Для вас в нашей организации купить доску по невысоким ценам.   больше информации межкомнатные двери от производителя https://dll-spb.ru
             Электронный журнал BioDat

Количественная оценка разнообразия древесных и кустарниковых пород лесов России


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);
·        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).
            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.
            В настоящее время в Красную книгу РСФСР (1988) занесено 34   древесных и кустарниковых вида, обитающих в лесах, которые находятся под угрозой исчезновения или в критическом состоянии (табл.1).
 


Таблица 1. Список древесных и кустарниковых лесных видов из Красной Книги РСФСР (1988).


 

Статус
Русское название
Латинское название
Регион обитания
                                                      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

Латинское название рода/

вида

К-во видов
Лесопокрытая

площадь,

тыс. га

%
COCHA PINUS
6
117472,9
16,02
EЛЬ PICEA
6
77198,4
10,53
ПИXTA ABIES
4
14930,2
2,04
ЛИCTBEHHИЦA LARIX
4
264287,4
36,05
KEДP (Сосна кедровая) PINUS 
2
40852,0
5,57
МOЖЖEBEЛЬHИKИ ДPEBOBИДНЫЕ JUNIPERUS
2
2,2
0
ДУБ QUERCUS
5
6833,7
0,93
БУK FAGUS
2
789,6
0,11
ГPAБ CARPINUS
2
254,6
0,03
ЯCEHЬ FRAXINUS
4
629,9
0,09
KЛEH ACER
7
336,9
0,05
BЯЗ И ДPУГИE ИЛЬMOBЫE ULMUS
6
334,1
0,05
БEPEЗA KAMEHHAЯ BETULA
8
8950,5
1,22
CAKCAУЛ HALOXYLON
2
0,7
0
AKAЦИЯ БEЛAЯ (робиния) ROBINIA PSEUDOACACIA
1
54,7
0,01
БEPEЗA BETULA
2
97950,0
13,36
OCИHA POPULUS TREMULA
1
20573,4
2,81
OЛЬXA CEPAЯ ALNUS INCANA
1
1276,1
0,17
ОЛЬXA ЧEPHAЯ ALNUS GLUTINOSA
1
739,8
0,10
ЛИПA TILIA
6
3284,5
0,45
TOПOЛЬ POPULUS
9
962,7
0,13
ИBЫ ДPEBOBИДHЫE SALIX
3
1134,2
0,15
AБPИKOC ARMENIACA
2
1,7
0
БAPXAT AMУPCKИЙ PHELLODENDRON AMURENSE
1
2,5
0
ГPAБ CARPINUS
2
4,1
0
ГЛEДИЧИЯ GLEDITSCIA
2
5,0
0
ГPУШA PYRUS
4
16,5
0
ДЗEЛЬKBA ZELKOVA 
1
0,4
0
ДУБ ПPOБKOBЫЙ QUERCUS SUBER
1
0,2
0
KAШTAH  CASTANEA  SATIVA
1
47,0
0,01
OPEX ГPEЦKИЙ JUGLANS REGIA
1
9,3
0
OPEX MAHЬЧЖУPCKИЙ JUGLANS MANDSHURICA
1
6,9
0
CAMШИT BUXUS
2
3,2
0
CЛИBA (AЛЫЧA) PRUNUS DIVARICATA
1
0,4
0
TИC TAXUS
2
0,1
0
ФИCTAШKA  PISTACIA  VERA
1
0,1
0
ЧEPEMУXA PADUS
3
6,0
0
ШEЛKOBИЦA MORUS
2
0,4
0
ЯБЛOHЯ MALUS
4
2,8
0
ДPУГИE ДPEBECHЫE ПOPOДЫ  
Н.д.
1025,8
0,14
БAMБУK (CAЗA) BAMBUSEAE
1
1,7
0
БEPEЗЫ KУCTAPHИKOBЫE BETULA
2
25680,5
3,50
БOЯPЫШHИK GRATAEGUS
3
1,5
0
ГPEБEHЩИK TAMARIX
2
7,0
0
ДЖУЗГУH (KAHДЫM) CALLIGONUM APHYLLUM
1
4,6
0
ИBЫ KУCTAPHИKOBЫE SALIX
6
4146,6
0,57
KEДPOBЫЙ CTЛAHИK PINUS PUMILA
1
38472,0
5,25
ЛEЩИHA CORYLUS
2
12,5
0
ЛOX ELAEAGNUS
2
6,8
0
MOЖЖEBEЛЬHИK  JUNIPERUS
3
1,0
0
OБЛEПИXA HUPPOPHAE RHAMNOIDES
1
6,1
0
POДOДEHДPOH RHODODENDRON
3
8,8
0
CMOPOДИHA RIBES
3
3,3
0
ДPУГИE KУCTAPHИKИ  
Н.д.
4816,7
0,66
ИТОГО  
 
733150,0
100


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).


Рис. 2.  Оценка разнообразия древесных и кустарниковых пород по Н(Х)-индексу, бит.

            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:
·        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.
           Главной целью  экологической сети является сохранение и поддержание биологического разнообразия в наиболее  значимых  экосистемах  биосферы, охрана  местообитаний и восстановление природных процессов на нарушенных землях.
 


СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

Красная Книга РСФСР. Растения. М., Росагропромиздат, 1988. - 591 с.
Одум Ю. Основы экологии. М., Мир, 1975. - 740 с.