Природоохранная эффективность ландшафтных заказников и способы ее повышения

Лебедева, Анна Алексеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Природоохранная эффективность ландшафтных заказников и способы ее повышения
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Природоохранная эффективность ландшафтных заказников и способы ее повышения"

На правах рукописи

■Лебедева Анна Алексеевна

Природоохранная эффективность ландшафтных заказников

и способы ее повышения (на примере государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы» Ульяновской области)

Специальность: 03.02,08 - экология (биология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 о АПР 2С14

Ульяновск-2014

005547000

Официальные оппоненты:

Работа выполнена на кафедре лесного хозяйства в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бабинцева Роза Михайловна

Сергеева Ирина Вячеславовна,

доктор биологических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова», заведующая кафедрой ботаники и экологии Благовещенская Нина Васильевна, доктор биологических наук, доцент, государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Областной детский экологический центр», директор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.», г. Саратов

Защита состоится «30» апреля 2014 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет» по адресу: г. Ульяновск, ул. Набережная реки Свияги, 106, корп. 1, ауд.703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, а с авторефератом: на сайте ВУЗа - http://ppo.ulsu.ru и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации - http://vak.ed.gov.ru.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42, Ульяновский государственный университет, Отдел послевузовского и профессионального образования.

Автореферат разослан «28 ъ (/¿{у^/уо 20/^г.

Ведущая организация:

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

ШЛ^

С. В. Пантелеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

I Введение

Актуальность темы. Особо охраняемые природные территории (00111) - это объекты общенационального достояния, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение. Под природоохранной эффективностью ООПТ понимается оценка полноты реализации природной территорией ее основных природоохранных задач, исходя из её объективной ценности для сохранения природных комплексов и их отдельных компонентов. В России наиболее распространенными ООПТ являются заказники, которых (по учету на 2012 год) насчитывается 12000 (Информационный портал Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации, www.mnr.gov.ru, 2012), в том числе 17 - на территории Ульяновской области (Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Ульяновской области в 2012 году», 2013).

В последние годы все больше внимания уделяется изучению нетипичных экосистем и их компонентов, находящихся на экотонных территориях в переходных временных и пространственных состояниях, что необходимо для выяснения пределов допустимых нагрузок, за которыми следуют необратимые изменения их строения и функционирования (Экосистемы в критических состояниях / под ред. Ю. Г. Пузаченко, 1989).

В этом аспекте Ульяновская область, специфической природной особенностью которой является ее положение на стыке трех крупных природных зон - хвой-но-широколиственных лесов, лесостепной и степной является интересным объектом изучения. Наличие экотонных территорий, где растительный покров находится в различных пространственно-временных переходных состояниях, обуславливает повышенное разнообразие растительности, а также специфику охраны и восстановления коренных ландшафтов.

Интенсивное природопользование в Ульяновской области привело к тому, что в настоящее время на ее территории сохранился только один участок дикой природы, отвечающий критериям ООПТ высшего ранга (заповедника или национального парка) - район Сенгилеевских гор. Его природная уникальность определяется сочетанием аквальных, лесных, лесостепных и степных комплексов. Здесь пока еще сохранились участки леса, ценные в научном плане, уникальные по красоте и видовому составу растительности, редкие виды диких животных, а также отдельные геологические объекты (Благовещенский, Раков, 1997,2000; Раков, Масленников, 2004).

В 2008 г. на территории Сенгилеевского административного района был образован государственный природный комплексный (ландшафтный) заказник «Сенги-леевские горы» как базовая территория для .организации будущего национального парка.

В связи с этим, мы в своей работе лесную территорию заказника рассматривали в качестве функциональной зоны будущего национального парка, основной природоохранной задачей которой является охрана и восстановление коренных ландшафтов.

Система заказников представляет собой чрезвычайно динамичную и мобильную форму охраны природных объектов, т.к. они ликвидируются после того, как

охраняемый ресурс восстанавливается. Среди них комплексные ландшафтные заказники, которые организуются без ограничения времени функционирования с целью сохранения и восстановления природных ландшафтов, со всей их вертикальной, горизонтальной и временной структурой, выделяются особо. Именно в них достигается наибольший природоохранный эффект (Атрохин, 1991; Арустамов, 2002).

Под временной структурой лесньрс экосистем комплексных ландшафтных заказников подразумевается наличие различных стадий восстановления фитоценозов, отражающих последовательную временную смену лесных ландшафтов по направлению к коренному или близкому к нему динамическому состоянию. Естественно, что в рамках ландшафтов различные фитоценозы находятся на различных стадиях восстановления коренных сообществ в порядке возрастных (под влиянием внутренних факторов), или восстановительных (под влиянием внешних факторов) смен. Одновременно эти возрастные стадии характеризуют степень нарушенности фитоценоза, которая убывает по мере его восстановления и приближения к коренному состоянию. По мнению В.Н. Сукачева (1975) не в каждом случае возвращение коренного ценоза хозяйственно целесообразно, но с точки зрения восстановления нарушенных естественных ландшафтов - обязательно.

Цель и задачи исследования. Целью исследований явилась разработка мероприятий по повышению природоохранной эффективности государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы» на основе данных о состоянии его ландшафтов, подвергавшихся продолжительное время многоцелевому лесопользованию.

Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать современное экологическое состояние лесов Сенгилеевского лесничества в границах государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы», обусловленное влиянием длительного многоцелевого лесопользования.

2. Разработать критерии экологической нарушенности лесных фитоценозов и предложить шкалу ее оценки применительно к различным стадиям возрастных и восстановительных смен коренных экосистем (на примере модельных кварталов).

3. Составить карту-схему экологической нарушенности лесных фитоценозов модельной территории.

4. Проанализировать породный состав насаждений и оценить перспективы восстановления коренных ландшафтов.

5. Разработать рекомендации по повышению природоохранной эффективности природного заказника «Сенгилеевские горы».

Объектом исследования явились леса Сенгилеевского участкового лесничества, вошедшие в состав государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы».

Методы исследований. При проведении полевых (экспедиционных) работ использовался маршрутно-ключевой метод, широко применяемый при масштабных полевых исследованиях лесов, а также методики лесоустройства. Камеральная обработка материалов проводилась традиционными и современными "методами с использованием вариационной статистики, компьютерной техники и ГИС-технолошй. Тематическая карта экологической нарушенности фитоценозов составлялась по мето-

дике, разработанной A.B. Чернышевым (2011), принятой к внедрению в практику лесного хозяйства Ульяновской области.

Научная новизна. Впервые в теории и практике природоохранного использования ландшафтных заказников предлагается и обосновывается целесообразность составления и использования шкалы и карты экологической нарушенности лесной территории для планирования и проведения работ по содействию процессу естественного восстановления коренных ландшафтов. Разработана система критериев оценки экологической нарушенности лесных фитоценозов с учетом специфики природных условий объекта. Выявлены особенности восстановления коренных ландшафтов в экотонных условиях (на стыке зон хвойно-широколиственных лесов, лесостепи и степи) и дана оценка перспектив этого процесса.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований вписываются в задачи регионального экологического мониторинга ключевых и особо охраняемых территорий Среднего Поволжья и представляют собой базу для дальнейшего изучения природных объектов Ульяновской области. Карта нарушенности лесов в сочетании с другими тематическими картами (картой нарушенности почвенного покрова, картой типов леса и др.) может служить основой для планирования и обоснования различных лесохозяйственных мероприятий по содействию естественному восстановлению коренных ландшафтов, территориального их размещения и очередности проведения. Разработаны практические рекомендации по повышению природоохранной эффективности заказника.

Материалы диссертации используются в учебном процессе экологического факультета УлГУ, в лекционных курсах по дисциплинам: «Экология», «Основы лесопаркового хозяйства», «Лесоводство», «Лесоустройство», «Заповедное дело» и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Современный лесной покров заказника в связи с многолетним и многоцелевым использованием отличается различной степенью нарушенности и пространственно-временной устойчивости, что необходимо учитывать при функциональном зонировании его территории.

2. Предлагаемая шкала экологической нарушенности фитоценозов является основой для составления тематической карты с выделением зон, обладающих разной экологической нарушенностью и планирования в их пределах соответствующей рекреационной нагрузки, а также обоснования очередности проведения лесохозяйственных мероприятий по содействию сохранению и восстановлению коренной лесной растительности.

3. Процесс восстановления коренных ландшафтов на изучаемой территории протекает удовлетворительно. В 60 % обследованных выделов отмечено наличие подроста и молодой части древостоя коренных ключевых пород - сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и дуба черешчатого (Quercus robur L.). Дуб повсеместно низкоствольный, что обуславливает необходимость работ по формированию высокоствольных дубрав.

Апробация работы. Результаты проведенной работы докладывались на конференциях различного уровня: международных (Вологда, 2006; Воронеж, 2006; Самара, 2006; Москва, 2007; Ульяновск, 2011; г. Чебоксары, 2012); Всероссийских (г. Ульяновск, 2006; 2007; (ЭК-2007), Ульяновск, 2007); региональных (Ульяновск, 2006; Ульяновск, 2007, Ульяновск, 2008) и Круглых столах (Ульяновск 2005-2008).

Публикации. Основные положения диссертации, опубликованы в 17 работах, 3 из них в журналах из списка ВАК РФ.

Личный вклад автора заключается в постановке темы, выборе объекта исследования, разработке методической основы, проведении полевых и камеральных работ, анализе и интерпретации полученных данных.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 178 страниц, в том числе: 158 страниц основного текста, 20 страниц приложений, содержит 21 таблицу и 26 рисунков. Библиографический список использованной литературы включает 223 источника, в том числе 2 иностранных автора.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи, научная новизна, практическая значимость работы, ее апробация, положения, выносимые на защиту, изложена структура диссертации.

Глава 1. Обзор литературы

В главе приведен обзор отечественной и зарубежной научной литературы, посвященной формированию и дальнейшему развитию теоретических основ заповедного дела, практической реализации научных разработок в области рекреационного природопользования. Рассматривается принятое в различных государствах законодательство, регламентирующее деятельность национальных парков, природоохранные задачи ландшафтных заказников, роль ООН и других международных организаций в формировании природоохранных критериев рекреационного использования лесов; подробно анализируется история становления и развития лесопаркового хозяйства в России, современное законодательство РФ.

Глава 2. Объекты, методы и объем исследований

Объектом данного исследования является лесная территория государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы». Близость населенных пунктов обусловила большую антропогенную нагрузку на лесные экосистемы и различную степень их экологической нарушенности. Чтобы учесть пространственно-временную нарушенность фитоценозов, формирующих лесные ландшафты заказника и спланировать способы и приемы их восстановления (естественным образом или путем хозяйственного вмешательства), нами было предложено составление карты экологической нарушенности лесной территории на основе разработанной одноименной шкалы. Исследования проводились на примере модельных кварталов, расположенных в различных частях Сенгилеевского участкового лесничества, отражающих все разнообразие результатов продолжительного многоцелевого лесопользования.

Изучаемая модельная территория из 12 кварталов (299 выделов) охватывает не весь заказник, а только две зоны: «зону особой охраны» и «зону восстановления коренных ландшафтов», выделенные А. А. Базаровым с соавторами (2009) при функциональном зонировании территории заказника. Эти зоны примыкают непосредственно к другим зонам, предусматривающим интенсивную посещаемость населением, таким как «зона регулируемого природопользования (где планируется развитие охотничьих хозяйств)» и «зона экологического туризма». Однако экологический за-

кон обеднения живого вещества в островных его сгущениях (Хильми, 1966) гласит, что «индивидуальная система, работающая ... в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена и не обеспечивает сохранения видов и сообществ. Следовательно, «зона особой охраны» и «зона восстановления коренных ландшафтов» во избежание их преждевременной деградации под влиянием человеческой деятельности и для эффективного выполнения защитных функций, должны быть изолированы буферными полосами (или зонами) от территорий с интенсивной хозяйственной деятельностью, в том числе и постоянно посещаемых населением (охотничье хозяйство, рекреационное лесопользование и др.). Обычно буферные зоны не изымаются из хозяйственного использования, но в их пределах запрещены любые действия, наносящие ущерб охраняемому объекту (Митрюшин 1987).

Подготовительные работы заключались: в изучении литературы по теме, анализе лесоустроительных материалов и уточнения их в натуре, фиксации на модельной территории признаков антропогенного воздействия на лесную экосистему, к которым относятся следы рубок, пожаров, сельскохозяйственной деятельности, охотничьего промысла, рекреации, а также наличие и густота дорожно-тропиночной сети.

Картографической основой исследований послужил план лесонасаждений Сенгилеевского участкового лесничества масштаба 1:25000, а описательной - таксационная характеристика выделов по данным последнего лесоустройства (2008).

В процессе полевых работ была обследована модельная территория общей площадью 1198 га. На временных пробных площадях, заложенных в 246 залесенных выделах, корректировались данные лесоустройства. Лесоустроителями практически во всех выделах возраст давался только по одной породе - сосне, тогда как для нашего исследования представлял интерес возраст и другой коренной породы - дуба, который нами определялся дополнительно с помощью возрастного бурава. Кроме того, в таксационных описаниях отсутствовали какие - либо сведения о возобновлении коренных пород, что для нас представляло особый интерес при изучении восстановления коренных фитоценозов.

На пробных площадях в первую очередь выяснялось, какие фитоценозы являются коренными, какие - производными и какова степень пространственно-временной устойчивости тех и других, т.е. по производному ценозу (в основном по его возрасту, породному составу и возобновлению) устанавливался коренной, а также прогнозировалась возможность возвращения производного ценоза в коренной и необходимый для этого временной период.

Глава 3. Характеристика природных условий района исследований

В главе описываются: геологическое строение, рельеф, климат, поверхностные и подземные воды, почвенный покров, дается общее представление о растительном и животном мире исследуемого района.

Положение в бассейне Волги определяет многие природные процессы - направление и характер стока, обеспеченность водными ресурсами и т.д., и еще больше усиливает природоохранное значение изучаемой'территории.

Преобладающими древесными породами здесь являются: сосна обыкновенная (Pinns sylvestris L.), дуб черешчатый (Quercus robur L.), береза повислая (Betula реп-

dula Roth.), осина (Populus tremula L.), липа сердцевидная или мелколистная (Tilia cordata Mill.). Встречаются ольха серая {Alnus incana L. Moench), ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L.) и клен остролистный (Acer platanoides L.).

Глава 4. Экологическая нарушенность лесной территории и критерии ее оценки

Ретроспективный анализ лесного фонда Сенгилеевского участкового лесничества (по материалам лесоустройства) показал, что за последние годы наблюдается прогрессирующее сокращение спелых древостоев сосны при одновременном увеличении площадей вторичных осиновых и березовых лесов. Несмотря на то, что в лесничестве нет лесов эксплуатационного назначения, а только защитные, больше всего рубками нарушены наиболее ценные сосновые насаждения, которые располагаются близко к населенным пунктам.

По данным последнего лесоустройства более 75 % площади лесов Сенгилеевского участкового лесничества представлены молодыми и средневозрастными дре-востоями, что свидетельствует о преобладании сильно и средненарушенных древостоев на всей площади лесничества. Об этом же свидетельствует и наличие больших площадей мягколиственных пород, которые обычно формируются на начальных стадиях восстановления коренных древостоев.

Для оценки экологической нарушенности лесной территории мы предлагаем использовать шкалу, разработанную нами с учетом специфических природных условий Ульяновской области (табл. 1).

При составлении шкалы учитывалось, что, поскольку древостой - самовозобновляющийся компонент лесной экосистемы, каждая категория нарушенности коренной лесной растительности одновременно является определенной возрастной стадией ее восстановления (молодняки, жердняки, средневозрастные и приспевающие древостой).

Предлагаемая шкала включает пять категорий экологической нарушенности лесных фитоценозов, преимущественно по состоянию ведущего компонента - древесной растительности, который являясь интегральным показателем качества лесо-растительных условий, выполняет также основную средообразующую роль. В соответствии с возрастной категорией древостоя, его строением и породным составом, формируются и все нижние подъярусы фитоценоза, в том числе и напочвенный покров, т.е. фактически шкала характеризует нарушенность и восстановление не только коренного древостоя, но и фитоценоза в целом.

Поэтому в представленной шкале 1-я категория экологической нарушенности лесных фитоценозов -'«ненарушенные», соответствует последней четвертой стадии восстановления древостоя, П-я категория - «слабонарушенные» соответствует третьей стадии, Ш-я категория - «средненарушенные» соответствует второй стадии, IV-я категория - «сильнонарушенные» соответствует первой стадии восстановления древостоев.

Категория «разрушенные» лесные фитоценозы характеризует территории, где своевременно не произошло естественное, и не было проведено искусственного восстановления древесной растительности, что в специфических условиях Ульяновской области приводит к остепнению. Восстановление коренных древостоев происходит, в основном, через смену пород. Таким образом, разработанная шкала учитывает не

только нарушенность лесных экосистем, но и стадии их восстановления при возрастных и восстановительных сменах.

Таблица 1.

Шкала экологической нарушенности лесных фитоценозов

Стадия вос-ста-новле-ния Категория нарушенности ---- Состояние древесной растительности

В порядке возрастных смен В порядке восстановительных смен

4 I (ненарушенные) Коренные спелые и перестойные (до начала массового распада) хвойные и твердолиственные леса семенного происхождения. Отсутствуют следы рубок и другой антропогенной деятельности. Присутствуют старые деревья, единичный крупный валеж, деревья размещены неравномерно, местами под пологом изреженного древостоя подрост смешанного состава. Спелые древостой с преобладанием лиственных пород преимущественно вегетативного происхождения, сформировавшиеся после рубок или пожаров; имеются старые пни, или явные признаки бывших верховых пожаров (наличие сухостойных деревьев с под-гарами). Идет процесс естественного возобновления корённых пород.

3 II (слабо-нарушен-ные) Коренные перестойные древостой в начальной стадии распада и появления на месте выпавших деревьев групп подроста смешанного состава. Начинают формироваться молодня-ки. Следы антропогенной деятельности отсутствуют. Присутствует крупный, в различной степени разложения, валеж. Приспевающие и средневозрастные мягколиственные древостой с наличием разновозрастного подроста целевых пород в окнах древесного полога и на прогалинах. Лесные культуры хвойных пород 2 класса возраста и выше. Наличие сухостойных деревьев с подгарами и подсушинами, пни, валеж.

2 III (средне-нарушен-ные) Интенсивный распад основной части перестойного древостоя. Подрост, молодняки, местами средневозрастные куртины хвойных и лиственных пород семенного и вегетативного происхождения. Крупный валеж в различной степени разложения. Возобновление коренных пород. Средневозрастные древостой, молодняки 2 класса возраста мягколиствен- • ных пород с примесью дуба низкоствольного, сомкнувшиеся культуры 1 класса возраста, следы рубок, низовых и верховых пожаров. Идет возобновление коренных пород.

1. IV (силь-нона-рушенные) Полный распад перестойного коренного древостоя и формирование нового, представленного группово-разновозрастными куртинами, смешанного состава. Единичные крупг ные деревья, мелкий подрост. Свежие вырубки, свежие гари, следы хозяйственно-бытовой деятельности человека, несомкнувшиеся культуры, вегетативное и семенное возобновление твердолиственных и мягколист-венных пород.

0 V (разрушенные) При отсутствии внешних деструктивных воздействий эта категория в порядке возрастных смен не образуется. Древесная растительность (и ее возобновление) практически отсутствует. Не возобновившиеся вырубки, гари и другие категории лесных земель по границе с лесостепью подвергаются необра-гимому остепнению.

В целом состояние лесной растительности удовлетворительное, в 5 из 12 кварталов отмечены практически ненарушенные участки. Однако деградация растительного покрова исследуемой территории под воздействием ряда факторов, и, в первую очередь, антропогенных, отмечается почти повсеместно. Часть выделов требует незамедлительной резервации и прекращения всякой хозяйственной деятельности.

Степень экологической нарушенности древостоев различных кварталов колеблется в больших пределах, в частности ненарушенные древостой встречены в 41,70 % обследованных кварталов, слабо, средне и сильнонарушенные - во всех кварталах. При этом площади ненарушенных древостоев в кварталах с их наличием в среднем занимают 7,10 % (от 0,28 % до 17,86 %), слабонарушенных - 65,96 % (от 1,89 % до 96,40 %), средненарушенных - 30,96 % (от 0,73 % до 91,98 %), сильнона-рушенных - 2,50 % (от 0,52 % до 6,32 %).

Остепненные участки с разрушенной древесной растительностью находились по границе с лесостепью и были встречены лишь в двух кварталах - № 8 и № 109.

Поквартальное обследование модельной территории позволило составить диаграммы распределения лесной территории по категориям нарушенности. Пример диаграмм представлен на рисунке 1.

24,8

Рис. 1. Распределение лесной территории квартала № 8 и № 120 по категориям экологической нарушенности фитоценозов, %

В связи с тем, что исследования модельной территории проводились повы-дельно, можно четко по границам выделов обозначать контуры территорий с различной экологической, нарушенностью, планировать проведение лесовосстанови-тельных мероприятий дифференцированно для каждой категории экологической нарушенности.

Глава 5. Планирование и ведение лесопаркового хозяйства на основе тематических карт-схем

Современное повышение экологической ориентации лесного хозяйства связано с внедрением ГИС-технологий, с расширением масштабов использования в природоохранной деятельности тематических карт. В условиях интенсивного лесного хозяйства тематические карты должны найти широкое применение. Для планирова-

ния и ведения хозяйства на ООПТ они имеют исключительную важность (Бабинце-ва, 2007, 2008).

Проведенные исследования позволили составить на основе плана лесонасаждений и состояния нарушенное™ фитоценозов тематическую карту обследованной части заказника. Выделы с одинаковой нарушенностыо были объединены в зоны с помощью специализированной геоинформационной системы (ГИС), разработанной А. В. Чернышевым (2011) в программной среде Агс018 10 (ЕБШ) и принятой к внедрению в практику лесного хозяйства Ульяновской области. Фрагмент карты-схемы

представлен на рисунке 2. 1 -

■._ ..,4 \ 4-

1-2

жМ кщЖЙЮ р

\....... :

5 \! .....

.-•' 8 ! 4.8

1йё \ ' 9.4-2 -.. 1 &6

13-4 5.5-1 • Л11 14-5'''...../ .....8,7-2 7"Ж" / 3.6

1&1 6.7-2

| | - II категория экологической нарушенное!1» | | - IV таггелэрия лкойогнчйской няруи

ЛИ ' 1,1 качешрпи экшетнческоП нарушенное™ . V ютгегоргш ж>ло| нчеьжоЛ нарушенное™

Рис. 2. Фрагмент тематической карты-схемы (кварталы с различной степенью нарушенное™ фитоценозов, по преобладанию: № 96 - слабонарушенные, № 98 - средненарушенные, № 86 - сильнонарушенные)

Одной из важных характеристик экологической нарушенности лесных фитоценозов является состояние биоразнообразия. Поскольку единой государственной системы мониторинга биоразнообразия в России нет, именно ООПТ (главным образом заповедники, составляющие «Летописи природы») являются источником досто-

верных данных, т.к. здесь уже сложилась система наблюдений, наиболее полно отвечающая требованиям постоянного контроля за элементами биоразнообразия.

Несмотря на наличие широкомасштабных квалифицированных исследований растительного покрова Ульяновской области (Раков, Масленников, 2004; Благовещенский В.В., 2005; Благовещенский И.В., 2006; Благовещенская, 2009; и др.), сведения о систематическом мониторинге видового и экосистемного разнообразия нам неизвестны. Отсутствуют также полные данные о биоразнообразии на территории заказника «Сенгилеевские горы». Таксационные описания выделов при лесоустройстве, содержат, в лучшем случае, перечень доминантных видов различных структурных элементов фитоценозов (подлесок, напочвенный покров), т.е. они ориентировочны.

Глава 6. Оценка перспективы восстановления коренных ландшафтов По данным Н.В. Благовещенской (2009) ранее в составе коренных лесов на территории заказника преобладали чистые сосновые, дубовые и ольховые, а также смешанные сосново-дубовые, сосново-березовые и сосново-липовые леса. В настоящее время здесь распространены широколиственные леса, в основном липово-дубовые с примесью осины и березы.

При изучении процесса естественного восстановления коренных ландшафтов, основное внимание уделялось участию в составе современных древостоев на разных возрастных этапах их восстановления, сосны обыкновенной и дуба черешчатого -ключевых пород изучаемых экосистем и наиболее хозяйственно ценных пород Ульяновской области. Анализ повыдельной породной структуры древостоев изучаемой территории (табл. 2), показал, что 58,87% (практически более половины) обследованных выделов имеют в составе древостоев и подроста - дуб и сосну, что свидетельствует о наличии процесса восстановления коренных пород.

Таблица 2.

Повыдельная породная структура модельной площади

№ квартала Всего выделов в квартале, шт./% Лесные выделы (шт./ %) с участием Нелесные выделы, шт./%

сосны дуба сосны и дуба Мягколист-венные древостой дороги, просеки, сенокосы, поляны иные (крут, скл., озера и др.)

8 22/100 4/18,18 3/13,64 3/13,64 9/40,90 2/9,09 1/4,55

9 26/100 4/15,39 8/30,77 2/7,69 10/38,46 2/7,69 -

10 22/100 2/9,109 8/36,36 1/4,55 4/18,18 5/22,73 2/9,09

И 18/100 •2/11,11 3/16,67 3/16,67 5/27,77 2/11,11 3/16,67

19 27/100 10/37,03 5/18,52 - 8/29,63 2/7,41 2/7,41

20 25/100 9/36,00 4/16,00 1/4,00 9/36,00 2/8,00 -

96 18/100 3/16,67 4/22,22 4/22,22 5/27,78 2/11,11 -

97 25/100 1/4,00 6/24,00 10/40,00 5/20,00 3/12,00 -

98 18/100 1/5,55 7/38,89 4/22,22 3/16,67 3/16,67 -

109 15/100 5/33,33 1/6,68 3/20,00 2/13,33 2/13,33 2/13,33

120 52/100 20/38,46 18/34,62 4/7,69 1/1,92 6/11,54 3/5,77

121 31/100 6/19,35 12/38,72 2/6,45 2/6,45 2/6,45 7/22,58

Всего обследовано 299/100 67/20,35 79/24,76 37/13,76 63/23,09 33/11,43 20/6,61

Участие только сосны отмечено в 20,35% выделов. Кроме того, сосна встречается вместе с дубом в составе древостоев еще 13,76% выделов. Восстанавливается сосна, преимущественно, искусственным путем. Например, в 52 выделах, относящихся к осоково-снытьевому типу леса, где встречается сосна, 30 - лесные культуры (посадки). Однако в 22 выделах сосна имеет естественное происхожде?гае.

Исследование типологической структуры модельной территории показало достаточно высокую ее лесоводственную однородность. Здесь преобладает осоково-снытьевый тип леса (ОССН), который занимает 63,65% (733,70 га), фоновым растением является сныть, затем - снытьево-ясменниковый тип леса (СНЯС) - 27,70% (319,3 га), с преобладанием в напочвенном покрове ясменника. Мелкотравный тип леса (МТР) - 6,38% (73,50 га) был встречен лишь в 5-ти выделах с колебаниями площадей в пределах 1,20 — 38,30 га. Осоковый тип леса (ОСК) занимает 2,15% (24,80 га) общей площади изучаемой территории, крупнотравный тип леса (КРТ) и сосна меловая (МЛ) были описаны лишь однажды и их площади составляли, соответственно, 0,90 и 0,50 га.

В соответствии с территориальной представленностью, статистической обработке подвергались материалы, полученные в ОССН и СНЯС типах леса (анализировалось п = 67 по сосне, п = 79 по дубу). Усредненные коэффициенты вариации для сосны по показателям, характеризующим возобновительный процесс - «участие в составе древостоев», «возраст» и «полнота древостоев» представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Вариация изучаемых показателей у сосны обыкновенной

Участие в составе древостоя,% Возраст, лет Полнота

Среднее значение 55,48±6,01 Среднее значение 81,71 ±6,26 Среднее значение 0,69±0,01

Коэффициент вариации 78,10±11,40 Коэффициент вариации 55,20±6,90 Коэффициент вариации 14,00±1,40

Таблица 4 иллюстрирует сравнительную вариабельность основных показателей возобновительного процесса сосны в рамках преобладающего типа леса при искусственном и естественном её восстановлении.

Коэффициенты вариации, приведенные в таблице 4, характеризуют степень различия в колебании признаков при естественном возобновлении и искусственном восстановлении сосны. Изменчивость признака «участие в составе» может быть оценена при естественном возобновлении сосны как «большая» с резкими различиями в зависимости от происхождения насаждений.

Вариабельность признаков «возраст» и «полнота древостоя» заметно ниже и по способам возобновления различается несущественно.

Таблица 4.

Вариация показателей у сосны обыкновенной различного происхождения

Статистические показатели Искусственное восстановление Естественное возобновление

Участие в составе древостоя, % Возраст, лет Полнота Участие в составе древостоя, % Возраст, лет Полнота

Среднее арифметическое 87,33^3,98 54,97±3,82 0,70±0,02 12,05*4,66 118,18±9,34 0,68±0,02

Коэффициент вариации 25,00±3,40 38,10±5,60 14,20±1,90 81,50±18,70 37,10±6,30 13,60±2,10

В соответствии с расчетами, достоверность различий показателей «участие в составе» и «возраст» для древостоев с искусственным и естественным возобновлением сосны при г табличном 1,96 составляет 12,30 и 6,26, соответственно, т.е. при точности исследований Р<0,05 они достоверны. Поскольку сосна отличается повышенным светолюбием, как один из важнейших факторов, определяющих успешность ее естественного возобновления изучалась полнота древостоев и ее влияние на возобновительный процесс. Выявилось, что различия между средними показателями значений полноты древостоев на участках с естественным и искусственным возобновлением сосны не достоверны (г, при табличном значении 1,96 в данном случае составляет - 0,97), т.е. эти показатели различаются несущественно, т.к. относятся к условиям одного типа леса.

Дуб черешчатый на модельной территории возобновляется только естественным путем, главным образом вегетативно. Экземпляры семенного происхождения представлены единично, в том числе и в виде «торчков», которые характеризуются сниженной жизнеспособностью.

Усредненные коэффициенты вариации по участию в составе древостоев, возрасту и полноте, независимо от типологической принадлежности выделов, для дуба характеризует табл. 5.

Таблица 5.

Вариация изучаемых показателей у дуба черешчатого

Участие в составе древостоя, % Возраст, лет Полнота

Среднее значение 26,70±3,62 Среднее значение 45,98±2,69 Среднее значение 0,72±0,02

Коэффицент вариации 95,80±16,10 Коэффицент вариации 40,80±4,80 Коэффицент вариации 20,00±2,10

Вариация показателей в общем массиве данных по дубу оценивается от «значительной» (по полноте обследованных древостоев) до «большой» по признаку «участия в составе» формирующихся древостоев. В преобладающих типах леса (ОССН и СНЯС) участие дуба в составе древостоев и его возраст заметно различаются (табл. 6).

Таблица 6.

Вариация значений показателей у дуба черешчатого в различных типах леса

Статистические показатели Осоково-снытьевый тип леса Снытьево-ясменниковый тип леса

Участие в составе древостоя, % Возраст, лет Полнота Участие в составе древостоя, % Возраст, лет Полнота

Среднее арифметическое 33,89±4,44 52,57±2,70 0,66±0,02 8,21 ±1,79 29,50±4,01 0,88±0,03

Коэффициент вариации 78,60±13,80 30,40±4,00 16,70±2,00 81,30±23,40 50,90±11,90 11,10±2,10

В СНЯС типе леса вариабельность возраста и участия дуба в составе древостоя значительно выше, чем в ОССН, но и в том и в другом случаях вариабельность признака «участие в составе древостоя» оценивается по схеме М.Л. Дворецкого (1971) как «очень высокая», а вариабельность признака «возраст» как «высокая». Достоверно различаются по типам леса и полноты древостоев с участием дуба, вариабельность показателя здесь существенно ниже, но оценивается как «значительная».

Анализ типа взаимоотношений между изучаемыми признаками обнаружил отсутствие между ними прямолинейной корреляции, что, вероятно, является следствием нарушенное™ древостоев многолетним и многоцелевым лесопользованием, обусловившим высокую вариабельность всех признаков и отрицательное влияние на закономерности естественного формирования фитоценозов.

Однако между изучаемыми признаками обнаружилась криволинейная корреляция, коэффициенты которой по сосне представлены в таблице 7.

Таблица 7.

Коэффициенты криволинейной корреляции для сосны обыкновенной различного происхождения

Сосна искусственного происхождения Сосна естественного происхождения

участие - возраст участие - возраст

Гп 0,77±0,11 гп 0,52±0,13

возраст - полнота возраст - полнота

Г„ 0,50±0,13 Гп ' 0,44±0,18

участие - полнота участие - полнота

Гп 0,49±0,1б Гп 0,45±0,19

Как видно из таблицы 7, на участках с сосной естественного происхождения связь между изучаемыми показателями ниже, чем на участках с сосной искусственного происхождения, но во всех вариантах она достоверна при Р<0,05.

Для сосны искусственного происхождения критерий достоверности связи между участием в составе и возрастом, возрастом сосны и полнотой древостоев, участием сосны в составе древостоя и его полнотой, при I табличном 2,04, составил, соответственно, 6,95; 3,70; 2,98.

Для сосны естественного происхождения критерий достоверности связи между участием сосны в составе древостоев и их возрастом, возрастом сосны и полнотой древостоев, участием сосны в составе древостоя и его полнотой, при г табличном 2,08, составил, соответственно, 3,98; 2,25; 2,27.

В среднем по модельной территории самый высокий коэффициент криволинейной корреляции (0,82) отмечен между возрастом сосны и её участием в составе древостоев (табл. 8). Это свидетельствует об активизации процесса возобновления сосны с возрастом. Кроме того, это подчеркивает целесообразность включения в шкалу экологической нарушенности фитоценозов их возраста в качестве основного параметра.

Установленная связь достоверна, критерий достоверности при 1 табличном 1,96 и 2,17, составляет в вариантах «участие в составе древостоя - возраст» - 13,90, «возраст - полнота» - 4,00, «участие в составе древостоя - полнота» - 4,88.

Таблица 8.

Коэффициенты криволинейной корреляции для сосны обыкновенной (усредненные показатели для модельной территории)

участие - возраст

г„ | 0,82±0,05

возраст - полнота

Гп 1 0,43±0,10

участие - полнота

Гп | 0,69±0,14

Исследование криволинейной зависимости между основными показателями возобновительного процесса дуба в СНЯС типе леса свидетельствует о достоверной связи между участием дуба в составе древостоев и его возрастом, а также возрастом и полнотой (табл. 9).

При этом отмечена более высокая корреляция между изучаемыми признаками «участие в составе древостоя - возраст» и «возраст - полнота» для СНЯС типа леса, где критерии достоверности при 1 табличном 2,17, составили, соответственно, 4,88 и 4,66.

Таблица 9.

Коэффициенты криволинейной корреляции для дуба черешчатого в различных типах леса

Дуб в осоково-снытьевом типе леса Дуб в снытьево-ясменниковом типе леса

участие - возраст участие - возраст

г„ [ 0,47±0,14 г„ | 0,69±0Д4

возраст - полнота возраст - полнота

г„ | 0,42±0,15 гп I 0,74±0,15

участие - полнота участие - полнота

Гп | 0,47 ±0,15 гп I 0,46±0,24

Коэффициенты корреляции между признаками «участие в' составе древостоя» и «полнота», в ОССН и СНЯС типах леса практически одинаковы, но в СНЯС типе леса эта связь оказалась не достоверной (при I табличном 2,17, критерий достовер-

ности 1,85), вероятно по причине высокой вариабельности участия дуба в составе древостоев (коэффициент вариации - 81,3%).

Как видно из таблицы 10, по усредненным показателям для всей выборки дуба, связь между изучаемыми характеристиками возобновительного процесса также достоверна. При табличном значении критерия достоверности - 1,96, в вариантах «участие - возраст», «возраст - полнота», «участие - полнота» он составил, соответственно, 3,89; 4,68; 4,89.

Таблица 10.

Коэффициенты криволинейной корреляции для дуба черешчатого(усредненные показатели для всей модельной территории)

участие - возраст

Гп 1 0,48±0,12

возраст - полнота

Гл | 0,54±0,11

участие - полнота

Гп 1 0,57±0,11

Таким образом, по данным таблиц 7-10, можно сделать заключение, что в изучаемых типах леса существует достоверная, преимущественно средняя и слабая, криволинейная корреляция между участием главных коренных пород й составе древостоев, их возрастом и полнотой этих древостоев: для сосны независимо от происхождения, для дуба - независимо от типа леса.

Исключение составляет коэффициент криволинейной корреляции между параметрами «участие в составе древостоя» и «полнота» у дуба в типе леса СНЯС, достоверность которого не подтверждена.

В числовом выражении самый высокий коэффициент криволинейной корреляции отмечен у сосны искусственного происхождения между признаками «участие в составе древостоя» и «возраст». Несколько ниже этот показатель у сосны естественного происхождения. Коэффициенты корреляции между возрастом сосны и полнотой древостоев, а также между полнотой и участием в составе древостоев как при искусственном, так и при естественном восстановлении различались несущественно.

Значительный разброс данных, а, следовательно, и высокие коэффициенты корреляции по всем изучаемым показателям свидетельствуют о большой нарушенное™ естественного процесса формирования древостоев, связанной с многолетним и многоцелевым лесопользованием на этой территории.

Однофакторный дисперсионный анализ подтвердил достоверность влияния происхождения сосны на ее участие в составе древостоев, при этом сила влияния фактора составляет 85%, остальные 15% обусловлены неучтенными факторами. Влияние происхождения сосны на полноту древостоев не достоверно.

Для дуба влияние типа леса на участие в составе древостоев и их полноту достоверно, сила влияния фактора (типа леса) на участие дуба в составе древостоев -36%, на полноту древостоев - 66 %.

Таким образом, статистический анализ показал отсутствие прямолинейной корреляции между изучаемыми признаками и наличие достоверной криволинейной корреляции (от средней до слабой).

Наглядное представление об отмеченных в насаждениях с участием сосны и дуба зависимостях дает их графическое изображение (рис. 3 - 4).

-при искусственном

восстановлении -при естественном восстановлении

0-20 21-40 41-60 61-ВО 81-100 101-120 121-140 141-160161-180 Возраст, лет

■ при искусственном

восстановлении -при естественном восстановлении

0-20

21-40 41-60 61-ВО 81-100 101-120 121-140 141-160 1Б1-180 Возраст, пет

Рис. 3. Зависимость полноты древостоев с участием сосны от ее возраста (А), зависимость участия сосны в составе древостоев от их полноты (В), зависимость участия сосны в древостое от ее возраста (С).

0,8 -

0,6 -

н с

о 0,4 -

0,2 -

0-20

21-40 41-60

Возраст, лет

-в оссн

•вСНЯС

61-80

Рис. 4. Зависимость полноты древостоев от возраста дуба в их составе (А), зависимость участия дуба в составе древостоев от их полноты (В), зависимость участия дуба в составе древостоев от его возраста (С).

Выводы

Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. В связи с различной степенью экологической нарушенности лесов государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы» при функциональном зонировании его территории, последующих паркоу-строительных работах, ведении лесопаркового хозяйства и планировании дальнейшей рекреационной нагрузки необходимо учитывать первоначальное состояние лесных фитоценозов.

2. Предложенная шкала экологической нарушенности фитоценозов позволяет при визуальном обследовании определять стадию восстановления (или категорию нарушенности) лесных ландшафтов, что особенно важно для реализации целевого назначения ландшафтных заказников.

3. При анализе корреляции между основными показателями восстановления коренных пород: возрастом деревьев, их участием в составе древостоя и полнотой древостоев выявилось отсутствие прямолинейной корреляции между ними, что связано с высокой их вариабельностью и нарушением в древостоях закономерностей естественного процесса их формирования в результате многоцелевого и многолетнего лесопользования. Криволинейная корреляция между показателями достоверна, с теснотой связи в пределах средней и слабой.

4. Высоким оказался коэффициент криволинейной корреляции между возрастом сосны и ее участием в составе древостоев (г = 0,82), что, косвенным путем, но подчеркивает целесообразность использования возраста древостоев в качестве основного параметра при составлении шкалы экологической нарушенности фитоценозов.

5. Анализ породного состава древостоев показал, что на 60 % выделов целевые (коренные) породы представлены как в составе основного полога, так и в составе подроста. На остальных выделах участия сосны и дуба в составе древостоя не отмечено.

6. Надежной и удобной для использования в практике основой тематических карт (в том числе и экологической нарушенности) являются планы лесонасаждений, масштаб которых при лесоустройстве -по первому разряду обеспечивает достаточную точность проведения различного рода границ, в том числе границ функциональных зон и буферных полос.

7. Наличие карты экологической нарушенности лесных экосистем, позволяет выделять зоны, обладающие разной экологической нарушенностью и планировать для них соответствующую рекреационную нагрузку, а также устанавливать очередность проведения различных лесохозяйственных мероприятий по сохранению и восстановлению коренных лесных ландшафтов.

Практические рекомендации

Для повышения природоохранной эффективности заказника рекомендуется: а) все мероприятия по сохранению и восстановлению коренных ландшафтов, а также мониторингу биологического разнообразия планировать и проводить с использованием шкалы экологической нарушенности фитоценозов и тематической карты;

б) для сохранения и восстановления природоохранных функций «зоны особой охраны» и «зоны восстановления коренных ландшафтов» отделить их от территорий, интенсивно посещаемых населением («зона регулируемого природопользования», «зона экологического туризма» и др.) буферными полосами, границами которых могут служить контуры выделов, очерченные на плане лесонасаждений;

в) при назначении мероприятий по содействию восстановлению коренных ландшафтов в первую очередь следует обратить внимание на выделы, где в составе древостоев и в составе подроста отсутствуют основные коренные породы заказника - сосна и дуб;

г) в связи с абсолютным преобладанием низкоствольного дуба при помощи частичных лесных культур содействовать восстановлению коренных высокоствольных дубрав;

д) в составе мероприятий по восстановлению природоохранных функций заказника, на основе тематической карты, организовать систему мониторинга состояния лесного биоразнообразия на видовом и экосистемном уровнях (например, в процессе выполнения научно-исследовательских работ и прохождения практик студентами по ботанике, дендрологии, лесной биогеоценологии и другим дисциплинам). Мониторинг можно построить на индикаторах состояния растительного покрова, предложенных Т.В. Яш иной (2010) для ООПТ и национальных парков.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность руководству диссертационного совета за помощь в подготовке защиты диссертации, научному руководителю д. с./х. н., проф. Р. М. Бабинцевой за научно-методическую и консультационную помощь,

[С. Н. Осину| за помощь в организации и проведении экспедиционных исследований,

к. б. н. А. В. Чернышеву за консультации по вопросу использования ГИС-технологий при составлении тематической карты, аспирантам кафедры лесного хозяйства И. Е. Исаеву и А. В. Турову за помощь в проведении экспедиционных работ, а также сотрудникам кафедры за поддержку и всестороннюю техническую помощь.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в ведущих научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Лебедева, А. А. Современные методы повышения экологической ориентации лесопользования / Р. М. Бабинцева, А. А. Лебедева, С. Н. Осин // Наука и образование. - Якутск, 2007. - № 2 (46). - С. 57-64.

2. Лебедева, А. А. Применение методов картографии при планировании и ведении лесопаркового хозяйства / Р. М. Бабинцева, В. Н. Горбачев, А. А. Лебедева // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Теоретический и научно-практический журнал. - Оренбург, 2008. - № 3 (19).- С. 45-48.

3. Лебедева, А. А. Природоохранная эффективность государственного ландшафтного заказника «Сенгилеевские горы» и способы ее повышения / Р. М. Бабинцева, В. Н. Горбачев, Е. В. Титова, А. А. Лебедева, И. Е. Исаев, А. В. Туров // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - Ульяновск, 2012. - Кя 3 (19). - С. 61-64.

Публикации в других изданиях, сборниках и материалах конференций:

4. Лебедева, А. А. Экологическая карта нарушенное™ лесной территории национального парка «Сенгилеевские горы» / А. А. Лебедева // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы Междунар. науч.-техн. конф. -Вологда:ВоГТУ,2006.-С. 8-10.

5. Лебедева, А. А. Оценка современного состояния лесной территории планируемого национального парка «Сенгилеевские горы» / А. А. Лебедева, С. Н. Осин // Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов: материалы Междунар. науч.-практ. конф. 23-25 октября 2006 г.: сб. ст. - Воронеж: ВГЛТА, 2006. - С. 101-104.

6. Лебедева, А. А. Методика исследования динамики экологической нарушенно-сти лесов Ульяновской области / А. А. Лебедева, С. Н. Осин // Актуальные проблемы современной науки: тр. 2-го Междунар. форума. - Самара; Поволжское отделение Российской инженерной академии, 2006. - С. 39-43.

7. Лебедева, А. А. Оценка экологической нарушенное™ лесных экосистем Сен-гилеевского лесничества Сенгилеевского лесхоза Ульяновской области / А. А. Лебедева // Природа Симбирского Поволжья: сб. науч. тр. VEII-ой ежегодной науч.-практ. конф. - Ульяновск: Корпорация технологий продвижения, 2006. -Вып. 7.-С. 29-35.

8. Лебедева, А. А. Шкала экологической нарушенное™ лесных экосистем Ульяновской области / А. А. Лебедева, С. Н. Осин // Проблемы экологии и охраны природы: пути их решения: материалы III Всероссийской науч.-практ. конф. 16-17 ноября 2006 г. / под ред. Б. П. Чуракова. - Ульяновск: УлГУ, 2006 - С. 96-101.

9. Лебедева, А. А. Совершенствование методики исследования экологической нарушенное™ лесных экосистем Ульяновской области / А. А. Лебедева, С. Н. Осин // Материалы 1 конференции молодых ученых медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов (г. Ульяновск, 27 апреля 2007 г.): сб. тр. '/ под ред. В. И. Мидленко. - Ульяновск: УлГУ, 2007. - С. 103-104.

Ю.Лебедева, А. А. Антропогенная трансформация лесостепных экосистем береговой зоны Куйбышевского водохранилища / Р. М. Бабинцева, А. А. Лебедева // Эколого-биологические проблемы вод'и биоресурсов: пути решения: сб. науч. тр. Всероссийской конф. 12-14 ноября 2007 г. - Ульяновск, 2007.-С. 284-287.

П.Лебедева, А. А. Влияние рекреации на лесостепные экосистемы Сенгилеевского района Ульяновской областа / Р. М. Бабинцева, А. А. Лебедева // Актуальные проблемы рекреационного лесопользования: тезисы докладов Междунар. науч. конф.-М.: Т-во научных изданий КМК, 2007. - С. 71-73.

12. Лебедева, А. А. Изучение лесных экосистем Сенгилеевского района Ульяновской области / А. А. Лебедева // Проблемы экологии и охраны природы: пута их решения: материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. 18-19 декабря 2007 г. - Ульяновск: УлГУ, 2007. - С. 64-66.

13.Лебедева, А. А. Планирование и ведение лесопаркового хозяйства на основе карты экологической нарушенное™ / Р. М. Бабинцева, А. А. Лебедева // Геоэкологические проблемы Среднего Поволжья: сб. науч. тр. регионального научного семинара 23-24 мая 2008 г. / под ред. Б. П. Чуракова. - Ульяновск: УлГУ, 2008.-С. 11-14.

Н.Лебедева, А. А. Экологические аспекты ведения современного лесопаркового хозяйства / Р. М. Бабинцева, В. Н. Горбачев, А. А. Лебедева // Геоэкологические проблемы Среднего Поволжья; сб. науч. тр. регионального науч. семинара 23-24 мая 2008 г. / под ред. Б. П. Чуракова. - Ульяновск: УлГУ, 2008. - С. 43-47.

15.Лебедева, А. А. Изучение экологической нарушенности лесной территории государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сен-гилеевские горы» / А. А. Лебедева, Е. В. Титова // Актуальные проблемы мониторинга экосистем антропогенно нарушенных территорий: сб. матер, науч.-практ. конф. с междунар. участием 20-23 октября 2011 г. / под ред. Б. П. Чуракова. - Ульяновск: УлГУ, 2011. - С. 160-163.

16.Лебедева, А. А. К вопросу о создании на территории Ульяновской области национального парка «Сенгилеевские горы» / Р. М. . Бабинцева,

A. А. Лебедева // Биодиверситиология: современные проблемы изучения и сохранения биологического разнообразия; сб. науч. ст. IV Междунар. науч.-практ. конф. / под ред. А. В. Дмитриева, Е. А. Синичкина. - Чебоксары: Новое время, 2012.-С. 16-17.

17.Лебедева, А. А. Особенности организации территории и ведения хозяйства в государственном комплексном ландшафтном заказнике «Сенгилеевские горы» / Р. М. Бабинцева, В. Н. Горбачев, Е. В. Титова, А. А. Лебедева, И. Е. Исаев, А.

B. Туров // Ульяновский медико-биологический журнал. - Ульяновск, 2012. -№2.-С. 115-125.

Подписано в печать 26.02.2014. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 120 экз. Заказ 7

Отпечатано в Издательском центре Ульяновского государственного университета 432000, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Лебедева, Анна Алексеевна, Ульяновск

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет

__________На правах рукописи

042и1 <о П-ЗО

Лебедева Анна Алексеевна

Природоохранная эффективность ландшафтных заказников

03.02.08 - экология (биология)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

д. с.-х. н., проф. Бабинцева Р. М.

Ульяновск - 2014

Содержание

Содержание..............................................................................................................................2

Список сокращений...............................................................................................................3

Введение...................................................................................................................................4

Глава 1. Обзор литературы................................................................................................11

1.1. Концепция и история формирования национальных парков...................11

1.2. Правовой статус национальных парков России........................................21

1.3. Правовой статус государственных природных заказников России........31

1.4. История становления и развития лесопаркового хозяйства России.......34

Глава 2. Объект, методы и объем исследований............................................................46

2.1. Общая характеристика объекта исследований..........................................46

2.2. Методы исследований..................................................................................59

2.3. Объем проведенных исследований.............................................................66

Глава 3. Характеристика природных условий района исследований.......................68

3.1. Геологическое строение и рельеф..............................................................68

3.2. Климатические условия...............................................................................71

3.3. Гидрологический режим..............................................................................73

3.4. Почвы.............................................................................................................76

3.5. Растительность и животный мир................................................................78

Глава 4. Экологическая нарушенность лесной территории и критерии ее оценки 84

4.1. Анализ лесного фонда Сенгилеевского участкового лесничества..........84

4.2. Критерии оценки и шкала экологической нарушенности лесных фитоценозов ...............................................................................................................................88

4.3. Экологическая нарушенность лесной территории модельных кварталов97 Глава 5. Планирование и ведение лесопаркового хозяйства на основе тематических

карт-схем..............................................................................................................................104

Глава 6. Оценка перспективы восстановления коренных ландшафтов................113

Выводы.................................................................................................................................131

Библиографический список использованной литературы........................................134

Приложения.........................................................................................................................159

Список сокращений

Термин/Сокращение Описание

ООН Организации Объединённых Наций

ЮНЕСКО Организация Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры

МСОП Международный союз охраны природы и природных ресурсов

ФАО Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН

ФЗ Федеральный закон

Лесной кодекс Нормативно-правовой акт, основной источник, регулирующий отношения в сфере лесопользования в России

оопт Особо охраняемая природная территория

ТЛУ Тип лесорастительных условий

ТУМ Тип условий местопроизрастания

оссн Осоково-снытьевый тип леса

сняс Снытьево-ясменниковый тип леса

МТР Мелкотравный тип леса

оск Осоковый тип леса

КРТ Крупнотравный тип леса

д. Сухие дубравы (по П.С. Погребняку, 1954)

Да Свежие дубравы (по П.С. Погребняку, 1954)

С, Сухие сурамени (сложные субори) (по П.С. Погребняку, 1954)

С2 Свежие сурамени (сложные субори) (по П.С. Погребняку, 1954)

Введение

Актуальность темы. Особо охраняемые природные территории (ООПТ) - это объекты общенационального достояния, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, изъятые решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования. С учетом особенностей режима охраны особо охраняемых природных территорий и статуса находящихся на них природоохранительных учреждений в российском законодательстве различают следующие категории ООПТ: государственные природные заповедники, национальные парки, природные парки, государственные природные заказники, памятники природы, дендрологические парки и ботанические сады, лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Под природоохранной эффективностью ООПТ понимается оценка полноты реализации природной территорией ее основных природоохранных задач, исходя из её объективной ценности для сохранения природных комплексов и их отдельных компонентов. В России наиболее распространенными ООПТ являются заказники, которых (по учету на 2012 год) насчитывается 12000 (Информационный ..., 2012), в том числе 17 - на территории Ульяновской области (Государственный ...,2013).

В этом аспекте Ульяновская область, специфической природной особенностью которой является ее положение на стыке трех крупных природных зон - хвойно-широколиственных лесов, лесостепной и степной является интересным объектом изучения. Наличие экотонных территорий, где

растительный покров находится в различных пространственно-временных переходных состояниях, обуславливает повышенное разнообразие растительности, а также специфику охраны и восстановления коренных ландшафтов.

В 1994 г., в соответствии с Распоряжением Правительства РФ, было принято решение об организации в Сенгилеевском районе Ульяновской области государственного национального парка федерального значения. В 1996 г. была создана инициативная группа по разработке проекта зеленой зоны г. Ульяновска и национального парка «Сенгилеевские горы», но по ряду объективных причин организация национального парка была приостановлена. В 2008 г. на территории Сенгилеевского административного района был образован государственный природный комплексный (ландшафтный) заказник «Сенгилеевские горы» как базовая территория для организации будущего национального парка.

Заказники России по целевому назначению подразделяются на зоологические, ботанические, ландшафтные, гидрологические и геологические.

Система заказников представляет собой чрезвычайно динамичную и мобильную форму охраны природных объектов, т.к. они ликвидируются после того, как охраняемый ресурс восстанавливается. Среди них комплексные ландшафтные заказники, которые организуются без ограничения времени с целью сохранения и восстановления природных ландшафтов, со всей их вертикальной, горизонтальной и временной структурой, выделяются особо. Именно в них достигается наибольший природоохранный эффект (Атрохин, 1991; Арустамов, 2002).

Под временной структурой лесных экосистем ландшафтных заказников подразумевается наличие различных стадий восстановления фитоценозов, отражающих последовательную временную смену лесных ландшафтов по направлению к коренному или близкому к нему динамическому состоянию. Естественно, что в рамках ландшафтов различные фитоценозы находятся на различных стадиях восстановления коренных сообществ в порядке возрастных (под влиянием внутренних, аутогенных факторов), или восстановительных (под влиянием внешних, аллогенных факторов) смен. Одновременно эти возрастные стадии характеризуют степень нарушенности фитоценоза, которая убывает по мере его восстановления и приближения к коренному состоянию. По мнению В. Н. Сукачева (1975) не в каждом случае возвращение коренного ценоза хозяйственно целесообразно, но с точки зрения восстановления нарушенных естественных ландшафтов - обязательно.

Цель и задачи исследования. Целью исследований является разработка мероприятий по повышению природоохранной эффективности государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы» на основе данных о состоянии его ландшафтов, подвергавшихся продолжительное время многоцелевому лесопользованию.

Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать современное экологическое состояние лесов Сенгилеевского

лесничества в границах государственного комплексного (ландшафтного)

природного заказника «Сенгилеевские горы», обусловленное влиянием длительного многоцелевого лесопользования.

3. Составить карту-схему экологической нарушенности лесных фитоценозов модельной территории.

4. Проанализировать породный состав насаждений и оценить перспективы восстановления коренных ландшафтов.

5. Разработать рекомендации по повышению природоохранной эффективности государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы».

Методы исследований. При проведении полевых (экспедиционных) работ использовался маршрутно-ключевой метод, широко применяемый при масштабных полевых исследованиях лесов, а также методики лесоустройства. Камеральная обработка материалов проводилась традиционными и современными методами с использованием вариационной статистики, компьютерной техники и ГИС-технологий. Тематическая карта экологической нарушенности фитоценозов составлялась по методике, разработанной А. В. Чернышевым (2011), принятой к внедрению в практику лесного хозяйства Ульяновской области.

нарушенности лесной территории для планирования и проведения работ по содействию процессу естественного восстановления коренных ландшафтов. Разработана система критериев оценки экологической нарушенности лесных фитоценозов с учетом специфики природных условий объекта. Выявлены особенности восстановления коренных ландшафтов в экотонных условиях (на стыке зон хвойно-широколиственных лесов, лесостепи и степи) и дана оценка перспектив этого процесса.

Материалы диссертации используются в учебном процессе кафедр общей экологии и лесного хозяйства экологического факультета УлГУ, в лекционных курсах по дисциплинам: «Экология», «Основы лесопаркового хозяйства», «Лесоводство», «Лесоустройство», «Заповедное дело» и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

3. Процесс восстановления коренных ландшафтов на изучаемой территории протекает удовлетворительно. В 60 % обследованных выделов отмечено наличие подроста и молодой части древостоя коренных целевых пород -сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и дуба черешчатого (Quercus robur L.). Дуб повсеместно низкоствольный, что обуславливает необходимость работ по формированию высокоствольных дубрав.

Апробация работы. Результаты проведенной работы докладывались на конференциях различного уровня: международных («Актуальные проблемы развития лесного комплекса», г. Вологда, 2006; «Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов», г. Воронеж, 2006; «Актуальные проблемы современной науки», г. Самара, 2006; «Актуальные проблемы рекреационного лесопользования», г. Москва, 2007; «Актуальные проблемы мониторинга экосистем антропогенно нарушенных территорий», г. Ульяновск, 2011; «Биодиверситиология: Современные проблемы изучения и сохранения биологического разнообразия», г. Чебоксары, 2012); всероссийских (Всероссийская научно-практическая конференция, г. Ульяновск, 2006; I Всероссийская конференция «Эколого-биологические проблемы вод и биоресурсов: пути решения», г. Ульяновск, 2007; IV Всероссийская научно-практическая конференция (ЭК-2007) «Проблемы экологии и охраны природы. Пути их решения», г. Ульяновск, 2007); региональных (VIII Ежегодная научно-практическая конференция «Естественнонаучные исследования в Симбирско-Ульяновском крае», г. Ульяновск, 2006; I Конференция молодых ученых медико-биологической

секции Поволжской ассоциации государственных университетов, г. Ульяновск, 2007); региональном научном семинаре «Геоэкологические проблемы Среднего Поволжья» (г. Ульяновск, 2008) и Круглых столах (г. Ульяновск 2005-2008).

Публикации. Основные положения диссертации, опубликованы в 17 работах, 3 из них в рецензируемых журналах из списка ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 178 страниц, в том числе: 158 страниц основного текста, 20 страниц приложений, содержит 21 таблицу и 26 рисунков. Библиографический список использованной литературы включает 223 источника, в том числе 2 иностранных автора.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность руководству диссертационного совета за помощь в подготовке защиты диссертации, научному руководителю д. с./х. н., проф. Р. М. Бабинцевой за научно-

методическую и консультационную помощь, |С. Н. Осину] за помощь в организации и проведении экспедиционных исследований, к. б. н. А. В. Чернышеву за консультации по вопросу использования ГИС-технологий при составлении тематической карты, аспирантам кафедры лесного хозяйства И. Е. Исаеву и А. В. Турову за помощь в проведении экспедиционных работ, а также сотрудникам кафедры за поддержку и всестороннюю техническую помощь.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Концепция и история формирования национальных парков

История становления и формирования концепции национальных парков мира подр

Информация о работе

Лебедева, Анна Алексеевна
кандидата биологических наук
Ульяновск, 2014
ВАК 03.02.08

Диссертация

Природоохранная эффективность ландшафтных заказников и способы ее повышения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы