![]() |
Б.Н. Моисеев, ВНИИЛМ МПР России
Подписанная в 1992 году в Рио-де-Жанейро Международная Конвенция
о биологическом разнообразии выразила всеобщую озабоченность
утратой видов живых существ и их местообитаний. Биологическое разнообразие
необходимо для сохранения функциональной структуры биосферы и составляющих
ее экосистем, необходимо для поддержания стабильности протекающих
в экосистемах процессов. Из теории систем известно, что дублирование и
избыточность элементов существенно увеличивают устойчивость систем
к внешним воздействиям. Кроме того, существует определенная связь
между биоразнообразием и продуктивностью экосистем. Хорошим примером в
этом отношении являются тропические дождевые леса, имеющие самое
высокое видовое разнообразие, самую высокую продуктивность
и самую высокую устойчивость к насекомым-вредителям и болезням леса.
Известно также, что биоразнообразие определяется состоянием окружающей
среды: климатическими, эдафическими и орографическими факторами,
т.е. определенным сочетанием света, тепла, доступной влаги и минерального
питания. Существует прямая связь между разнообразием ландшафтов и биологическим
разнообразием. Сохранение и восстановление экосистемного
и видового разнообразия является приоритетной проблемой для многих
стран, международных и национальных природоохранных организаций.
За последние годы в лесах России и на охраняемых территориях,
в частности, происходят негативные изменения, вызванные разными причинами:
· усыхание древостоев, дефолиация крон, болезни леса (воздействие загрязнителей воздуха, изменение гидрологического режима, старение лесных экосистем);Есть все основания считать, что глобальное потепление климата окажет в целом положительное воздействие на бореальные леса, однако, в южной части лесной зоны, возможно, произойдет существенное снижение биологического разнообразия за счет аридизации климата, сокращения площади таежных типов леса, смены пород, увеличения площади очагов вредителей и болезней леса.
· внедрение чуждых и сорных видов (интенсивная рекреационная нагрузка, неправильное ведение лесного хозяйства);
· снижение биологического разнообразия (все вышеперечисленные причины, а также пространственная изоляция лесных массивов и охраняемых территорий, в результате которой возникает "островной эффект", хорошо известный в экологии).
Таблица 1. Список древесных и кустарниковых лесных видов из Красной Книги РСФСР (1988).
|
|
|
|
Голосеменные растения | |||
1(E) | Сосна меловая | PINUS SYLVESTRIS VAR. CRETACEA | Воронежская и Белгородская обл. |
2(V) | Можжевельник высокий | JUNIPERUS EXCELSA | Краснодарский край |
2(V) | М. вонючий | J. FOETIDISSIMA | Краснодарский край |
2(V) | М. твердый | J. RIGIDA | Приморский край |
2(V) | Микробиота перекрестнопарная | MICROBIOTA DECUSSATA | Дальний Восток |
2(V) | Лиственница ольгинская | LARIX OLGENSIS | Приморский край |
2(V) | Сосна пицундская | PINUS BRUTIA SUBSP. PITYUSA | Краснодарский край |
2(V) | Сосна густоцветковая | P. DENSIFLORA | Приморский край |
2(V) | Тис ягодный | TAXUS BACCATA | Кавказ, Калининградская обл. |
3(R) | Можжевельник Саржента | JUNIPERUS SARGENTII | Сахалинская обл. |
3(R) | Тис остроконечный | TAXUS CUSPIDATA | Дальний Восток. |
Покрытосеменные растения | |||
1(E) | Береза Максимовича | BETULA MAXIMOWICZIANA | Сахалинская обл. |
1(E) | Бересклет карликовый | EUONYMUS NANA | Ставропольский край |
1(E) | Клен японский | ACER JAPONICUM | Сахалинская обл. |
1(E) | Липа Максимовича | TILIA MAXIMOWICZIANA | Сахалинская обл. |
2(V) | Лещина древовидная | CORYLUS COLURNA | Кавказ |
2(V) | Рододендрон Шлиппенбаха | RHODODENDRON SCHLIPPENBACHII | Приморский край |
2(V) | Самшит колхидский | BUXUS COLCHICA | Кавказ |
2(V) | Хмелеграб обыкновенный | OSTRYA CARPINIFOLIA | Кавказ |
3(R) | Абрикос маньчжурский | ARMENIACA MANDSHURICA | Приморский край |
3(R) | Береза Радде | BETULA RADDEANA | Кавказ |
3(R) | Б. Шмидта | B. SCHMIDTII | Приморский край |
3(R) | Дуб зубчатый | QUERCUS DENTATA | Приморский край |
3(R) | Ива дарпирская | SALIX DARPIRENSIS | Якутия, Магаданская обл. |
3(R) | Калина съедобная | VIBURNUM ADULE | Чукотский АО |
3(R) | Миндаль черешковый | AMYGDALUS PEDUNCULATA | Бурятская респ. |
3(R) | Падуб Сугероки | ILEX SUGEROKII | Сахалинская обл. |
3(R) | Рододендрон Фори | RHODODENDRON FAURIEI | Дальний Восток. |
3(R) | Р. Чоноского | RHODODENDRON TSCHONOSKII | Сахалинская обл. |
3(R) | Рябинник сумахолистный | SORBARIA RHOIFOLIA | Хабаровский край |
3(R) | Рябинокизильник Позднякова | SORBOCOTONEASTER POZDNJAKOVII | Якутия (Саха) |
3(R) | Тополь бальзамический | POPULUS BALSAMIFERA | Чукотский АО |
3(R) | Хурма обыкновенная | DIOSPYROS LOTUS | Краснодарский край |
4(I) | Калина Райта | VIBURNUM WRIGHTII | Сахалинская обл. |
Примечание:
1(E) - виды, находящиеся
под угрозой исчезновения;
2(V) - уязвимые виды;
3(R) - редкие виды;4(I) -
виды с неопределенным статусом.
В лесах России зарегистрировано около 3500 сосудистых растений, из которых
180 видов (доминантов) – аборигенные древесные и кустарниковые породы,
формирующие наши леса. К сожалению, при лесоустройстве таксация состава
насаждений осуществляется на уровне родов, поэтому мы не знаем точно количество
местных и интродуцированных видов, населяющих древесные и кустарниковые
ярусы наших лесов.
Государственные учеты лесного фонда (ГУЛФ) сообщают сведения о 40
древесных и кустарниковых породах (родах) и 10 видах, формирующих
леса России (табл. 2).
Таблица 2. Лесопокрытая площадь основных древесных и
кустарниковых пород России
(по данным ГУЛФ-2003, форма 2ЛХ)
Русское название породы |
вида |
|
площадь, тыс. га |
|
COCHA | PINUS |
|
117472,9
|
16,02
|
EЛЬ | PICEA |
|
77198,4
|
10,53
|
ПИXTA | ABIES |
|
14930,2
|
2,04
|
ЛИCTBEHHИЦA | LARIX |
|
264287,4
|
36,05
|
KEДP (Сосна кедровая) | PINUS |
|
40852,0
|
5,57
|
МOЖЖEBEЛЬHИKИ ДPEBOBИДНЫЕ | JUNIPERUS |
|
2,2
|
0
|
ДУБ | QUERCUS |
|
6833,7
|
0,93
|
БУK | FAGUS |
|
789,6
|
0,11
|
ГPAБ | CARPINUS |
|
254,6
|
0,03
|
ЯCEHЬ | FRAXINUS |
|
629,9
|
0,09
|
KЛEH | ACER |
|
336,9
|
0,05
|
BЯЗ И ДPУГИE ИЛЬMOBЫE | ULMUS |
|
334,1
|
0,05
|
БEPEЗA KAMEHHAЯ | BETULA |
|
8950,5
|
1,22
|
CAKCAУЛ | HALOXYLON |
|
0,7
|
0
|
AKAЦИЯ БEЛAЯ (робиния) | ROBINIA PSEUDOACACIA |
|
54,7
|
0,01
|
БEPEЗA | BETULA |
|
97950,0
|
13,36
|
OCИHA | POPULUS TREMULA |
|
20573,4
|
2,81
|
OЛЬXA CEPAЯ | ALNUS INCANA |
|
1276,1
|
0,17
|
ОЛЬXA ЧEPHAЯ | ALNUS GLUTINOSA |
|
739,8
|
0,10
|
ЛИПA | TILIA |
|
3284,5
|
0,45
|
TOПOЛЬ | POPULUS |
|
962,7
|
0,13
|
ИBЫ ДPEBOBИДHЫE | SALIX |
|
1134,2
|
0,15
|
AБPИKOC | ARMENIACA |
|
1,7
|
0
|
БAPXAT AMУPCKИЙ | PHELLODENDRON AMURENSE |
|
2,5
|
0
|
ГPAБ | CARPINUS |
|
4,1
|
0
|
ГЛEДИЧИЯ | GLEDITSCIA |
|
5,0
|
0
|
ГPУШA | PYRUS |
|
16,5
|
0
|
ДЗEЛЬKBA | ZELKOVA |
|
0,4
|
0
|
ДУБ ПPOБKOBЫЙ | QUERCUS SUBER |
|
0,2
|
0
|
KAШTAH | CASTANEA SATIVA |
|
47,0
|
0,01
|
OPEX ГPEЦKИЙ | JUGLANS REGIA |
|
9,3
|
0
|
OPEX MAHЬЧЖУPCKИЙ | JUGLANS MANDSHURICA |
|
6,9
|
0
|
CAMШИT | BUXUS |
|
3,2
|
0
|
CЛИBA (AЛЫЧA) | PRUNUS DIVARICATA |
|
0,4
|
0
|
TИC | TAXUS |
|
0,1
|
0
|
ФИCTAШKA | PISTACIA VERA |
|
0,1
|
0
|
ЧEPEMУXA | PADUS |
|
6,0
|
0
|
ШEЛKOBИЦA | MORUS |
|
0,4
|
0
|
ЯБЛOHЯ | MALUS |
|
2,8
|
0
|
ДPУГИE ДPEBECHЫE ПOPOДЫ |
|
1025,8
|
0,14
|
|
БAMБУK (CAЗA) | BAMBUSEAE |
|
1,7
|
0
|
БEPEЗЫ KУCTAPHИKOBЫE | BETULA |
|
25680,5
|
3,50
|
БOЯPЫШHИK | GRATAEGUS |
|
1,5
|
0
|
ГPEБEHЩИK | TAMARIX |
|
7,0
|
0
|
ДЖУЗГУH (KAHДЫM) | CALLIGONUM APHYLLUM |
|
4,6
|
0
|
ИBЫ KУCTAPHИKOBЫE | SALIX |
|
4146,6
|
0,57
|
KEДPOBЫЙ CTЛAHИK | PINUS PUMILA |
|
38472,0
|
5,25
|
ЛEЩИHA | CORYLUS |
|
12,5
|
0
|
ЛOX | ELAEAGNUS |
|
6,8
|
0
|
MOЖЖEBEЛЬHИK | JUNIPERUS |
|
1,0
|
0
|
OБЛEПИXA | HUPPOPHAE RHAMNOIDES |
|
6,1
|
0
|
POДOДEHДPOH | RHODODENDRON |
|
8,8
|
0
|
CMOPOДИHA | RIBES |
|
3,3
|
0
|
ДPУГИE KУCTAPHИKИ |
|
4816,7
|
0,66
|
|
ИТОГО |
|
733150,0
|
|
Рис. 1. Количество древесных и кустарниковых пород в лесхозах
МПР России.
Наибольшее
количество древесных и кустарниковых пород – 36 выделено в Сочинском национальном
парке (Краснодарский край), а наименьшее – в лесхозах Калмыкии, Карелии,
Южного Таймыра и в некоторых районах Якутии - 2…5. В целом разнообразие
пород увеличивается с севера на юг, достигая максимума в лесостепной зоне.
Горные условия закономерно увеличивают породное разнообразие за счет
высотной поясности растительного покрова. Среди равнинных территорий
выделяются леса Калининградской обл., в которых выделена
21 лесообразующая порода. Это единственный район на ЕТР Среднеевропейской
лесорастительной провинции, где высокое богатство лесных формаций определяется
относительно мягкими климатическими условиями. Кроме того, в этой
области существует длительная практика создания лесных культур интродуцированными
породами.
Однако количество пород не отражает в полной мере характер представленности,
встречаемости этих пород на исследуемой территории. Например, в двух
лесхозах лесоустройством выделено одинаковое количество пород – по 10,
но в одном лесхозе 90% площади занимают 2 породы, а в другом – на этих
же 90% площади выделено 8 пород. То есть во втором случае древостои
пород более равномерно распределены по территории лесхоза. Таким образом,
оценка разнообразия в лесах этих лесхозов будет качественно различаться,
при общем одинаковом количестве пород. Следует учитывать, что насаждения
лесхозов – это совокупность лесных экосистем (в данном контексте - лесных
формаций) разной структуры и представленности, а не простой набор древесных
и кустарниковых пород. Поэтому для количественной оценки их
разнообразия необходим системный подход, так как система в целом всегда
больше суммы частей ее составляющих.
Чтобы избежать односторонних подходов, количественную оценку разнообразия
лесообразующих древесных и кустарниковых пород осуществляли на уровне лесхозов
по формуле Шеннона, которая может быть выведена из формулы термодинамической
энтропии системы (Одум, 1975). В качестве меры представленности (меры
состояния) той или другой породы послужило отношение площади, занимаемой
породой, к общей лесопокрытой площади лесхоза:
площадь i-той древесной породы в лесхозе
где p(xi) = ———————————————————
;
покрытая лесом площадь лесхоза
n - количество лесообразующих древесных пород в лесхозе.
С
точки зрения теории информации (теории связи) индекс
Н(Х) - есть удельная информационная энтропия сообщения
Х, состоящего из N сигналов (материальных носителей). Она измеряется
в битах на 1 сигнал (материальный носитель). Полная информационная
энтропия сообщения (в битах) составит N*H(X). Если вероятности сигналов
р(хI) в ансамбле сообщения равны между собой, то удельная
энтропия принимает максимальное значение.
Чем более неравномерно представлены древесные породы в лесхозе, тем меньше,
при прочих равных условиях, значение Н(Х). Понятно, что разнообразие
равно нулю в том крайнем случае, когда вероятность
состояния системы равна единице (если в ансамбле только
1 сигнал, т.е. в лесхозе лишь одна лесообразующая порода).
Количественная
оценка разнообразия, проведенная по Н(Х)-индексу, выявила определенное
сходство в пространственном размещении породного богатства лесов
(рис.1) с их оценкой по индексу Шеннона (рис.2): в целом значения информационного
индекса увеличиваются с севера на юг (от 0,5 до 3,0 бит на одну породу).
В горах Кавказа индекс разнообразия максимален и достигает значений в 4
бита.
Однако в долготном направлении картина существенно меняется: в Западной
Сибири и в лесах Красноярского края индекс разнообразия оказался значительно
более высоким, чем в лесной зоне ЕТР. Основной причиной такого увеличения
является, по-видимому, не высокое породное богатство, а более равномерная
представленность древесных и кустарниковых пород по занимаемой
площади. В этих лесхозах насаждения сосны, лиственницы, ели, кедра
сибирского и березы распределены более или менее равномерно. Высокое значение
индекса разнообразия (в пределах лесорастительной зоны или
подзоны) свидетельствует о благополучном соотношении пород в лесхозе.
Для равнинных условий установлена тесная корреляционная связь между средним
приростом древостоев и Н(Х)-индексом, которую можно выразить уравнением
регрессии экспоненциального типа:
NAI = EXP [- 1,08 + 0,98*H(Х)] (2)
где NAI - средний прирост древостоев, м3/га*год;
H(Х) - индекс разнообразия пород (0,4...3,0 бит).
Коэффициент корреляции = 0,77; Стандартная ошибка аппроксимации
= ± 0,42.
* * *
В 1995 году Россия ратифицировала Конвенцию о биологическом разнообразии. Для выполнения Конвенции была принята Федеральная целевая программа государственной поддержки природных заповедников и национальных парков на период до 2000 г. Основным результатом выполнения обязательств Конвенции должна стать научно обоснованная сеть особо охраняемых природных территорий федерального значения, которая охватит все природные зоны, провинции и экологические округа, выделенные на территории России.
В общем виде экологическая сеть должна состоять из следующих элементов:Главной целью экологической сети является сохранение и поддержание биологического разнообразия в наиболее значимых экосистемах биосферы, охрана местообитаний и восстановление природных процессов на нарушенных землях.
· ключевые охраняемые природные территории, охватывающие наиболее полно разнообразие экосистем, местообитаний и ландшафтов;
· экологические ("зеленые") коридоры, состоящие из продолжительных непрерывных структур или небольших территорий ("STEPPING STONE"), обеспечивающих дисперсию и/или миграцию видов между ключевыми территориями;
· буферные зоны, защищающие ключевые территории и экологические коридоры от внешнего воздействия;
· восстановленные природные и полуприродные территории (объекты), которые увеличивают экологическую сеть, создают новые местообитания и обеспечивают дисперсию и миграцию видов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Красная Книга РСФСР. Растения. М., Росагропромиздат, 1988. - 591 с.
Одум Ю. Основы экологии. М., Мир, 1975. - 740 с.
![]() |