Главная – Журналы – Поиск по журналам

В работе представлен опыт применения геоинформационных данных в оценке восстановления растительного покрова в сосновых лесах урочища Бадары после прошедших в 2010 г. пожаров. Данному исследованию предшествовал девятилетний период мониторинговых наблюдений за спецификой породного состава древостоя, кустарникового яруса и живого напочвенного покрова на гарях и в незатронутых возгораниями лесах. На основе сформированной базы геоботанических данных рассмотрено их соотношение с показателями вегетационных индексов NDVI и EVI, полученными в результате обработки геоинформационных материалов среднего пространственного разрешения. Были выявлены особенности динамики показателей NDVI и EVI как в пространстве, так и во времени. На гарях в период 2009-2019 гг. отмечена флуктуация значений вегетационных индексов почти в каждой сезонной группе, что соотносится с геоботаническим параметрами, имеющими восходящую динамику данных. В лесах, не затронутых пожарами, а значит находящихся в устойчивых экологических условиях, показатели NDVI и EVI оставались стабильными или имели небольшое колебание на протяжении всего многолетнего периода. Отмечено, что для NDVI характерно завышение значений, особенно в пик вегетации; показатели EVI отличаются большей достоверностью. Разновременной анализ продемонстрировал, что и натурные данные, и показатели NDVI и EVI указывают на успешность протекания процессов лесовосстановления. Однако изучение значений вегетационных индексов не может рассматриваться в качестве самостоятельного источника информации в оценке процессов демутации.

Представлены результаты исследования пространственной структуры растительности предгорий Малханского хребта (Кяхтинский район Республики Бурятия). На основе многолетних полевых исследований в сочетании с методами дистанционного зондирования была составлена карта растительности модельного участка в масштабе 1:12 500 с выделением гомогенных и гетерогенных единиц ландшафтно-топологического уровня. Установлено, что для юго-восточных предгорий Малханского хребта характерны горные экспозиционные лесостепи, в которых сосновые леса, кустарниковые заросли и степные сообщества разного состава формируют сложную пространственную структуру растительности. Сосновые травяные леса образуют макрокомбинации с березовыми спирейно-разнотравными лесами на теневых и полутеневых склонах отрогов. Склоны южных экспозиций имеют более сложную структуру растительности, здесь выделен экологический ряд литотопологического генезиса соответственно уровням катены. Специфику территории исследования составляют сообщества абрикоса сибирского (Armeniaca sibirica), занимающие наиболее теплые местообитания в ландшафте на транзитных позициях. На шлейфовых участках и днище распадка описаны гомогенные фитоценозы дерновинно-злаковых и разнотравных степей, а также комплексы корневищнозлаковых и твердоватоосоковых степей. Установлено, что пространственная структура растительности предгорий Малханского хребта отражает его рубежную роль в формировании современных ареалов видов растений. Выявлено, что в условиях с особым микроклиматом, сформированных на южных предгорьях Малханского хребта, сохранились рефугиальные участки с высокой концентрацией дауро-манчжурских и восточноазиатских видов растений.

Рассмотрена территориальная неоднородность населения птиц Северной Евразии в границах СССР на 1990 г. Обсуждается опыт районирования как один из способов обобщения зоогеографической информации, метод ее анализа и разработки основы для картографирования. По результатам кластерного анализа обширного материала выявлены тренды неоднородности орнитокомплексов и определяющие их природно-географические режимы, т. е. пространственно-типологическая структура и организация населения птиц, оценена сила и общность связи изменчивости среды и сообществ птиц в первой половине лета. С помощью линейной качественной аппроксимации матриц сходства (одного из методов регрессионного анализа) рассчитана интегральная информативность полученных представлений (снятая классификацией и структурой дисперсия матрицы сходства и множественный коэффициент их корреляции). Эти показатели характеризуют существенность полноты объяснения территориальных различий населения птиц. Составлена карта сообществ птиц исследованной территории. Результаты исследования имеют не только познавательный интерес, но и прикладное значение. Они могут быть использованы в природоохранных целях и в процессе преподавания географических и биологических дисциплин. Использованные статистические программы разработаны сравнительно недавно специально для анализа данных по территориальной неоднородности животного населения. Они хорошо апробированы и показали высокую степень корректности и надежности при обработке материала по наземным и водным беспозвоночным и позвоночным, а также по лишайникам, грибам и цветковым растениям. Все карты, графы, оценки их информативности выполнены для исследуемой территории впервые.

Несмотря на длительность изучения териофауны Байкальской Сибири, работ по проведению териогеографического районирования территории не было. Имеющиеся на данный момент варианты районирования всей страны не учитывают специфику региональной дифференциации населения млекопитающих, а само деление проводится только на уровне высоких рангов (области, провинции и пр.). Основанием для проведения исследования послужили накопленные многочисленные материалы по распространению 101 аборигенного вида млекопитающих, относящихся к шести отрядам, позволяющие выявить особенности пространственной неоднородности териофауны региона. Представленная схема териогеографического районирования Байкальской Сибири позволяет проводить подробный анализ, нацеленный на отражение особенностей дифференциации регионального разнообразия фауны и структуры населения млекопитающих, а также их генезиса с учетом ландшафтно-зональных особенностей территории. Сложность районирования столь обширных территорий связана с тем, что на конечный результат влияют слабая изученность отдаленных и труднодоступных районов, значительная антропогенная нарушенность староосвоенных районов, инвазии чужеродных видов, изменения границ ареалов аборигенных видов млекопитающих, а также таксономические ревизии последних лет. Путем сравнения степени сходства сообществ млекопитающих по видовому составу с использованием коэффициента Жаккара было выделено 10 разных по протяженности и ландшафтному разнообразию териогеографических округов. Выделение районов связано с тем, что данная территория в значительной степени отличается от округа своим ландшафтным обликом и специфическим составом териофауны. В изменении видового разнообразия млекопитающих четко прослеживается снижение показателя с юга на север региона, что обусловлено усилением суровости климата и снижением ландшафтного разнообразия территории. Карта выполнена в м-бе 1:11 000 000 и включает 16 выделов в основном слое. Териогеографическое районирование следует рассматривать как этапное обобщение в области воссоздания фауногенеза и филогеографических построений.

Структура ареала вида (внутренняя структура ареала, наполнение ареала) - это закономерное изменение численности вида в пределах ареала. Выделяются оптимум ареала - самая благоприятная для вида в экологическом отношении территория, где численность вида максимальная, медиум - средняя и пессимум - территория с низкой численностью вида. Карты структуры ареалов отражают географическое положение территорий разной численности. Знание структуры ареала видов служит основой прогнозирования реакции вида на естественные и антропогенно обусловленные изменения среды их обитания, необходимо также для пространственной оценки ресурсного потенциала хозяйственно значимых видов и для разработки стратегии сохранения редких и вымирающих. Установление пространственных закономерностей изменения численности вида в пределах ареала является определяющим для выявления экологических связей вида, выявления экологических факторов, определяющих высокую численность вида в оптимуме ареала. Типология структур ареалов видов лежит в основе выделения фаунистических комплексов - группы видов, связанных общностью происхождения и развития с определенными зональными условиями. Показана история (опыт) исследования структуры ареалов видов на примере наземных млекопитающих, значение в становлении этого направления картографического метода. Создание карт структуры ареалов возможно, если стандартными методами оценена численность локальных популяций вида в разных частях ареала. Оценены возможности использования различных методов учета численности млекопитающих для составления карт структуры ареалов. Показана роль кадастрово-справочных карт мест учетов численности для географической локализации результатов учетов и затем для территориальной оценки обеспеченности территории количественными данными численности. Приведены карты структуры ареалов видов млекопитающих. Обозначены причины, тормозящие создание карт структуры ареалов видов некоторых систематических групп млекопитающих. Показано научное и прикладное значение исследования структуры ареалов видов, результаты и перспективы использования карт в экологической ареалогии для выявления экологических связей видов.

На примере девяти самых опасных инвазионных млекопитающих Cеверной Евразии (канадский бобр, ондатра, полевая мышь, домовая мышь, черная крыса, серая крыса, енотовидная собака, енот-полоскун и американская норка) рассмотрены закономерности формирования области их распространения в новых регионах. Обширные инвазионные части ареала преднамеренно интродуцированных видов (ондатра, американская норка, енотовидная собака) сформировались за 60-70 лет, что стало возможным благодаря широкому географическому разбросу мест выпуска (полицентричность), огромному количеству выпущенных животных и последующему слиянию первичных центров (ядер) за счет самостоятельного расселения животных. Еще два североамериканских преднамеренно интродуцированных вида (канадский бобр, енот-полоскун) распространены регионально из-за комплекса факторов (биологических, природных, конкурентных отношений). Ареал случайно интродуцированных видов (синантропные грызуны домовая мышь, черная крыса, серая крыса) формировался по мере освоения пространств Земли человеком. Агрофильный грызун полевая мышь в Восточной Европе самостоятельно расселялся к северу и югу от нативной части по мере сведения лесов для распашки и орошения земель соответственно. Скорость изменения границ ареала и дальность их смещения убывала в ряду: преднамеренная интродукция, случайная интродукция, самостоятельное расселение. Обобщен опыт картографирования движения ареалов. Cозданы карты движения ареала инвазионных млекопитающих. Карты представляют интерес, поскольку выявляются районы обитания инвазионных видов, скорость их расселения, регионы для планирования мер по минимизации отрицательных последствий инвазий.

Отражен первый опыт разработки легенды и построения среднемасштабной «Карты населения мышевидных грызунов Приморского края» масштаба 1:800 000 для Дальнего Востока России. Основой работы выступили собственные материалы по пространственному распределению мелких млекопитающих, собранные авторами в 1973-2004 гг., и литературные данные (проанализированный объем составил более 22 000 грызунов 12 видов). Главный принцип, заложенный в работе, - ландшафтно-биотопический, когда в основу легенды карты положено местообитание. Разработана легенда, базирующаяся на принципах Н.В. Тупиковой. Пиктограммы, предложенные ею, представляют собой наглядную альтернативу текстовым рубрикациям карты. Видовые градации численности были нами обобщены и сокращены до трех (низкая, средняя, высокая). Их смысловое содержание отражает максимальное значение численности, зафиксированное в конкретном типе местообитания, и стало индивидуальным для каждого вида в отдельности. Легенда позволила оценить поливариантность населения, обусловленную асинхронностью динамики входящих в них видов (выделы с такими структурами могут характеризоваться повышенной неустойчивостью). Проведен анализ данных, при котором принималось во внимание все структурное разнообразие сообществ в годы популяционных пиков, что не связывалось с закономерными изменениями населения, наблюдаемыми при сменах популяционных фаз численности. Показана трансформация структуры животного населения в природно-антропогенных сукцессионных рядах основных растительных формаций для придания карте прогнозных и ретроспективных возможностей.

К одним из приоритетных направлений совместных исследований Джергинского заповедника с Институтом географии им. В.Б. Сочавы СО РАН относится тематическое геоинформационное картографирование компонентов экосистем, с целью оптимизации накопленных сведений и планирования научной, рекреационной и природоохранной деятельности. Развитие методологии составления карт и легенд, внедрение геоинформационных систем и компьютерной обработки данных значительно расширяют современные возможности зоологического картографирования. В работе обсуждается опыт составления зоологической карты населения млекопитающих Амутской котловины (Северо-Восточное Прибайкалье), выполненной в масштабе 1:50 000, на основе ранее составленной карты растительности котловины и с привлечением космоснимков спутников Landsat 5 TM, 7 ETM+, лесотаксационных планов, ландшафтных и топографических карт разных масштабов. Выявлено, что для территории характерно относительно невысокое видовое разнообразие млекопитающих, связанное с довольно суровыми природно-климатическими условиями их обитания. Собранная и обобщенная информация о распространении 26 видов млекопитающих в Амутской котловине стала основой для составления крупномасштабной карты, включающей 58 выделов в основном слое, отражающих закономерности пространственной организации животного населения, представленного пятью типами и тремя подтипами. Исходными единицами картографирования послужило население млекопитающих, обитающих в границах растительных ассоциаций, именно эту единицу растительного покрова в качестве основного критерия для показа на биоценотической карте выделенных ботанико-зоологических комплексов первым использовал В.Б. Сочава. Обобщение разрозненных данных путем создания карты населения млекопитающих позволяет наглядно представить структуру и распределение различных типов населения, а также выявить общие закономерности их формирования на обширной территории.

Обсуждаются проблемы оценки статуса редких видов саранчовых и их популяций на юге азиатской России и на сопредельных территориях. На примере степей и лесостепей юго-востока Западно-Сибирской равнины показана возможность сравнительного анализа карт точек нахождения видов в разные периоды исследований для выявления изменений в распространении популяций. Для двух модельных видов, а именно обитателя равнинных степей пестрой копьеноски (Aeropedellus baliolus) и эндемика западной части Алтае-Саянской горной системы травянки Невского (Stenobothrus newskii), в целом характеризующихся весьма стабильным распределением, продемонстрированы возможности и ограничения эколого-географического моделирования распространения. Оценены возможные результаты использования различных наборов переменных. Показано, что использование расширенных наборов переменных (в том числе данных по абсолютным высотам, типу растительности) оказывается оправданным для эндемиков горных систем. Подчеркивается, что картирование ареалов, в первую очередь в разные временны́е периоды, в сочетании с одним или несколькими подходами к эколого-географическому моделированию дает возможность выявления участков вероятного существования популяций редких видов, что крайне актуально для территорий, плотность покрытия которых точками сбора мала. Использование же наборов биоклиматических переменных, рассчитанных в соответствии с разными долговременными прогнозами климатических трансформаций, позволяет оценить с тем или иным приближением вероятные тенденции изменений распространения видов.

Приведены результаты картографирования ценотических групп полужесткокрылых насекомых (клопов) на основе геоботанической карты. Для ключевого участка (о. Сенокосный, р. Селенга, Восточное Прибайкалье) составлена геоботаническая карта, которая включает восемь номеров легенды, соответствующих выделам растительности уровня групп ассоциаций, две из которых содержат производные (пирогенные) варианты. Для каждой группы растительных ассоциаций было выявлено население полужесткокрылых насекомых. Всего на о. Сенокосном зарегистрировано 62 вида клопов. По сравнению с группами ассоциаций растительности для клопов были выделены также и экотонные места обитания, образующиеся вдоль границы между плотносомкнутыми японсковязовыми мезофильнотравяными лесами и примыкающими к ним лугами. С использованием коэффициента Сьеренсена рассчитано сходство состава населения клопов разных растительных ассоциаций. Пирогенные варианты вязовых мезофильнотравяных лесов и ивняков травяных по населению полужесткокрылых объединились в один кластер с высоким коэффициентом сходства. Также в один кластер объединились экотоны и вязовые мезоксерофильнотравяные леса. На основе полученных данных была составлена карта населения полужесткокрылых насекомых, которая включает девять номеров легенды. В основном пространственная структура населения клопов подчиняется распространению растительных сообществ. Однако в отдельных случаях наблюдаются различия в распределении видов клопов от выделов карты растительности, например для экотонных мест обитания. Установлено, что в результате низовых пожаров из населения постпирогенных мест обитания выпадает большинство характерных видов клопов, населяющих растительный опад, поверхность почвы и травяной ярус, при этом в последнем усиливается роль мезоксерофильных видов, населяющих открытые биотопы. Использованный метод сопряженного картографирования может применяться для создания карт населения беспозвоночных различных территорий.