Мониторинг биоразнообразия горных ландшафтов средствами геоинформационных технологий

Лагун, Станислав Геннадьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Мониторинг биоразнообразия горных ландшафтов средствами геоинформационных технологий
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Мониторинг биоразнообразия горных ландшафтов средствами геоинформационных технологий"

Л А ГУН Станислав Геннадьевна

МОНИТОРИНГ БИОРАЗНООБРАЗИЯ ГОРНЫХ ЛАНДШАФТОВ СРЕДСТВАМИ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (НА ПРИМЕРЕ ТЕБЕРДИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА)

25.00.23 - физическая геофафия и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени: г-кандидата географических наук

2 8 Я Н В ?0Ю

Ставрополь -2009

003490393

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет»

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Шальнев Виктор Александрович

Ведущая органшация: Карачаево-Черкесский государственный университет

Защита состоится «2009 г. в тУ часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.256.10 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, Ставрополь, ул. Пушкина 1 корп. 2, ауд. 506. Факс: (8652) 35-70-23

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ставропольского государственного университета.

Автореферат разослан «¿у» ^/г^л? 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук,

Официальною оппонапы: доктор географических наук, профессор Бероев Борис Мацкоевич

кандидат географических наук Панин Александр Николаевич

доцент

К. Ю. Шкарлет

Введение

Актуальность исследования. Антропогенное воздействие на биосферу приводит к потере видового разнообразия биоты, сокращению площадей естественных ландшафтов и биоэюсистем, что диктует необходимость поиска новых междисциплинарных подходов к решению проблем сохранения ландшафтного и биологического разнообразия на Земле. Особенно это актуально для заповедных территорий получивших международный биосферный статус. В1997 году ЮНЕСКО присвоило такой статус Тебердинскюму государственному природному заповеднику, а в 1998 году он вошёл в Ассоциацию особо охраняемых территорий Северного Кавказа. Координация научных исследований субъектов этой Ассоциации требует новых подходов к сбору, хранению и оперативному обмену кучной информацией, так как традиционные формы хранения информации уже не соответствует новым вызовам эпохи. Внедрение геоинформационных технологий - один из путей решения этой проблемы.

Объект исследования - ландшафты Тебердинского государственно природного биосферного заповедника (ТГПБЗ).

Предмет исследования - методы, технологии и принципы разработки ГИС для мониторинга биоразнообразия ландшафтов.

Цель исследования разработать методику и программное обеспечение геоинформационного мониторинга горных ландшафтов территории Тебердинского государственного биосферного заповедника для оперативного обеспечения органов управления заповедником комплексной, актуальной и достоверной научной информацией.

Задачи исследования:

• на основе результатов исследований ландшафтов и биоразнообразия разработать концепцию создания ГИС в качестве инструмента геоинформационного мониторинга биоразнообразия заповедника;

• разработать геоинформационную базу данных Тебердинского заповедника, включающую электронную картографическую основу в масштабе 1:50000 и атрибутивную базу данных биоразнообразия ландшафтов заповедника;

• на основе технологии интегрированной картографии ГИС MapJnfo создать программное обеспечение «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ»;

• разработать комплекс мер, позволяющих эффективно использовать функциональные возможности программного обеспечения, для осуществления геоинформационного мониторинга с целью обеспечения оперативного принятия решений управленческого характера.

Adobe Photoshop 8.0, Delphi 7.0, Microsoft Office Access 2003, позволяющие в необходимой степени охватить процесс обработки информации, ее анализ и визуализацию. В научной работе применялись методы ландшафтного анализа, картографирования и геоинформационный. н„

Научная новизна диссертационного исследования заключается.в следующем:

• с учётом современных теоретических положений и методов изучения горных ландшафтов создана ландщафтная карта заповедника (M 1:50 000) и база данных, которые позволяет проводить прострш гспзснный анализ структуры ландшафтов и выявлять особенности внутрилавдшафтной дифференциации биоты;

: на основе анализа особенностей морфологических единиц ландшафта разработана оригинальная модель создания ГИС;

• на основе принципов функционирования ГИС выработаны и предложены практические рекомендации её использования для мониторинга внутрилан-дшафтного биоразнообразия заповедника;

• создана программа (Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ» в качестве инструментария управления I ИС;

• разработанная модель программного обеспечения может быть использована для любых ООГГГ,

Теоретические и методологические основы работы. Методологической основой исследования является ландшафтный подход. Изучение ландшафтов заповедника доводилось на основе принципов школы регионального лавдшаф-товедения, сформированных в научных работах C.B. Калесника, А. Г. Исаченко, А.Н. Солнцева, В.Б. Сочавы, К.И. Геренчука, ВА. Шальнева и др.

При разработке ГИС рассматривались исследования в области геоинформатики, опыт которых накоплен в последние десятилетия и представлен в научных трудах B.C. Тикунова, Ф. Ормелинга, A.B. Кошкарева, A.M. Берлянта, О. Копа, М. Краака и др.

Практическое значение исследования состоит в разработке основных блоков ГИС - ландшафтной карты и базы данных, которые позволяют осуществлять мониторинг внутриланшафтнош биоразнообразия заповедника. Программа внедрена в Тебердинский заповедник. Материалы исследования используются в учебном процессе при изучении курса «Ландшафтоведения» и в «Рабочей тетради учебной практики».

ческой географии Ставропольского государственного университета и в Тебер-динском государственном природном биосферном заповеднике. По теме диссертации опубликовано семь работ; в том числе две в журналах, входящих в перечень ВАК Минобразования и науки России.

Структура и объём диссертации. Дшхертащрнная работа сос^о^ из введения, четырёх глав, заключения, списка лтературы. Во введа|{^11, обосновывается актуальность исследования, фор\^лщуются ^е^ за^^чг^р^скрьшается новизна, теоретическая и практическая з^и^рр^^^е^^.^^рлисана история становление заповедника и этапь! изучения природы российскими и зарубежными учеными. Во второй главе рассмотрены теоретические основы изучения горного ландшафта: вьгсогно-поясное деление, понятие «горного эко-тона», биотики ландшафта и т.д. Третья глава прсвшцена разработке концепции использования ГИС-технологий в изучении заповедника и мониторинга за биоразнообразием. Описывается модель программного обеспечения, содержание. ГИС, методы создания цифровых кар10фафических основ и самой ландшафтной карты заповедника, разработку сформирование базы данных. В четвёртой главе даётся описание всех блоков геоинформационной системы: базы данных, электронной карты, системы управления. Описан интерфейс профам-мы анализа, принципы функционирования, предложены рекомендации использования профаммьг в качестве осуществления мониторинга за биоразнообразием ландшафтов заповедника. В конце главы приводятся примеры работы программы. В заключении делаются вывода согласно целевым установкам и задачам темы исследования. Диссертационная работа включает карту, 22 рисунка, 6 картосхем и 14 таблиц.

Основное содержание работы

Содержание диссертационного исследования отражается в основных положениях, выносимых на защиту:

1. Наиболее эффективным инструментом принятия управленческих решений на основе анализа пространственно-координированой информации о ландшафтной структуре и биоразнообразии особо охраняемых природных территорий является гсоинформационный мониторинг

В ландшафтоведении мониторинг - это система наблюдения, контроля за состоянием территории с целью рационального использования природных ресурсов и их охраны.

При осуществлении мониторинга возникает необходимость решения нескольких задач разного уровня:

• на первом уровне главное внимание уделяется наблюдению за состоянием морфологических единиц ландшафтов (фаций, урочищ, геобоганических поясов), их видового состава биоты, её динамики, охраны, а так же принятие решений по их охране;

• на втором уровне с использованием ландшафтно-экологического подхода изучается качество среды биоэкосистем ландшафтов, современное состояние сред, их роль в жизни биоты, факторы антропогенного воздействия;

■ задачи третьего уровня — наблюдение за состоянием самих ландшафтов заповедника и их компонентов (изменение границ ландшафтов, геоботанических поясов, динамика физико-географических процессов, ледников, заселение биотой постледниковых территорий и т.д.).

Использование технологии мониторинга позволяет делать плодотворные и глубокие выводы, в какой бы среде обитания или области деятельности, или в каком бы масштабе не проводилось мониторинговое исследование.

В структурном отношении система геоинформационного мониторинга состоит из трёх тесно взаимосвязанных базовых элементов: картографической основы (электронная ландшафтная карта), базы данных и временной шкалы (динамические ряды), объединённые в рамках единой ГИС (Рис. 1).

Геоинформационный мониторинг призван обеспечивать поддержку принятия управленческих решений, предоставляя данные, отображающие изменение характера, интенсивности и ареалов распространения биоты ландшафтов на определенных временных этапах.

Карто>-рафн»К'«ш»я ««нова Прйггдамсетмдаша Преют»

данные унракль'Н'НЧч.и*

решезшй

Л;шл[шаф|шн- делсмш?

"Чй ЯЙВбЙЙ йМШ

4 в."

'ШШШШШщж 1ИЙ

(Н Г|[Г >и ¡»ли ;

■ I' ' • »1 ' - ШШШШшж <- • ->•■ ......

т «1

, 1 : ВШМ ЛМН4ГМХ.-

.¡¡ч я «от 11'

Гда»

.,.,„иим1<>н . иа.л'вш

К».<ГИ.1

й ЩлЩ^

"■рЩЩЩ

Я Ш

•гор«»« I

ГИС сяецяалнет

«ш»

',КГЮ«8мфгав г

Динам» чтекш- ряды

<Ън'|>;иО|1

Рис. 1. Схема взаимодействия базовых элементов ГИС

Территориальные уровни в системе геоинформационного мониторинга. Для проведения комплексного мониторинга необходимо иметь возможность анализировать биоту на разных уровнях морфологических единиц ландшафтов. Это позволяет выявить пространственные особенности распределения биоты, что значительно усиливает экспертную составляющую геоинформационного мониторинга. Электронная ландшафтная карта благодаря своей много уровневой структуре соответствует данному требованию.

База данных в системе геоинформационного мониторинга. Определенным недостатком традиционного мониторинга является сложность с организацией и анализом не систематизированной, разнородной информации. В связи с этим при проведении геоинформационного мониторинга важно сочетать различные типы данных и строго их систематизировать.

В созданной базе данных ГИС заповедника вся информация систематизирована по изученным видам растительности, животного населения заповедника, включая краснокнижников, эндемиков, ангропофигов, лекарственных растений, а также по всем структурным компонентам ландшафтов. Такая структура базы данных позволяет осуществлять мгновенную выборки'данных по всем интересующим тематикам и получить оперативную и достоверную информацию о состоянии заповедника.

Временная шкапа в системе геоинформационного мониторинга Для осуществления мониторинга в базу данных заложена временная шкала (динамические ряды), функция привязки д анных на различных этапах времени, что позволяет при набивке информации осуществлять выборку, например, по годам и прослеживать динами^ изменения характеристик каких либо объектов. При создании и проведении геоинформационного мониторинга картографическая основа, база данных и временные интервалы являются основополагающими и тесно взаимосвязаны. Применение географических информационных систем позволяет объединять все вышеперечисленные элемешы в единое информационное поле.

Проведение геоинформационного мониторинга позволяет обеспечивать органы управления заповедником объективной информацией в целях поддержки принятия управленческих решений, а также решения других прикладных задач, связанных с изучением и сохранением биоты. Это особенно актуально для территории Тебердинского заповедника, занимающегося сохранением уникальных видов растительности й животного населения, характерных для данной местности. ; " -'-" • • ■ •

2. Структура м функциональные возможности разработанного гсоинфор-мационного программного обеспечения позволяют обеспечить высокий уровень оперативности и достоверности работ по систематизации научных данных и анализу современного состояния ландшафтов ТГБЗ, их биологического разнообразия.

Программное обеспечение создавалось на базе ландшафтных карт разного масштаба Для этого был собран картографический материал, данные

по растительности и животному населению заповедника, проанализированы опубликованные и архивные материалы.

Содержание ГИС программы представлено в виде двух взаимосвязанных частей - пространственной базы данных и картографической основы (рис. 1).

Пространственная база данных состоит из трёх блоков: «Ландшафты», «Биотика ландшафтов» и «Географические объекты». Картографическая основа включает в себя: топографическую основу, космо- и аэрофотоснимки, ландшафтную карту и картосхемы ключевых участках ландшафтов. Система работает следующим образом. Оператор, добавляет данные в ГИС, обновляя, редактируя, удаляя соответствующею информацию. Далее ГИС-специалист при помощи запросов осуществляет анализ, мониторинг состояния заповедных территорий. Полученные данные предоставляются конечному пользователю—органам управления заповедника для оперативного принятия управленческих решений в кратчайшие сроки. , , , >

Помимо информации, интересной только в научных целях, база данных содержит сведения, которые можно использовать, например, в качестве дополнительной информации для туристов или в общеобразовательных целях. При использовании электронной карты можно узнать дополнительную информацию об объектах в заданной местности (вербальные описания, фотографии). Взаимосвязанность таблиц позволяет получить информацию о ледниках, родниках, озерах, хребтах, туристических маршрутах и хд. с привязкой к местош-ложению. Всем географическим объектам, составляющим картографическую основу, присваиваются уникальные идентификаторы, при помощи которых они связаны с таблицами в базе данных. -

Создание баз данных осуществлялось в программе Microsoft Office Access 2003. Все карты созданы в программе Maplnfo™6.0. Для упрощения пользовательского интерфейса программное обеспечение разрабатывалось в среде Delphi. Наличие подобного графического интерфейса позволяет сделать программу более простой и интуитивно понятной и, как следствие, максимально сократить расходы на обучение персонала. Отличительной особенностью программного обеспечение является то, что, не используя ресурсы дорогостоящих ГИС ( ArcGiS, Mapltifoïï1), программа полноценно работает с географически привязанными многослойными векторными картами (рис. 2).

Рис. 2. Внешний вид программы с ландшафтной картой ТГПБЗ

К программе приложено руководство пользователя, в котором описаны все функции программы и методы работы с ними.

3. Электронная ландшафтная карта ТГБЗ, детальные карты ключевых участ ков биосферного заповедника, интегрированные с базой данных атрибутивной информации позволяют осуществлять разносторонний анализ морфологической структуры и выявлять пространственные особенности внуг-риландшафтной дифференциации биоты горных ландшафтов.

На ландшафтной карте заповедника выдеЛны 12 ландшафтов, которые имеют свои индивидуальные особенности. При классификации выделяются десять видов ландшафтов, так как 4 ландшафта объединяются в 2 вида по определённым чертам сходства. Особенности морфологической структуры каждого ландшафта подчёркивается набором доминантных (типичных) урочищ, которые группируются в местности, а также совокупностью геоботанических поясов — доминантных и переходных (экотонных) (Шальнев, Нефёдова, 2007).

Масштаб карты заповедника не позволил включить в её основу морфологические единицы ранга фации. Фации показаны на крупномасштабных картах (1:5000,1:10000) ключевых участков (рис. 3).

Для составления ландшафтной карты и её цифровой картографической основы (ЦКО) были использованы топографические, почвенные, геологические и другие карты разных масштабов от 100 000 до 5 000, а также космоснимки.

Ландшафты

Г'еоботаянческие

Урочища, фании

пояса. местности

М 1:50 000

М 1:25000

М 1:5 000

Рис. 3. Структура ландшафтов в разных масштабах на примере хребта Малая Хатипара

Содержание ЦКО:

■ ландшафты заповедника (масштаб 100 000);

• геоботанические пояса ландшафтов (доминантные, экотонные);

• местности, линейные иконтурные экотокы геоботанических поясов;

• урочища местностей (доминантные, субдоминантные, сложные урочища, простые урочища).

Помимо слоёв ландшафтной карты созданы слои гидрографии, населенных пунктов, границ заповедника^ Исходя из этого, можно получить любой желаемый масштаб карт этих слоёв, диапазон которых определяется концепцией и способом генерализации отображенной информации. К карте и ко всем картосхемам прилагаются подробные легенды. Фрагмент легенды ландшафтной карты.приводится на примере одного из ландшафтов:

V. Домбайский ландшафт; сложенный метаморфическими породами и гранитоидами палеозоя, со скальными участками склонов и фрагментами альпийских' и субальпийских лугов. Выделяются геоботанические пояса:

М. Пояс очень крутых, местами скальных склонов горных массивов (Домбай - Ульген, Буульген, Аманауз и др.) северных экспозиций, сложенных метаморфическими породами раннего палеозоя, с фрагментами субальпийских и альпийских лугов. Выделяются группы урочищ:

40 - крутые склоны массивов с эрозионными ложбинами, фрагментами субальпийских и альпийских лугов на горно-луговых почвах и литосолях;

41 - молодые цирки, сложенные гранитоидами и моренными отложениями, в том числе стадии Фернау, с полянами субальпийских и альпийских лугов на примитивных горно-луговых почвах.

Кроме того, каждый слой дополняется содержательной информацией, раскрывающей сущность тех или иных данных о единицах ландшафтов (вербальных, графических, фотографий и т. д.).

. Опираясь на научные исследования кафедры физической географии Ставропольского государственного университета разработана база данных. Она . состоит из 3 разделов - «Биотика ландшафтов», «Ландшафты» и «Географические объекты».

В настоящее время раздел «Биотока ландшафтов» включает в себя 1141 вид сосудистых растений заповедника, куда входят эндемичные виды, антропофи-ты, лекарственные растения и виды, которые внесены в Красную книгу. При запросе о растительности данные в ГИС отображаются в следующем виде: семейство и вид (название на латыни и на русском), ареал распространения, высота над уровнем моря и встречаемость, эндемичен ли вид, является ли вид ангропофитом, относится ли вид к лекарственным растениям, внесён ли в Красную книгу, а также его фото. Таким образом, можно проводить выборку по определённым условиям. Например, выбрать из базы виды растений, которые являются эндемиками и занесены в Красную книгу, или осуществить выборку только видов лекарственных растений. Далее приводится фрагмент из базы данных по растительности:

Сем. ОхаПсЬсеае Tl.Br. - Кисличные

636. ОхсйЫ асе/о.че11а Ь. — Кислица обыкновенная. Пихгово-еловые, буковые и смешанные леса, заросли рододендрона кавказского, 1300-2500 м. Повсеместно.

Сем. Ыпасеае Б-ЕСгау. -Льновые

637. Ыпгщ сШкагйсит Ь. - Лён слабительный. На лугах и лесных полянах, 1300-2000 м. Редко.

Также раздел содержит 800 видов животного населения. Сюда входят изученные виды животных в заповеднике, эндемичные виды и виды, которые внесены в Красную книгу. При запросе в ГИС данные отображаются в следующем виде: класс, отряд, семейство, вид (название на латыни и на русском), ареал распространения, эндемичен ли вид, внесён ли в Красную книгу, фото. Это позволяет осуществлять выборку по определённым условиям.

Таблицы связанны между собой при помощи индексированных полей. Благодаря этим связям, удобно строить различные запросы на разных уровнях от глобальных до локальных, начиная от уровня ландшафтов и заканчивая уровнями урочищ или фаций (рис. 4). ..,

Разделы «Ландшафты» и «Географические объекты» содержат, данные по ландшафтным морфологическим единицам и другим ¡^графическим объектам (водопады, реки, дороги, ледники). Взаимосвязь таблиц построена логически правильно и соответствует четвёртой нормальной форме базы данных.

4. Предложенные алгоритмы практической работы, в полной мере реализующие функциональные возможности программного обеспечения,

позволяют эффективно проводить мониторинг динамики компонентов ландшафтов, в том числе, биотических.

В основу программного обеспечения были положены следующие основные принципы функционирования ГИС:

• от общего к частному, электронная карта, входящая в ГИС, делится по слоям, каждый слой содержит определённые морфологические единицы ландшафтов. Благодаря этому, существует возможность выключать ненужные слои и работать на разных уровнях ландшафтов, не перегружая карту лишней информацией;

• апрос-ответ\ используя «мастер запросов» можно строить лёгкие и сложные запросы. Логика построения запросов проста и не требует дополнительного обучения, что позволяет пользователю легко получить нужные данные по блокам базы;

• пополпяемость базы данных: ГИС поддерживает добавление, редактирование и удаление информации;

• единичное в пространственном размещении ландшафтов", программное обеспечение позволяет рассматривать вертикальные и латеральные связи компонентов ландшафта; например, растительность, как на уровне ландшафтов, так и на уровне урочищ.

На основе разработанных принципов и структуры модели ГИС, а также собранной и систематизированной информации о ландшафтах и биотике заповедника, программное обеспечение можно использовать в следующих направлениях:

Создание кадастра биоразнообразия ландшафтов заповедника. База данных ГИС содержит данные по всем ландшафтам, их морфологическим единицам, основным видам растительности и животного населения заповедника. Имеющуюся информацию в базе данных можно дополнять и редактировать (рис. 5). База данных связана с ландшафтной картой. Таким образом, можно проследить ареалы распространения определённых видов растений или животных, а также растительных сообществ и определённых групп животного населения.

Накотении и систематизации научной информации связана с формированием имеющихся научных фондовых материалов по изучению природных условий заповедника. С помощью ГИС эта задача была частично решена. Программное обеспечение позволяет добавлять новую информацию.

• V мям тш^^тптт «*

. гр#жшп%е&** т ««идеями» ужшаят и

{фягмтшп «шиш« я

: М. 1Шг тень &жгиш* штю.яфЩ* ^иикт -

| . Щужт ** .жттятйг стгтснмт

, л шчшв&швё. п лшшЛтт

|| 4Ю ••••• йШШ ШШЙЙ в- Щ'аШтт Шт. фрГШКШШ

|| ез&шашшихн аяш^ктш шр^ж^шбмшшяк

11| Р^шйшг

ОрОЭШр ИИфефШвМЯ

Рис. 4. Алгоритм просмотра информации по урочищу

М*м& "база дйнньо

ПЬдйеМо "Ландшафт

ШишЖИ.

елчсж манипупя" «а строка урочии

г тфорь^цмвй ;; .«вмдшавп«! •■ горы?! 8 ходит Ьмн0в урочод®-

Полй.СС? рзс-ч^доЯ

; тш

':>'!;:/-ся ¿-.а а»ьг гданш

Пе^од да

.«зияй?»

Чжшщ? л

Рис.5. Алгоритм привязки видов растений к урочищу

Накоплении и систематизации научной информации связана с формированием имеющихся научных фондовых материалов по изучению природных условий заповедника. С помощью ГИС эта задача была частично решена. Программное обеспечение позволяет добавлять новую информацию.

Получении комплексной информации по территории заповедника. Имеется возможность получения информации о любом объекте, так как каждый объект на карте привязан к базе данных и за каждым объектом закреплена определённая информация, которую можно гфосмотреть (рис. 4).

Проводить мониторинг компонентов горных ландшафтов. ГИС позволяет проводить мониторинг биоразнообразия на различных ландшафтных уровнях базы ГИС с целью совершенствования системы принятия управленческих решений. Например, рис.6, где показанно отступание ледника Алибек за 50 лет, определены площади, которые освободились при его таянии. Анализируя аэрофотоснимок 1955 и космоснимок 2005 гада ледника Аяибек, переведя в в общую систему координат; посчитали длину отступления ледника 283 м и площадь освободившейся территории 106 200 м2. Мониторинг этих прощадей позволяет изучить процесс освоения этой территории биотой за данный промежуток времени.

Выводы

Проведённое исследование позволило сделать следующие выводы: 1. Опираясь на результаты исследований ландшафтов и биоразнообразия, была разработана концепция создания ГИС, блоки которой позволяют не только получать информацию об отдельных объектах природы заповедника, но и проводить пространственный анализ структуры ландшафтов заповедника с учётом всех морфологических единиц (от фаций до высотных геоботанических поясов —доминантных и экотонных). Кроме того, информация об отдельных объектах компонентов ландшафтов, особенно биотических, имеегг привязку к каждой структурной единице ландшафта. Это позволяет получить данные не

Рис.6. Отступание ледника Алибек за 50 лет

только в виде вербальной характеристики самого объекта, но и о его территориальном размещении в пределах заповедника по каждому ландшафту.

2. С учётом современных положений о горном ландшафте и целевой установкой создания картографической основы ГИС впервые создана электронная ландшафтная карта заповедника. Она состоит из 12 векторных слоёв. Каждый слой содержит объекты определённой тематики (например ландшафты, геоботанические пояса, местности и т.д.) Такая структура карты позволяет произво-ддаъ 1чрсклрш1сгве1шьи"1аналтлавдиафшв и выявлять особенности внутрилан-дшафтной дифференциации. С этой делью создавались картосхемы ключевых участков заповедника в более крупном масштабе 1:25000,1:10000,1:5000 с полным набором морфологических единиц ландшафтов (от фации до высотного гео ботанически го пояса). В. качестве атрибутивной основы разработана база данных, которая содержит информацию о 1141 виде растений и 800 животных заповедника. Включена информация об изученных видов растений и животных, в том числе внесённых ;в Красную Книгу, эндемиках, лекарственных растениях, антропофитах. Кроме того база данных содержит информацию по морфологическим единицам ландшафтов заповедника и другим географическим объектам (водопады, реки, ледники и др.).

3. Разработано программное обеспечение «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ», особое внимание уделено созданию удобного понятного графических) интерфейса пользователя, благодаря моторому удалось сделать программу простой и интуитивно понятной, что позволяет максимально сократить расходы на обучение персонала. Программа самостоятельно работает с географически привязанными многослойными векторными картами, базой данных и не требует закупки дорогостоящих ГИС (АгсСН8, Мар1п1Ь™).

4. Предлагаемый комплекс мер по использованию программного обеспечения с целью совершенствования системы управленческих решений потребовал разработки основных принципов функционирования ГИС «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ». На основе принципов и структуры ГИС сформулированы основные возможности программного обеспечения: кадастр биоразнообразия ландшафтов заповедника, накопление и систематизация научной информации, получение комплексной пространственно-привязанной информации по территории заповедника. Разработанная ГИС обладает инструментарием для геоинформационного мониторинга биоразнообразия ландшафтов, выявления их связей, взаимодействий, прогнозирования дальнейшего развития в пространстве и во времени, а главное - средством обеспечения оперативного принятия решений управленческого характера.

По теме диссертации и району исследовании опубликованы следующие

работы:

1. Лагун С.Г. Разработка информационной системы Тебердинского заповедника - цели и задачи // С.Г. Лагун, А.Н. Мельничуком/ Сборник молодых учёных: материалы 52-й научно-методической конференции «Университетская наука-региону» (апрель 2007 г.). - Ставрополь: СГУ, 2006. - С. 58-60.

2. Лагун С.Г. Информационная система «Ландшафты и биосферный генофонд (на примере Тебердинского биосферного государственного заповедника)»// Вопросы физической географии и краеведения: материалы 52-й научно-методической конференции «Университетская наука - региону» (апрель 2007 г.). - Ставрополь: СГУ, 2006. - С. 30-33 (в соавт. с А.Н. Мельничуком).

3. Лагун С.Г. Геоинформационная система «Ландшафты и биосферный генофонд» (структура, принципы функционирования, примеры работы) // Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». — М.: Изд-во МГУ, 2008. - С. 8-9.

4. Лагун СП К вопросу о морфологии горных ландшафтов Западного Кавказа // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - Тамбов: Изд-во Тамбовского гос. тех. университета, 2008. - Вып. 11. — С. 155-161 (в соавт. с В.А. Шальневым, В.В. Коневой).

5. Лагун С. Г. Из опыта создания ГИС «Ландшафты и биотическое разнообразие Тебердинского государственного природного биосферного заповедника» // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - Тамбов: Изд-во Тамбовского гос. тех. университета, 2008. - Вып. 13. - С. 100-108 (в соавт. с В В. Коневой).

6. Лагун С.Г. Геоинформационная система «Ландшафты и биоразнообразие Тебердинского государственного природного биосферного заповедника», функциональные возможности, принципы функционирования // Вопросы физической географии и краеведения: материалы 54-й научно-методической конференции «Университетская наука - региону» (апрель 2009 г.). -Ставрополь: СГУ, 2009. - Выл. 2. - С. 47-50.

7. Лагун С.Г. Ландшафты Тебердинского заповедника // Труды Тебердинского государственного природного биосферного заповедника. - Кисловодск: Северокавказское изд-во. МИЛ, 2009. - Вып. 48. - 176 с. (в соавт. с В.А. Шаль-невьгм, В.В. Коневой, М.В. Нефедовой и др)-. -'--------------------—" -

Подписано в печать 24.11.2009 Формат 60x84 1/16 Усл.печ.л. 1,1 Уч.-изд.л. 0,83

Бумага офсегная Тираж 100 экз. Заказ 399

Отпечатано в Издатедьско-пол и графическом комплексе Ставропольского государственного университета. 355009, Ставрополь, ул.Пушкина, I.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Лагун, Станислав Геннадьевич

Введение

Глава I. Устойчивое развитие биоты и роль генофонда заповедника

1.1. История Тебердинского заповедника (1936 - 2006 гг.)

1.2. История изучения биоты Тебердинского заповедника

Глава II. Теоретические основы горного ландшафта

2.1. Учение о горном ландшафте

2.2. Биотика ландшафта

Глава III. Методика использования ГИС-технологий при анализе и оценке биоты биосферного заповедника

3.1 .Программное обеспечение диссертационного исследования

3.2. Разработка содержания ГИС «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ»

3.3. Создания цифровых картографических основ

3.4. Разработка и формирование базы данных биоразнообразия заповедника '

Глава VI. Геоинформационная система «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ»

4.1. Ландшафтная карта заповедника (Тебердинский участок) 61 4.1.1. Ключевые участки ландшафтной карты

4.2. Блок базы данных «Биотика ландшафтов» 's

4.3. Геоинформационный мониторинг как эффективный 97 инструмент анализа при принятии управленческих решений

4.4. Особенности программного интерфейса, функциональные 102 возможности ГИС

4.5. Примеры работы ГИС 113 Заключение

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Мониторинг биоразнообразия горных ландшафтов средствами геоинформационных технологий"

Актуальность исследования. Антропогенное воздействие на биосферу приводит к потере видового разнообразия биоты, сокращению площадей естественных ландшафтов и биоэкосистем, что диктует необходимость поиска новых междисциплинарных подходов к решению проблем сохранения ландшафтного и биологического разнообразия на Земле. Особенно это актуально для заповедных территорий получивших международный биосферный статус. В 1997 году ЮНЕСКО присвоило такой статус Тебердинскому государственному природному заповеднику, а в 1998 году он вошёл в Ассоциацию особо охраняемых территорий Северного Кавказа. Координация научных исследований субъектов этой Ассоциации требует новых подходов к сбору, хранению и оперативному обмену научной информацией, так как традиционные формы хранения информации уже не соответствует новым вызовам эпохи. Внедрение геоинформационных технологий - один из путей решения этой проблемы.

Объект исследования — ландшафты Тебердинского государственно природного биосферного заповедника (ТГПБЗ).

Предмет исследования — методы, технологии и принципы разработки ГИС для мониторинга биоразнообразия ландшафтов.

• на основе технологии интегрированной картографии ГИС Maplnfo создать программное обеспечение «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ»;

Материалы исследования. Основу диссертационного исследования составляют сборники научных трудов, летописи, статьи и монографии сотрудников заповедника, публикации учёных России, а также материалы полевых исследований кафедр Ставропольского государственного университета. При создании ГИС были использованы программные продукты Easy Trace 7.3, Maplnfo 6.0, Adobe Photoshop 8.0, Delphi 7.0, Microsoft Office Access 2003, позволяющие в необходимой степени охватить процесс обработки информации, ее анализ и визуализацию. В научной работе применялись методы ландшафтного анализа, картографирования и геоинформационный.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

• с учётом современных теоретических положений и методов изучения горных ландшафтов создана ландшафтная карта заповедника (М 1: 50 000) и база данных, которые позволяет проводить пространственный анализ структуры ландшафтов и выявлять особенности внутриландшафтной дифференциации биоты;

• на основе анализа особенностей морфологических единиц ландшафта разработана оригинальная модель создания ГИС;

• на основе принципов функционирования ГИС выработаны и предложены практические рекомендации её использования для мониторинга внутриландшафтного биоразнообразия заповедника;

• создана программа «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ» в качестве инструментария управления ГИС;

• разработанная модель программного обеспечения может быть использована для любых ООПТ.

Теоретические и методологические основы работы.

Методологической основой исследования является ландшафтный подход. Изучение ландшафтов заповедника проводилось на основе принципов школы регионального ландшафтоведения, сформированных в научных работах С.В. Калесника, А. Г. Исаченко, А.Н. Солнцева, В.Б. Сочавы, К.И. Геренчука, В.А. Шальнева и др.

При разработке ГИС рассматривались исследования в области геоинформатики, опыт которых накоплен в последние десятилетия и представлен в научных трудах B.C. Тикунова, Ф. Ормелинга, А.В. Кошкарева, A.M. Берлянта, О. Копа, М. Краака и др.

Практическое значение исследования состоит в разработке основных блоков ГИС — ландшафтной карты и базы данных, которые позволяют осуществлять мониторинг внутриланшафтного биоразнообразия заповедника. Программа внедрена в Тебердинский заповедник. Материалы исследования используются в учебном процессе при изучении курса «Ландшафтоведения» и в «Рабочей тетради учебной практики».

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации были представлены на международных, всероссийских и региональных конференциях: III Международная конференция «Особо охраняемые природные территории» (Санкт-Перебург, 2008); Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008» (Москва, 2008); научно - методическая конференция «Университетская наука - региону» (Ставрополь, 2006, 2009). Результаты научных исследований докладывались на заседаниях кафедры физической географии Ставропольского государственного университета и в Тебердинском государственном природном биосферном заповеднике. По теме диссертации опубликовано семь работ, в том числе две в журналах, входящих в перечень ВАК Минобразования и науки России.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы. Во введении обосновывается актуальность исследования, формулируются цели, задачи, раскрывается новизна, теоретическая и практическая значимость. В первой главе описана история становление заповедника и этапы изучения природы российскими и зарубежными учеными. Во второй главе рассмотрены теоретические основы изучения горного ландшафта: высотно-поясное деление, понятие «горного экотона», биотики ландшафта и т.д. Третья глава посвящена разработке концепции использования ГИС-технологий в изучении заповедника и мониторинга за биоразнообразием. Описывается модель программного обеспечения, содержание ГИС, методы создания цифровых картографических основ и самой ландшафтной карты заповедника, разработка и формирование базы данных. В четвёртой главе даётся описание всех блоков геоинформационной системы: базы данных, электронной карты, системы управления. Описан интерфейс программы анализа, принципы функционирования, предложены рекомендации использования программы в качестве осуществления мониторинга за биоразнообразием ландшафтов заповедника. В конце главы приводятся примеры работы программы. В заключении делаются выводы согласно целевым установкам и задачам темы исследования. Диссертационная работа включает карту, 22 рисунка, 6 картосхем и 14 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Лагун, Станислав Геннадьевич

Основные выводы

Проведённое исследование позволило сделать следующие выводы:

1. Опираясь на результаты исследований ландшафтов и биоразнообразия, была разработана концепция создания ГИС, блоки которой позволяют не только получать информацию об отдельных объектах природы заповедника, но и проводить пространственный анализ структуры ландшафтов заповедника с учётом всех морфологических единиц (от фаций до высотных геоботанических поясов — доминантных и экотонных). Кроме того, информация об отдельных объектах компонентов ландшафтов, особенно биотических, имеет привязку к каждой структурной единице ландшафта. Это позволяет получить данные не только в виде вербальной характеристики самого объекта, но и о его территориальном размещении в пределах заповедника по каждому ландшафту.

2. С учётом современных положений о горном ландшафте и целевой установкой создания картографической основы ГИС впервые создана электронная ландшафтная карта заповедника. Она состоит из 12 векторных слоев. Каждый слой содержит объекты определённой тематики (например ландшафты, геоботанические пояса, местности и т.д.) Такая структура карты позволяет производить пространственный анализ ландшафтов и выявлять особенности внутриландшафтной дифференциации. С этой целью создавались картосхемы ключевых участков заповедника в более крупном масштабе 1:25000, 1:10000, 1:5000 с полным набором морфологических единиц ландшафтов (от фации до высотного геоботанического пояса). В качестве атрибутивной основы разработана база данных, которая содержит информацию о 1141 виде растений и 800 животных заповедника. Включена информация об изученных видов растений и животных, в том числе внесённых в Красную книгу, эндемиках, лекарственных растениях, антропофитах. Кроме того база данных содержит информацию по морфологическим единицам ландшафтов заповедника и другим географическим объектам (водопады, реки, ледники и др.).

3. Разработано программное обеспечение «Ландшафты и биоразнообразие ТГПБЗ», особое внимание уделено созданию удобного понятного графического интерфейса пользователя, благодаря которому удалось сделать программу простой и интуитивно понятной, что позволяет максимально сократить расходы на обучение персонала. Программа самостоятельно работает с географически привязанными многослойными векторными картами, базой данных и не требует закупки дорогостоящих ГИС (ArcGIS, Maplnfo™).

134

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Лагун, Станислав Геннадьевич, Ставрополь

1. Аверин Ю.В., Насимович А.А. Птицы горной части Северо-Западного Кавказа // Труды Кавказского государственного заповедника. — М., 1938. -Вып. 1.

2. Ажгирей Г.Д. Геология Большого Кавказа. М.: Изд-во Недра, 1976.

3. Барабанщиков А.А. Некоторые данные по составу и продуктивности буковых древостоев в связи с поясностью в Тебердинском заповеднике (предварительное сообщение) //Тр. Теберд. гос. зап-ка. -Ставрополь: Ставр. кн. из-во. 1960.-Вып. 2.

4. Берлянт A.M. Геоиконика. М.: Изд-во Астрея, 1996.

5. Берлянт A.M. Геоинформационное картографирование. М.: Изд-во Астрея, 1997.

6. Беручашвили H.JI. Сезонная динамика структуры и функционирования фаций // Ландшафтный сборник.- Тбилиси, 1979.

7. Беручашвили H.JI. Методика ландшафтно-геофизических исследований и картографирования состояний природно-территориальных комплексов. -Тбилиси: Изд-во ТГУ, 1983.

8. Беручашвили H.JI. Геофизика ландшафта. — М.: Изд-во Высшая школа, 1990.

9. Беручашвили H.JI. Кавказ: ландшафты, модели, эксперименты. Тбилиси: Изд-во ТГУ, 1995.

10. Ю.Биота экосистем Большого Кавказа / Белоновская Е.А., Гребенщиков О.С., Давыдова М.В. и др. М.: Изд-во Наука, 1990.

11. П.Блинкова О.В. Материалы к лихенофлоре Тебердинского государственною биосферного заповедника //Новости систематики низших растений, т. 37. Санкт-Петербург, 2004.

12. Блинкова О.В., Урбанавичене И.Н., Урбанаонче Г.П. Новые и редкие виды лишайников Кавказа (Тебердинский заповедник) //Ботанич. журн., т. 88. -2003.-Вып. 10.

13. Братков В.В., Салпагаров Д.С. Ландшафты Северо-Западного и СевероВосточного Кавказа. Москва: Изд-во Илекса, Ставропольсервисшкола, 2001.

14. Братков В.В., Салпагаров А.Д., Мокроусов Д.О. Сезонная динамика ландшафтов Тебердинского заповедника. Москва — Ставрополь: Изд-во Илекса, Ставропольсервисшкола, 2005.

15. Буш Н.А. Материалы для флоры Карачая вообще и Тебердинской долины в особенности //Тр. Тбилисск. ботан. сада, N1 1, 1909.-Вып. 1.

16. Верещагин Н.К. Условия жизни и экологические группировки животных Кавказского перешейка // Кавказ. JI. - М.: Изд. АН СССР, 1958.

17. Витович О.А., Хохлов А.Н. Хроники встреч пестрого дрозда в Тебердинском заповеднике и на сопредельных территориях //Актуальные вопросы экологии и охраны природы Ставропольского края и сопредельных территорий. Ставрополь, 1991.

18. Витович О.А. Расширение ареала шакала на Западном Кавказе //Экологические основы охраны и рационального использования хищных млекопитающих. М.: Изд-во Наука, 1979.

19. Воробьева Ф.М., Кононов В.Н. Флора (Сосудистые растения) //Тр. Теберд. гос. зап-ка, Ставрополь: Ставроп. кн. изд-во, 1991.

20. Воробьева Ф.М., Онипченко В.Г. Виды лишайников и грибов Красных книг СССР и РСФСР в Тебердинском заповеднике // Растения красных книг в заповедниках России. М.: Изд-во ЦНИЛ ОХ и Минсельхоза РФ, 1994.

21. Воробьева Ф.М., Ткаченко В.И. Научные исследования Тебердинского заповедника за 25 лет //Тр. Теберд. гос. зап-ка, -Ставрополь: Ставроп. кн. изд-во, 1962. Вып.IV.

22. Воробьева Ф.М., Онипченко В.Г. Сосудистые растения Тебердинского заповедника (аннотированный список видов) //Флора и фауна заповедников. -М., 2001. Вып. 99.

23. Гаврилов К.И., Громова Л.И., Малышев А.А. О стимулирующих и фитоцидных свойствах Тебердинского женьшеня //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь, 1972. - Вып.VIII.

24. Галушко А.И. Флора Северного Кавказа. Т. 1-3. Ростов на Дону, 19781980.

25. Гвоздецкий Н.А. Кавказ. Очерк природы. -М., 1963.

26. Герасимов И.П., Лилиенберг Д.А. Геоморфологическая модель Большого Кавказа // Большой Кавказ Стара Планина (Балканы). - М.: Изд-во Наука, 1984.

27. Геренчук К.И., Миллер Г.П., Трохимчук С.В. О морфологической структуре горных ландшафтов / Материалы к VI Всесоюзному совещанию по вопросам ландшафтоведения. Алма-Ата, 1963.

28. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов. -М.: Изд-во МГУ, 1964.

29. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Изд-во Высш. шк., 1988.

30. Горышина Т.К. Экология растений. -М.: Изд-во Высш. шк., 1979.31 .Гроссгейм А. А. Флора Кавказа. 2-е изд. Т. 1-6. -Л. -М., 1939-1962.

31. Гроссгейм А. А.Определитель растений Кавказа. М., 1949.

32. Гультяев А.К., Машин В.А. Проектирование и дизайн пользовательского Интерфейса. М.: Изд-во Корона, 2000.

33. Гурьянова Т.М. Стволовые вредители пихты кавказской и зоогеографический анализ их видового состава //Тр. Теберд. гос. зап-ка, Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1977. -Вып. IX

34. Даукша А.Д. Накопление биологически активных веществ в белладоне и мяте перечной в зависимости от выращивания на разных высотах //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1962.

35. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы /Майкл Н., ДеМерс. М.: Изд-во Дата+, 1999.

36. Добровольский В.В. Основы биогеохимии — М.: Изд-во Высш. шк., 1988.

37. Добролюбова Т.В. Насекомые из Красной книги СССР в Тебердинском заповеднике //ЦНИЛ. -М., 1989.

38. Добролюбова Т.В. Численность и биомасса почвообитающих беспозвоночных в сосновых лесах Северо-Западного Кавказа (Тебердинский заповедник) //Фауна и экология беспозвоночных. -М., 1978.

39. Егоров А.В., Онипченко В.Г. Ревизия субнивальной флоры Тебердинского заповедника // Структурно-функциональная организация альпийских сообществ Тебердинского заповедника. — М., 2003. -Вып.20.

40. Ефремов Ю.В., Панов В.Д., Лурье П.М., Ильичев Ю.Г., Панова С.В., Лутков Д.А. Орография, оледенение, климат Большого Кавказа: опыт комплексной характеристики и взаимосвязей. Краснодар: Изд-во Кубанского госуниверситета, 2007.

41. Ефремов Ю.В., Ильичев Ю.Г., Панов В.Д., Панова С.В., Погорелов А.В., Шереметьев В. М. Хребты Большого Кавказа и их влияние на климат. -Краснодар:Изд-во Просвещение-Юг, 2001.

42. Зимина Р.П., Ясный Е.В. Наблюдения по экологии прометеевой полевки // Изв. РГО. Биол. МОИП отд. Биол., 1977. № 2.

43. Иванов А.Л. Флора Предкавказья и ее генезис. Ставрополь: Изд-во СГУ, 1998.

44. Игнатова Е.А., Ваня Й., Воробьева Ф.М. Боиофлора Тебердинского заповедника //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1990. -Вып.12.

45. Исаков Ю.А., Зимина Р.П., Панфилов Д.В. Животный мир// Кавказ. М., 1966.

46. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. — М.: Высшая школа, 1991.

47. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование. — М.: Высшая школа, 1965.

48. Кононов В.Н., Савельева В.В. Очерк растительности Архыза //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1977.— Вып. X.

49. Кононов В.Н. Естественные кормовые угодья бассейна верховьев Кубани, вопросы их заповедности и хозяйственного использования //Проблемы ботаники. -М. Л, 1960. - Вып.5.

50. Кононов В.Н. Растительность Тебердинского государственного заповедника//Тр. Теберд. гос. зап-к. — Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1957. -Вып 9.

51. Копанева Л.М. Прямокрылые (Orthoptera) Главного Кавказского хребта в верховьях реки Теберды и их вертикальное распределение // Зоол. журнал. Т. XVI, 1962.

52. Косенко И.С. Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья. — М., 1970.

53. Лиховид А.А. О начальном этапе становления современной геозоологии // Современная биогеография: Материалы Всероссийской научной телеконференции «Биогеография на рубеже XXI века». Москва -Ставрополь: Изд-во СГУ, ИИЕТ РАН, 2001.

54. Лиховид А.А., Шальнев В.А. О роли ландшафтно-климатических факторов в хорологии популяции животных // Эколого-географич. вестник Юга России, 2000. № 1.

55. Лиховид А.А., Шальнев В.А., Шкарлет К.Ю., Харин К.В., Юрин Д.В., Разумов С.И., Маслиев А.В. О биотике ландшафта, итогах и перспективахразвития // Труды XII съезда Русского географического общества. Том 2. -СПб, 2005.

56. Лурье П. М., Панов В. Д., Ильичев Ю.Г., Салпагаров А.Д. Снежный покров и ледники бассейна реки Кубань. Кисловодск: Северокавказское изд-во МИЛ, 2006.

57. Лямин B.C. Теоретико-познавательная роль категории «Географическая картина мира» // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География, 2001. № 3.

58. Малышев А.А. Женьшень: внедрение женьшеня в новые регионы его разведения в России, странах СНГ и Балтии (1953-1998 гг.) //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. краевая типография, 1999. -Вып. 17.

59. Малышев А.А. Изменение ритма развитии и ростовые процессы дикорастущих растений в разных горных поясах //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1960. -Вып.11.

60. Малышев А.А. Обмен веществ и динамика развития культурных растений в связи с их выращиванием в разных • высотных зонах. (Предварительное сообщение) //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1960. -Вып. 11.

61. Матюшкин Е.Н. Высотная поясность птиц и млекопитающих Западного Кавказа //Вестник МГУ. М., 1966. - №5.

62. Михайлов Н.И. Физико-географическое районирование. Курс лекций, ч. 2. -М.: Изд-во МГУ, 1962.

63. Михеева В.Н., Харитонова И.Б. Microsoft Access 2003. М., 2003.

64. Олейникова Д.В. Внутри ландшафтная дифференциация травянистой растительности высокогорных ландшафтов Западного Кавказа: автореф. дисс канд. географ, наук. Ставрополь: Изд-во СГУ, 2005.

65. Онипченко В.Г. Климат //Биогеоценозы альпийских пустошей (на примере Северо-Западного Кавказа). -М.: Изд-во Наука, 1987.

66. Онипченко В.Г., Сеннов А.В. Синтаксономия рододендроновых стлаников Тебердинского заповедника //Биологические науки, 1992. -N4,

67. Онипченко В.Г. Nartheciuni balansae Brig. (Liliaceae) -новый вид для Северного Кавказа и России в целом //Бюлл Моск. о-ва испыт. природы, отд. биол., т. 100.-М., 1995, — N1.

68. Онипченко В.Г., Игнатова Е.А. Новые виды сосудистых растений и мохообразных для флоры Тебердинского заповедника //Бюлл. Моск. о-ва испыт. природы, отд. биол., т. 101,-М., 1996.-N 5.

69. Онипченко В.Г., Егоров А.В., Глухова Е.М., Ханина Л.Г. Экотоксическая приуроченность высокогорных растений Тебердинского заповедника: анализ базы данных геоботанических описаний // Тр. Тебердин. гос. заповедника. -М., 1999.-Вып. 15.

70. Онипченко В.Г., Минаева Т.Ю., Работнова М.В. К синтаксономии альпийских сообществ Тебердинского заповедника //Депонировано в ВИНИТИ 09.03.87, N 1675 В87. - М., 1987.

71. Онищенко В.В. Эколого-географический анализ структуры и функционирования лесной растительности горных территорий Северного Кавказа: дисс. докт. географ, наук. Ростов-на-Дону, 2006.

72. Остапенко Б.Ф., Патраболова И.Г., Посохов П.П. Типы леса Домбайского района Тебердинского заповедника //Тр. Теберд гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во. 1962. - Вып. 11.

73. Панов В. Д. Главный, Боковой и Водораздельный хребты Большого Кавказа. Изд-во ВГО. Т. 3., 1979. Вып. 5.

74. Патраболова И.Г. Материалы по изучению плодоношения деревьев и кустарников в Тебердинском заповеднике //Тр. Теберд. гос. зап-ка. -Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1960. Вып. 1 1.

75. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М., 1975.

76. Пименов М.Г., Онипченко В.Г. Laserpitium stevenu Fischel Trautv (Umbelliferae) новый вид для Северного Кавказа и России в целом //Бюлл. Моск. о-ва испыт. природы, отд. биол. т. 104, 1999. -N2.

77. Поливанов В.М., Поливанова Н.Н. Летняя орнитофауна СевероЗападного Кавказа и ее практическое значение //Тез. докл. научно-практ. конф. «Орнитологические ресурсы Северного Кавказа». — Ставрополь, 1989.

78. Поливанов В.М., Ткаченко И.В., Поливанова Н.Н. Необычный массовый залет белых аистов Ciconia ciconia L. в долину р. Теберды.

79. Русский орнитологический журнал, экспресс, вып. 130. П. - С., 2001.

80. Поливанов В.М., Бершицкая Т.В. О взаимосвязи особенностей поведения и экологии в адаптациях птиц //Биологическое разнообразие Кавказа. Tp.II Регион, конф. Сухум, 2002.

81. Поливанов В.М., Витович О.А., Поливанова Н.Н. Случаи необычного осеннего и зимнего пролета над долиной реки Теберды //Миграции и зимовки птиц Северного Кавказа. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1990.

82. Поливанов В.М., Марова И.М. Биология и поведение желтобрюхой пеночки на Северо-Западном Кавказе //Бюлл Моск. о-ва испыт. природы, т.92. М., 1987. - Вып. 3.

83. Поливанова Н.Н., Поливанов В.М. Насекомоядные птицы Карачаево-Черкесии как объект экологического воспитания //Природные ресурсы и экологическое образование на Северном Кавказе. Ставрополь, 1998.

84. Поливанова Н.Н., Шевченко Е.Н. Птицы альпийских пустошей //Биогеоценозы альпийских пустошей. -М.: Изд-во Наука, 1987.

85. Портениер Н.Н. Обзор видов рода Carduus (Asteraceae) Кавказа. 1. Секции Carduus и Carduastrum II Ботан. журн. Т. 82, 1997. № 9.

86. Портенко JI.A. Птицы. В кн.: Животный мир СССР. Т.5. М.: Изд-во АН СССР, 1958.

87. Салпагаров А.Д. Лекарственные ресурсы Карачаево-Черкесии (том 1-2) // Тр. Тебед. гос. зап-ка. Кисловодск: Северокавказское изд-во, 2005. -Вып. 39.

88. Салпагаров Д.С. Опыт перестройки заповедного дела. Ставрополь, 1992.

89. Салпагаров Д.С. Тебердинский государственный биосферный заповедник в Карачаево-Черкесии // Тр. Тебердинского гос. биосферного заповедника. Ставрополь: Ставропольская краевая типография, 2000. - Вып. 19.

90. Серебряков А. К. Почвы Тебердинского государственного заповедника / Труды Тебердинского государственного заповедника, 1957.-Вып. 1.

91. Серебряков А.К., Чикалин А.Н., Шальнев В.А. Бурые горно-лесные почвы восточного склона хребта Малая Хатипара // Тр. Тебердинского заповедника. Ставрополь, 1972. -Вып.8.

92. Суджашвили Б.И. Естественное возобновление субальпийских березняков Главного Кавказского хребта и методы ведения хозяйства в них//Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь, 1957. -Вып.1.

93. Сутормина Э.Н. Особенности геохимической среды элементарных ландшафтов на территории Тебердинского заповедника // Вопросы физической географии и краеведения. — Ставрополь: Изд-во СГУ, 2007.

94. Тарасов М.А. Факторы, определяющие динамику численности копытных в Тебердинском заповеднике и прилегающих районах //Редкие млекопитающие фауны СССР. -М.: Изд-во Наука, 1976.

95. Тарасов М.А. Динамика численности мышевидных грызунов в зоне хвойного леса и альпийских лугов в Тебердинском заповеднике // Физиологическая и популяционная экология животных. Саратов, 1976.-Вып. 3 (5).

96. Тикунов B.C. Картография и геоинформатика: общность корней и путей развития//Геоинформационное картографирование. М.: Изд-во МЦРГО, 1993.

97. Тикунов B.C., Цапук Д.А. Устойчивое развитие территорий: картографо-геоинформационное обеспечение. Москва -Смоленск: Изд-во СГУ, 1999.

98. Ткаченко И.В., Салпагаров А.Д. Численность кавказского улара и кавказского тетерева в Тебердинском заповеднике во второй половине XX века //Эколого-географический вестник Юга России. 2001. -N2.

99. Ткаченко И.В. Гибель стрижей под градом (Краткие заметки) //Кавказ, орнитол. вестник, 1998.-Вып.10.

100. Ткаченко И.В. Массовая гибель соек (Краткие заметки) //Кавказ, орнитол. вестник, 1998. Вып. 10.

101. Ткаченко И.В., Салпагаров А.Д. Коллекция птичьих яиц Тебердинского заповедника //Народная академия экологии и правопользования в решении социально-экономических проблем Юга России. -М., 2002.

102. Тумаджанов И.И., Мчедлишвили П.А. Постледниковые движения лесной растительности долины Теберды по данным пыльцевых анализов //Тр. Тбилис. ботан. ин-та. Т. XII, 1948.

103. Тумаджанов И.И. Горно-луговые ландшафты Тебердинского заповедника, //Тр. Тбилис. ботан. ин-та. Т.XV. Тбилиси, 1953.

104. Тумаджанов И.И. Кавказские луга и криволесья // Растительность европейской части СССР. JL, 1963.

105. Флора и фауна заповедников. Позвоночные животные Тебердинского Заповедника. М. 2003. Вып. 100.

106. Флора и фауна заповедников. Сосудистые растения Тебердинского Заповедника. М. 2001. Вып. 99.

107. Харин К.В. Пространственная организация животного населения высокогорных ландшафтов северного склона Западного Кавказа: автореф. дисс канд. географ, наук. — Ставрополь: Изд-во СГУ, 2005.

108. Хорошев А.В. Факторы дифференциации микроэлементов в почвах центрального Кавказа // Известия АН. Серия географическая, 2001. №6.

109. Храмцова Н.Ф. Способы борьбы с чемерицей на высокогорных лугах Северо-Западного Кавказа (предварительное сообщение) //Тр. Теберд. гос.зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1966. — Bbin.V.

110. Храмцова Н.Ф. Статистический метод определения биопродуктивности травянистых ценозов //Бота, журнал, Т.59, 1974. Вып.6.

111. Храмцова Н.Ф., Салпагаров Д.С. Способы поверхностногоулучшения горных лугов и их экономическая эффективность //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во. 1977. — Вып IX.

112. Хрусталев Ю.П., Салпогаров Д.С., Онищенко В.В. Геоэкологические особенности развития лесной растительности Северо-Западного Кавказа (на примере Тебердинского заповедника). Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2002.

113. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб, 1995.

114. Черных В.И. Гравитационная тектоника и ее отражение в рельефе западной части Лабино-Малкинской зоны // Тезисы докладов 7 краевой конференции по геологии и полезным ископаемым Северного Кавказа. -Ессентуки, 1991.

115. Чикалин А.Н. О радиационных особенностях климата верховьев реки Кубани // Тр. Тебердинского государственного заповедника; 1972. Вып. 8.

116. Чупахин В.М. Физическая география Северного Кавказа. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1974.I

117. Шальнев В. А. Опыт выделения» морфологических единиц горных ландшафтов в пределах северного склона Главного Кавказского хребта. Вопросы географии Сев. Кавказа. -Ставрополь, 1971 (а).

118. Шальнев В. А. Особенности теплового баланса луговых ассоциаций // Изв. ВГО. Т. 103, 1971. Вып. 2.

119. Шальнев В. А. Оценка роли экспозиции склонов в формировании фаций горных стран // Изв. ВГО. Т. 103, 1971 (б). Вып. 3.

120. Шальнев В.А. Ландшафты хребта Малая Хатипара // Сев. Кавказ. Вопросы физической и исторической географии. — Ставрополь: Изд-во СГПИ, 1973.-Вып. 2.

121. Шальнев В. А., Серебряков А.К., Чикалин А.Н. Горно-луговые почвы хребта Малая Хатипара // Тр. Тебердинского заповедника. Ставрополь,1977.-Вып. 9.

122. Шальнев В. А., Джанибекова X. А. Ландшафты Карачаево-Черкессии // Вестник СГУ. Ставрополь: Изд-во СГУ, 1996. - Вып. 6.

123. Шальнев В. А., Юрин Д. В. Ландшафтный подход в изучении экотона горных территорий//Вестник СГУ, 1997.-Вып. 12.

124. Шальнев В.А. Современные проблемы моделирования ландшафта // Вестник Ставропольского государственного университета. 1999. № 17.

125. Шальнев В.А. Современные проблемы моделирования ландшафта // Вестник Ставропольского гос. университета. 1999. № 17.

126. Шальнев В.А. Ландшафты Северного Кавказа: Эволюция и современность. Ставрополь: Изд-во СГУ, 2004.

127. Шальнев В.А. Ландшафты Домбая // Вопросы физической географии. Материалы 50-й научно-методической конференции «Университетская наука региону» СГУ. - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2005.

128. Шальнев В.А., Конева В.В. Внутриландшафтная дифференциация насекомых высокогорного долинно-ледникового экотона (на примере реки Птыш) // Вопросы физической географии и краеведения. -Ставрополь: Изд-во СГУ, 2006 б.

129. Шальнев В.А., Нефедова М.В. Об экотоне ландшафтов горных стран (на примере Бокового хребта Западного Кавказа). // Вестник СГУ. -Ставополь: Изд-во СГУ, 2006 а. Вып. 47.

130. Шальнев В.А., Олейникова Д.В. Внутриландшафтная дифференциация луговых ассоциаций высокогорных ландшафтов (на примере хребта Малая Хатипара) // Вопросы физической географии Ставрополь: Изд-во СГУ, 2003.

131. Шретер А.И., Муравьева Д.А. Лекарственные растения Тебердинского заповедника //Тр. Теберд. гос. зап-ка. Ставрополь: Ставр. кн. изд-во, 1960. - Вып. 2.

132. Штина Э.А., Онищенко В.Г., Разран JI.M. Почвенные водоросли высокогорных фитоценозов Тебердинского заповедника (СевероЗападный Кавказ) //Альгология. Т.5, 1995. N1.

133. Ясный Е.В. Влияние деятельности человека на комплексы мелких млекопитающих в экосистемах Большого Кавказа // Известия РГО. Трансформация горных экосистем Большого Кавказа под влиянием хозяйственной деятельности. — М., 1987.

134. Ясный Е.В. Комплексы мелких млекопитающих в высотно-поясных экосистемах Большого Кавказа // Биота экосистем Большого Кавказа. -М.: Изд-во Наука, 1990.

135. Clements F.E. Plant succession and indicators. New York, 1928.

136. Davis P.H. Flora of Turkey and the East Aegean Islands. Edinburgh, 19651988.

137. Makarov M.I., Onipchenko V.G., Malysheva T.I. Nutrient status of Caucasian Alpain soils: Inference geochemical migration and plent growth. // Manand Soils at the Third Millenium: Geoforma Ediciones, 2002.

138. Oganesian M. Synopsis of Caucasian Campanulaceae 11 Candollea. 1995. V. 50, № 2.

139. Radde G. Grundzuge der Pflanzenverbreitung in den Kaukasuslandern // Vegetation der Erde. Leipzig, 1899. Bd. 3.

Информация о работе

Лагун, Станислав Геннадьевич
кандидата географических наук
Ставрополь, 2009
ВАК 25.00.23

Диссертация

Мониторинг биоразнообразия горных ландшафтов средствами геоинформационных технологий - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы