CC BY
103
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit Bd. 11, Ausgb. 1
'The Earth Planet System' 'System Planet Erde'
Почвы и грунты
УДК 631.47:502.4
Soils and Grounds / Böden
Чернова О.В.
Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России с точки зрения сохранения разнообразия естественных почв
Чернова Ольга Владимировна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, ученый секретарь Научного совета по почвоведению РАН
E-mail: [email protected]; [email protected]
На основе анализа картографической информации оценена репрезентативность сети охраняемых территорий России с точки зрения сохранения природного разнообразия почв. Выявлено, что ООПТ отсутствуют или расположены в нетипичных природных условиях в 29 из 58 равнинных и в 4 из 28 горных провинций почвенно-географического районирования. Показано, что около трети почв страны (если рассматривать природное разнообразие почв на классификационном уровне) отсутствует в заповедниках и национальных парках. Ведущаяся в настоящее время работа над составлением Красной книги почв России может способствовать сохранению природного разнообразия естественных почв.
Ключевые слова: разнообразие почв, заповедники, национальные парки, Красная книга почв.
Введение
В нашей стране фундамент природоохранной теории закладывался одновременно со становлением биогеографии, биогеоценологии, а также почвоведения, как самостоятельных наук. Основные принципы, сформулированные пионерами заповедного дела И.П. Бородиным, В.В. Докучаевым, Г.А. Кожевниковым, А.П. и В.П. Семеновыми-Тян-Шанскими, В.Н. Сукачевым и др. в начале ХХ в. (см. [Добровольский 1996; Штильмарк 1996]), позволили создать в России сеть охраняемых территорий, организованных по единой научно обоснованной схеме.
Система особо охраняемых природных территорий (ООПТ) складывалась многие десятилетия, а приоритеты при отборе объектов охраны менялись неоднократно. Этапы активного образования заповедников в СССР сменялись периодами, когда их площадь сокращалась в несколько раз, а границы отдельных охраняемых территорий менялись до неузнаваемости.
Традиционно при организации научной деятельности заповедников большое внимание уделялось долговременным и стационарным исследованиям. Именно данные режимных наблюдений позволяют строить сравнительные математические модели биологического круговорота вещества и энергии для различных естественных и антропогенно преобразованных биоценозов. Лишь в середине 20 в. международным сообществом была принята идея научных (биосферных) резерватов, основанная на тех же принципах, что и создание заповедных территорий в нашей стране. В настоящее время стала очевидной необходимость многолетних стационарных исследований в целинных и минимально преобразованных экосистемах для мониторинга антропогенного воздействия и изучения регуляционных процессов в биосфере. Создана и функционирует международная сеть полигонов долговременных экологических исследований (The International Long Term Ecological Research Network). В России долговременные режимные исследования ведутся только в 17% заповедников (согласно данным анкетного опроса) и ограничиваются, главным образом, наблюдениями за температурным и водным режимами. Более того, в последние годы на 7% заповедных территорий проводимые ранее стационарные исследования ныне прекращены по тем или иным причинам.
СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
Необходимость репрезентативности системы ООПТ
В настоящее время воздействия человека на природу неизбежны, но для поддержания устойчивого функционирования биосферы и экосистем конкретных регионов необходимо сохранение определенной доли целинных биогеоценозов. При замене естественных экосистем антропогенными меняются все закономерности функционирования ландшафтов. В первую очередь заметны изменения не самых важных с точки зрения биосферы в целом показателей: снижение разнообразия живых организмов, эвтрофикация и загрязнение водоемов, эрозия почв. Но более важно, что при разрушении естественных биогеоценозов, даже при условии соблюдения всех возможных природосберегающих технологий, изменяются все круговороты: влагооборот и газовый баланс атмосферы, круговороты биофильных и минеральных компонентов и энергии.
Очевидно, управление биологическими ресурсами суши невозможно без знания процессов, регулирующих состояние биогеоценозов, их биологическую продуктивность и круговороты химических элементов. Получение основных характеристик ненарушенных ландшафтов возможно только при проведении исследований в пределах охраняемых природных территорий (заповедники, зоны заповедного режима национальных парков). Эти данные необходимы для составления прогнозных моделей развития при том или ином планируемом воздействии, а также при расчете необходимой для устойчивого функционирования регионов доли целинных ландшафтов. Кроме того, биогеоценозы заповедников самим своим существованием повышают устойчивость природных комплексов к антропогенным воздействиям, поддерживая традиционные круговороты вещества и энергии, служа регуляторами режима гидросферы и защищая почвы от эрозии. Показатели состояния заповедных экосистем также должны служить точками отсчета (эталонами) для количественной оценки антропогенных нарушений в аналогичных биогеоценозах.
К концу 2013 г. на территории России действовало 102 государственных природных заповедника, общей площадью около 33,81 млн. га, в том числе площадь суши — 27,38 млн. га, и 46 национальных парка площадью 10,65 млн. га (без акваторий). В 2014 г. был учрежден еще один государственный природный заповедник «Шайтан-Тау» с площадью чуть менее 7 тыс. га в Оренбургской области (рис. 1) и национальный парк «Чикой» в Забайкальском крае (рис. 2). В результате вхождения Крыма в состав России количество заповедников увеличилось на 6, однако их государственный статус пока остается неясным. Многие отечественные заповедники (31) получили статус биосферных - системы ЮНЕСКО. Согласно существующей программе, особо охраняемые природные территории должны охватить все природные зоны с наиболее важными с точки зрения сохранения биологического разнообразия ландшафтами.
Для выполнения заповедниками своих функций в полном объеме (пункты сохранения генетического разнообразия; эталонные объекты; базы стационарных исследований) недостаточно сохранения в пределах их территорий любых ненарушенных ландшафтов. Необходимо, чтобы охранялись территории, репрезентативно представляющие естественные варианты наиболее распространенных, типичных для страны или какой-либо ее части экосистем.
В последние годы неоднократно предпринимались попытки оценить степень репрезентативности существующей системы государственных природных заповедников по различным показателям. Так, в работе А.А. Никольского и В.Ю. Румянцева [Никольский, Румянцев 2000] оценена зональная репрезентативность системы государственных природных заповедников по площадному показателю (в качестве количественного критерия репрезентативности используется соотношение суммарной площади заповедников каждой из природных зон страны относительно площади соответствую-
Рис. 1. Заповедник «Шайтан-Тау». Фото с сайта http://news.zapoved.ru/2015/10/09/zapovedniku-shajtan-tau-ispolnilsya-god/
Рис. 2. Национальный парк «Чикой». Фото с сайта http://rulandinfo.ru/tours/123/815/
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
щей зоны). Несмотря на всю приблизительность проведенных авторами расчетов, результаты исследования определенно показывают, что на настоящий момент система государственных заповедников зонально нерепрезентативна. В частности, совершенно недостаточны количество и площадь степных заповедников.
Формализованная оценка репрезентативности ООПТ на основе использования ГИС-технологий была проведена коллективом авторов [Яницкая и др. 2003]. Анализ мелкомасштабной карты экорегионов Всемирного фонда дикой природы [Global Map of Terrestrial Ecoregions 2001] выявил достаточно высокую репрезентативность системы заповедных территорий России (82%). Более подробное исследование представленности типов растительности в пределах охраняемых территорий на основе анализа Карты растительности СССР масштаба 1:4000000 [Карта растительности СССР 1990] показало, что из 252 картографических выделов в пределах заповедников федерального уровня присутствует 139 (55%), немного повышают репрезентативность системы ООПТ национальные парки и, значительно, - заказники (на 3 и 30 выделов, соответственно). Всего в ООПТ федерального уровня представлено 172 типа растительности (68,3%) из выделенных на карте 252 типов. В результате проведенного анализа было установлено, что на охраняемых территориях наименее представлены травяные сообщества (степей, пустынь, пойм) и некоторые типы лесов (широколиственные) [Яницкая и др. 2003].
Группой исследователей [Мельченко и др. 2004; Снакин и др. 2006] была проведена оценка природно-ландшафтной репрезентативности федеральной системы ООПТ России (для сети заповедников и национальных парков, как территорий с наиболее жестким режимом охраны). Проведенные исследования показали, что для этих охраняемых территорий характерна недостаточная репрезентативность как в зональном отношении, так и в отношении конкретных биорегионов и типов ландшафтов. Отмечается относительно большая площадь тундровых и пустынных заповедников при катастрофической недостаточности площади степных заповедных территорий. Представленность различных видов ландшафтов в системе ООПТ также явно недостаточна. Из 364 выделенных для России видов ландшафтов в заповедниках и национальных парках отмечены лишь 183. При этом среди охраняемых ландшафтов максимальную долю, не соответствующую доле их площади в территории страны, занимают ландшафты альпийского пояса, арктические, а также гольцы, бедные, как в видовом, так и в хозяйственном отношениях.
Нашей задачей является оценка представленности природного разнообразия почв и типов почвенного покрова в пределах охраняемых территорий. Современные научные данные позволяют рассматривать почвенный покров как планетарный механизм, регулирующий глобальные циклические биосферные процессы массообмена химических элементов. Педосфера характеризуется высокой биогенностью и насыщенностью живыми организмами, их метаболитами и мертвым органическим веществом. Почва и биота представляют собой единую взаимообусловленную систему настолько, что названия многих почв часто подсознательно ассоциируются с той или иной растительной формацией. Почва является главной средой обитания разнообразных видов растений, животных и микроорганизмов в наземных экосистемах, поэтому сохранение генетического разнообразия растений и животных в заповедниках и национальных парках неразрывно связано с разнообразием природных почв на соответствующих территориях. Однако на разнообразие почв помимо общебиосферных закономерностей распределения живой природы (зональных и провинциальных), значительно влияют геоморфологические и геологические факторы, такие как рельеф местности, уровень и состав грунтовых вод, химические и физические свойства почвообразующих пород. Через почвы эти факторы оказывают влияние на состав и особенности функционирования биоценозов. Важной характеристикой почвы, определяющей высокое разнообразие почвенной и связанной с почвой биоты, является её гетерогенность как среды обитания. Пространственная неоднородность свойств, проявляющаяся в разных масштабах, от почвенных микроагрегатов до разнообразия структур почвенного покрова - является главным фактором, обеспечивающим сосуществование разных видов и разнообразие биоценозов. Это накладывает дополнительные требования, которые должны учитываться при планировании сети охраняемых территорий.
Объекты и методы исследования
Предпринята попытка оценить полноту представленности природного разнообразия почв страны в пределах охраняемых территорий на основе анализа картографических данных. Для этого на карту Почвенно-географического районирования масштаба 1:15000000 [Карта Почвенно-географического районирования 2011], которая отражает закономерности изменения состава почвенного покрова страны, обусловленные биоклиматическими, литолого-геоморфологическими факторами и геологической историей территории, были нанесены границы государственных заповедников и национальных парков по материалам Картографической базы данных по федеральным ООПТ России [Картографическая база данных... 2002-2010]. На рис. 3 приводится уменьшенная схема получившейся карты.
Для более тщательного анализа представленности разнообразия почв страны в заповедниках и национальны х парках федерального уровня границы заповедников и национальных парков были наложены на карту «Почвы» масштаба 1:15000000 [Урусевская и др. 2007]. Анализ этой карты позволил составить список основных почвенных выделов, встречающихся в заповедниках страны.
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
------ почвенно-биоклиматических областей акватории заповедников
в1 - почвенных зон и горных почвенных провинций Ш национальные парки
равнинные с ООПТ в нехарактерных природных условиях
горные с ООПТ в нехарактерных природных условиях
Рис. 3. Заповедники и национальные парки на карте Почвенно-географического районирования. М-б 1:15000000 [Добровольский и др., 2011]
Обсуждение результатов
На схеме почвенно-географического районирования России с наложенными на нее границами заповедников и национальных парков (рис. 3) различно окрашены равнинные и горные провинции почвенно-географического районирования, в пределах которых особо охраняемые природные территории отсутствуют или расположены в нехарактерных условиях. В почвенно-географическом районировании почвенные провинции выделяются на основе единого энергетического уровня почвообразовательного процесса, определяемого гидротермическими условиями, и характеризуются однотипной структурой почвенного покрова [Добровольский, Урусевская 2004]. Отсутствие заповедников или национальных парков в какой-либо провинции почвенно-географического районирования свидетельствует о не представленности типичных для данного региона биогеоценозов в системе охраняемых территорий страны.
Расположение же охраняемой территории в определенной провинции почвенно-географического районирования указывает лишь на возможность того, что охраняемая территория включает типичные для провинции биогеоценозы. Если заповедники или национальные парки приурочены к интразональным позициям, их экосистемы могут оказаться не характерными для рассматриваемого региона.
Анализ размещения ООПТ показал, что наиболее высока плотность заповедников в Европейской части России, однако площади их невелики. В этом регионе исторически сложилась ситуация, когда охраняемый статус присваивался
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
в большей или меньшей степени сохранившимся природным комплексам чаще всего с необычными природными объектами. Плотность размещения охраняемых территорий в Азиатской части России значительно меньше, но почти все крупнейшие по размерам заповедники расположены в Сибири. Высокогорные ландшафты страны представлены во многих заповедниках, причем, в Средней и Восточной Сибири и на Дальнем Востоке абсолютное большинство охраняемых территорий приурочено к гористой местности, тогда как равнинные ландшафты природоохранной деятельностью практически не охвачены.
Из 58 равнинных провинций почвенно-географического районирования в 16 заповедники или национальные парки отсутствуют, еще в 13 провинциях охраняемые территории располагается в не характерных для региона условиях. Таким образом, не обеспеченные охраняемыми территориями провинции составляют половину всех равнинных почвенных провинций страны. Горные районы обеспечены охраняемыми природными территориями более полно. Так, лишь в 4 горных почвенных провинциях (из 28 выделенных на территории России) отсутствуют заповедники или национальные парки. Расположены такие не охваченные охраняемыми территориями горные провинции, главным образом, в малонаселенных областях с суровыми климатическими условиями, где угроза интенсивного антропогенного воздействия на ландшафты невысока.
Таким образом, выявилась нерациональность размещения заповедников и национальных парков России и их недостаточная репрезентативность с точки зрения охвата природного разнообразия почвенного покрова страны. В пределах охраняемых территорий высокого уровня (в заповедниках и национальных парках) не представлен почвенный покров половины равнинных провинций почвенно-географического районирования (29 из 58) и 4 из 28 горных почвенных провинций [Чернова 2011].
Далее предпринята попытка на основе картографической информации проанализировать полноту охвата заповедниками и национальными парками типологического разнообразия естественных почв. Для этого границы государственных заповедников и национальных парков [Картографическая база данных ... 2002-2010] нанесены на карту «Почвы» масштаба 1:15000000 [Урусевская и др. 2007]. Составлен список основных почв и почвенных комплексов, отсутствующих в заповедниках и национальных парках, подсчитаны площади ареалов этих почв (табл. 1), составлена их схематическая карта (рис. 4). Показано, что в заповедниках и национальных парках России не представлено 16 основных почв и 8 почвенных комплексов, т.е. примерно треть из 76 выделов почвенной карты. Общая площадь их ареалов составляет около 13,9% от площади суши России.
Таблица 1
Площади, занимаемые почвами и почвенными комплексами, не представленными в пределах заповедников и национальных парков Федерального уровня
Названия и индексы почв и почвенных комплексов Площадь, % от территории суши России
Тундровые глеевые Тг 0,11
Таежные глее-мерзлотные Тж\г 2,82
Палевые Пл 2,02
Палевые осолоделые Пл\сд 0,85
Перегнойно-карбонатные Пк 1,60
Дерново-подзолистые со вторым гумусовым горизонтом П\дв 0,76
Черноземы выщелоченные и типичные мицелярно-карбонатные Ч\вк 0,10
Черноземы обыкновенные и южные мицелярно-карбонатные Ч\ок 0,61
Каштановые и темно-каштановые мицелярно-карбонатные К\к 0,13
Лугово-черноземные солонцеватые и солончаковатые Чл\сн 0,44
Лугово-каштановые Кл 0,04
Горные лугово-степные Глс 0,04
Горные лесные черноземовидные Гл\ч 0,10
Светло-каштановые солонцеватые и солончаковатые К\ссн 0,09
Луговые солонцеватые и солончаковатые Лг\сн 0,28
Дерново-подзолистые глубокоглееватые и глеевые П\дгг 0,31
Торфяные и торфяно-глеевые верховых болот, торфяные и торфяно-перегнойно-глеевые переходных и низинных болот Тв-Тп 1,27
Торфяные и торфяно-перегнойно-глеевые переходных и низинных болот, торфяные и торфяно-глеевые верховых болот Тп-Тв 1,08
Тундрово-болотные, торфяные и торфяно-глеевые болотные верховые и почвы пятен Тб-Тв-Тп 0,43
Тундрово-болотные, почвы пятен и трещин Тб-Тп 0,26
Каштановые и темно-каштановые солонцеватые и солончаковатые и солонцы К\тсн-Сн 0,05
Светло-каштановые солонцеватые и солончаковатые и солонцы К\ссн-Сн 0,11
Солонцы и светло-каштановые (в т.ч. солонцеватые) Сн-К\ссн 0,10
Светло-каштановые солонцеватые и солончаковатые, солонцы и лугово-каштановые К\ссн-Сн-Кл 0,05
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
ООГ1Т
заповедники национальные парки
Почвы и почвенные комплексы,
не представленные в заповедниках и национальных парках
□ Тг
□ Тж\г
□ Пк
□ Пл
■ Ч\вк
m ч\ок
■ Чл\сн И К\К
□ Пл\сд □ Кл
□ П\ДВ Ш Глс
□ Гл\ч Э К\ссн Щ Лг\сн
□ П\дгг S Тб-Тв
H Тв-Тп
Ш Тп-Тв
ЕЗ Сн К\ссн
Ш К\сн Сн
ИЗ К\ссн-Сн
Тб-Тв-ТП В К\ссн Сн Кл
Рис. 4. Схематическая карта ареалов почв России, не представленных в государственных заповедниках и национальных парках [Чернова 2012], составленная на основе карты «Почвы». М-б 1:15000000 [Урусевская и др., 2007]. Условные обозначения: расшифровка индексов почв в таблице 1.
Необходимо отметить, что поскольку проанализирована информация мелкомасштабной карты, полученные результаты могут оцениваться лишь как ориентировочные. Мы не учитывали разнообразие почвообразующих пород, если их особенности не подразумеваются в названии почв (как, например, дерново-карбонатные почвы или подзолы иллюви-ально-железистые), кроме того, некоторые почвы в пределах охраняемых территориях встречаются только в составе комплексов, а набор почв, структура почвенного покрова и условия формирования крио-, гидро- и галогенных почвенных комплексов требуют отдельного исследования на основе более крупномасштабной картографической информации.
При изучении литературных источников, фондовых материалов заповедников и крупномасштабных почвенных карт выявилось, что в некоторых заповедниках, расположенных в интразональных условиях, характерные для соответствующего региона почвы не представлены, и, наоборот, в ряде заповедников небольшими участками представлены некоторые из этих 24 почвенных выделов.
Таким образом, проанализированные материалы показывают, что разнообразие почв страны в пределах охраняемых территорий отражено недостаточно. На основе полученной информации выделены следующие регионы, наиболее характерные и занимающие значительные площади, почвы которых не представлены в пределах охраняемых территорий (рис. 5).
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
Рис. 5. Регионы России, характерные почвы которых не представлены в заповедниках и национальных парках (на основе карты «Почвы». М-б 1:15000000 [Урусевская и др., 2007]). Условные обозначения: регионы распространения почв: 1 — палевых; палевых осолоделых; таежных глее-мерзлотных; перегнойно-карбонатных; 2а — лугово-черноземных; 2б — лугово-черноземных солонцеватых и солончаковатых; 3 — черноземов выщелоченных и типичных мицеллярно-карбонатных; черноземов обыкновенных и южных мицеллярно-карбонатных; каштановых и темно-каштановых мицеллярно-карбонатных; 4 — дерново-подзолистых почв со вторым гумусовым горизонтом и дерново-подзолисто-глеевых со вторым гумусовым горизонтом
Выделенные регионы, почвы которых не представлены в пределах охраняемых территорий, составлют:
1. Палевые; палевые осолоделые; таежные глее-мерзлотные; перегнойно-карбонатные почвы. Все
эти почвы широко распространены в Якутии. Весьма плодородные для таких широт мерзлотно-таежные палевые почвы характерны только для этого региона. Формирование их обусловлено совместным влиянием богатства поч-вообразующих пород, современных климатических условий и вечномерзлой толщи. В этом регионе заповедники и национальные парки федерального уровня отсутствуют.
2. Черноземы выщелоченные и типичные мицеллярно-карбонатные; черноземы обыкновенные и южные мицеллярно-карбонатные; каштановые и темно-каштановые мицеллярно-карбонатные почвы.
Все эти почвы характерны для Предкавказья и Северного Кавказа, но в пределах единственного в этом регионе Ростовского заповедника они не представлены, почвенный покров заповедника составляют, главным образом, различные варианты засоленных и солонцеватых каштановых почв и солонцов.
3. Лугово-черноземные и лугово-черноземные солонцеватые и солончаковатые почвы. Основные ареалы распространения этих наиболее плодородных на Земном шаре почв — слабодренированные низменности Русской равнины и юга Западной Сибири. В единственном, находящемся в европейском ареале распространения лугово-черноземных почв, заповеднике (Воронежском) эти почвы не представлены, поскольку охраняемая территория приурочена к интразональным условиям (широколиственным лесам на легких по гранулометрическому составу почвах). Десятки лет планируется создание Барабинского лесостепного заповедника [Сыроечковский, Рогачева 1999] в пределах Южно-Сибирского ареала этих почв, но до настоящего времени такой заповедник не создан. Небольшие фрагменты лугово-черноземных почв, приуроченные к местам дополнительного увлажнения, описаны в нескольких лесостепных и степных заповедниках (Жигулевском, Оренбургском, Центрально-черноземном и При-
ЧЕРНОВА О.В. ОЦЕНКА РЕПРЕЗЕНТАТИВНОСТИ СЕТИ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ РОССИИ
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
волжская лесостепь). Однако по своим характеристикам и условиям формирования эти лугово-черноземные почвы отличаются от лугово-черноземных почв обширных слабодренированных низменностей черноземной зоны.
4. Дерново-подзолистые почвы со вторым гумусовым горизонтом и дерново-подзолисто-глеевые со вторым гумусовым горизонтом. Основные массивы таких почв формируются в Южном Предуралье и Зауралье. Пока не установлено, оказывают ли существенное влияние особенности этих почв на формирование специфических экосистем, но их ценность с точки зрения теоретического почвоведения и палеогеографии несомненна.
В выделенных регионах с характерными почвами и соответствующими им биогеоценозами нет государственных охраняемых территорий, и, следовательно, отсутствуют природные экосистемы, которые могли бы служить гарантированной базой сохранения биологического разнообразия и эталонами для сравнения с антропогенно-измененными аналогами.
Положительную роль в сохранении природного разнообразия естественных почв страны может и должна сыграть ведущаяся в настоящее время работа над составлением Красной книги почв России и региональных Красных книг почв. На рис. 6 и 7 изображены схемы двух регионов, характерные почвы которых не представлены в пределах охраняемых территорий, на схемы также нанесены пункты расположения объектов, предложенных для занесения в Красную книгу почв России. Краткие описания этих почв приведены в первом издании Красной книги почв России (2009).
В Республике Саха (Якутия), территория которой характеризуется сравнительно невысокой антропогенной измененно-стью, угроза потери указанных почв в естественных ландшафтах стоит пока не слишком остро, однако следующие ареалы естественных почв под ненарушенной растительностью рекомендованы для занесения в Красную книгу почв (рис. 6):
— к основным эталонам Красной книги почв предложено отнести естественные палевые мерзлотные типичные почвы и палевые мерзлотные осолоделые почвы;
— к эталонным почвенным комбинациям могут быть отнесены геохимически сопряженные почвы типичного аласа (мерзлотная палевая слабоосолоделая, аласная остепненная, аласная1 дерново-луговая, аласная торфянисто-глеевая).
1 Аласы (термокарстовые котловины, образующихся на поверхности равнины в результате вытаивания пластов ископаемого льда) — типичные для Якутии образования, которые не встречаются в других регионах и характеризуются специфическими растительными ассоциациями и почвами.
Рис. 6. Участки расположения ценных почвенных объектов, предложенных для занесения в Красную книгу почв России по Республике Саха (Якутия). Условные обозначения: 1 — территории заповедников; 2 — основные эталоны (палевые типичные почвы; палевые осолоделые почвы); 3 — эталонные комбинации (типичные почвы аласов) (на основе карты «Почвы». М-б 1:15000000
[Урусевская и др., 2007])
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
В районах высокой сельскохозяйственной измененности сложно наити значительные по площади территории с естественными биоценозами и почвами. В таких условиях необходима инвентаризация всех, даже небольших по площади, участков ненарушенных почв. Так, в Предкавказье (рис. 7) выделены и предложены для занесения в Красную книгу почв ареалы ненарушенных и минимально нарушенных черноземов обыкновенных и южных мицеллярно-карбонатных, каштановых и темно-каштановых почв под естественной или восстановленной растительностью.
Рис. 7. Участки расположения ценных почвенных объектов, предложенных для занесения в Красную книгу почв России в Предкавказье. Условные обозначения: 1 — заповедники; 2 — национальные парки; 3 — основные эталоны (черноземы обыкновенные мицеллярно-карбонатные, черноземы южные мицеллярно-карбонатные; каштановые и темно-каштановые почвы) (на основе
карты «Почвы». М-б 1:15000000 [Урусевская и др., 2007])
Значительные по площади новые заповедники здесь не могут быть созданы, так как практически вся территория региона изменена сельскохозяйственным использованием. Присоединение к существующим охраняемым территориям небольших ареалов ненарушенных черноземов и каштановых почв под естественной или восстановленной растительностью является единственной возможностью сохранения экосистем этого региона. При этом следует обеспечить режим использования, гарантирующий сохранение почвы с соответствующим растительным покровом хотя бы на небольшой территории в качестве эталона для сравнения с антропогенно измененными аналогами.
Рис. 8. Территория Предкавказья характеризуется высокой степенью распаханности [Национальный атлас почв Российской Федерации 2011]. Слева — Ростовская область, справа — Краснодарский край.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
Опыт образования небольших по площади охраняемых территорий регионального уровня для сохранения ценных почвенных объектов имеется в Оренбургской области [Климентьев и др. 2001]. Необходимо осознавать неотложность этой задачи, поскольку после сведения естественной растительности и нарушения почвенного покрова восстановить экосистему с ее природным разнообразием становится невозможным.
Заключение
Проведенное исследование выявило недостатки размещения заповедников и национальных парков федерального уровня и их недостаточную репрезентативность с точки зрения охвата природного разнообразия почв страны.
Анализ карты Почвенно-географического районирования показал, что почвенный покров 29 из 58 равнинных почвенных провинций и 4 из 28 горных провинций в пределах охраняемых территорий высокого уровня (заповедниках и национальных парках) не представлен.
Выявлено, что около трети почв страны (если рассматривать природное разнообразие почв на классификационном уровне) отсутствует в заповедниках и национальных парках. В этот перечень попадают наиболее плодородные почвы (мицеллярно-карбонатные черноземы и лугово-черноземные почвы, рис. 9), совершенно уникальные, характерные для единственного региона на Земле — мерзлотные палевые и палевые осолоделые ( рис. 10), весьма интересные с естественнонаучной точки зрения — почвы со вторым гумусовым горизонтом.
Рис. 9. Профили черноземов Предкавказья [Национальный атлас Рис. 10. Профили палевых почв Якутии [Национальный атлас почв Российской Федерации 2011]. Слева — чернозем южный, спра- почв Российской Федерации 2011]. Слева — почва палевая, ва — чернозем обыкновенный мицеллярно-карбонатный справа — почва палевая осолоделая
Учитывая, что геоморфологические и геологические факторы влияют на состав и особенности функционирования биоценозов через почву, в целях оптимизации существующей системы ООПТ предлагается новые охраняемые территории создавать с учетом разнообразия естественных почв. В значительно измененных сельскохозяйственным использованием районах ориентирами при организации новых охраняемых природных территорий могут служить предложенные к занесению в Красную книгу почв участки с целинными почвами под естественной или восстановленной растительностью. Ведущаяся в настоящее время работа над составлением Красной книги почв России способствует сохранению природного разнообразия естественных почв страны и помогает систематизировать работу по организации новых охраняемых природных территорий в значительно техногенно- и сельскохозяйственно-преобразованных регионах страны.
ЛИТЕРАТУРА
1. Добровольский Г.В. В.В. Докучаев как выдающийся эколог / / Вестник Московского университета. Сер.
17. Почвоведение. 1996. № 3. С. 3 — 8.
2. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, КолосС, 2004. 459 с.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
3. Карта Почвенно-географического районирования. М-б 1:15000000 / / Национальный атлас почв Россий-
ской Федерации / Гл. ред. С.А. Шоба, отв. ред. И.О. Алябина, Г.В. Добровольский, И.С. Урусевская, О.В. Чернова. М.: Астрель, АСТ, 2011. С. 198-201.
4. Карта растительности СССР (для высших учебных заведений). М-б 1:4000000, М.: ГУГК СССР, 1990.
5. Картографическая база данных по федеральным ООПТ России. М: Институт мировых ресурсов; Между-
народный социально-экологический союз, Прозрачный мир, Центр охраны дикой природы, 2002-2010.
6. Климентьев А.И., Чибилев А.А., Блохин Е.В., Грошев И.В. Красная книга почв Оренбургской области.
Екатеринбург: изд-во УрО РАН. 2001. 295 с.
7. Красная книга почв России / Ред. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. М.: МАКС-Пресс, 2009. 575 с.
8. Лысенко И., Гаспарян Н., Пищелев В., Смелянцева Н., Федотов М., Чебакова И. Государственные при-
родные заповедники и национальные парки России в 2000 году. М-б 1:7000000. М.: Роскартогра-фия, 2000.
9. Мельченко В.Е., Хрисанов В.Р., Митенко Г.В., Юрин В.О., Снакин В.В. Ландшафтный анализ системы
ООПТ России / / Использование и охрана природных ресурсов в России. 2004. № 6. С. 101 — 104.
10. Национальный атлас почв Российской Федерации / Гл. ред. С.А. Шоба, отв. ред. И.О. Алябина, Г.В. Доб-
ровольский, И.С. Урусевская, О.В. Чернова. М.: Астрель: АСТ, 2011. 632 с.
11. Никольский А.А., Румянцев, В.Ю. Зональная репрезентативность системы природных заповедников Рос-
сийской Федерации / / Актуальные проблемы экологии и природопользования. Вып. 2. Сб. науч. тр. М. Изд-во Российского университета дружбы народов. 2000 С. 73 — 81.
12. Снакин В.В., Веремеева А.А., Хрисанов В.Р. Ландшафтный анализ перспективной системы ООПТ России
// Использование и охрана природных ресурсов в России. 2006. № 6. С. 87—99.
13. Сыроечковский Е.Е., Рогачева Э.В. Особенности природы Сибири и заповедное дело / / Заповедники
Сибири. Заповедники России. Т. 1. М.: Логата, 1999. С. 8 — 18.
14. Урусевская И.С., Мартыненко И.А, Алябина И.О. Почвы. М-б 1:15000000 / / Национальный атлас России.
Т. 2. М.: Роскартография, 2007. С. 298 — 301.
15. Чернова О.В. Представленность почвенного покрова России в государственных заповедниках и нацио-
нальных парках. М-б 1:30000000 / / Национальный атлас почв Российской Федерации / Гл. ред. С.А. Шоба, отв. ред. И.О. Алябина, Г.В. Добровольский, И.С. Урусевская, О.В. Чернова. М.: Астрель, АСТ, 2011. С. 620 — 621.
16. Чернова О.В. Сохранение естественных почв на охраняемых природных территориях Российской Феде-
рации./ / Известия РАН. Серия географическая. 2012. № 2. С. 30 — 37.
17. Штильмарк Ф.Р. Историография российских заповедников (1895 — 1995). М.: Логата. 1996. 340 с.
18. Яницкая Т.О., Аксенов Д.А., Дубинин М.Ю., Есипова Е.С., Карпачевский М.Л., Пуреховский А.Ж. Оценка
репрезентативности, состояния и потенциальных угроз системе особо охраняемых природных территорий России [Электронный ресурс] / / Лесной бюллетень. 2003. № 23. Режим доступа: http: //forest.ru/rus./bulletin.
19. "G200 Maps (1999 — 2000): Terrestrial Ecoregions." WWF Global. WWF - World Wide Fund For Nature, 2001.
Web. <http://wwf.panda.org/about_our_earth/ecoregions/maps/>.
20. The U.S. Long Term Ecological Research Network Office, Gosz J.R., French C., Sprott P. The International Long
Term Ecological Research Network 2000. Perspectives from Participating Networks. Albuquerque, NM: University of New Mexico, Department of Biology, 2000. PDF-file. <http://intranet2.lternet.edu/sites / intranet2.lternet.edu/ files/documents/Network%20Publications/ILTER%20Books/ILTER%202000%2 0optimized%20and%20ocr.pdf>.
Цитирование по ГОСТ Р 7.0.11—2011:
Чернова, О. В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России с точки зрения сохранения разнообразия естественных почв [Электронный ресурс] / О.В. Чернова // Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. — 2016. — Т. 11. — Вып. 1: Система планета Земля. — Стационарный сетевой адрес: 2227-9490e-aprovr_e-ast11-1.2016.42.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
ASSESSMENT OF VIRGIN SOIL DIVERSITY IN
STATE NETWORK OF NATURE RESERVED AREAS OF RUSSIA
Olga V. Chernova, Sc.D. (Biology), Senior Researcher at A.N. Severtsov Institute of Problems of Ecology, Russian Academy of Sciences; Scientific Secretary at the RAS Scientific Council for Soil Science
E-mail: [email protected]; [email protected]
Spatial heterogeneity of soil cover is one of the most important factors determining ecosystems diversity. Geomorpholog-ical and geological factors, such as topography, water table and composition of groundwater, chemical and physical properties of parent material, as well as universal biosphere mechanisms of living nature distribution (zonal and local) influence greatly soils diversity. These factors influence composition and functioning of biocenosis through soils.
In my reseach, I estimated representation of Russian reserved areas network for conservation of natural soil's diversity on the base of cartographic information (Soil Map of the Russian Federation, 1:15.000.000 scale, and Geographic Database of Federal Protected Areas of Russia). This analysis has shown that reserve areas are irrationally allocated and not sufficient for comprising of Russian soil diversity. I have shown there are 16 soils and 8 soil complexes from among 76 Soils' Map legend divisions that are not represented in reserves and national parks. Soils with the most significant area and specific to certain regions of this list are the following: luvy-calcic and vorony-calcic chernozems are known as the most fertile soils of the entire world; unique soils, such as cambic and calcy-cambic cryosols existing in the only region of Earth (in Yakutiya); thaptoumbric albeluvisols that are very interesting from the scientific point of view. Taking into account the soil regulation role in ecosystems I suppose that the development of new natural reservations in designated areas will contribute to the optimization of reserved areas network of Russia. I opine that compilation of Red Data Book of Russian Soils may contribute to the preservation of soil diversity of the country.
Keywords: soil diversity, nature reserves, national parks, Red Data Book of soils.
References:
1. Cartographic Database on Russian Federal Protected Areas. Moscow: World Resources Institute Publisher, Interna-
tional Socio-Ecological Union Publisher, Transparent World Publisher, Wildlife Conservation Center Publisher, 2002-2010. (In Russian).
2. Chernova O.V. "Conservation of Natural Soil in Protected Natural Territories of the Russian Federation." Izvesti-
ya RAN. Seriya geograficheskaya [Regional Research of Russia] 2 (2012): 30 — 37. (In Russian).
3. Chernova O.V. "Representation of the Soil Cover of Russia's State Nature Reserves and National Parks.
1:30.000.000 Scale." National Atlas of Soils of the Russian Federation. Eds. S.A. Shoba, G.V. Dobrovolsky, I.S.
Urusevskaya, I.O. Alyabina, and O.V. Chernova. Moscow: Astrel Publisher, AST Publisher, 2011, pp.
620 — 621. (In Russian).
4. Dobrovolsky G.V. "V.V. Dokuchaev as an Outstanding Environmentalist." Bulletin of Moscow University. Series 17.
Soil Science 3 (1996): 3 — 8. (In Russian).
5. Dobrovolsky G.V., Urusevskaya I.S. Soil Geography. Moscow: Moscow University Publisher, KolosS Publisher,
2004. 459 p. (In Russian).
6. "G200 Maps (1999 — 2000): Terrestrial Ecoregions." WWF Global. WWF - World Wide Fund For Nature, 2001.
Web. <http://wwf.panda.org/about_our_earth/ecoregions/maps/>.
7. Klimentiev A.I., Chibilev A.A., Blokhin E.V., Groshev I.V. Red Book of Soils of Orenburg Region. RAS Ural Branch
Publisher, 2001. 295 p. (In Russian).
8. Lysenko I., Gasparyan N., Pishchelev V., Smelyantseva N., Fedotov M., Chebakova I. State Natural Reserves and Na-
tional Parks of Russia in 2000. 1:70.00.000 Scale. Moscow: Roskartografiya Publisher, 2000. (In Russian).
9. Melchenko V.E., Khrisanov V.R., Mitenko G.V., Yurin V.O., Snakin V.V. "Landscape Analysis of the System of Pro-
tected Areas in Russia". The Use and Protection of Natural Resources in Russia 6 (2004): 101 — 104. (In Russian).
10. Nikolsky A.A., Rumyantsev V.Yu. "Zonal Representativeness of the System of Natural Reserves of the Russian
Federation." Actual Problems of Ecology and Nature Management. Moscow: People's Friendship University of
Russia Publisher, 2000, issue 2, pp. 73 — 81. (In Russian).
11. Shoba S.A., Dobrovolsky G.V., Urusevskaya I.S., Alyabina I.O., Chernova O.V., eds. National Atlas of Soils of the
Russian Federation. Moscow: Astrel Publisher, AST Publisher, 2011, 632 p. (In Russian).
12. Shoba S.A., Dobrovolsky G.V., Urusevskaya I.S., Alyabina I.O., Chernova O.V., eds. "The Map of the Soil-
Geographical Zoning. 1:15.000.000 Scale." National Atlas of Soils of the Russian Federation. Moscow: Astrel
Publisher, AST Publisher, 2011, pp. 198 — 201. (In Russian).
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Чернова О.В. Оценка репрезентативности сети особо охраняемых природных территорий России
13. Shtilmark F.R. Historiography of the Russian Nature Reserves (1895-1995). Moscow: Logata Publisher, 1996. 340 p.
(In Russian).
14. Snakin V.V., Veremeeva A.A., Khrisanov V.R. "Landscape Analysis Perspective of the Protected Area System of
Russia". Use and Protection of Natural Resources in Russia 6 (2006): 87—99. (In Russian).
15. Syroechkovsky E.E., Rogacheva E.V. "Peculiarities of Siberia and Nature Reserve." Reserves of Siberia. Reserves of
Russia. Moscow: Logata Publisher, 1999, volume 1, pp. 8 — 18. (In Russian).
16. The Red Book of Soils of Russia. Moscow: MAKS Press, 2009. 575 p. (In Russian).
17. The U.S. Long Term Ecological Research Network Office, Gosz J.R., French C., Sprott P. The International Long
Term Ecological Research Network 2000. Perspectives from Participating Networks. Albuquerque, NM: University of New Mexico, Department of Biology, 2000. PDF-file. <http://intranet2.lternet.edu/sites /intranet2.lternet.edu/files/documents/Network%20Publications/ILTER%20Books/ILTER%202000%20 optimized%20and%20ocr.pdf>.
18. Urusevskaya I.S., Martynenko I.A, Alyabina I.O. "The Soils. 1:15.000.000 Scale." National Atlas of Russia. Moscow:
Roskartografiya, 2007, volume 2, pp. 298 — 301. (In Russian).
19. Vegetation Map of the USSR (For High Schools). 1:40.00.000 Scale. Moscow: USSR Main Department of Geodesy and
Cartography Publisher, 1990. (In Russian).
20. Yanitskaya T.O., Aksenov D.A., Dubinin M.Yu., Esipova E.S., Karpachevsky M.L., Purekhovskiy A.Zh. "Assess-
ment of Representativeness, Condition and Potential Threats to the System of Specially Protected Natural Territories of Russia." Forest Bulletin 23 (2003). Web. <http://forest.ru/rus./bulletin>. (In Russian).
Cite MLA 7:
Chernova, O. V. "Assessment of Virgin Soil Diversity in State Network of Nature Reserved Areas of Russia." Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time 11.1 ('The Earth Planet System') (2016). Web. <2227-9490e-aprovr_e-ast11-1.2016.42>. (In Russian).
