемы мо жно рассматривать виды лесной флоры и фауны, к оторые в совокупности представляют ее биоразнообразие. В качестве окружающей среды выступает рельеф, по ч-ва, атмосфера - внешние лесу системы, представляющие топологическое разнообразие. Таким образом, только благодаря чрезвычайной разветвленн ости структуры, флористическому и фаунистическо-му богатству, а также ландшафтной мозаичности в лесу наблюдается обилие разнообразных полож и-тельных и отрицательных обратных связей, обесп е-чивающих целесообразный эволюционный пр оцесс.
Пользование природными ресурсами необход и-мо для развития экономики. При этом вмешательс т-во человека есть внешнее воздействие, и оно дол жно быть сбалансированным. Изъятие ресурсов следует сопровождать хозяйственными мероприятиями, н а-правленными на уменьшение антропогенного пре с-са, теоретически - на повышение уровня организованности экосистемы, измеряемого величиной э н-тропии (чем меньше энтропия, тем выше уровень организованности). В свою очередь, энтр опия есть производное отношений между компонентами си с-темы. Частота отношений в экологической сети б у-дет значительно выше, если ее компоненты будут не изолированы, а связаны экологическими коридорами
- каркасом, объединяющим всю систему.
Увеличить организованность системы можно за счет ее усложнения, т. е. введения дополнительных элементов. По отношению к лесной эк о-системе - за счет сохранения в процессе хозяйс т-венной деятельности условий существования фл оры и фауны. Благодаря наличию разных видов животных и растений в лесных экосистемах ст и-мулируется появление дополнительных полож и-тельных и отрицательных о братных связей. Как следствие, процессы саморегулирования приобр е-тают новое качество, устойчивость лесных экос и-стем к внешним воздействиям повышается.
Управление это регулирование извне, осущ е-ствляемое посредством внешних воздействий. Разработка планов рубок, выбор технологии их проведения и все другие лесохозяйственные мер о-приятия являются актами управления арендной территорий. Намечаемые мероприятия (управле н-ческие решения) должны способствовать, в том числе сохранению биоразнообразия растительного и животного мира. В.Н. Минаев и др. 2000 используют термин «Устойчивое управление лесами», означающий целенаправленное, экономически выгодное взаимоотношение человека и леса. По д-черкивается обязательное усл овие - поддержание
биоразнообразия лесных экосистем и их неогр а-ниченно долгого сохранения как результата у с-тойчивого управление лесами.
Методика пространственной о рганизации арендной территории
В идеале состав экологической сети должен быть представлен климаксовыми насаждениями. Режим ведения хозяйства здесь поэтому должен быть направлен на формирование разновозрастных древостоев, что может достигаться за счет выборо ч-ных рубок. Все остальные насаждения лес осырьевой базы по достижению возраста спелости, согласно проекту плана рубок, подлежат отводу под спло ш-ные или постепенные рубки.
Природная основа. Разработка природной основы - есть начальный и необходимый этап план и-рования лесохозяйственных и экологических мер о-приятий, в том числе сети биотопов на арендной территории. Лесная наука имеет в арсенале разл и-чающиеся подходы к формированию природной основы - ландшафтный и типологический. Реально существует возможность типизации ландшафтов. Поэтому наряду с ландшафтным и типологическим подходами для цели формирования природной о с-новы правомерен также ландшафтнотипологический подход. Разработчикам проекта сети биотопов для формирования природной осн о-вы предоставляется право выбора ландшафтного, типологического или ландшафтно-
типологического подхода.
Технология формирования природной основы также может различаться. Визуальные методы анализа информации имеют качественный, эвристич е-ский характер. Результаты использования визуал ь-ных методов субъективны. Использование маши н-ных технологий позволяет формализовать показ а-тели природной основы в цифровую форму. Р е-зультаты использования машинных методов объективны. Разработчикам проекта экологической сети биотопов предоставляется право выбора технол о-гии формирования природной основы. Результат работы оформляется в виде тематической карты (ландшафтной, типологической или лан дшафтно-типологической). Легенда карты сохраняет прее м-ственность со стандартами лесоустроительных м а-териалов. Сама карта представляет собой униве р-сальный инструмент, предназначенный для прое к-тирования видов пользования лесом, лесохозяйс т-
венных и биотехнических мер оприятий.
Структура сети биотопов. Послерубочная пространственная структура насаждений лесота к-сационных выделов предназначена для сохранения биотопов и микробиотопов животного и растител ь-ного населения. В целом, структура представлена, с одной стороны, фоновыми насаждениями, находящимися на разных фазах и стадиях ценогенного, пирогенного, патогенного и антропогенного циклов сукцессий, с другой стороны - насаждениями экологической сети. Проектированию подлежит пр о-странственное размещение насаждений экологич е-ской сети.
Экологическая сеть структурно представлена биотопами - соединенными экологическими коридорами, а также микробиотопами, оставляемыми на вырубках нетронутыми. Биотопы, экологические «коридоры» и микробиотопы представляют собой элементы, совместно образующие единую экологическую систему насаждений.
К биотопам относятся ООПТ федерального, регионального и местного значения, плюс ОЗУ, пред усмотренные Правилами рубок ...(Москва 1994) и выделенные дополнительно (табл. ').
К микробиотопам относятся элементы лесной среды, способствующие сохранению на вырубках биологического разнообразия (табл. 2).
К экологическим коридорам относятся насаждения, расположенные на элементах рельефа, соед и-няющих ядра экологической сети (табл. 3).
Таким образом, пространственная структур а экологической сети представлена двумя иерархич е-скими уровнями:
первый уровень - насаждения биотопов ООПТ и ОЗУ плюс соединяющие насаждения экологические коридоры. В насаждениях экологической сети пе р-вого уровня устанавливается особый режим польз о-вания лесными ресурсами, предусматривающий з апрет сплошнолесосечных рубок;
второй уровень - насаждения микробиотопов, представляющие на вырубках локальные элементы рельефа и гидрологической сети, которые совмес т-но с лесной средой являются местообитаниями ж и-вотных и растений, убежищем и кормовой базой животных и позволяют, таким образом, поддерж и-вать биоразнообразие лесной экосистемы. В наса ж-дениях экологической сети второго уровня также устанавливается особый режим пользования ле с-ными ресурсами, направленный на их сохранение при сплошнолесосечных ру бках.
Таблица 1 - Перечень дополнительных ОЗУ (особо защитных участков)
№ п/п Наименование Описание
1 Насаждения на крутых склонах к руч ь- Леса на склонах 15 градусов и более; леса на заболоче н-
ям; насаждения долин и вершин ручьев ных и дренированных местоположениях пойм. Буферная зона до
(в радиусе 100 м) 30 м
2 Насаждения, окаймляющие верховые Заболоченные насаждения, примыкающие к болотам (при нея вной
болота пространственной выраженности около болотных насажд ений ширина полосы устанавливается равной 300 м)
3 Насаждения эндемичных и реликт о- Насаждения выявляются из литературных и пр очих источников с
вых лесных сообществ последующим сравнением их описаний с материалами натурных обследований
4 Уязвимые насаждения, восстановле- Уязвимые насаждения выявляются посредством анализа лесово с-
ние которых проблематично становительного процесса
Таблица 2 - Перечень микробиотопов, выделяемых при натурном обследовании в проце ссе отвода лесосек
№ п/п Наименование Функция
1 Отдельные деревья или куртины предыдущего поколения (хвойные старовозрастные 200 лет и более) Местообитание (укрытие, кормовая база)
2 Отдельные деревья и куртины лис твенных пород Сохранение биоразнообразия и местообитаний (укрытие, кормовая база)
3 Деревья с гнездами Местообитание (укрытие, кормовая база)
4 Сухостой хвойных пород Местообитание (укрытие, кормовая база)
5 Г руппы возобновления Местообитание (укрытие, кормовая база)
6 Скопления валежника Местообитание (укрытие, кормовая база)
7 Микробиотопы редких и исчезающих видов рас- Сохранение биоразнообразия и местооб итаний (укрытие,
тений и животных кормовая база)
8 Небольшие участки леса на заболоченных пон и- Местообитание (укрытие, кормовая база). Регуляция
жениях и водотоках водного баланса. Буферная зона шириной 10-50 м
9 Небольшие участки леса вокруг родников ради у- Местообитание (укрытие, кормовая база). Регуляция
сом 50 м водного баланса. Буферная зона шириной 10-50 м.
Таблица 3 - Перечень экологических коридоров
№
п/п
Наименование
Описание
Ограничения хозяйственных ________мероприятий__________
Насаждения водоразделов, соединяющих сме ж-ные бассейны рек лес отаксационными выделами или их частями шириной до 300 м Насаждения водораздельных пространств, соед и-няющие верховые болота в единую гидрологич е-скую систему лесотаксационными выделами или их частями шириной до 300 м Насаждения долин рек с буферной зоной 50-100 м
Заболоченные насаждения; дренированные насаждения
Заболоченные насаждения; дренированные насаждения
Заболоченные насаждения; дренированные насаждения
Сплошные рубки главного пользования запрещены
Сплошные рубки главного пользования запрещены
Сплошные рубки главного пользования запрещены
2
3
Опытный полигон
Предполагается, что формализация природной основы производится в пределах территории, х а-рактеризуемой однородным климатом, направлен и-ем процесса денудации местности, почвообразов а-ния, сходными геоморфологическими показател ями, гидрологическим режимом и представленн остью в насаждениях типологических групп лесоо б-разующих пород деревьев (Фарбер и др., 1993, Михалев и др., 2001). В качестве такого рода территории может служить Чуно-Ангарская подпровинция лиственнично-сосновых лесов Среднесибирской провинции светлохвойных лесов (Коротков, 1994). Местоположение опытного полигона - западная часть арендной территории ООО «ИлимСибЛес», включающая часть бассейна реки Кова, а также верховья рек Тушама и Бадарма.
Опыт создания ландшафтно -типологической карты
Методика предоставляет выбор ландшаф тного, типологического и ландшафтно-типологического подходов. Методика предоставляет также выбор способа формирования природной основы, а име н-но - субъективный, основанный на анализе лес о-таксационной информации и тематич еских карт, и объективный, использующий возможности комп ь-ютерных программных средств, с помощью которых по задаваемым параметрам условий произр а-стания в автоматическом режиме мо жно выделять ландшафты и далее их типизировать.
Авторы согласны, что поскольку каждый лан д-шафт несет черты индивидуальности, поэтому пр и-родную основу методически правильно формир о-вать на принципах ландшафтного подхода. Одн о-временно авторы понимают, что для цели ведения лесного хозяйства (все системы рубок леса - составляющие комплекса лесохозяйственных мер о-приятий) в лесах Приангарья, где лесоустройство проведено методом классов возраста, типизация насаждений обязательна. Поэтому природная основа на опытном полигоне формировалась с испол ь-зованием ландшафтно-типологического подхода.
Авторы с уважением относятся к ландшафтов е-дам и лесным типологам, разрабатывающим свои тематические продукты на основе анализа досту п-ной информации и собственного опыта. При этом авторы отдают себе отчет, что пол учаемые при этом результаты включают не только научную компоненту, а также элементы искусства - следствие субъективности. Научная и практическая зн а-чимость итогового продукта зависит от таланта разработчиков и не может быть повторена другими исполнителями. Поэтому формализацию и типизацию ландшафтов опытного полигона было решено провести в автоматическом режиме с использованием компьютерной техники.
Исходный материал. Для создания ландшафтно-типологической основы использован следу ю-щий исходный тематический материал:
- цифровые топографические карты масштаба 1 : 200000, включающие слой изолиний высот м е-стности (через каждые 20 м) и слой гидрографической сети;
- план лесонасаждений масштаба 1 : 50000, переведенный в цифровой формат;
- таксационные описания насаждений тестов ого участка;
- цифровой космический снимок Landsat (разрешение пиксела изображения 30 х30 м);
- аэрофотоснимки среднего масштаба, перев еденные в цифровой формат.
В качестве показателей-входов в природную основу использованы:
- абсолютная высота (высота над уровнем м оря);
- величина уклона (Михалев, Фарбер 2001).
Получение распределения уклонов местн ости. Каждому пикселю тестового участка на топ о-графической карте отвечает определенный у клон местности (приняты дискретные значения с град а-цией один градус). Средствами программного пак е-та ERDAS Imagine каждому градусу уклона поставлено в соответствие значение тона «серой шкалы». В результате этой операции появляется возмо ж-ность получения изображения уклонов посре дством окраски пикселов тестового участка в отвечающие им серые тона. Смежные пикселы, различающиеся величиной уклона до 1 , объединены в общие контуры. Таким образом, каждому градусу уклона в пределах тестового участка отвечает определенное количество контуров, что позволяет построить с о-ответствующий график (рис. 1).
Уклоны, град.
Рисунок 1 - Распределение уклонов местн ости
Получение распределения абсолютных высот местности. Последовательность операций аналогична, как и для уклонов местности. Каждому пи к-селю тестового участка на топографической карте отвечает определенная абсолютная высота местн ости (приняты дискретные значения высот с град а-цией 20 м). Средствами программного пакета ERDAS Imagine каждой высоте через 20 м поставлено соответственно значение тона «серой шкалы». В результате этой операции появляется возможность получения изображения высот посредством окр аски пикселов тестового участка в отвечающие им серые тона Смежные пиксели, отличающиеся до 20 м высоты местности, объединены в общие ко нтуры Таким образом, каждой градации высот местности в пределах тестового участка отвечает определе н-ное количество контуров, что позволяет построить соответствующий график (рис. 2).
Средствами программного пакета ERDAS Imagine посредством интерполяции изолиний рел ьефа,
отображаемых на цифровой топографической осн о-ве, сформирована цифровая модель рельефа
Формализация природной основы. Характер линии распределения уклонов (рис. 1) позволяет выделить три класса уклонов: 0-1°, 2-9°, >10° Первый класс уклонов - выровненные местоположения относятся к долинам рек и плоским водораздел ь-ным пространствам. Второй класс - склоны разных экспозиций. Третий класс - более крутые склоны на водоразделах, формирующих рельеф из останцевых гор трапповых интрузий.
Характер линии распределения абсолютных высот (рис. 2) позволяет выделить три класса в ы-сот:<340 м, 350-420 м, >430 м. Первый класс высот тяготеет к долине реки Магдан. Второй кла сс - местность между долиной реки и главным водоразд е-лом рек Кова и Ангара. Третий класс - водораздельные пространства между основными рек ами, протекающими по территории тестового уч астка.
Высота, м
Рисунок 2 - Распределение абсолютных высот
местности
Геоморфологические показатели (координаты природной основы) - углы наклона и абсолютные высоты определяют двумерную классификацио н-ную систему местоположений. Три класса укл онов и три класса высот формируют природную основу, теоретически включающую девять страт (табл. 4). Фактически же территория тестового участка пре д-ставлена семью стратами. Склоны менее 10 градусов на высотах более 430 м отсутствуют.
Таблица 4 - Нумерация страт природной основы (страт ландшафтов)________________________________
Уклон, Абсолютная высота местности, м
градус <340 350-420 >430
0-1 11 12 13
2-9 21 22 23
>10 31 32 33
Совмещение слоев, представляющих контуры
уклонов и высот, средствами программного пакета Arc View 3.1 дает пространственный рисунок искомой природной основы. Мелкие до 30 га (ориентир
- средняя площадь лесотаксационного выдела) контура далее были растворены в окружающих более крупных. После этой операции природная основа приобретает итоговый вид.
Используемый нами способ автоматической формализации природной основы насаждений позволяет получить следующие преимущества:
- различия лесорастительных условий между стратами природной основы становя тся значимы;
- контурное дешифрирование при использов а-нии классов уклонов и абсолютных высот приобр е-тает объективный характер;
- страты природной основы получают к оличе-ственную размерность;
-за счет строгой последовательности взаимо-положения страт природной основы, качества ди ф-ференциации лесорастительных условий, наглядн ости и логичности интерпретации анализируемых показателей насаждений достигается получение более точных и обоснованных результатов при р е-шении лесных научно-прикладных задач.
Полученные контуры ландшафтов анализир у-ются совместно с тематическими картами (топ о-графическими, геологическими, геоморфологич е-скими и др.), а также с планами лесонаса ждений и изображением полога леса на аэрокосмоснимках. На карте ландшафтов вносятся необходимые по мнению разработчиков коррективы.
Файл, в котором собрана информация о соста в-ляющих ландшафтно-типологической карты, представляет собой проект в среде программного продукта Arc View. Для рассматриваемого варианта ландшафтно-типологической карты в проекте послойно собрана информация:
- контур тестового участка;
- изображение лесного полога на ко смическом снимке;
- изображение лесного полога на аэроснимках среднего масштаба;
- лесотаксационная информация - квартальная сеть, окрашенные по цветам преобладающих пород контуры выделов и др.;
- контуры природной основы;
- гидрологическая сеть;
- контуры изолиний высот.
В атрибутивные таблицы слоев проекта внося т-ся показатели, количественно характеризующие местность, рельеф, гидрологический режим и пре д-ставляющие эти полигоны насаждения. Данные атрибутивных таблиц и визуальный анализ изобр а-жения слоев проекта позволяют типизировать н а-саждения и формировать экологическую сеть.
Опыт типизации насаждений (описание н а-саждений тестового участка)
В результате применения методики (посредс т-вом анализа таксационных характеристик насажд е-ний, проведенного в разрезе страт природной осн о-вы) сформированы типологические группы наса ж-дений (Фарбер и др., 1993). В результате интерпретации значений таксационных показателей типол о-гических групп получено нижеследующее опис а-ние, кратко характеризующее насаждения, произр а-стающие на тестовом участке.
Долины рек. В верховьях рек по сточным логам и понижениям размещаются болота. С понижением высотной отметки в речных долинах произрастают еловые насаждения, в примеси включающие кедр и березу. В зависимости от условий увла жнения почв
это или заболоченные, или напротив, дренированные местоположения. На переувлажненных местах с ухудшенной аэрацией почвы произрастают до л-гомошные, моховые или голубично-зеленомошные ельники V, реже IV классов бонитета. Дренированные участки также занимают ельники со сходным породным составом, но их класс бонитета выше -III, а ниже по течению - даже II.
Выровненные водораздельные пространства. Наибольший для тестового участка по абсолютной высоте водораздел между реками Кова и Ангара представлен зеленомошными елово -кедровыми древостоями с примесью пихты и березы. Варьир о-вание породного состава достаточно широкое - до чистых кедрачей. Производительность - IV класс бонитета, запасы около 130-150 м3 на 1 га. Значительные площади занимают болотные системы. По мере приближения к краю болот насаждения стан о-вятся все более увлажненными, а класс бонитета последовательно снижается до V. На мерзлотных почвах произрастают кустарничково -
зеленомошные и кустарничково-мшистые лиственничники невысокой производительности -классы бонитета.
Водораздельные пространства между ручьями второго порядка заняты мелкотравно-зеленомошными лиственничниками III класса бонитета и ягодно-зеленомошными сосняками III и IV классов бонитета. Повышение абсолютных в ы-сот создает лесорастительные усл овия, при которых формируются переходные типы насаждений.
Склоны. Сосновые разнотравные и ольховни-ково-разнотравные насаждения на супесчаных почвах, а также брусничные сосновые насаждения расположены на склонах южных экспозиций. С о-сновые зеленомошные, а также лиственничные зеленомошные и мелкотравно-зеленомошные лиственничники (часто со вторым ярусом из темнохвойных пород деревьев) занимают склоны севе р-ных экспозиций. Производительность зеленомо ш-ных и разнотравных древостоев практически не различается.
Опыт пространственной организации арен д-ной территории - первый уровень экологической сети. Ландшафтно-типологическая карта в ГИС-формате представляет собой универсал ьный инструмент, предназначенный для проектир ования видов пользования лесом, лесохозяйственных и биотехнических мероприятий, в том числе для пр о-ектирования послерубочной пространственной структуры насаждений.
Проектирование экологической сети, соединяющей ООПТ. Расположение тестового участка в непосредственной близости от административной границы Иркутской области и Красноярского края диктует необходимость включения в рассмотрение ООПТ обоих регионов. Ближайшие к тестовому участку ООПТ «Дешембинский», «Кежемское мн о-гоостровье» - заказники, включенные в Схему развития ООПТ Красноярского края до 2015 г.
Каркас сети представляют насаждения, произр а-стающие на водоразделах рек первого (Ангара) и второго порядков (Кова, Мура, Чуна, Бирюса), а также
насаждения долин этих рек. Показано взаимоположе-ние тестового участка с элементами каркаса - водоразделом и долинами рек Кова и Ангара.
На водоразделах в каркас экологической сети включены верховые болота, а также прилегающие к ним переувлажненные багульниково-сфагновые светлохвойные и зеленомошные те мнохвойные низкобонитетные насаждения. Каркас экологич е-ской сети также представляют водоохра нные леса, расположенные вдоль рек Кова и Ангара и имеющие ширину 200 м. Водоохранные леса относятся к защитным, где нормативно установлен экологич е-ски приемлемый режим ведения лесного хозяйства.
Проектирование экологической сети, соединяющей ОЗУ. В пределах тестового участка лесотаксационные выдела, классифицируемые по Правилам рубок ... (Москва 1994) как ОЗУ, относятся к насаждениям, представляющим берегозащитные леса в верховьях рек Т ушама и Бадарма.
Визуальный анализ планово -картографических материалов позволяет констатировать, что по де й-ствующим нормативам единого экологического каркаса, объединяющего ландша фты природной основы, не создается. Необходимы сущ ественные дополнения, в качестве которых следует использ о-вать насаждения вдоль всех существующих водот оков и насаждения, соединяющие вершины рек и ручьев. Насаждения, экологически равнозначимые, выделенные при лесоустройстве как ОЗУ ( реки Тушама и Бадарма), расположены в долинах рек Нижний Магдан, Чегочан, Пруда, Аракан и др. Вдоль этих рек след ует предусмотреть выделение дополнительных ОЗУ. Вершины рек должны быть соединены цепочкой насаждений.
Наложение двух уровней генерализации экол о-гической сети - уровень ООПТ и уровень ОЗУ дает общую экологическую сеть. Таким образом, экол о-гическая сеть тестового участка фо рмируется из насаждений ОЗУ (ядер сети) и цепочек насаждений, соединяющих ядра с близлежащими ООПТ. В о с-новном, экологическая сеть представлена насажд е-ниями долин рек, ручьев и водораздельных пр о-странств, т. е. наиболее продуктивными по биора з-нообразию биотопами для южно-таежных видов фауны, включая их редкие и исчезающие виды.
Выделение на лесосеках микробиотопов -второй уровень экологической сети
Опыт проектирования модельных лесов (Рома-нюк и др., 2002) показывает, что сохранение микр о-биотопов, к которым тяготеют редкие виды растительного и животного мира, является необход имым условием для поддержания биоразнообразия. Таким образом, для сохранения лесного биоразн ообразия на вырубках следует максимально сохранять лесную среду, что достигается посредством сохранения ключевых объектов - микробиотопов (элементов лесной среды, являющихся средой об итания видов флоры и фауны, способствующих с охранению на вырубках биологического разнообразия).
Выделение на лесосеках микробиотопов прои з-водится в процессе натурного обследования при
отводе лесосек. Маркируются объекты - микробиотопы и, подлежащие сохранению. Перечень выд е-ляемых объектов дан выше. Для насаждений тест о-вого участка из этого перечня хара ктерны:
- отдельные деревья и небольшие группы лис т-венных пород;
-хвойные деревья предыдущего поколения (низкотоварные отдельные деревья возрастом более 200 лет) и их небольшие группы;
- деревья с гнездами;
- сухостой хвойных пород;
- скопления валежника;
- группы возобновления;
- участки леса в заболоченных понижениях;
- небольшие ручьи, родники.
Перечислим основные аргументы, обоснов ы-вающие экологическую целесообразность сохран е-ния на вырубках лиственных деревьев:
- сохраняется лесная среда - условие сохранения биоразнообразия, препятствие иссушению почв и водной эрозии;
- значительно снижается пожароо пасность на вырубках и далее в молодых насаждениях;
- ежегодный опад листьев раскисляет почву и поддерживает ее плодородие (условие сохранения производительности древостоев);
- в процессе сукцессионных изменений береза и тем более осина из состава выпадают, происходит естественное изреживание древостоя, благодаря которому оставшаяся часть хвойных деревьев к возрасту рубки набирает максимальную для данных условий полноту и запас;
- при условии достаточной минерал изации почвы оставленные лиственные п ороды не влияют на процесс последующего естественного возобно в-ления;
- насаждения со сложным породным составом более устойчивы к внешним воздействиям (вред и-тели леса, пожары).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Коган, А.Б. Биологическая кибернетика: учеб. пособие для вузов. изд. 2-е, перераб. и доп. / А.Б. Коган [и др.]. - М.: Высшая школа, 1977. - 408 с.
Коротков, И.А. Лесорастительное районирование России и республик бывшего СССР / И.А. Коротков // Углерод в системах лесов и болот России / под ред. В.А. Алексеева и Р.А. Бердси. - 1994. - С. 29-47. Минаев, В.Н. Использование ландшафтной основы для устойчивого управления лесами / В.Н. Минаев, С.В. Тетюхин, А.В. Любимов // Лесная таксация и лесоустройство. - Красноярск: СибГТУ, 2000. - С. 177-184. Михалев, Ю.А. Формализация природной основы насаждений / Ю.А. Михалев, С.К. Фарбер // Классификация и динамика лесов Дальнего Востока. М атер. междунар. конф., 5-7 сентября 2001. - Владивосток: Дальнаука, 2001. - С. 344.
Правила рубок главного пользования в лесах Во сточной Сибири. - М., 1994. - 40 с.
Развитие региональных систем охраняемых приро дных территорий / В.А. Соколов [и др.]. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 131 с.
Романюк, Б.Д. Природоохранное планирование вед ения лесного хозяйства / Б.Д. Романюк, А.Т. Загиддули-
на, А.А. Книзе. WWF, 2002. - 12 с.
Фарбер, С.К. Типологическая стратификация насажд е ний по среднемасштабным аэроснимкам / С.К. Фарбер, Ю.А. Михалев // Лесоведение, 1993. - № 5
Поступила в редакцию 31 февраля 2008 г. Принята к печати 27 августа 2008 г.
- С. 69-71.
Фарбер, С.К. Формирование древостоев Восточной С и-бири / С.К. Фарбер. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.-437 с.
