Научная статья на тему 'Пространственно-временная динамика лесистости в Пермском Прикамье'

Пространственно-временная динамика лесистости в Пермском Прикамье Текст научной статьи по специальности «География»

CC BY
61
17
Поделиться
Ключевые слова
ДИНАМИКА ЛЕСИСТОСТИ / СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ УГОДЬЯ / ДИСТАНЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Аннотация научной статьи по географии, автор научной работы — Назаров Николай Николаевич, Черепанова Екатерина Сергеевна

Исследуется процесс преобразования бывших сельхозугодий в лесные геосистемы в последние десятилетия в бассейнах Колвы, Ирени, Сарса и некоторых других рек Пермского Прикамья. Установлено, что в горных территориях прирост лесных площадей в результате повышения границы произрастания криволесий и сомкнутых лесов происходит направленно со скоростью, обеспечивающей около 10% общего прироста лесистости в регионе.

Похожие темы научных работ по географии , автор научной работы — Назаров Николай Николаевич, Черепанова Екатерина Сергеевна,

Spatio-temporal dynamics of forest cover in Perm Prikamye

The process of converting former agricultural lands to forest Geosystems once covered thousands of hectares in the basins of Colva, Irene and Sars and some other rivers in the Perm region in recent decades. As a result of increasing growth boundaries elfin and closed forests in mountain areas is directed growth forest area. The rate of increase is 10% of the total increase forest cover in the Perm region.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Пространственно-временная динамика лесистости в Пермском Прикамье»

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 630 (528.8)

Н.Н. Назаров, Е. С. Черепанова

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ЛЕСИСТОСТИ В ПЕРМСКОМ ПРИКАМЬЕ

Исследуется процесс преобразования бывших сельхозугодий в лесные геосистемы в последние десятилетия в бассейнах Колвы, Ирени, Сарса и некоторых других рек Пермского Прикамья. Установлено, что в горных территориях прирост лесных площадей в результате повышения границы произрастания криволесий и сомкнутых лесов происходит направленно со скоростью, обеспечивающей около 10% общего прироста лесистости в регионе.

Ключевые слова: динамика лесистости, сельскохозяйственные угодья, дистанционные исследования.

В настоящее время, когда наличие или отсутствие природных ресурсов является одним из важнейших факторов инвестиционной привлекательности региона, знание тенденции изменения лесистости становится не просто необходимым элементом экономической оценки его потенциала, но определяет общую траекторию ландшафтной и экологической устойчивости. Последнее обстоятельство открывает перспективы для осуществления средне- и долгосрочных прогнозов развития экзогенных процессов (овражной и русловой эрозии, заболачивания и др.), изменения климата, развития системы особо охраняемых территорий и т.д.

В Пермском крае лесные ресурсы традиционно являлись одними из наиболее важнейших источников социальных и экономических регуляторов функционирования на большей части территории региона. Изучение тенденций и темпов изменения лесистости было проведено в двух направлениях: а) установления пространственно-временной динамики лесных геосистем в результате антропогенной деятельности (целенаправленное или стихийное перераспределение земель по видам использования); б) выявления изменений (смещений) границ геосистем природных ландшафтов в связи с текущими изменениями климата.

Для первого направления исследований источником информации послужили данные статистической отчетности и ежегодники о состоянии и охране окружающей среды в Пермском регионе, а также архивные материалы XVI-XIX вв. [1; 2].

Историками отмечается, что с начала этапа массового заселения русскими северной части Прикамья (XVI в.) площадь лесных земель постоянно уменьшалась. Если в самом начале XVII в. на территории, соответствующей современным границам Пермского края, под пашней было занято примерно 95 тыс. га, в 80-е гг. XVIII столетия - 307,5 тыс. га, то в конце XIX в. - уже более 516,7 тыс. га. При этом основной прирост приходится уже не на северные, а на центральные и южные районы Прикамья, в которых к этому моменту сосредоточились основные площади сельскохозяйственных угодий. На севере же региона, начиная с XVIII в., отмечается незначительное уменьшение засеваемых площадей, связанное с миграцией русских поселенцев в южные районы Предуралья и в Сибирь.

В целом по региону сокращение лесных угодий произошло в начале XX в., поскольку сельское хозяйство в Прикамье продолжало носить экстенсивный характер. Небольшое сокращение доли сельскохозяйственных угодий в период 1917-1928 гг. в начале 1930-х гг. сменилось новой мощной волной расширения посевных площадей в центральных и северных районах. К 1945 г. площадь лесов по сравнению с первыми десятилетиями XVII в. сократилась более чем на 30 % и составила 10955 тыс. га (рис. 1). Минимум лесистости приходится на 50-70-е гг., когда общая площадь территории, занятой лесными угодьями, колебалась в пределах в 9500 тыс. га.

К середине 80-х гг. XX столетия устойчивой тенденцией для Пермского Прикамья становится увеличение площади, занятой лесами. С 1990 г. по 2009 г. прирост составил около 860 тыс. га и был в основном связан с почти двукратным сокращением посевных площадей. В настоящий момент в Пермском крае в составе земель, занятых лесом, числится 11719, 7 тыс. га, включающих в себя не только земли лесного фонда, но и лесные земли в населенных пунктах, а также входящих в состав земель сельскохозяйственного назначения, запаса, особо охраняемых природных территорий, что составляет 73,3 % от всей площади региона.

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

l'blCUi|U^

___I__I______I__I__I______I_____I__I__I___I___________I______I__I__

LÙCZ 27üL* 2ХЮ J4UU 2l"X> Вргхк. xàw

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 1. Динамика лесистости на территории Пермского Прикамья

Примечание. В период до 1900 г. в состав лесных земель включены площади болот и неосвоенные участки степей.

Вторым самостоятельным направлением наших исследований стало изучение масштабов текущих изменений лесистости в пределах природных геосистем, ранее не входивших в состав лесных территорий. К таковым в пределах горного Прикамья относятся тундровые, луговые и кустарничко-вые природные комплексы Северного Урала, располагающиеся выше границы леса. Продвижение леса в последние десятилетия вверх по склонам горных массивов и хребтов Урала уже отмечали некоторые лесоведы и ботаники, изучавшие данный процесс путем сравнения разновременных ландшафтных фотоснимков [3]. По данным наблюдений, проведенных на склоне г. Бол. Иремель (Южный Урал), сдвиг верхней границы криволесий и сомкнутых лесов из ели сибирской и березы извилистой на пологих склонах за 1929-1999 гг. составил 60-80 м по высоте и 600-900 м вдоль склона. Причину современной экспансии древесной и кустарниковой растительности исследователи связывают с существенным за последнее столетие увеличением летних и зимних температур, а также увеличением осадков в летние и зимние месяцы.

В качестве объектов наших дистанционных исследований за перемещением верхней границы леса были выбраны склоны наиболее высоких хребтов и горных массивов Пермского Прикамья -хребты Тулымский Камень, Чувальский Камень, Белый Камень, Уральский, Муравьиный Камень, Молебный Камень, Ольховочный Камень, Мартай, г. Ишерим, у которых высотная поясность имеет четко выраженную границу между кустарниково-лесными и безлесыми (тундровыми, луговыми, каменистыми, болотными) геосистемами.

Изменение местоположения верхней границы кустарниково-лесных геосистем с 1982 г. по 2006 г. фиксировалось путем взаимоналожения соответствующих контуров, полученных с топографических карт масштабом 1:100 000 (1982), аэрофотоснимков 1951 г. масштабом 1:25000 (территория хр. Мартай) и космических снимков 2006 г. с пространственным разрешением 5,8 м (панхроматические) и 23 м (мультиспектральные). Для более надежного выявления границ гольцов и растительности изображение было синтезировано в программе Scanex Image Professional. Привязка снимков производилась в программе ArcGis, приложение ArcMap, в проекцию Пулково 1942 г., система координат Гаусса-Крюгера. Обработка снимков проведена с помощью модуля Spatial Analyst программного комплекса ArcGis. Расчет поверхностной площади геосистем проводился с помощью расширения 3D Analyst программного комплекса ArcGis. С помощью приложения ArcToolBox создан векторный слой разностного изображения векторных слоев за 1982 г. и 2006 г. (рис. 2).

Прирост площади кустарниково-лесных геосистем за 24 года на участках измерений составил около 88 км 2 (88 тыс. га) (см. табл.). За один год лесистость естественным путем увеличилась в среднем на » 3700 га, что на порядок меньше площади, на которую ежегодно увеличивались лесные геосистемы в результате изменения структуры земельных угодий на территориях хозяйственного регулирования (около 45 тыс. га).

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 2010. Вып. 3

Рис. 2. Прирост площади кустарниково-лесных геосистем на хр. Мартай

Таблица

Объект Площадь безлесых геосистем, 2 км Прирост площади кустарниковолесных геосистем, 2 км Уменьшение площади безлесых геосистем, %

19S2 г. 200б г.

Тулымский камень 59,22 53,92 5,3 8,95

Чувальский камень 49,99 33,S 16,19 32,39

Белый камень 22,4 21,79 0,61 2,72

Уральский хребет 1S1,S3 17б,05 5,78 3,18

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Молебный, Муравьиный, Ольховочный, Ишерим 246,S5 1S7,99 58,86 23,84

Хребет Мартай 21,9S* 1S,92 3,06 13,92

* Съемка 1951 г.

В результате проведенных исследований было установлено, что в последние десятилетия в бассейнах Колвы, Ирени, Сарса и некоторых других рек Пермского Прикамья процесс «превращения» бывших сельхозугодий в лесные геосистемы единовременно охватывал десятки тысяч гектар. В горных территориях прирост лесных площадей в результате повышения границы произрастания криво-лесий и сомкнутых лесов происходит направленно и с достаточно высокой скоростью, обеспечивающей около 10% общего прироста лесистости в регионе.

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

* * *

1. На путях из Земли Пермской в Сибирь / отв. ред. В.А. Александров. М.: Наука, 1989. 351 с.

2. Скрябина О. А. Эродированные почвы: особенности картирования, свойства, приемы повышения плодородия. Пермь, 2004. 121 с.

3. Шиятов С.Г. Опыт использования ландшафтных фотоснимков для изучения динамики древесной растительности в высокогорьях Урала // Ботанические исследования на Урале. Пермь, 2003. С. 390-394.

Поступила в редакцию 16.05.10

N.N. Nazarov, doctor of geography, professor E.S. Cherepanova, assistant

Spatio-temporal dynamics of forest cover in Perm Prikamye

The process of converting former agricultural lands to forest Geosystems once covered thousands of hectares in the basins of Colva, Irene and Sars and some other rivers in the Perm region in recent decades. As a result of increasing growth boundaries elfin and closed forests in mountain areas is directed growth forest area. The rate of increase is 10% of the total increase forest cover in the Perm region.

Keywords: dynamics of forest cover, farmland, remote sensing.

Назаров Николай Николаевич, доктор географических наук, профессор ГОУВПО «Пермский государственный университет»

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15 E-mail: nazarov@psu.ru

Черепанова Екатерина Сергеевна, ассистент ГОУВПО «Пермский государственный университет»

614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15 E-mail: ekatscher@ gmail. com