CC BY
37
ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА
Таблица
Рентная оценка лесных ресурсов для разных сценариев развития лесного рынка региона
Вид рубки леса Спрос на круглые лесоматериалы
1 сценарий (современный) 2 сценарий (сбалансированный)
тыс. руб. руб./ м3 тыс. руб. руб./ м3
Сплошная 12481,0 213 24020.4 409
Добровольно-выборочная:
защитные леса 936,4 85 34365,5 309
эксплуатационные леса 675,2 31 3956,6 196
стандартизация способов доступа к информации и ее корректной интерпретации, обеспечение безопасности информации, а также юридические вопросы совместного использования информации (в том числе интеллектуальной собственности).
По сути дела, это набор интеллектуальных инструментальных средств, поддер-
живающих совместное создание, управление, изменение и использование данных о природном ресурсе.
Библиографический список
1. Починков, С.В. Экономические основы устойчивого лесопользования. Эффективное освоение и воспроизводство лесных ресурсов / С.В. Починков. - СПб: ПРОФИКС, 2007.
разработка методики выделения экологического ядра лесного массива посредством цифровых картографических моделей
А.А. ЛИХАЧЕВ, асп. каф. экологии и защиты леса МГУЛ
В настоящее время в условиях сокращения площади лесных массивов в городских и пригородных зонах и возрастающей нагрузки на оставшиеся участки леса все большую актуальность приобретает экологическое планирование территорий и обоснование создания в наиболее значимых из них особо охраняемых природных территорий (ООПТ). В целях поддержания устойчивости природного каркаса в администрации г. Королева была поставлена задача формирования сети ООПТ местного значения на базе наиболее ценных участков сохранившихся природных экосистем города [6]. При этом, как правило, в урбанистических ландшафтах представляет сложность ограничение рекреации и введение запрета массового посещения. Наиболее возможно упорядочивание рекреации в соответствии с экологическим зонированием территории путем создания дорожно-тропиноч-ной сети и рекреационной инфраструктуры в буферной зоне природной территории. В
связи с этим важной научно-прикладной задачей является совершенствование методологии экологического зонирования территорий в локальном масштабе с учетом природных и антропогенных факторов.
Целью работы является разработка методики выделения экологического ядра лесного массива посредством ГИС и обоснование с учетом этого функционально-экологического зонирования модельного лесного массива.
При решении поставленных задач в комплексе использовались методы стационарного лесоэкологического мониторинга и математико-картографические методы с использованием программы Surfer 10.
Лесоэкологические методы. При изучении рекреационного влияния на лесные биогеоценозы посредством проведения одновременных наблюдений на участках одного и того же типа леса (или в одних и тех же условиях местообитания), но с разной степенью
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2011
67
ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА
рекреационного воздействия и находящихся в силу этого на разных стадиях рекреационной дигрессии можно получить результат, сходный с длительными стационарными наблюдениями на одних и тех же участках, но в более краткие сроки [10].
В ходе полевого рекогносцировочного обследования территории городского лесного массива были выбраны характерные ценозы так, чтобы обеспечить послойно-ландшафтную выборку для закладки пробных площадей для проведения лесоэкологического мониторинга. Программа последнего включает оценку жизнеспособности лесного фитоценоза по лесопатологическим критериям (соотношение деревьев по породам, по ступеням толщины и категориям состояния с учетом пораженности болезнями и поврежденности вредителями) и степени рекреационной нару-шенности по структуре видового состава тра-вяно-кустарничкового яруса, а также исследование структурного разнообразия элементов лесного биогеоценоза [2]. На основе результатов наблюдений на пробных площадях рассчитываются интегральные индикаторные показатели - индекс жизнеспособности древостоя [9] и индекс структурного разнообразия. Первый показатель характеризует продукционную функцию биоценоза, второй
- отражает степень сохранности лесного видового разнообразия через спектр местообитаний, сохранившихся в лесном биогеоценозе в условиях рекреационного воздействия [3].
Математико-картографические методы. Картографирование выделов растительности дает возможность увидеть дискретное географические распределение ее в пространстве. Однако в полной мере возможности геоинформационного подхода в лесоэкологических исследованиях открываются при переходе от дискретных к непрерывным географическим распределениям. В основе такого подхода лежит интерполяция
- прогнозирование значений с помощью определенным образом подобранных функций, зависящих от значения признака в опорных точках. Вид этих функций может быть разным и должен быть определен исходя из сущности интерполированного показателя. Принци-
пы географической интерполяции позволяют продолжать выявленные закономерности (связи, тенденции развития) в будущее время, на неизвестную территорию, на неизученный объект, что особенно важно для географического прогноза и мониторинга [4].
Процедуры построения карт изолиний в программе Surfer требуют, чтобы данные были представлены в формате сеточного [GRD] файла. Для того чтобы получить сеточные файлы, мы сначала создали XYZ файлы данных, где X,Y - координаты местности (определялись с помощью GPS), а Z - значение показателя для каждой конкретной точки. Сеточный файл накладывается на карту местности, и полученная карта отражает распределение значений на выбранной территории. Анализ такого распределения позволяет выявить новые закономерности.
При разработке алгоритма обработки данных был использован опыт геостатистики, ранее применявшийся преимущественно в геологических исследованиях [8], но находящий все большее применение в картографировании лесоэкологических показателей [7] и ряда компонентов растительности и животного населения [5]. Для наиболее объективного отображения исследуемых явлений был использован кригинг - метод интерполяции, учитывающий не только удаленность исходных точек от интерполируемых, но и их взаиморасположение; при этом близкие друг к другу исходные точки считаются более коррелированными и потому получают меньший вес [1].
Лесной массив «Сосновый бор» расположен в северной части г. Королева на правом берегу реки Клязьмы. С севера он ограничен руслом реки, а с юга и запада - улицей Советской. В состав участка входят пойменные луга (в северной части), леса на высокой пойме и надпойменной террасе (в южной). Он вытянут с северо-запада на юго-восток, ширина составляет 200-300 м, а длина - около 600 м. Сосновый бор связан с другими природными территориями в пределах Королева посредством реки Клязьма, являющейся естественным экологическим коридором. Коренная растительность представлена еловыми и сосновыми сообществами и занима-
68
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2011
Рис. 1. Жизнеспособность древостоя в лесном массиве Сосновый бор
О 120 240 360 480 800 п
Рис. 2. Структурное разнообразие в лесном массиве Сосновый бор
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2011
69
ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА
О 120 240 360 480 600 »
Рис. 3. Положение экологического ядра в лесном массиве Сосновый бор (выделено темно-зеленым)
ет более 50 % всей лесной площади участка. Участки рекреационно-производных типов леса представлены древостоями с преобладанием лиственных пород: березы, липы и клена платанолистного.
Картина распределения состояния древостоев в пространстве на основе значений соответсвующего индекса позволяет выделить зону максимальной жизнеспособности древесной растительности на природной территории (рис. 1). В нее входит остров на Старичном озере, растительность которого ввиду своей изоляции представлена наименее нарушенными сообществами. Наиболее нарушены периферийные территории лесного массива, непосредственно примыкающие к жилым районам и автомобильным дорогам.
Наибольшие значения индекса структурного разнообразия получены для центральной части лесного массива (показатель индекса более 1.7). Здесь располагаются наиболее
ценные ценозы, которые образуют ядро биоразнообразия лесного массива (рис. 2).
При помощи наложения контуров со значениями индекса жизнеспособности древостоя более 6,8 и индекса структурного разнообразия более 1,78 получена пространственная модель территории с выделением экологического ядра (рис. 3). Выделение экологического ядра территории позволяет произвести планирование территории с учетом рекреационного использования. Для устойчивого развития территории необходимо произвести регулирование рекреационной нагрузки путем создания рекреационной инфраструктуры в буферной зоне проектируемой ООПТ.
Библиографический список
1. Андрианов, В.Ю. Англо-русский толковый словарь по геоинформатике / В.Ю. Андрианов. - М.: Дата+, 2001. - 122 с.
70
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2011
ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА
2. Беднова, О.В. Мониторинг биоразнообразия лесных и урбоэкосистем / О.В. Беднова, под ред. В.С. Шалаева, Е.Г. Мозолевской. // Мониторинг состояния лесных и городских экосистем: - М.: МГУЛ, 2004. - С. 39-51.
3. Беднова, О.В. Структурное разнообразие лесных биогеоценозов как параметр лесоэкологического мониторинга городских охраняемых природных территорий / О.В. Беднова // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2009. - С. 182-191.
4. Берлянт, А.М. Теория геоизображений / А.М. Бер-лянт. - М.: ГЕОС, 2006. - 262 с.
5. Дега, Н.С. Динамика основных компонентов ландшафта Карачаево-Черкесии в условиях меняющегося климата и хозяйственной деятельности: автореф. дисс. ... канд. геогр. наук / Н.С. Дега - Ростов-на-Дону, 2010. - 165 с.
6. Лихачев, А.А. Методические подходы к разработке экологической сети на основе лесных экосистем
г. Королева / А.А. Лихачев // Образование и наука для устойчивого развития. Материалы конференции. - Ч. 1. - М., 2010. - С. 14-15.
7. Лихачев, А.А. Экологическое зонирование территории городского лесного массива с использованием ГИС (на примере г. Королева) / А.А. Лихачев // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2011.
8. Матерон, Ж. Основы прикладной геостатистики / Ж. Матерон. - М.: Мир, 1968. - 408 с.
9. Мозолевская, Е.Г. Информационное обеспечение урбомониторинга / под ред. В.С. Шалаева, Е.Г. Мозолевской // Мониторинг состояния лесных и городских экосистем. - М.: МГУЛ, 2004. - С. 108-123.
10. Рысин, Л.П. Влияние рекреационного лесопользования на отдельные компоненты биогеоценозов сосновых и березовых лесов / Л.П. Рысин, Г.П. Рысина // Природные аспекты рекреационного использования леса. - М.: Наука, 1987.
ПОДЕРЕВНАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ МНОГОВИДОВОГО РАЗНОВОЗРАСТНОГО НАСАЖДЕНИЯ (PIXTA)
С.В. ЛЕБЕДЕВ, соискатель каф. информационных технологий в лесном секторе МГУЛ, С.И. ЧУМАЧЕНКО, проф. каф. информационных технологий в лесном секторе МГУЛ, д-р биол. наук
К настоящему времени разработано большое количество моделей динамики насаждений, основанных на различных гипотезах. Применяя оригинальные подходы для построения своих моделей, авторы учитывают различное количество всевозможных параметров, а также используют разную степень детализации при описании и моделировании процессов развития как отдельных деревьев, так и насаждения в целом.
Одними из первых моделей были так называемые GAP-модели [7], которые для прогнозирования развития насаждения использовали ограниченную территорию (GAP), на которой произрастает группа разновозрастных деревьев разных видов, и рассматривали их как неделимую единицу моделирования со своими характеристиками. Моделирование осуществляли посредством взаимодействия внутри ГЭПа, не принимая во внимание процессы, происходящие между GAP-ами. Такие модели позволяют обрабатывать или моделировать развитие насажде-
[email protected] ния на достаточно больших площадях путем аппроксимации результатов моделирования одного GAPа на подобные лесные участки с минимальными временными затратами, но также обладают недостатками, которые не позволяют достаточно детально проследить влияние соседних GAP, в первую очередь посредством затенения и наличия семян тех или иных видов.
По детализации описания характеристик индивидуумов и применяемым подходам развития дерева данные модели можно условно разделить на 3 группы: физиологические, структурные и индивидуально ориентированные модели.
Физиологические модели [10, 12] основаны на имитации физиологических особенностей индивидуума. Данные модели оперируют такими величинами, как масса сухого вещества, синтезированная на этапе фотосинтеза и затраченная на дыхание и рост как дерева в целом, так и отдельных его частей (ветви, хвоя или листва, ствол, корни).
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2011
71
