ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. РИСУНОК ЛАНДШАФТА И ЛЕСНАЯ ФРАГМЕНТАЦИЯ 5
1.1. Понятие о рисунке ландшафта, подходы и методы его изучения 5
1.2. Структура лесного биоценоза 7
1.3. Лесная фрагментация и ее последствия 10
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДУЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ 16
2.1. Географическое положение 16
2.2. Рельеф 16
2.3. Почвенный покров 17
2.4. Флора и лесные ресурсы 18
2.5 Фауна 19
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 21
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ РИСУНКА НАСАЖДЕНИЙ 28
4.1. Динамика интегральных характеристик лесной фрагментации 28
ВЫВОДЫ 46
ЛИТЕРАТУРА 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ФОНДОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 50
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ 51
Обострение экологических проблем привлекло внимание к вопросам рационального природопользования в сложившихся социально-экологических условиях. Это привело к созданию новых научных методов оценки и исследования территорий, в том числе связанных с моделированием пространственных систем.
В качестве объекта исследования выбран участок Национального парка «Нижняя Кама» - Боровецкий лес. Национальный парк создан для сохранения уникального комплекса богатых флористически и типологически лесных массивов и луговых сообществ. Особый интерес представляют сообщества Боровецкого леса слагаемые сосной, елью и пихтой, исследования которых проводились уже с 30-х годов XX века (Марков, 1939, Памятники..., 1978). Многие участки ценных лесных насаждений были потеряны в связи с пожарами и рубками еще до создания охраняемой территории. Но и сейчас, несмотря на перевод лесных массивов в категорию охраняемых, проблема потери ценных лесных сообществ остается открытой.
Один из способов оценки состояния лесных сообществ - анализ их рисунка в лесном массиве. В естественных условиях рисунок лесных сообществ представляет собой мозаику, которая слагается различными по составу сообществами, соответствующими природным экотопам. В эксплуатируемых лесах мозаика образуется участками, размер, форма и состав которых задаются человеком: участки свежих и зарастающих вырубок, лесные культуры и т.п. Интенсивная лесоэксплуатация приводит к усилению фрагментации рисунка лесного покрова. Лесная фрагментация приводит к потере биоразнообразия, увеличению количества инвазивных видов, вредителей и возбудителей болезней. Фрагментация усиливает изоляцию между лесными сообществами, что приводит к краевому эффекту. Обмен информацией у растений и животных снижается, что ограничивает их
уровень размножения и генный поток, результатом чего является снижение численности популяций.
Целью данной магистерской диссертации является анализ динамики лесной фрагментации насаждений модельного фрагмента Боровецкого леса за период с 1935 по 2017 г.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1. Сбор в Национальном архиве РТ таксационных данных, характеризующих состояние древостоев Национального парка за период с 1935 по 2017 гг.
2. Оцифровка планов лесотаксационных выделов модельного участка по данным лесоустройств
3. Анализ динамики состава и мозаики рисунка лесного покрова по интегральным и индивидуальным показателям формы выделов.
1. На протяжении всего рассматриваемого периода растет количество выделов даже несмотря на ограничения в использовании территории, которые обеспечивает охранный режим нацпарка. Это происходит преимущественно за счет увеличения количества сосновых и осиновых выделов на фоне снижения их суммарной и средней площади. В настоящее время сосновые культуры, посаженные после массовых вырубок, на разных стадиях распада и зарастания создают сложную мозаику рисунка, которая определяется дифференциацией экотопов.
2. Известные исторические периоды лесопользования в крае, хорошо отражаются в мозаике рисунка лесного участка. Анализ интегральных показателей показал, что для периода усиления антропогенной нагрузки характерно усиление дробности, уменьшение сложности, упрощение мозаики в связи с уменьшением дисперсии размера контуров. После получения охранного статуса рисунок начинает стремиться к однородности и усилению сложности, увеличивается общая длина границ контуров (экотонизация) и увеличивается энтропия рисунка. Это согласуется с идеей, что естественные эндогенные процессы восстановления в лесных сообществах после их нарушений ведут первоначально к усилению хаоса, а затем начинается упорядочивание.
3. Те же тенденции выявляет расчет и анализ индивидуальных характеристик контуров: расчлененность выделов падает к концу рассматриваемого периода; кругообразность - наименьшая в 1968 г., возрастает к 2017 г. Расчет фрактальной размерности показывает, что минимальные значения характерны для контуров как 1968 г., так и 2017 г., т.е. элементы рисунка лесного покрова дважды приобретают сглаженную форму: сразу после сильной антропогенной нагрузки и сейчас, спустя почти 60 лет после ограничения эксплуатации.
4. Площадь темнохвойных (елово-пихтовых) насаждений уже к 1968 году резко снижается практически до нуля и далее почти не меняется. То же происходит и с количеством их выделов. Бывшее логнормальным распределение коэффициентов кругообразности и фрактальной размерности контуров темнохвойных уже в 1968 г. становится неправильным (либо по бимодальному типу, либо ассиметричное).
