УДК 630.6
Методологические основы организации региональной системы ООПТ
Соколов В. А., Фарбер С. К., Шишикин А. С., Втюрина О. П.
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН
Любые природные или социальные образования могут рассматриваться как системы. ООПТ не исключение, напротив, все виды ООПТ хорошо отвечают определению системы как совокупности взаимодействующих структур и выполняющих общую функцию, несводимую к функциям ее компонентов. Система конструктивно состоит из подсистем. Подразумевается, что каждая подсистема определена в виде взаимоотношений представляющих ее элементов. Взаимоотношения элементов подсистем описываются (формализуются в модель) математическими выражениями, их табличным или графическим видом.
ООПТ относятся к типу замкнутых систем. Информация об изменении показателей ООПТ поступает в административный аппарат (управляющее устройство) и учитывается впоследствии при следующих актах управления. Внешнее управление и саморегуляция осуществляются с помощью воздействия. Выбор воздействия производится на основе информации об их свойствах. Объектом управления является биогеосистема, где последовательно выделяется лесная экосистема и система охраняемых видов флоры и фауны. В качестве подсистем в управляющее устройство входят подсистемы инфрастуктуры (научная, производственно-техническая база, снабжение и т. д.).
Желанию создать территориально связанную систему охраняемых территорий препятствует отсутствие методических разработок принципов проектирования. Возможно использование самоорганизации, которая реализуется при наличии общих целей и в конечном итоге приведет к построению "заплаточной" структуры, когда участки ООПТ будут выполнять роль аппликаций на проблемных участках ландшафта. В настоящее время этот принцип лежит в основе формирования всей существующей мировой сети охраняемых территорий. Однако в нем есть и свои недостатки, связанные с неопределенностью выбора, возможной избыточностью, необходимостью исключительно полного знания всей территории на фоне срочного принятия мер, с множеством сопутствующих условий. Наметившийся в настоящее время переход на экосистемный уровень организации ООПТ связан с распространением экологических знаний и желанием их внедрения.
Организация сетей охраняемых территорий требует исчерпывающего знания региона и должна быть формализована в определенный научно-методический подход с разработкой системы критериев. Актуальной продолжает оставаться разработка экологической классификации, тем более при системном подходе выделения ООПТ [5].
В настоящее время в России еще не сложилась методология создания экологической сети ООПТ. При кажущейся очевидности необходимости учитывать критерии выделения охраняемых территорий на практике наблюдается субъективность в подходах по их выделению. Избежать субъективности поможет следующее:
1. Теоретически экологическая сеть должна быть ориентирована на сохранение прежде всего функциональных связей и энергетических потоков в ландшафтах и между ними, т. е. типичность экосистемных связей. На втором месте должно быть биоразнообразие, включая уникальность. Первое обеспечивает эти связи, но в нем возможна заменяемость видов. Отсюда следует, что нельзя по одному (группе) виду (даже редкому) и факторам внешней среды выделять ООПТ.
2. В условиях приватизации пользования лесными ресурсами и развития рынка (частной собственности) охрана и использование объектов хозяйственной деятельности должны осуществляться самим владельцем. Государство только контролирует режим эксплуатации с помощью экологических служб (госохотнадзор, государственные экологические и лесные службы и т. д.) и предупреждает деградацию отдельного компонента ландшафта, имея разработанные критерии оценки их продуктивности. Экологическая сеть как государственная (межведомственная, межсобственническая) система ООПТ должна сохранять весь ландшафт. Следовательно, в качестве основной мотивации для выделения ООПТ не должны выступать эксплуатируемые и находящиеся в хозяйственном использовании объекты или виды.
3. Развитие геоинформационных систем позволяет анализировать структуру земной поверхности: дешифрировать отдельные компоненты; создавать информационные слои различной тематики; моделировать последствия и делать ретроспективный анализ. ГИС-технология снижает субъективность и создает предпосылки для системного анализа функционирования геосистемы. Это предполагает возможность использования комплексного подхода в оценке участков при подборе ООПТ путем создания тематических слоев с последующим наложением и согласованием контуров. В то же время история создания сложившейся сети ООПТ прежде всего связана с охраной промысловых и редких животных или с их реакклиматизацией. В этом случае берется только один компонент экосистемы - животные - и то его промысловая часть. Об остальных компонентах информация отсутствует, поэтому нет комплексной кадастровой оценки ООПТ, что приводит к нерациональному использованию территорий, выведенных из хозяйственного оборота.
Проведенный анализ и обзор действующих принципов создания сети ООПТ позволил разработать и предложить свой подход в выявлении территорий, требующих особого природоохранного внимания.
По основному экологическому принципу функциональных связей всех компонентов экосистемы оптимальность положения ООПТ и его ранг должен определяться по характеристикам рельефа, климата, почв, растительности и животного населения. На каждом из этих тематических слоев экспертно выделяются действующие и перспективные ООПТ по единым критериям:
- эталонность (репрезентативность) для определенного типа экосистем;
- уникальность экологических свойств;
- естественная сохранность;
- научная и хозяйственная значимость.
Наложение тематических слоев с выявленными контурами в соответствии с предложенными критериями определяет ранг ООПТ.
Стало очевидным, что в целях поддержания экологического баланса и организации рационального природопользования необходимо научно обоснованное создание комплексной системы особо охраняемых природных территорий. Эта система должна иметь многофункциональное значение, региональный, национальный и международный характер. Рассмотрим эту проблему на примере Красноярского края.
Специфика природных условий Красноярского края обусловлена его срединным положением между слаборасчлененной Западно-Сибирской низменностью, через которую влагонесущие воздушные массы свободно проникают с запада, и горными сооружениями правобережной части Енисея, являющимися естественным барьером на пути их движения. Расчлененность горных сооружений правобережья Енисея с востока на запад крупными водными артериями, наличие высотной поясности обеспечивают большое разнообразие климатических условий, растительности и животного мира.
Природные условия южных районов Красноярского края обусловлены наличием крупных горных систем и замкнутых котловин, что вызывает резкую дифференциацию климатических условий и еще большее разнообразие растительности и животного мира по сравнению с центральными и северными районами. Не случайно флора и фауна богата эндемичными и редкими видами, специфическими формами, подвидами, расами, а экосистемам различных природно-климатических зон и подзон свойственно большое разнообразие и уникальность, особенно это касается биогеоценотического разнообразия горных территорий.
Комплексная система ООПТ Красноярского края направлена на обеспечение условий устойчивого развития и оздоровления окружающей среды региона. В ходе ее реализации предполагается поэтапное образование новых ООПТ и введение на них специальных режимов природопользования в целях:
- сохранения биологического и ландшафтного разнообразия;
- поддержания экологического баланса и наиболее важных природных процессов;
- сбережения уникальных природных объектов, находящихся на территории края;
- защиты территорий традиционного природопользования в сложившихся условиях;
- создания рекреационных территорий [1].
Проблемы организации ООПТ имеют комплексный характер, потому что комплексность присуща самой природе. Действительно, с экологических позиций природные системы выполняют многочисленные средообразующие функции, которые тесно связаны с природоресурсными. Поэтому создание комплексной системы ООПТ, включая биосферные полигоны (резерваты), является более высокой формой организации экосистемного природопользования, имеющей глубокое эколого-социально-экономическое содержание. Это направление развивает биогеоценотическую систему В. Н. Сукачева [4].
По мнению Н. Ф. Реймерса, Ф. Р. Штильмарка [3], ООПТ не изымаются из хозяйственного оборота, а включаются в более высокоэффективную нетрадиционную форму хозяйства, имеющую высшие эколого-социально-экономические цели. Это потребует новых методов экологического планирования и управления на национальном и региональном уровнях с законодательным закреплением норм и правил ведения такого хозяйства.
Приведенные методические положения необходимо учитывать при реализации Схемы развития и размещения особо охраняемых природных территорий в Красноярском крае до 2015 года. Функциональную основу формируемой комплексной системы ООПТ должны составлять значительные по площади государственные природные заповедники, национальные и природные парки с наиболее жестким режимом охраны эталонных участков лесных и водных экосистем.
Для сохранения ландшафтов, защиты мест обитания (произрастания) группировок редких видов растений и животных, нуждающихся в особой охране и включенных в Красные книги Российской Федерации и Красноярского края, системой предусматриваются комплексные государственные природные заказники краевого значения. Сеть ООПТ включает как действующие, так и проектируемые государственные природные заказники краевого значения, выполняющие функции резерватов хозяйственно-ценных растений и животных для обеспечения охраны наиболее важных воспроизводственных участков, мест массового пролета птиц и зимовок диких животных.
Действующая сеть ООПТ формировалась по принципу от частного к общему. Инициатива образования и выбор охраняемой площади обычно принадлежали научным организациям, занимающимся проблемами сохранения биоразнообразия, а также субъектам административного управления территорий, входящих в край. При таком способе организации сети ООПТ далеко не всегда учитывались общие для региона особенности развития экосистем, наличие зеленых коридоров между оптимальными местами жизни охраняемых видов, не обеспечивалась экологическая связь охраняемых территорий.
Методика планирования сети ООПТ по принципу от общего к частному была предложена Ю. Г. Пузаченко [2] на основе обработки материалов космических съемок. Сущность предложенной Ю. Г. Пузаченко концепции организации региональной экологической сети сводится к следующему:
1. Выделяются экологические центры (ядра) или узлы - территории с наиболее сохранившимися, близкими к естественным ландшафтами. Они соединяются коридорами. Как коридоры, так и экологические центры там, где это необходимо, окружаются буферными зонами.
2. Экологическая сеть опирается на экологические ядра - места, представляющие собой охраняемые естественные ландшафты, экосистемы или местообитания видов, важность которых имеет региональный статус.
В идеальном случае в экологических ядрах должны быть представлены:
- характерные для региона естественные и нарушенные наземные, околоводные и водные местообитания, представляющие весь диапазон природных условий на различных сукцессионных стадиях;
- устойчивые (жизнеспособные) совокупности и сообщества видов регионального значения;
- естественные процессы в среде, от которых зависит состояние ландшафта, местообитаний и/или сообщества видов.
Высокая фрагментированность местообитаний отрицательно влияет на биологическое разнообразие, поэтому необходимо восстановление их целостности. Для этого требуется установить связь между пятнами сохранившихся местообитаний. При этом, чем меньше по размерам и более изолированы эти пятна, тем больше потребность в каналах связи (коридорах).
3. Коридоры должны создавать все возможности для свободной миграции видов между экологическими ядрами. Значение коридоров зависит от их структуры и индивидуальных особенностей видов, в том числе от их подвижности и способности мигрировать по определенным ландшафтам. Несмотря на то, что каждый вид имеет свои потребности и особую подвижность, все-таки можно создать коридоры, структура которых удовлетворяла бы запросы большинства видов, а, кроме того, согласовывалась бы с хозяйственной деятельностью.
Коридоры не обязательно должны быть непрерывным путем. Они могут представлять собой "каменные ступени", образованные множеством различных элементов ландшафта и обеспечивающих территориальную связанность.
В направлении коридора и его размерах допустима большая гибкость. Различные формы использования ландшафта могут быть совместимы с функциями коридора. Хотя полностью обоснованное проектирование коридоров требует специальных научных исследований, однако всегда можно утверждать, что:
- чем больше ширина, разнообразие и непрерывность коридора, тем больше его видовая насыщенность и большие возможности свободного обмена;
- несмотря на видоспецифичность один коридор может обеспечивать свободное перемещение многих видов;
- они должны представлять систему хорошо связанных фрагментов;
- они должны обеспечивать сезонные миграции видов.
Кроме ядер и коридоров, важным элементом экологической сети являются буферные зоны. Естественные процессы в ядрах могут испытывать существенное влияние окружающей хозяйственной деятельности. Для ее ослабления необходимы буферные зоны. Наличие и структура буферных зон определяется конкретными условиями. В отношении коридоров буферные зоны с регулируемой хозяйственной деятельностью позволяют обеспечить большую общую пластичность системы.
Хотя наивысшим приоритетом региональной экологической сети является сохранение существующего разнообразия естественных и нарушенных местообитаний и ландшафтов, в некоторых случаях необходимо также и восстанавливать местообитания как в ядрах, так и в коридорах, и буферных зонах. Действия по восстановлению наиболее приоритетны там, где местообитания очень сильно нарушены, фрагментированы или изолированы. Опыт восстановления накоплен уже многими странами и эти действия особенно эффективны в отношении рек, заболоченных земель и лесов.
Предложенная Ю. Г. Пузаченко [2] технология выделения экологических коридоров базируется на дешифрировании космических изображений земной поверхности, прошедших стадию преобразований методами факторного и фрактального анализа. Анализ этой технологии показывает, что она практически не отличается от известной технологии дешифрирования линеаментов (разломов и трещин в земной коре) разных рангов.
Вместе с тем далеко не все даже крупные тектонические структуры, дешифрируемые как линеаменты, отчетливо проявляются на земной поверхности. Нередко такие нарушения относятся к типу скрытых, не выходящих на земную поверхность. Многие из этих структур в течение разных периодов своего существования контролировали магматические и гидротермальные процессы, а также связанное с ними оруденение. Несмотря на то, что подавляющее большинство скрытых разломов не активны на современном этапе, секут основные орографические и гидрографические элементы, они достаточно хорошо дешифрируются на космических снимках, обычно в виде линейно ориентированных фрагментов.
Работа по построению системы коридоров проводилась на основе дешифрирования космических снимков, но опиралась на фактические данные по путям миграции животных, а также материалы анализа ландшафтных особенностей территории.
Экологические коридоры представляют собой протяженные зоны концентрации путей перемещения, расселения разных видов животных. Пути миграции и расселения животных обычно приурочены к следующим элементам ландшафтов:
- русла и долины рек и продолжающие их седла водоразделов с наименьшими высотными отметками;
- цепочки озер и болот;
- цепочки лесных массивов, ленточные боры в пределах лесостепей и степей;
- границы контрастных ландшафтных зон, например граница степи или лесостепи с предгорьями или горными системами, покрытыми таежной растительностью.
Для животных, обитающих в высокогорных условиях, коридорами миграции служат горные хребты. Последние, кроме функции экологических коридоров, играют роль преграды для миграции большинства видов.
Опираясь на известные факты и ландшафтные признаки путей миграции животных, проведено дешифрирование экологических коридоров. Дешифрирование проведено на базе топографических карт масштаба 1:1000000 и космических фотоснимков с пространственным разрешением 30-40 м.
При проектировании экологической сети в качестве признаков для опознания и выделения участков, перспективных для организации охраняемых территорий, были использованы узлы пересечения экологических коридоров и ядра высокого уровня разнообразия, а также ареалы гомогенной структуры. Перспективные участки выделялись в узлах пересечения коридоров в пределах региональных центров высокого и низкого уровня разнообразия.
В результате этих работ был подготовлен проект Схемы развития и размещения особо охраняемых природных территорий в Красноярском крае до 2015 г.
Список литературы
1. Проблемы устойчивого лесопользования / Соколов В. А., Данилин И. М., Фарбер С. К. и др. - Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. - 225 с.
2. Пузаченко Ю. Г. Планирование региональных экологических сетей на основе анализа космических снимков. - М., 2000.
3. Реймерс Н. Ф., Штильмарк Ф. Р. Особо охраняемые природные территории. - М.: Мысль, 1978. - 295 с.
4. Сукачев В. Н. Основы лесной биогеоценологии. - М.: Наука, 1964.
5. Развитие региональных систем охраняемых природных территорий / Соколов В. А., Шишикин А. С., Втюрина О. П. и др. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 131 с.
