Картографирование средообразующих функций лесов и их сравнительный анализ в ландшафтах Московской области

В статье приводятся результаты среднемасштабного исследования и картографирования средообразующих функций лесов в пределах выбранных эталонных ландшафтов, которые расположены в различных физико-географических районах Московской области: Верхневолжской низменности, южного макросклона Клинско-Дмитровской гряды, Теплостанской возвышенности и Мещерской низменности. По карте растительности Московской области для каждого ландшафта определено разнообразие лесов, по космическим снимкам системы Landsat разных лет выявлена динамика и рассчитан вегетационный индекс для каждой лесной эпиассоциации. Для некоторых типов леса сведения о составе и структуре которых имеются в литературных источниках, рассчитано продуцирование кислорода и депонирование углерода фитомассой на площади с 1 га. Источниками информации для этого выступили полевые исследования автора, кафедры биогеографии географического факультета МГУ, ЦЭПЛ РАН, а также литературные источники. При помощи методов математической статистики и значений вегетационного индекса предложена методика расчета средообразующих функций для каждого контура лесов эталонных ландшафтов. Это позволило дать картографическую оценку вклада основных древесных пород в средообразующую функцию леса. Наиболее высокие значения продуцирования кислорода присущи пойменным мелколиственным лесам с ольхой серой и черной, лещиной и ивой в составе, а также условно-коренным широколиственным породам. При этом максимальное продуцирование кислорода отмечается в лесах в ландшафтах с низким антропогенным влиянием – Верхневолжской и Мещерской низменностях, минимальное – в антропогенно нарушенных лесах Теплостанской возвышенности. Заболоченный характер местности указанных низменных ландшафтов также определяет относительно высокие значения и депонирования углерода лесами. В работе приведен пример созданных карт оценки средообразующих функций лесов. Полученные результаты могут быть использованы в устойчивом управлении лесами с целью составления рекомендаций сохранения наиболее ценных лесных сообществ в ландшафте. Неучет экологической составляющей приводит к деградации не только лесов, но и экосистемы в целом, что негативно сказывается как на экологической ситуации, так и на здоровье человека.

1. Анненская Г.Н., Жучкова В.К., Калинина В.Р., Мамай И.И., Низовцев В.А., Хрусталева М.А., Цесельчук Ю.Н. Ландшафты Московской области и их современное состояние. Смоленск: СГУ, 1997. 296 с.

2. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука, 1993. 293 с.

3. Варфоломеев А.Ю., Мироненко А.А. Влияние накопления биологических повреждений на выделение кислорода хвойными насаждениями на севере // Фундаментальные исследования. 2012. № 9. С. 361–368.

4. Васильев О.Д., Чистов С.В. Исследование и картографирование средообразующих функций лесов Новой Москвы // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2016. Т. 60. № 5. С. 128–133.

5. Васильев О.Д., Чистов С.В. Экологический каркас Московского региона и его сохранение // Геопоиск-2017: Материалы II Всероссийского конгресса молодых ученых-географов. Тверь: Изд-во ТвГУ, 2017. С. 338–354.

6. Васильев О.Д., Огуреева Г.Н., Чистов С.В. Оценка ценотического разнообразия лесного покрова и его динамики в эталонных ландшафтах Московского региона по данным дистанционного зондирования // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2019. Т. 64(2). С. 185–205. DOI: 10.21638/spbu07.2019.202.

7. Замолодчиков Д.Г. Система оценки и прогнозов запаса углерода в лесных экосистемах // Устойчивое лесопользование. 2011. № 4(29). С. 15–22.

8. Зимин М.В. Разработка методики картографирования средообразующих функций бореальных лесов европейской России: дис. … канд. геогр. наук. М.: МГУ, 2009. 157 с.

9. Коломыц Э.Г. Розенберг Г.С., Шарая Л.С. Методы ландшафтной экологии в прогнозных оценках биотической регуляции углеродного цикла при глобальном потеплении // Экология. 2009. № 6. С. 403–409.

10. Кравченко П.Н. Экологическая оценка территории Тверской области в интересах сохранения редких видов in situ на основе каркасно-геоэкологического моделирования: дис. … канд. геогр. наук. Тверь, 2015. 181 с.

11. Кронберг П. Дистанционное изучение Земли / Пер. с нем. М.: Мир, 1988. 343 с.

12. Огуреева Г.Н., Микляева И.М., Суслова Е.Г., Швергунов Л.В. Растительность Московской области. Пояснительный текст к карте (м-б 1:200 000). М: Экор, 1996. 45 с.

13. Рубцов М.В. Классификация функций и роли леса // Лесоведение. 1984. № 2. С. 3–10.

14. Усольцев В.А. Фитомасса и первичная продукция лесов Евразии. Екатеринбург: УрО РАН, 2010. 570 с.

15. Усольцев В.А. Фитомасса модельных деревьев лесообразующих пород Евразии: база данных, климатически обусловленная география, таксационные нормативы. Екатеринбург: Уральский госуд. лесотехн. ун-т, 2016. 335 с.

16. Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Пряжников А.А. Методы определения депонирования углерода фитомассы и неттопродуктивности лесов (на примере Республики Беларусь) // Лесоведение. 2003. № 1. С. 48–57.

17. Bottcher H., Kurz W.A., Freibauer A. Accounting of forest carbon sinks and sources under a future climate protocol – factoring out past disturbance and management effects on age-class structure. Environ. Sci. Policy, 2008, no. 11, p. 669–686.

18. Burkhard B., Maes J. Mapping Ecosystem Services. Sofia: Pensoft Publishers. 2017, 374 p.

19. Hansen М.С., Potapov P.V., Moore R., Hancher R., Turubanova S.A., Tyukavina A., Thau D., Stehman S.V., Goetz S.J., Loveland T.R., Kommareddy A., Egorov A., Chini L., Justice C.O., Townshend J.R.G. High-Resolution Global Maps of 21st-Century Forest Cover Change. Science, 2013, vol. 342, issue 6160, p. 850–853. DOI: 10.1126/science.1244693. URL: https://science.sciencemag.org/content/342/6160/850.

20. Schimal D.S., House J.L., Hibbard K.A. et al. Reset patterns and mechanisms of carbon exchange by terrestrial ecosystems. Nature, 2001, vol. 414, no. 8, p. 169–178. DOI: 10.1038/35102500.

21. Woodward F.I, Smith T.M., Emanuel V.R. A global and primary productivity and phypogeography model. Global biogeochemical cycles, 1995, vol. 9, iss. 4, p. 471–490. DOI: 10.1029/95GB02432.