CC BY
18Н. П. О Г А Р Ь, Е.И.РАЧКОВСКАЯ
ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ ОЦЕНОЧНОГО И ПРОГНОЗНО-РЕКОМЕНДАТЕЛЬНОГО ТИПА
В. Б. Сочава (1979) в перспективе развития геоботанического картографирования видел две задачи: создание инвентаризационных и конструктивных карт для рационального природопользования и охраны среды обитания человека. В конце 80-х годов конструктивное картографирование стало активно развиваться и оформилось в качестве особого направления, названного экологическим картографированием (Исаченко, 1990).
В лаборатории геоботаники Института ботаники и фитоинтродукции Академии наук Казахстана экологическое картографирование получило активное развитие с 1989 г.
В последние годы значительно возрос спрос на картографические произведения прикладного характера в рамках различных проектов по охране окружающей среды. Необходимо отметить, что в странах «переходной экономики», несмотря на необходимость решения в первую очередь социально-экономических проблем, задачи сохранения среды обитания человека стали находить понимание широких масс населения и становятся основой экологической политики государств. Для выработки стратегий рационального природопользования необходимы региональные карты оценочного и прогнозно-рекомендательного типа. Разработка принципов и методов их создания имеет также большое фундаментальное значение.
Оценочные и прогнозно-рекомендательные карты должны базироваться на глубоких проработках, интегрирующих современные знания о природе, что в представлении В. Б. Сочавы (1978) выражается в учении о геосистеме.
В связи с этим любые оценочно-прогнозные карты должны основываться на инвентаризационных картах, позволяющих понять закономерности структуры природно-территориальных комплексов — экосистем и взаимосвязи их компонентов.
Если проблемы касаются непосредственно растительного покрова, то инвентаризационной картой оценочных и прогнозных разработок могут служить карты растительности разного масштаба, составленные на основе аэрокосмической информации с использованием регионально-типологического принципа при построении легенды и традиционных методов советской геоботанической школы, учитывающих региональную специфику.
Но, как показывает опыт, и это предвидел В. Б. Сочава, работы такого характера требуют системного подхода. Поэтому основной картируемой единицей в наших исследованиях была принята экосистема. При этом принимается узкая трактовка термина «экосистема» как устойчивой системы, включающей два взаимодействующих элемента: биоценоз и экотоп. Основным диагностическим показателем при выделении и картографировании экосистем является растительность, как самый информативный и физиономический компонент ландшафта, обладающий высокими индикационными свойствами.
Экосистема понимается как природно-территориальный комплекс, обладающий единством литогенной основы, определенным уровнем взаимосвязей биотических компонентов, имеющий пространственно-временную динамику и особый режим функционирования (Экосистемы Монголии, 1995).
Элементарная экосистема характеризуется набором растительных сообществ (эпиассоциация в понимании В. Б. Сочавы) с определенным составом экобио-морф, одинаковым диапазоном флюктуаций видового состава и продуктивности, сходной реакцией на антропогенные воздействия, а следовательно, и устойчивостью к ним.
Методологической основой исследований является системный ландшафт-но-динамический подход. Новизна и перспективность заключаются в применении передовых методов и технологий (дистанционное зондирование, комплексная экологическая оценка).
В качестве базовой основы при создании различных тематических слоев принята карта экосистем инвентаризационного типа. Рассмотрим принцип создания карты экосистем на примере ключевого участка площадью 90 км2 в Илийской межгорной котловине. Обследуемая территория характеризуется очень сложной пространственной структурой почвенно-растительного покрова и высоким биологическим разнообразием видов и сообществ на единицу площади. Это обусловлено в первую очередь физико-географическими условиями региона Илийской межгорной впадины. Окружающие котловину горы создают контрастность сред и барьерный эффект. Резко континентальный климат, высокий индекс сухости, незначительное количество осадков, специфические орографические и гидролого-гидрографические условия способствуют формированию аридных экосистем, представленных предгорно-равнинны-ми, останцово-низкогорными, эоловыми, пойменно-долинными, сазовыми (выклинивание грунтовых вод на конусах выноса), гидроморфными, полугидро-морфными и автоморфными экосистемами.
Их пространственная дифференциация и гетерогенность морфоструктур усиливаются активными гидродинамическими процессами: вековыми, сезонными и циклическими колебаниями уровней озер, рек — карасу (имеющих питание за счет родников), подземных и грунтовых вод, а также антропогенно-стимулированными процессами, связанными с подтоплением территории при орошаемом земледелии. Этим обусловлена прогрессирующая гидрофити-зация зональной растительности и неустойчивое состояние структуры и состава экосистем.
Высокое биологическое разнообразие и уникальность флористических композиций сообществ, кроме перечисленных факторов, обусловлены также положением региона в системе ботанико-географического районирования — это переходная зона между Туранскими и Джунгарскими типами пустынь (Рач-ковская и др., 1988; Рачковская, 1993). Поэтому в составе сообществ присутствуют виды разной географической ориентации: джунгарские, северотуран-ско-джунгарские и северотуранские типы, формируя оригинальные по составу и структуре фитоценозы.
Карта экосистем составлена в м. 1 : 25 ООО на основе аэрофотоинформации и детального маршрутного полевого обследования территории . Это экологическая карта инвентаризационного типа, отражающая закономерности пространственной структуры и разнообразие природных экосистем (рис. 1).
Единицей картирования является элементарная экосистема. При их изучении основное внимание уделяется взаимосвязям биотической и биокосной частей, в частности, почвенно-растительного покрова и рельефа. Легенда к карте построена по регионально-типологическому принципу и содержит 65 номеров, которые подчинены системе заголовков.
Своеобразие территории заключается в сочетании зональных (автоморф-ных и полугидроморфных) и интразональных (гидроморфных) типов экосистем, которые занимают определенные позиции в макрорельефе. В легенде они объединены в классы экосистем и выделены заголовками первого порядка: пустынные экосистемы, редколесно-саванноидные экосистемы, экосистемы травяных болот, лугов и тугаев, гипергалофитные экосистемы солончаков.
Шп-П Ш
\ 20- 22
2 3-25
26
27
28
29-31
Рис. 1. Фрагмент карты экосистем Илийской межгорной котловины.
Условные обозначения соответствуют подзаголовкам второго ранга в легенде к карте, а номера выделов на карте — соответствующим номерам легенды.
К особому классу отнесены антропогенно-трансформированные земли — агро-экосистемы.
В пределах каждого класса экосистем их дальнейшая дифференциация определяется особенностями литолого-геоморфологического строения и характером почвенно-грунтового увлажнения (автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные). Таким образом, в каждом классе экосистем различаются их эдафические варианты по механическому составу, степени засоления и водному режиму почв. Относительно этих факторов в пределах каждого класса выделены основные группы экосистем, которые в легенде отражены заголовками второго порядка. Индикаторами комплекса этих факторов служат растительные сообщества. В качестве примера групп экосистем назовем геми-петрофитные экосистемы пролювиальных равнин с господством тасбиюргун-ников на серобурых почвах в автоморфном режиме увлажнения или экосистемы грядовых и грядово-бугристых песков с преобладанием саксаульников в полугидроморфном режиме увлажнения.
Группы экосистем в свою очередь подразделяются на типы экосистем, которые несут наибольшую индикационную нагрузку. Таким образом, каждый номер (выдел) легенды характеризует взаимосвязь основных компонентов экосистемы (мезо- и микрорельеф, растительность, почвы). Например, полого-увалистая пролювиальная равнина с преобладанием тасбиюргуновых с саксаулом (Nanophyton erinaceum, Haloxylon aphyüum) сообществ по плоским водоразделам на серобурых солончаковатых легкосуглинистых почвах в сочетании с кеурековыми (Salsola orientalis) в межувальных понижениях на серобурых обычных супесчаных почвах.
В отдельных случаях, когда выражена определенная тенденция динамики экосистем, в легенде указано направление процесса: обсохшие, опустыниваю-щиеся, опустыненные. Для агроирригационных экосистем, которые вышли из хозяйственного освоения, в качестве единицы картирования использован ряд экосистем. Каждое звено ряда характеризует стадию естественного зарастания.
ЛЕГЕНДА ПУСТЫННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
I. Гемипетрофитные экосистемы пролювиальных равнин с господством
тасбиюргунников на серобурых почвах в автоморфном режиме
увлажнения
1. Пологоувалистая пролювиальная равнина с преобладанием тасбиюргунников (Nanophyton erinaceum) по плоским водоразделам на серобурых солончаковатых легкосуглинистых почвах.
II. Гемипетрофитные экосистемы пролювиальных равнин с господством
тасбиюргунников на серобурых почвах в сочетании с псаммофитными
саксауловыми сообществами на эоловых плащах разной мощности в автоморфном режиме увлажнения
2. Пологоувалистая пролювиальная равнина с участками эоловых наносов разной мощности с преобладанием тасбиюргунников (Nanophyton erinaceum) в сочетании с саксауловыми (Haloxylon aphyllum) сообществами на маломощных песчаных наносах.
3. Равнина пролювиальная в режиме локального подтопления с преобладанием тасбиюргунников (Nanophyton erinaceum) по водоразделам на серобурых легкосуглинистых щебнистых почвах в сочетании с солеросово-биюргуновыми (Anabasis salsa, Salicornia europaea) сообществами на серобурых вторично солончаковых почвах по понижениям и полынно-саксауловыми (Haloxylon aphyllum, Artemisia terrae-albae) сообществами на мелкогрядовых песках.
4. Пологоувалистая пролювиальная равнина в режиме локального подтопления с преобладанием биюргуновых (Anabasis salsa), тасбиюргуновых (Nanophyton erinaceum) сообществ по увалам на серобурых вторично солончаковых почвах в сочетании с саксауловыми (Haloxylon aphyllum) на маломощных эоловых наносах и саксаульчико-выми (Arthrophytum iliense, A. balchaschense) на такыровидных солончаковатых почвах в замкнутых понижениях.
5. Слабо расчлененная пролювиальная равнина с песчаными грядами в режиме локального подтопления с преобладанием саксаульчиково-тасбиюргуновых (Nanophyton erinaceum, Arthrophytum balchashense), тасбиюргуново-биюргуновых (Anabasis salsa, Nanophyton erinaceum) на серобурых обычных, местами вторично-солончаковых легкосуглинистых галечниково-дресвянистых почвах в сочетании с реомюриево-эфедро-выми (Ephedra lomatolepis, Reaumuria songaricá) и саксауловыми (Haloxylon persicum) на песчаных буграх.
6. Слабо расчлененная пролювиальная равнина с выраженным микрорельефом (фи-тогенные бугры) в режиме общего подтопления с преобладанием тасбиюргуново-биюр-гуновых с карелинией (Anabasis salsa, Nanophyton erinaceum, Karelinia caspica) на серобурых вторично солончаковых легкосуглинистых дресвянистых почвах в сочетании с саксаулово-гребенщиковыми (Tamarix ramosissima, Haloxylon aphyllum), кеу-реково-саксауловыми с карелинией (Haloxylon aphyllum, Salsola orientalis, Karelinia caspica) на маломощных эоловых наносах.
III. Экосистемы равнинных песков (эоловые плащи) с преобладанием
саксаульников в сочетании с гемипетрофитными тасбиюргуновыми пустынями в автоморфном режиме увлажнения
7. Эоловые плащи на пролювиальной пологоувалистой равнине с преобладанием саксауловых (Haloxylon aphyllum) и гребенщиковых (Tamarix ramosissima) сообществ в сочетании с реомюриево-тасбиюргуновыми (Nanophyton erinaceum, Reaumuria songarica) сообществами на серобурых солончаковатых легкосуглинистых щебнистых почвах в межгрядовых понижениях в условиях локального подтопления.
8. Эоловые плащи на пролювиальной пологоувалистой равнине в режиме локального подтопления с преобладанием реомюриево-саксауловых (Haloxylon aphyllum, Reaumuria songarica) и сантолиновополынно-саксауловых (Haloxylon aphyllum, Artemisia santolina) сообществ.
IV. Экосистемы грядовых и грядово-бугристых песков с преобладанием саксаульников в полугидроморфном режиме увлажнения
9, Бугристо-грядовые и бугристые пески с преобладанием терескеново-саксауло-вых с тростником (Haloxylon aphyllum, Ceratoides papposa, Phragmites australis) в сочетании с разнотравно-вейниковыми (Calamagrostis epigeios, Alhagi pseudalhagi, Poacynum pictum) лугами на луговых слабозасоленных почвах.
10. Грядово-бугристые пески с преобладанием сантолиновополынно-саксауловых {Haloxylon aphyllum, Artemisia santolina, Phragmites australis, Karelinia caspica) сообществ в сочетании с клубнекамышово-тростниковыми (Phragmites australis, Bolboshoenus maritimus) на лугово-болотных засоленных почвах и сведово-поташни-ковых (Kalidium foliatum, Suaeda physophora) на солончаках обыкновенных по межгрядовым понижениям.
11. Бугристо-грядовые пески с преобладанием реомюриево-саксауловых (Haloxylon aphyllum, Reaumuria songarica) и чингилово-саксауловых (Haloxylon aphyllum, Halimodendron halodendron) сообществ в сочетании с ажреково-поташниковыми (Kalidium foliatum, Aeluropus littoralis) на пухлых солончаках.
У. Экосистемы низкогрядовых, бугристых и мелкокучевых песков с преобладанием санталиннополынных и реомюриевых в полугидроморфном режиме увлажнения
12. Низкогрядовые пески с преобладанием санталиннополынных (Artemisia santolina) в сочетании со сведовыми (Suaeda physophora) на пухлых солончаках.
13. Бугристые или кучевые пески с преобладанием реомюриевых (Reaumuria songarica) сообществ в сочетании с гребенщиковыми (Tamarix ramosissima) заросля-
ми на вершинах бугров и ажреково-поташниковыми (Kalidium foliatura) на солончаках.
РЕДКОЛЕСНО-САВАННОИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
VI. Псаммофитные и галопсакмофитные экосистемы саванноидных редколесий в полугидроморфном режиме увлажнения
14. Бугристые пески с туранговым (Populus diversifolia, P. pruinosa) редколесьем с санталиннополынно-реомюриевым (Reaumuria songarica, Artemisia santolina) покровом.
ГИДРОМОРФНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ (ТРАВЯНЫЕ БОЛОТА, ЛУГА, ТУГАИ)
VII. Экосистемы приозерных террас
15. Акватория озера с зарослями камыша (Scirpus lacustris), рогоза (Typha angus-tifolia) и тростника (Phragmites australis) на мелководьях в сочетании со слабонаклонными приозерными террасами с микропоясными рядами сообществ: клубнекамы-шово-тростниковых (Phragmites australis, Bolboshoenus planiculmis), болотницевых (Eleocharis aciculata) на иловато-болотных почвах, вейниково-солодковых (Glycyrrhiza glabra, Calamagrostis epigeios) с участием лоха (Elaeagnus охусагра) на луговых почвах в условиях длительного затопления.
VIII. Экосистемы долин мелких рек и родниковых ручьев
16. Врезанная долина с выраженными узкими террасами в режиме длительного паводкового затопления с преобладанием экологического ряда сообществ: тростниковых (Phragmites australis), клубнекамышовых (Bolboshoenus planiculmis) на лугово-болот-ных почвах, вейниковых (Calamagrostis epigeios) на луговых почвах в сочетании с кустарниково-древесными сообществами (Elaeagnus охусагра, Halimodendron halodendron, виды р. Salix) на тугайных почвах надпойменных террас.
IX. Экосистемы аридных сазовых травяных болот, лугов, тугаев
17. Пониженная слабоволнистая аллювиально-пролювиальная равнина, расчлененная руслами постоянно действующих водотоков, с преобладанием тростниковых (Phragmites australis), клубнекамышово-тростниковых (Phragmites australis, Bolboshoenus planiculmis) на почвах болотного ряда в условиях длительного паводкового затопления.
18. Пониженная слабо расчлененная пролювиальная равнина в режиме периодического поверхностного затопления с преобладанием клубнекамышово-тростниковых (Phragmites australis), тростниково-вейниковых (Calamagrostis epigeios, Phragmites australis) сообществ на луговых засоленных почвах плоских участков в сочетании с ажреково-кендыревыми (Trachomitum lancifolium, Aeluropus littoralis) на луговых почвах микроповышений.
19. Пониженная слабоволнистая аллювиально-пролювиальная равнина, слабо расчлененная руслами временных водотоков, с преобладанием кустарниково-лоховых тугаев (Elaeagnus охусагра, Tamarix ramosissima, Hippophae ramnoides, виды p. Salix) на луговых тугайных почвах в условиях периодического паводкового затопления.
X. Несформировавшиеся гидрогенные экосистемы подтапливаемых
территорий
20. Пониженная наклонная пролювиальная слабоволнистая равнина, расчлененная руслами временных водотоков, в условиях общего подтопления с преобладанием аж-рековых (Aeluropus littoralis) на луговых солончаковых почвах в сочетании с тростниковыми (Phragmites australis) по руслам, поташниковыми (Kalidium foliatum, К. caspicum) и сарсазановыми (Halocnemum strobilaceum) на солончаках, обычных по микроповышениям.
21. Относительно пониженная сильно расчлененная неглубокими руслами временных водотоков аллювиально-пролювиальная равнина в условиях общего подтопления с комплексом сообществ и группировок: осоковых, ситниковых (Juncus gerardii, J. bu-fonius) на лугово-болотных солончаковых почвах ячеистых понижений, кендырево-вейниковых (Calamagrostis epigeios, Роасупит pictum) на луговых солончаковатых почвах плоских участков и ажреково-кермековых (Limonium gmelinii, Aeluropus littoralis) на солончаках по понижениям.
22. Относительно пониженная слабо расчлененная пролювиальная равнина в режиме общего подтопления с комплексом серийных группировок: бескильницевых (Puccinellia distans), карелиниевых (Karelinia caspica), клоповниковых (Lepidium seravschanicum), франкениевых (Frankenia hirsuta) на лугово-бурых солончаковых почвах с участием угнетенных особей пустынных полукустарничков (Nanophyton erinaceum, Arthrophytum balchaschense).
ГИПЕРГАЛОФИТНЫЕ ПУСТЫННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ СОЛОНЧАКОВ
XI. Полугидроморфные экосистемы с преобладанием гипергалофитных
сочносолянковых сообществ на луговых солончаках
23. Пониженная аккумулятивная равнина в режиме локального подтопления с преобладанием сарсазанников (Halocnemum strobilaceum) на луговых солончаках.
24. Слабо расчлененная пролювиально-аллювиальная равнина в режиме локального подтопления с преобладанием поташниковых (Kalidium foliatum, K.schrenkianum) сообществ на солончаках обыкновенных.
25. Расчлененная пролювиально-аллювиальная равнина в режиме локальноТо подтопления с преобладанием тасбиюргуново-поташниковых (Kalidium schrenkianum, Nanophyton erinaceum) на вторичных солончаках.
XII. Полугидроморфные экосистемы с преобладанием гипергалофитных сочносолянковых сообществ на луговых вторичных солончаках
(на месте луговых почв)
26. Слабо расчлененная пролювиально-аллювиальная равнина в режиме общего подтопления с преобладанием тасбиюргуново-соляноколосниковых (Halostachys caspica, Nanophyton erinaceum) на вторичных солончаках.
XIII. Полугидроморфные экосистемы с преобладанием сведовых сообществ на злостных солончаках
27. Слабо расчлененная пролювиальная равнина в режиме локального подтопления с преобладанием сведовых (Suaeda physophora) с участием тростника (Phragmites australis), жантака (Al hag i pseudalhagi) на луговых солончаках.
XIV. Полугидроморфные экосистемы с преобладанием реомюриевых сообществ преимущественно на вторичных солончаках, сформировавшихся на месте автоморфных почв
28. Слабо расчлененная аллювиально-пролювиальная равнина в режиме локального подтопления с преобладанием реомюриевых (Reaumuria songarica) на луговых солончаках.
XV. Антропогенно-трансформированные земли на месте орошаемых полей
29. Расчлененная пролювиально-аллювиальная равнина в условиях затопления с преобладанием сорной (Echinochloa crus-galli, Chenopodium album, Cirsium arvense) растительности на луговых и болотно-луговых почвах.
30. Расчлененная пролювиально-аллювиальная равнина в условиях подтопления с преобладанием соляноколосниково-поташниковых (Halostachys caspica, Kalidium foliatum) на вторичных пухлых солончаках.
31. Слабо расчлененная равнина, затопленная водой, с преобладанием клубнекамы-шово-тростниковых (РкгадтИев аиз1гаИ8, ВоМовкоепив р1атси1т18) на болотно-луго-вых вторично-засоленных почвах.
Следующим этапом работы по экологическому картографированию является оценка современного состояния территории и создание серии производных карт оценочного типа. При этом важным звеном экологического анализа современного состояния экосистем является оценка степени их антропогенной трансформации и составление карты антропогенной трансформации экосистем.
Для характеристики растительного компонента экосистемы необходимо решить ряд вопросов: реакция видов и сообществ на природные и антропогенные факторы, механизм и характер сукцессий, условия их обратимости. При разработке этих вопросов необходимо учитывать региональные особенности и подобрать доступные и объективные критерии оценки состояния экосистем (Огарь и др., 1990; Рачковская, Евстифеев, 1991).
При проведении поконтурной оценки современного состояния экосистем нами приняты следующие подходы:
• выявление всех факторов антропогенного воздействия по мере их значимости;
• определение характера воздействия (природный, антропогенный, антропогенно-стимулированный или смешанный);
• установление направленности процессов, вызывающих трансформацию почв и растительности (засоление, подтопление, опустынивание);
• установление степени трансформации (площадная, точечная, линейная, локальная);
• определение фактора времени или длительности воздействия;
• выявление стадий трансформации растительности и почв для каждого типа экосистем по отношению к различным факторам воздействия;
• описание фоновых (ненарушенных) участков спонтанной растительности в каждом типе экосистем.
На основании полученных материалов проведено ранжирование экосистем по степени их антропогенной нарушенности: ненарушенные (фоновые) и слабонарушенные, средне- и сильнонарушенные. Покомпонентная и интегральная оценка состояния экосистем проводилась с помощью одинаковых критериев, но определяемая ими степень нарушенности рассматривается применительно к каждому типу экосистем.
В качестве общих критериев дигрессии растительности для всех типов экосистем нами использовались три показателя: 1) участие в сообществах сорных и пасквальных видов в процентах от общего проективного покрытия травостоя; 2) положение сообществ в ряду антропогенной трансформации; 3) снижение проективного покрытия почвы в процентах от проективного покрытия аналогичных фоновых участков. Последний критерий является общим для почв и растительности.
Нарушенность почвенного покрова оценивается по следующим критериям: площадь эродированности поверхностного горизонта почв или локального нарушения коркового и подкоркового горизонтов пустынных почв; вторичное засоление; увеличение скелетной фракции в поверхностном слое почв.
Для обследуемой территории выделены следующие виды антропогенного воздействия по мере их значимости: выпас, дорожная сеть, сенокошение, се-литебно-промышленные комплексы, распашка земель, поливное земледелие, ломка саксаула для топлива. В настоящее время главным фактором является выпас скота.
Антропогенная трансформация растительности представляет собой смену исходных фитоценозов их антропогенными производными. При этом умень-
шается обилие видов, типичных для данного сообщества. Происходит смена доминант, снижается биологическое разнообразие видов и сообществ в экосистемах, упрощается их структура, изменяется продуктивность и нарушаются межкомпонентные структурно-функциональные связи. Механизм антропогенной трансформации универсален, но разные типы экосистем имеют свою специфику антропогенной динамики.
Реакция почв и растительности на один вид воздействия при одинаковых условиях неадекватна. В большинстве случаев растительность раньше индицирует нарушенность, чем почва. Поэтому при интегральной оценке состояния экосистем следует использовать совокупность критериев оценки состояния почв и растительности и установить последовательность применения этих критериев. Она должна соответствовать аналогичным природным процессам, т. е. от слабой нарушенности через последующие стадии к сильной. Другим необходимым условием является выработка принципа определения вклада (или значения) каждого критерия в оценку состояния экосистем в целом.
Растительность — сравнительно легко восстанавливающийся компонент экосистемы. Почва — трудно и медленно восстанавливаемый компонент.
На основе поконтурной оценки состояния экосистем по заданным критериям разрабатывается шкала степени нарушенности экосистем, по которой в дальнейшем оценивается каждый контур. Соответственно этой шкале выполняется красочное оформление карты по принципу светофора (рис. 2).
Картой оценочного типа является также карта устойчивости экосистем. В последнее время все более актуальными становятся задачи выбора критериев устойчивости экосистем. В связи с этим важным моментом экологического картографирования становится разработка критериев оценки устойчивости экосистем к природным и антропогенным факторам и их картографическая интерпретация. Они вырабатываются отдельно для подсистем почв и растительности. Устойчивость экосистем неодинакова по отношению к различным факторам воздействия. Нами составлялась карта устойчивости экосистем по отношению к определенному типу техногенного воздействия (строительство кабельной сети с применением канавокопателя и увеличение в связи с этим дорожной сети). Реакция отдельных видов растений и сообществ и их способность к восстановлению, безусловно, важнейший критерий для нормирования природопользования, особенно когда речь идет об объектах, подлежащих охране.
Они вырабатываются отдельно для подсистем почв и растительности. Почвенная составляющая оценивалась по следующим основным критериям: состояние поверхности почвы, механический состав, гумусированность, засоленность, водный режим. При подборе критериев устойчивости растительности возникает ряд проблем, требующих решения, например, таких, как ассоциированность видов в сообществах, их стратегия, реакция на отдельные факторы воздействия, скорость, механизм и характер сукцессий и их обратимость.
Поскольку эти вопросы разработаны слабо, мы предлагаем при оценке устойчивости растительности при картографировании идти следующим путем, отдельно рассматривая: 1) устойчивость видов (биологическая активность, семенное и вегетативное размножение, способность к возобновлению, экологическая амплитуда и т. д.); 2) устойчивость сообществ (структура ярусов, синузий, биогоризонтов; биологическое разнообразие видов).
По этим критериям оценивается устойчивость экосистем на основе базовой карты и создается карта устойчивости экосистем (рис. 3).
Моделируя эти информационные слои, можно создать серию карт прогнозно-рекомендательного типа на разные сценарии природопользования. В нашем случае мы создали новый тип природоохранно-рекомендательной карты. При этом учитывалась необходимость производства работ по прокладке кабеля с помощью канавокопателя, строительство подсобных технических поме-
Рис. 2. Карта антропогенной трансформации экосистем.
1 — фоновые и слабо нарушенные экосистемы; 2 — средне нарушенные экосистемы; 3 — сильно нарушенные экосистемы .
Рис. 3. Карта устойчивости экосистем.
Слабоустойчивые: 1 — зональные (автоморфные ) экосистемы щебнистых равнин; 2 — экосистемы песков; 3 — экосистемы луговых солончаков 4 — антропогенно-трансформированные экосистемы. Среднеустойчивые: 5 — экосистемы солончаков (полугид-роморфные). Устойчивые: 6 — луговые (гидроморфные) в режиме общего подтопления; 7 — луговые (гидроморфные) в режиме периодического затопления; 8 — луговые (гидроморфные) пойменные в режиме постоянного затопления.
Рис. 4. Природоохранно-рекомендательная карта.
1. Экосистемы щебнистых равнин. Возможно применение любой техники круглогодично.
2. Сочетание экосистем щебнистых равнин и экосистем на песчаных плащах с саксаульниками. Исключается проведение работ в ран-невесенний период (окот джейранов).
3. Экосистемы бугристых и бугристо-грядовых песков. Оптимальный срок работ зимний, позднеосен-ний. Желательно применение облегченной техники. Ограничения по строительству и движению автотранспорта.
4. Экосистемы солончаков. Оптимальный срок работ зимний, поздне-осенний. Необходимо применение облегченной техники. Следует учесть воздействие сильно минерализованных почвенных растворов на прокладываемые коммуникации.
5. Экосистемы редколесно-саван-ноидные. Запрет на проведение работ в этих уникальных природных комплексах.
6. Луговые (гидроморфные) экосистемы. Оптимальный срок работы — зимний.
7. Луговые и болотные экосистемы. Движение автотранспорта невозможно.
щений и возможность создания нерегулируемой сети дорог. В легенде к карте указано оптимальное время для проведения работ, обусловленное возможностью проходимости транспорта. Особое внимание обращается на наличие сообществ, требующих усиленной охраны (редкие в ботанико-географическом отношении типы сообществ, места окота джейранов и др.) (рис. 4).
Выполненные работы по экологическому картированию показали, что создание оценочных и прогнозно-рекомендательных карт экологической серии возможно только на основе базовой карты экосистем инвентаризационного типа. На карте экосистем отражается основной набор компонентов экосистем (растительность, почвы, рельеф) и их взаимосвязи в пределах природно-тер-риториальных комплексов. Последнее позволяет определить направленность и интенсивность происходящих естественных природных и антропогенно-стимулированных процессов и прогнозировать изменение экологической ситуации.
Одним из условий работы по оценочному экологическому картографированию является тщательный выбор критериев оценки для компонентов экосистем по отношению к каждому фактору воздействия.
ЛИТЕРАТУРА
Исаченко А. Г. Экологические проблемы и эколого-географическое картографирование СССР // Изв. ВГО. 1990. Т. 122, вып. 4. С. 289-314. —Огарь Н. П., Титов Ю. В., Заславская Т.М., У б у г у н о в Л. Л., У бугунова В. И., Болд Г. Пой-менно-долинные экосистемы МНР, их антропогенная трансформация и картографирование // Методологические вопросы оценки состояния природной среды МНР. Пущино, 1990. С. 106-108. — Рачковская Е. И. Растительность гобийских пустынь Монголии. СПб., 1993. 133 с. — Рачковская Е. И., Евстифеев Ю. Г. Методические рекомендации по оценке современного состояния пустынных экосистем МНР. Улан-Батор, 1991. 162 с. — Рачковская Е. И., Новикова С. С., Тасе-к е е в М. С. Структура растительного покрова пустынных регионов Восточного Казахстана // Актуальные вопросы ботаники в СССР: Тез. докл. Алма-Ата, 1988. С. 224. — Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск,1978. 320 с. — Соча-ва В. Б. Растительный покров на тематических картах. Новосибирск, 1979. 190 с. — Экосистемы Монголии: распространение и современное состояние. М., 1995. 223 с.
SUMMARY
N. P. OGAR, E.I. RACHKOVSKAYA
THE APPROACHES TO THE CREATION OF ECOLOGICAL MAPS OF ESTIMATION AND PROGNOSIS-RECOMMENDATION TYPE
In the last years applied cartographic works are much in demand for creation of different projects of environment protection. In this connection the modern branch of thematic cartography — ecological cartography — began to develope actively from 1989 in Geobotanical Department of the Institute of Botany and Phytointroduction -of Kazakhstan Academy of Sciences. V. B. Sochava has foreseen appearance of this cartographic branch and considered it as constructive one. Creation of the estimation and prognostic-recommendation maps may be based only on fundamental elaboration of the integrating modern knowledge of natural-territorial complexes — ecosystems. In presented series of maps the Map of ecosystems is the main inventory map (Fig. 1). It has been compiled in 1 : 25 000 scale on the base of aerial photographs and detailed route investigations of the
area. The mapping unit is an elementary ecosystem including vegetation, soil and orography. The following stage of ecological mapping is the estimation of modern state of the area and creation of the series of estimation maps. Compiling the Map of anthropogenic transformation of ecosystems (Fig. 2) is the important stage in ecological analysis of the area. All anthropogenic factors were revealed when estimating the modern state of every ecosystem in the map; the character of the influence was determined (natural, anthropogenic, anthropogenic-stimulated); trends of the processes were fixed (salinization, inundation, desertification); degree of transformations was revealed (areal, point, linear); duration of the influence was determined. The following indices of vegetation digression were used: participation of weeds in plant communities; successional stage in transformation series; decreasing of the projective cover degree by comparison with analogous undisturbed plant community. The other type of estimation maps is the Map of ecosystem stability (Fig. 3). Working out the criteria of ecosystem stability to natural and anthropogenic factors and their cartographic interpretation are very important. We regarded separately: species stability (biological activity, seed and vegetative reproduction; revegetation capacity; ecological amplitude), stability of plant communities (structure of the layers, sinusia, biohorizons, species biodiversity). Creation of the series of prognostic-recommendation maps for different scenarios of natural use is possible on the base of the above types of maps. Such map (Fig. 4), necessary for cable laying with a help of trench excavator, for building of subsidiary apartments and making the road net, has been made. The legend contains the optimal data of the works depending on passing possibility of transport. The special attention is paid to plant communities which are in need a strengthened protection ( rare types of plant communities, endemic species).
ЛИТЕРАТУРА
Исаченко А. Г. Экологические проблемы и эколого-географическое картографирование СССР //Изв. ВГО. 1990. Т. 122, вып. 4. С. 289—314.
Огарь Н. П., Титов Ю. В., Заславская Т. М., Убугунов Л. Л, Убугунова В. И., Болд Г. Пойменно-долинные экосистемы МНР, их антропогенная трансформация и картографирование // Методологические вопросы оценки состояния природной среды МНР. Пущино, 1990. С. 106—108.
Рачковская Е. И. Растительность гобийских пустынь Монголии. СПб., 1993. 133 с.
Рачковская Е. И., Евстифеев Ю. Г. Методические рекомендации по оценке современного состояния пустынных экосистем МНР. Улан-Батор, 1991. 162 с.
Рачковская Е. И., Новикова С. С., Тасекеев М. С. Структура растительного покрова пустынных регионов Восточного Казахстана // Актуальные вопросы ботаники в СССР: Тез. докл. Алма-Ата, 1988. С. 224.
Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск, 1978. 320 с.
Сочава В. Б. Растительный покров на тематических картах. Новосибирск, 1979. 190 с.
Экосистемы Монголии: распространение и современное состояние. М..1995. 223 с.
