МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

 

 
«РОЛЬ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА СЕЛЬСКИХ ТЕРРИТОРИЙ В ОБЕСПЕЧЕНИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ АПК»
 
(МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ)
 
Москва 2007


УДК 582:502:005.936.2


СОПРЯЖЕННЫЙ АНАЛИЗ ЭТАЛОННЫХ ФЛОРОЦЕНОТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ УССУРИЙСКОГО ЗАПОВЕДНИКА

Г.А. Белая, В.Л. Морозов
ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»,
г. Москва, Россия

 

On the base of the quantity assessments of the florocoenotic complexes of nature reserved the distribution on territories and zone subdivision were performed for the optimization of the nature protection.

Существующая практика выделения особо охраняемых природных территорий без учета их многофункционального назначения и биологического разнообразия экосистем нуждается в специальном планировании размерности заповедно-эталонных комплексов. В связи с этим при формировании сети охраняемых природных объектов необходимо проведение инвентаризации флоры, растительности и животного мира специалистами, анализ динамики биоты и прогноз оптимизации территории резерватов.
В качестве подхода к оценке оптимальных размеров абсолютно-заповедного ядра и эталонных участков предлагаем использовать результаты флороценотического анализа таёжных экосистем Уссурийского заповедника им. В.Л.Комарова на основе методов многомерного анализа. Для исследований использованы результаты геоботанических и флористических наблюдений в заповеднике и литературные источники. При организации заповедника в 1932 г. под его территорию было отведено 17 тыс. га лесных массивов в верхнем течении р. Комаровки. В 1972 г. к этому участку был присоединён крупный массив и общая площадь заповедника достигла 40,4 тыс. га. На основе анализа геоботанических материалов выделены основные растительные формации заповедника, определено их территориальное распределение (рис. 1). Видовой состав сосудистых растений заповедника насчитывает свыше 870 видов. Общий флористический список включает 47 видов, рекомендованных к региональной охране, 15 из них внесены в  Красную книгу [1].

Рис. 1. Схема лесной растительности Уссурийского заповедника

Анализ флоры заповедника показал, что 57 % сосудистых растений от всего видового состава встречаются здесь редко и даже очень редко. Учитывая, что площадь заповедника невелика, на его территории под охраной находится 45% видового состава редких растений флоры южной части Приморья. По видовой насыщенности на единицу площади (альфа разнообразие ) Уссурийский заповедник занимает ведущее место после Дальневосточного государственного морского заповедника и заповедника «Кедровая падь» в ряду эталонных резерватов с богатым флористическим составом. Почти 99% площади заповедника занято лесной растительностью, представленной двумя высотными поясами с хвойно-широколиственными и пихтово-еловыми лесами. Для анализа были выделены растительные комплексы различного фитоценотического уровня (от групп формаций до групп ассоциаций), отражающие своеобразие растительного покрова заповедника: 1. Кедрово широколиственные; 2. Елово-широколиственные; 3. Ильмовые; 4. Ясеневые; 5. Дубовые; 6. Осоково-разнотравные; 7. Цельнолистно-пихтово-широколиственные; 8. Почкочешуйно-пихтово-широколиственные; 10. Широколиственные; 11. Сосновые (сосна густоцветковая); 12. Берёзовые; 13. Кедрово-еловые; 14. Ольховые; 15. Порослевые закустаренные; 16. Залежи с сорной растительностью; 17. Елово-почкочешуйно-пихтовые.
Ведущая растительная формация – кедровники. Их общая площадь составляет 42 % от лесопокрытой территории. К этой формации приурочено 370 видов растений, из которых 28 рекомендованы к региональной охране. Ельники занимают в заповеднике свыше 20 % территории, с ними связано произрастание 210 видов. Заслуживают внимания по флористическому богатству цельнолистнопихтарники (5 % территории, около 100 видов), дубняки (3 % площади, 135 видов), ильмовники и ясеневики (по 5 % территории, 200 и 190 видов, соответственно). Скальные биотопы в заповеднике имеют ограниченное распространение, но здесь произрастают около 140 видов. Следовательно, основные растительные формации включают от 100 до 370 видов и характеризуются высоким флористическим богатством.
Флористические списки видов, формирующих различные фитоценозы, геометрически изображали в виде вершин графа, а аналитически записывали булевым вектором. Компоненты вектора обозначают присутствие или отсутствие вида в данном списке и соответственно принимают только два значения – ноль и единица. Связи между вершинами определяли путём вычисления мер включения (или сходства) и сравнения их с пороговой величиной. При величине меры включения или сходства больше заданной пороговой считается, что связь между объектами  есть, если она меньше, то связь отсутствует.  Геометрически связь изображается дугой, соединяющей вершины графа. При значительном отличии состава фитоценозов целесообразно определить степень включения одного списка в другой.
На основе общего перечня флоры с использованием теоретико-графовых методов была построена матрица мер пересечения, из которой были выявлены различия растительных сообществ по ботаническому разнообразию (от 45 до 370 видов). В связи с этим оказалось более приемлемым сделать анализ несимметричных отношений включения-сходства. При оценке матрицы мер включений отмечена резкая  асимметрия. Например,  видовой состав  кедровников включается во флору ельников на 53 %, а ельников в кедровники на 92. По материалам оценки матрицы включений при порогах  90, 70, и 50 % были построены графы включения – сходств (рис. 2). Пороговая величина избиралась таким образом, чтобы граф имел связи, но не перегружался ими.

Рис. 2. Графы включения – сходства флористического состава основных фитоценозов
при пороге 90% (А) и 70% (Б)

В результате анализа полученных результатов установлено, что наибольшее включение наблюдается в основных, преимущественно коренных лесных  формациях  (кедровники, ельники, цельнолистнопихтарники, ильмовники, ясеневики,  почкочешуйнопихтарники). Ботанический состав этих лесов при пороге равном 50 % включается во флору кедровников. Некоторые растительные сообщества при таком пороге оказались изолированными. Наиболее слабые связи у  изолированных фитоценозов достигали 17 %. Обнаружено, что флористический состав некоторых группировок (например, из сосны густоцветковой и др.) не самобытен и повторяется с различной полнотой во всех растительных формациях заповедника [2]. Специфического видового состава не имеют леса из дуба монгольского, что подтверждает их вторичное происхождение и дает основание для включения в особую функциональную группу.
На основе полученных данных было построено оптимально ориентированное дерево, позволившее выделить важнейшие флороценотические группы растительного покрова заповедника и оценить силу связи между ними (рис. 3).

 

Рис. 3. Оптимальное ориентированное дерево флороценотических комплексов

Таким образом, использование теоретико-графовых методов помогло отразить особенности естественного разделения растительности и определить основные центры разнообразия фитоценозов и генофонда территории заповедника. К резерватам мы отнесли исключительно коренные типы девственных лесов, а все трансформированные, вторичные и фрагментарные группировки выделили в особую категорию. 
Следует отметить удачное первоначальное выделение охраняемой территории под Супутинский заповедник, способствовавшее сбережению ядра ценных лесных формаций и поддержанию высокого биологического  разнообразия природных экосистем. Последующее расширение  площади заповедника не внесло существенного обогащения его  фитогено- и ценофонда, но оказало положительное влияние на восстановление обедненных лесов и стабилизацию  крупного островного таежного комплекса, окруженного урбанизированными районами на юге Приморья. Наиболее важным и ценным узлом сохранения живой природы в заповеднике остается зона девственных кедровников и цельнолистнопихтарников. В пределах распространения последних необходимо обеспечить режим абсолютной заповедности. Функциональное назначение территории и  ее  зонирование в  заповеднике должны строго разграничиваться в рамках выделенных групп и обязательно закрепляться в соответствующих нормативных положениях.
Необходимо отметить, что использование аналогичного подхода позволяет оптимизировать задачу выделения природных охраняемых территорий в различных природно-географических зонах и административных районах. Кроме того, полученные результаты дают возможность планировать рациональное использование территориальных растительных ресурсов и локальных участков.

Библиографический список

    •    Белая Г.А., Морозов В.Л. Редкие виды сосудистых растений Уссурийского заповедника им. В.Л.Комарова. /Охрана редких видов сосудистых растений советского Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. С. 23-29.
    •    Белая Г.А., Морозов В.Л. Многомерный анализ структурной организации биоты и биоценозов для природоохранного ранжирования и зонирования территорий. /Проблемы сохранения и восстановления степных экосистем. – Оренбург: ОГУ, 1999. С. 31-32.