CC BY
39
Виктор Парфенов Софья Дмитриева
заведующий отделом флоры и гербария Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси, академик
главный научный сотрудник Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси, доктор биологических наук
УДК 502.171:[58+59+630]
Возобновляемые ресурсы Беларуси
Биологические ресурсы относятся к категории воспроизводимых. Они занимают значительный удельный вес в ресурсопотреблении, играют важную роль в экономике республики, развитии многих отраслей народного хозяйства, повседневной жизни человека. Бережное отношение к ним, неистощимое и рациональное использование — важнейшая и общенародная, и научная задача.
Для преодоления ряда проблем в данной области в нашей стране в течение 2003—2005 гг. выполнялась Государственная программа ориентированных фундаментальных исследований «Динамика биологического разнообразия природной и интродуцированной флоры и фауны; изучение наземных и водных экосистем, разработка научных основ охраны и устойчивого использования лесных и других биологических ресурсов в интересах народного хозяйства и оптимизации экологической обстановки в Беларуси (Биологические ресурсы)». Ее реализация связана с обязательствами, вытекающими из принятых Правительством Республики Беларусь Национальной программы использования природных ресурсов и охраны окружающей среды и Национальной стратегии и Плана действий по сохранению и устойчивому использованию биологического разнообразия Республики Беларусь как части основных мероприятий по выполнению Конвенции ООН о биологическом разнообразии (1993 г.). Социальная и экономическая актуальность исследований определяется ее соответствием Национальной стратегии устойчивого социально-экономического развития Республики Беларусь на период до 2020 г.
Основные цели и задачи программы сводились к оценке современной динамики биоразнообразия природной и интродуцированной флоры и фауны Беларуси, устойчивости и продуктивности экосистем в зависимости от комплекса природных и антропогенных факторов среды и ландшафтной дифференциации территории; разработке научных основ усовершенствования системы охраняемых природных территорий и стабильного использования лесных и других биологических ресурсов в интересах народного хозяйства и оптимизации экологической обстановки в Беларуси; созданию
национальной экологической сети и ее включению в европейскую экологическую сеть; подготовке рекомендаций по сохранению и использованию биологических ресурсов.
В выполнении 66 заданий программы участвовала 21 организация, в их числе научно-исследовательские институты НАН Беларуси, государственные университеты, заповедники и национальные парки. В составе исполнителей — около 700 ученых и специалистов, в том числе 3 академика, 5 членов-корреспондентов, 42 доктора и 210 кандидатов наук.
Исследования выполнялись в основном за счет бюджетных ассигнований, объем которых в 2003—2005 гг. составил около 4 млрд рублей. Дополнительно примерно в таком же объеме были привлечены средства более чем 270 республиканских и международных хозяйственных договоров, выполняемых в рамках программы. Экономический эффект от внедрения разработок составил 1,8 млрд рублей.
Основой биологических ресурсов является биологическое разнообразие, представленное различными таксономическими группами. В настоящее время на территории нашей республики известно более 7 тыс. видов грибов, 2232 — водорослей, 437 — мохообразных, 477 — лишайников, более 1700 — сосудистых растений, 467 — позвоночных животных и свыше 30 тыс. видов беспозвоночных различных групп (простейшие, мшанки, моллюски, черви, насекомые, паукообразные, ракоообразные, многоножки и др.).
Следует подчеркнуть, что лишь незначительная доля представителей биоты используется ныне в практических целях и является ресурсно значимой. Преобладающая часть видов растений и
животных относится к неэксплуатационным биологическим ресурсам, не использующимся для промышленного, хозяйственного или прямого потребления в существенных объемах. Однако именно этот компонент биологического разнообразия играет определяющую средообразующую и функционально-биоценотическую роль в поддержании устойчивого существования природной среды и в целом экологического статуса биосферы.
В ходе выполнения программы получены результаты, имеющие социально-экономическую значимость, что выражается в разработке национальных стратегий и концепций устойчивого функционирования природных экосистем Беларуси, обеспечения их стабильности и пластичности, сохранения биологического разнообразия и устойчивого использования ресурсов растительного и животного мира. Так, предложена универсальная синтаксоно-мическая система луговой, лугово-болотной, прибрежно-водной и пустошной растительности, а также концепция охраны и рационального использования лугов. Разработана классификация заболоченных и мелиорированных лесов республики, создана серия геоботанических и фитохорологических карт для впервые изданного Национального атласа Беларуси (2003 г.).
Выполнение заданий по лесной тематике позволило получить принципиально новые знания о структурно-функциональных особенностях лесных экосистем, их возобновлении, развитии и закономерностях изменения под влиянием хозяйственной деятельности. Использование этих данных помогает ускорить научно-технический прогресс в отрасли, получить больше высококачественной продукции, обеспечить сохранение и усиление экологических функций леса, в частности — перевести лесное семеноводство на генетико-селекционную основу, существенно усовершенствовать технологию выращивания посадочного материала и лесных культур в зависимости от потребительских целей, условий местопроизрастания и допустимых затрат.
В области организации рационального многоцелевого лесопользования и повышения продуктивности лесов с учетом их экологической роли разработаны не имеющие аналогов методы оценки комплексной продуктивности лесных угодий, принимающие во внимание их ресурсный и экологический потенциал, а также модели реструктуризации и реформирования лесного хозяйства для перевода его на самофинансирование и самоокупаемость. Дано научное обоснование повышения продуктивности лесов путем оптимального выбора и сочетания древесных пород в их динамике, новых методов и технологий ухода, оптимизации возрастов и отборов рубки, предотвращения потерь от пожаров и вредителей. Установлено, что основными факторами, угрожающими стабильности лесных экосистем, являются неблагоприятные погодные условия и связанные с ними болезни, подтопления и затопления, а также пожары (см. рис.). Создана концепция экологического каркаса лесной территории, основанная на представлениях о ключевых биотопах, экологических коридорах и ландшафтном планировании лесохозяйственных мероприятий. Реализация этой концепции в Сморгонском опытном лесхозе позволила ему первым в Беларуси получить международный сертификат, открывающий путь его продукции на экологически ориентированный рынок Европы.
В области радиобиологии леса и радиационного лесоводства получены уникальные результаты, которые обеспечивают эффективное предохранение почв и растений от накопления в них радионуклидов, а также разработаны эффективные технологии этого очищения.
В лесах Беларуси произрастает свыше 140 видов и форм съедобных грибов. Из них используется около 30 видов, а в промышленных масштабах — лишь 9—10. Ежегодно заготавливается грибов в количестве 58—60 тыс. тонн, что составляет
около 15% их биологических запасов. В ходе выполнения программы основное внимание было сосредоточено на недостаточно исследованной группе несъедобных грибов. Их инвентаризация в разных типах лесных фитоценозов позволила выявить 145 новых видов для нашей республики, многие из которых являются исключительно редкими и для восточноевропейского региона.
Кормовые ресурсы в республике представлены пойменными (заливными) и внепойменны-ми (материковыми) лугами, на долю которых приходится 15,8% земельного фонда. Среди лугов преобладают внепойменные (94,8%). В период выполнения
Рис. Динамика гибели древостоев в лесах Беларуси в период с 1991 по 2004 г.
программы недостаточно были изучены луговые и болотные экосистемы, что в дальнейшем необходимо учесть. Особую актуальность в связи с этим приобретает проблема снижения продуктивности значительной части мелиорированных луговых угодий, что в определенной мере связано с недостатками в эксплуатации мелиоративных систем.
Беларусь располагает значительными ресурсами лекарственных, технических, пряно-ароматических и иных (фитомелиоративных, биоцидных, декоративных) растений. Например, по данным Минздрава Республики Беларусь, на нашей территории более 260 видов дикорастущих растений может быть использовано как лекарственное сырье. На практике же в централизованном порядке заготавливается фитомасса лишь 7—15 видов, а общие объемы такого сырья составляют около 5 тыс. тонн в год.
Учеными-зоологами получены важные результаты, характеризующие современное состояние и динамику биологического разнообразия животного мира Беларуси. Описан ряд закономерностей и механизмов изменчивости зооценозов и популяций фоновых видов, выявлены характер и степень сопряженности структуры сообществ, ареалов и внутривидовой изменчивости. Охарактеризовано влияние абиотических и биотических факторов на биологическое разнообразие в естественных и трансформированных биоценозах. Проанализированы запасы наиболее значимых ресурсных видов животных и разработаны научные основы их рационального использования. Показана динамика основных функциональных групп насекомых, в том числе паразитокомплексов в разных антропогенных экосистемах. Дана оценка биоразнообразия и динамики бентосных фа-унистических комплексов основных водоемов Беларуси. Рассмотрены изменения структуры ихтиофауны основных речных бассейнов Беларуси за период с середины Х!Х до конца ХХ в. Изучены тенденции динамики популяций и сообществ птиц в условиях современных природных и антропогенных изменений окружающей среды.
Проведенные исследования позволили существенно скорректировать численность видов птиц, которым грозит исчезновение, и разработать научно обоснованную систему мероприятий по их охране. Полученные результаты будут использованы для совершенствования структуры особо охраняемых природных территорий (ООПТ) и ключевых орнитологических территорий Беларуси, а также для формирования национальной экологической сети и ее интеграции в общеевропейскую. Изучение фаунистических комплексов подтвердило важную роль Беларуси в сохранении биологического разнообразия, особенно видов птиц, обитающих на низинных и переходных болотах, лугах и в пойменных дубравах.
Данные исследований широко используются в таких сферах, как охрана окружающей среды, лесное, охотничье, рыбное и сельское хозяйство, здравоохранение. Они являются основой для организации ряда хозяйственных и природоохранных мероприятий, осуществляемых соответствующими министерствами и ведомствами.
Ценная информация получена в области биологии возбудителей болезней (патогенов, фитофагов) и вредителей лесного и сельско-
го хозяйства. Разработан ряд экологически безопасных интегрированных систем защиты растений, основанных на комплексном использовании биологических, агротехнических и химических способов борьбы, что позволяет свести до минимума экологический ущерб от применения химических средств защиты. К примеру, данные о динамике численности иксодовых клещей и малярийных комаров нашли применение в системе практического здравоохранения. Подготовлен также ряд актуальных документов, отражающих состояние и перспективы использования объектов животного мира.
Значимый вклад в пополнение биологических ресурсов вносит «интродукционная» наука. Самым крупным держателем генофонда интродуцированных растений в республике является Центральный ботанический сад НАН Беларуси. Его коллекции включают свыше 9 тыс. таксонов хозяйственно-полезных растений разного целевого назначения — лекарственных, технических, кормовых, пищевых, декоративных и др.
Данное научное направление во многом определило становление и развитие таких отраслей, как лекарственное растениеводство, зеленое строительство, промышленное клюквоводство. В ходе длительных экспериментов разработан ассортимент древесно-ку-старниковых декоративных растений, принятый Минжилкоммунхо-зом Республики Беларусь и являющийся руководящим документом для всех проектных и озеленительных предприятий. Он включает 504 таксона, из которых более 90% являются интродуцентами.
Разработана технология выращивания голубики высокорослой и клюквы крупноплодной в различных зонах республики. Коллекционный фонд лекарственных и пряно-ароматических растений насчитывает более 240 видо- и сортообразцов, которые прошли длительные интродукционные испытания и рекомендованы для выращивания в местных условиях на основе разработанных способов агротехники. На базе этих исследований зародилось отечественное лекарственное и пряно-ароматическое растениеводство, что позволит в ближайшее время удовлетворить потребности фармацевтической и пищевой промышленности, осуществить импортозамещение, обеспечить значительный экономический эффект и даже экспортировать продукты переработки растительного сырья. В 2005 г. предприятиями концерна «Белбиофарм» осуществлен экспорт лекарственных форм, изготовленных из белорусского сырья, на сумму 5924 тыс. долл. США, а импорт недостающего — на сумму 1040 тыс. долл.
Исследования, выполненные Центральным ботаническим садом совместно с рядом научно-исследовательских институтов аграрного профиля, доказали возможность укрепления кормовой базы животноводства за счет растений из других регионов планеты. Перспективными для условий Беларуси являются амарант, мальва, мали, из многолетних — галега восточная, сильфия пронзеннолистная, а также не произрастающие в природной флоре республики клевера, астрагалы и др. Широкому внедрению в кормопроизводство этих культур пока препятствует недостаточная проработка вопросов семеноводства, а также отдельных этапов технологии возделывания; к тому же они еще
не получили должной оценки со стороны специалистов сельского хозяйства.
Учеными республики постоянно проводятся исследования для детализации и совершенствования научно-методической базы интродукции растений, что позволяет осуществлять целенаправленный выбор их видов из широкого спектра представителей мировой флоры в соответствии с конкретными целями.
В исследованиях важное место занимает проблема сохранения разнообразия биоты, которая рассматривается как концептуальная система, включающая научное познание, законодательные акты и организационные мероприятия. Концепции популяцион-но-видовой охраны, разработанные впервые с учетом международных требований, отражены в третьем издании Красной книги Республики Беларусь (2004—2005 гг.). В нее включено 274 вида растений и 189 видов животных, находящихся в наиболее угрожаемом состоянии. Большое количество животных, особенно птиц, кроме национального, имеют также международный охранный статус (глобальный или европейский, а также определяемый различными международными конвенциями).
Научные разработки по охране отдельных представителей биоты и природных сообществ в целом являются основой оптимизации сети ООПТ. В этом аспекте постоянно проводится подготовка пакетов учредительных документов для учреждения или реорганизации заказников и памятников природы местного и республиканского значения, ключевых ботанических и орнитологических территорий. Данные проведенных исследований используются для охраны биоты и на более обширных территориях, в том числе и за пределами нашей страны.
Результаты выполнения программы «Биологические ресурсы» явились основой для разработки ряда иных программ, а также международных и республиканских хозяйственных договоров. Это позволило спрогнозировать изменения состояния окружающей среды и разработать комплекс мероприятий для обеспечения экологической безопасности Республики Беларусь на 2010—2020 гг., Национальную программу по расселению, сохранению и использованию зубра, научные обоснования сохранения и рационального использования генофонда наиболее ценных хозяйственно-полезных растений. В настоящее время продолжается работа по оптимизации экологической ситуации в бассейне озера Нарочь, составляются кадастры состояния растительного и животного мира.
В итоге реализации программы в целом установлено 17 крупных положений и закономерностей, подготовлено 11 пакетов нормативно-технической документации, а также более 50 справочно-аналитических материалов и более 20 рекомендаций, разработано свыше 30 новых методов, технологий и программных продуктов.
Данные, полученные в ходе выполнения программы, успешно используются для совершенствования учебного процесса в высшей школе — при подготовке лекционных курсов, проведении практических занятий, бесед, организации экскурсий, методической и
консультационной помощи при вовлечении студентов в научно-исследовательскую деятельность.
В рамках выполнения программы защищено 11 докторских (подготовлено к защите 7) и 32 кандидатские (подготовлено к защите 15) диссертации.
Всего за этот период издано 35 крупных монографий, 12 сборников, 25 брошюр, 1 комплект карт. Результаты выполнения программы, равно как и основные современные достижения мировой науки, нашли свое отражение в 77 учебниках, учебных и учебно-методических пособиях. В республиканских изданиях опубликована 371 статья, в зарубежных — 236, в сборниках материалов конференций — 134 кратких сообщения (из них 29 республиканских и 105 международных). Количество тезисов докладов республиканских совещаний и конференций составляет 279, зарубежных — 251.
По инициативе организаций-исполнителей проведено 26 республиканских и международных конференций, а также 8 семинаров. Исполнители заданий приняли участие в 9 республиканских и международных выставках. Получено 5 патентов и подано 25 заявок, а также авторские свидетельства на 11 сортов декоративных, лекарственных, овощных и кормовых культур.
На основе всего комплекса выполненных работ подготовлены конкретные предложения по организации рационального неистощимого природопользования и сохранения биологического разнообразия, которые представлены в правительственные органы.
Дальнейшее развитие исследований в рамках ГПОФИ «Ресурсы растительного и животного мира» (2006—2010 гг.), которая по своим целям и задачам является следующим этапом и логическим продолжением рассматриваемой программы, позволит получить новые данные по приоритетным направлениям фундаментальных научных исследований в области экологической безопасности, охраны окружающей среды, эффективного использования и возобновления природных ресурсов. Их результаты будут востребованы не только различными организациями в нашей республике, но и на территории всей Европы, в регионах, сходных по почвен-но-климатическим условиям.
SUMMARY
The article presents the summarized results of the state Program implementation of directed fundamental investigations on «Dynamics of biological diversity in natural and introduced flora and fauna; development of scientific principles for protection and sustainable use of forest and other biological resources for the benefit of national economy and optimization of the ecological situation in Belarus (Belarusan resources)» over 2003—2005.
