Комплексная оценка состояния лесных генетических резерватов Свердловской области с помощью методов дистанционного и наземного обследования

УДК

581.524:502.55:630*

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2017.1.104

Аннотация

В целях сохранения генетических ресурсов основных видов – лесообразователей в 1983-84 гг. на территории Свердловской области выделено 111 лесных генетических резерватов. Для оценки современного состояния данного вида охраняемых природных территорий проанализированы спутниковые снимки всех лесных генетических резерватов и проведено наземное обследование 15 из них. По спутниковым снимкам с помощью разработанных специализированных шкал определены: доля антропогенно нарушенной территории резерватов, наличие и выраженность безлесной буферной зоны вокруг них, соответствие системы выделения границ резерватов GPS-метками задачам ее практического использования. Выявлена степень нарушенности резерватов: более 20 % территории нарушено у 54, 10…20 % – у 25, 5…10 % – у 6, 0…5 % – у 21; для 5 резерватов данных нет. Установлено отсутствие полноценной безлесной буферной зоны у всех 111 резерватов. Только 30 из них имеют более или менее выраженную безлесную зону вдоль части границ, остальные окружены сплошным лесным массивом. Таксационные характеристики древостоев свидетельствуют о высоких лесоводственных показателях насаждений. Санитарное состояние древостоев:  слабо-поврежденные – 11, неповрежденные – 4. Для всех обследованных резерватов средний индекс жизненного состояния деревьев составляет  2,2, дефолиация (изреженность кроны) – до 27 %, дехромация (пожелтение хвои) – 9 %. Показано, что комплексный подход к оценке состояния лесных генетических резерватов, сочетающий методы дистанционного и на-земного лесоводственно-таксационного обследования древостоев, существенно повышает объективность получаемой информации и является перспективным для разработки системы мониторинга состояния существующих, а также создания новых резерватов в Российской Федерации. Предложены конкретные мероприятия по сохранению и улучшению состояния обследованных территорий.

Сведения об авторах

С.А. Шавнин, д-р биол. наук, проф., вед. науч. сотр.

В.А. Лебедев, мл. науч. сотр.

В.А. Галако, канд. с.-х. наук, ст. науч. сот.

В.Э. Власенко, канд. биол. наук, ст. науч. сотр.

Ботанический сад Уральского отделения РАН, ул. 8 Марта, д. 202а, г. Екатеринбург, Россия, 620144; e-mail: common@botgard.uran.ru

Ключевые слова

генетический резерват, лесоводственно-таксационная оценка состояния сосновых насаждений, анализ спутниковых снимков, дистанционные методы

Источник финансирования

Работа выполнена при финансовой поддержке комплексной программы Уральского отделения РАН (проект № 15-12-4-21).

Для цитирования

Шавнин С.А., Лебедев В.А., Галако В.А., Власенко В.Э. Комплексная оценка состояния лесных генетических резерватов Свердловской области с помощью методов дистанционного и наземного обследования // Лесн. журн. 2017. № 1. С. 104–118. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.1.104

Литература

1. Алексеев А.С. Мониторинг лесных экосистем: учеб. пособие для вузов. СПб.: ЛТА, 1997. 116 с.

2. В 2014 г. дистанционным космическим мониторингом будет охвачено 8 лесничеств Свердловской области // Новости Департамента лесного хозяйства по Уральскому федеральному округу от 20.01.2014. Режим доступа: http://www.rosleshoz.gov. ru/dep/ural/press/425. Дата обращения: 24.01.2016.

3. Временная методика по учету сосновых насаждений, подверженных влиянию промышленных выбросов (для опытно-производственной проверки). М.: ВНИИЛМ Гослесхоза СССР, 1986. 34 с.

4. Границы особо охраняемых природных территорий Свердловской области // Приложение к рукописному отчету для Министерства природных ресурсов Свердловской области. Екатеринбург: Уральская геологосъемочная экспедиция, 2004.

5. Колесников Б.П., Зубарева Р.С., Смолоногов Е.П. Лесорастительные условия
и типы лесов Свердловской области. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. 176 с.

6. Мамаев С.А. Принципы выявления и сохранения генетических ресурсов древесных растений в лесах СССР // Лесн. хоз-во. 1984. № 11. С. 35–38.

7. Махнёв А.К. Проблемы выделения и сохранения лесных генетических резерватов в районах расположения крупных промышленных центров на Урале // Хвойные бореальной зоны. 2010. Т. XXVII, № 1-2. С. 131–135.

8. Положение о выделении и сохранении генетического фонда древесных пород в лесах СССР. М.: Госкомлес СССР, 1982. 22 с.

9. Постановление Правительства Свердловской области от 17 янв. 2001 г.
№ 41-ПП «Об установлении категорий, статуса и режима особой охраны особо охраняемых природных территорий областного значения и утверждении перечней особо охраняемых природных территорий, расположенных в Свердловской области» (с изменениями от 2002–2014 гг.) // Документы министерства природных ресурсов и экологии Свердловской области. Режим доступа: mprso.ru/users/41-пп.docx.docx. Дата обращения: 24.01.2016.

10. Санитарные правила в лесах России. М.: Наука, 1998. 16 с.

11. Санников С.Н., Гришина И.В. Экспериментальное изучение дальности разлета пыльцы сосны в древостое // Экология. 1979. № 1. С. 91–93.

12. Санников С.Н., Петрова И.В. Дифференциация популяций сосны обыкновенной. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 247 с.

13. Санников С.Н., Шавнин С.А., Санникова Н.С., Петрова И.В. Эколого-генетические принципы выделения и классификации лесных генетических резерватов  // Экология. 2015. № 1. С. 3–8.

14. Цветков В.Ф., Лесинский Е.А., Армалайтис К.Э., Пархимович Т.А. Мониторинг состояния лесов Европейского Севера: метод. рекомендации. Архангельск: АГТУ, 1995. 35 с.

15. Шавнин С.А., Галако В.А., Власенко В.Э.  и др. Лесоводственная характеристика и состояние лесных генетических резерватов Среднего Урала // Вестн. МГУЛ–Лесн. вестн. 2014. № 4. С. 63–70.

16. Шавнин С.А., Галако В.А., Власенко В.Э., Лебедев В.А. Особенности организации лесных генетических резерватов на Среднем Урале // Изв. Оренбургского гос. аграрного ун-та. 2012. № 4. С. 222–225.

17. Bitterlich W. The Relascope Idea: Relative Measurements in Forestry. UK, Farnham, 1984. 242 p.

18. Manual on Methods and Criteria for Harmonized Sampling, Assessment, Monitoring and Analysis of the Effects of Air Pollution on Forests. International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP Forests). UNECE. Hamburg; Geneva, 1986. 97 p.

19. Manual on Methods and Criteria for Harmonized Sampling, Assessment, Monitoring and Analysis of the Effects of Air Pollution on Forests. International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP Forests). UNECE. Hamburg; Geneva, 1994. 177 p.

20. Stern K., Roche L. Genetics of Forest Ecosystems. Ecological Studies, 1974,
vol. 6. 332 p.

Поступила 18.01.16

Ссылка на английскую версию:

Integrated Assessment of Forest Genetic Reserves of the Sverdlovsk Region by the Methods of Remote and Ground Survey

UDC 581.524:502.55:630*

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.1.104 

Integrated Assessment of Forest Genetic Reserves of the Sverdlovsk Region
by the Methods of Remote and Ground Survey

S.A. Shavnin, Doctor of Biological Sciences, Professor, Senior Research Scientist

V.A. Lebedev, Research Assistant

V.A. Galako, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Research Officer

V.E. Vlasenko, Candidate of Biological Sciences, Senior Research Officer

Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. 8 Marta, 202A, Yekaterinburg, 620144, Russian Federation; e-mail: common@botgard.uran.ru

In order to preserve the genetic resources of the main forest-forming species 111 forest genetic reserves (FGR) were allocated in the Sverdlovsk region in 1983–1984. The satellite images analysis of FGR and a ground survey of 15 of them were carried out to assess the current state of those protected areas. Using the satellite images and the developed specialized scales we defined the proportion of the anthropogenic disturbed FGR territory, the treeless buffer zones around reserves, and the compatibility of the GPS-tags boundary allocation system of FGR with the problems of its practical use. The analysis revealed the following degrees of FGR disturbance: 54 FGR had more than 20 % of the disturbed area; 25 – 10…20 %;
6 – 5…10 %; 21 – 0…5 %. We did not obtain data of 5 reserves. All of 111 FGR did not have proper treeless buffer zones. Only 30 FGR had a treeless zone along the borders. The rest of them were surrounded by the forestland. Forest measurement data of the stands indicated a high rate of silvicultural parameters of plantations. The sanitary state of the stands was also observed: 11 FGR were slightly damaged, 4 FGR were not damaged. The average vital index of trees of all examined FGR was 2.2; defoliation (thinning of the crown) was up to 27 %; dehromation (or needles yellowing) was 9 %. The comprehensive approach to the FGR state assessment, combining the methods of remote and ground silvicultural and taxation survey of the stands significantly increased the objectivity of the received information. This approach is promising for the development of the monitoring system of existing FGR, as well as for the creation of new reserves in the Russian Federation. The specific measures for conservation and improvement of the surveyed areas are proposed.

Keywords: genetic reserve, silvicultural and taxation assessment of pine plantations, satellite image analysis, remote sensing method.

REFERENCES

1. Alekseev A.S. Monitoring lesnykh ekosistem [Monitoring of Forest Ecosystems]. Saint Petersburg, 1997. 116 p.

2. V 2014 g. distantsionnym kosmicheskim monitoringom budet okhvacheno 8 lesnichestv Sverdlovskoy oblasti [8 Forestries of the Sverdlovsk Region will Be Covered by a Remote Space Monitoring in 2014]. Novosti Departamenta lesnogo khozyaystva po Ural'skomu federal'nomu okrugu ot 20.01.2014 [News of the Forestry Department in the Ural Federal District Dt. 01.20.2014]. Available at: http://www.rosleshoz.gov.ru/dep/ ural/press/425 (accessed 24.01.2016).

3. Vremennaya metodika po uchetu sosnovykh nasazhdeniy, podverzhennykh vliyaniyu promyshlennykh vybrosov (dlya opytno-proizvodstvennoy proverki) [The Temporary Method of Accounting of Pine Plantations Affected by Industrial Emissions (for the Experimental Production Test)]. Moscow, 1986. 34 p.

4. Granitsy osobo okhranyaemykh prirodnykh territoriy Sverdlovskoy oblasti [The Boundaries of Protected Areas of the Sverdlovsk Region]. Prilozhenie k rukopisnomu otchetu dlya Ministerstva prirodnykh resursov Sverdlovskoy oblasti [The Annex to the Manuscript Report for the Ministry of Natural Resources of the Sverdlovsk Region]. Yekaterinburg, 2004.

5. Kolesnikov B.P., Zubareva R.S., Smolonogov E.P. Lesorastitel'nye usloviya i tipy lesov Sverdlovskoy oblasti [Forest Conditions and Forest Types of the Sverdlovsk Region]. Sverdlovsk, 1974. 176 p.

6. Mamaev S.A. Printsipy vyyavleniya i sokhraneniya geneticheskikh resursov drevesnykh rasteniy v lesakh SSSR [Principles for Identification and Conservation of Genetic Resources of Woody Plants in the Forests of the USSR]. Lesnoe khozyaystvo, 1984, no. 11, pp. 35–38.

7. Makhnev A.K. Problemy vydeleniya i sokhraneniya lesnykh geneticheskikh rezervatov v rayonakh raspolozheniya krupnykh promyshlennykh tsentrov na Urale [Problems of Selection and Conservation of Forest Genetic Reserves in the Areas of Location of Industrial Hubs in the Urals]. Khvoynye boreal'noy zony [Conifers of the Boreal Area], 2010, vol. XXVII, no. 1-2, pp. 131–135.

8. Polozhenie o vydelenii i sokhranenii geneticheskogo fonda drevesnykh porod v lesakh SSSR [Regulations on the Selection and Conservation of the Genetic Stock of Trees in the Forests of the USSR]. Moscow, 1982. 22 p.

9. Postanovlenie Pravitel'stva Sverdlovskoy oblasti ot 17 yanv. 2001 g. № 41-PP «Ob ustanovlenii kategoriy, statusa i rezhima osoboy okhrany osobo okhranyaemykh prirodnykh territoriy oblastnogo znacheniya i utverzhdenii perechney osobo okhranyaemykh prirodnykh territoriy, raspolozhennykh v Sverdlovskoy oblasti» (s izmeneniyami ot 2002–2014 gg.) [Resolution of the Government of the Sverdlovsk Region No. 41-PP Dt. January 17, 2001 “On the Establishment of Categories, Status and Special Protection of Protected Natural Areas of Regional Importance, and Approval of Lists of Protected Areas Located in the Sverdlovsk Region” (as Amended in 2002–2014)]. Dokumenty ministerstva prirodnykh resursov i ekologii Sverdlovskoy oblasti [Documents of the Ministry of Natural Resources and Environment of the Sverdlovsk Region]. Available at: http://www.mprso.ru/users/41-pp.docx.docx (accessed 24.01.2016).

10. Sanitarnye pravila v lesakh Rossii [Sanitary Rules in Forests of Russia]. Moscow, 1998. 16 p.

11. Sannikov S.N., Grishina I.V. Eksperimental'noe izuchenie dal'nosti razleta pyl'tsy sosny v drevostoe [Experimental Study of the Pine Pollen Range Expansion in the Stand]. Ekologiya [Russian Journal of Ecology], 1979, no. 1, pp. 91–93.

12. Sannikov S.N., Petrova I.V. Differentsiatsiya populyatsiy sosny obyknovennoy [Differentiation of Scots Pine Populations]. Yekaterinburg, 2003. 247 p.

13. Sannikov S.N., Shavnin S.A., Sannikova N.S., Petrova I.V. Ekologo-geneticheskie printsipy vydeleniya i klassifikatsii lesnykh geneticheskikh rezervatov [Environmental and Genetic Principles of Selection and Classification of Forest Genetic Reserves]. Ekologiya [Russian Journal of Ecology], 2015, no. 1, pp. 3–8.

14. Tsvetkov V.F., Lesinskiy E.A., Armalaytis K.E., Parkhimovich T.A. Monitoring sostoyaniya lesov Evropeyskogo Severa: metod. rekomendatsii [North European Forests Stock Monitoring]. Arkhangelsk, 1995. 35 p.

15. Shavnin S.A., Galako V.A., Vlasenko V.E. et al. Lesovodstvennaya kharakteristika i sostoyanie lesnykh geneticheskikh rezervatov Srednego Urala [Silvicultural Characteristic and State of Forest Genetic Reserves of the Middle Urals]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa – Lesnoy vestnik [Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy Vestnik], 2014, no. 4, pp. 63–70.

16. Shavnin S.A., Galako V.A., Vlasenko V.E., Lebedev V.A. Osobennosti organizatsii lesnykh geneticheskikh rezervatov na Srednem Urale [Specifics of Forest Genetic Reserves in the Middle Urals]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Izvestia of Orenburg State Agrarian University], 2012, no. 4, pp. 222–225.

17. Bitterlich W. The Relascope Idea: Relative Measurements in Forestry. UK, Farnham, 1984. 242 p.

18. Manual on Methods and Criteria for Harmonized Sampling, Assessment, Monitoring and Analysis of the Effects of Air Pollution on Forests. International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP Forests). UNECE. Hamburg; Geneva, 1986. 97 p.

19. Manual on Methods and Criteria for Harmonized Sampling, Assessment, Monitoring and Analysis of the Effects of Air Pollution on Forests. International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP
Forests). UNECE. Hamburg; Geneva, 1994. 177 p.

20. Stern K., Roche L. Genetics of Forest Ecosystems. Ecological Studies, 1974,
vol. 6. 332 p. 

Received on January 18, 2016