WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

ТЮСОВ Алексей Владимирович

ОЦЕНКА ПРИРОДООХРАННОГО СТАТУСА ТЕРРИТОРИЙ ПУТЕМ ПРОСТРАНСТВеННОГО АНАЛИЗА РАСПРОСТРАНЕНИЯ РЕДКИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ВИДОВ

(НА ПРИМЕРЕ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 03.00.16 – Экология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Пермь – 2008

Работа выполнена на кафедре экологии Тверского государственного университета

Научный руководитель: кандидат биологических наук,

доцент

Сорокин Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор

Воронов Георгий Анатольевич

доктор биологических наук,

профессор

Шураков Аркадий Иванович

Ведущая организация: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится 15.05.2008 г. в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 212.189.02 при Пермском государственном университете по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, зал заседаний Ученого Совета.

Факс (342) 2371611.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета

Автореферат разослан «____» ___________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук, доцент Л.В. Новоселова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последнее десятилетие в России, как и во всем мире, активизировался процесс создания региональных и межрегиональных Красных книг, но роль этих документов невелика без организации территориальной охраны (Реймерс, Штильмарк, 1978; Соболев, 1999; Воронов и др., 2002; Заварзин, Мучник, 2005; Присяжнюк, 2006; Силаева, 2006). Выявление наиболее важных с точки зрения охраны биоразнообразия территорий обеспечивает эффективное ведение Красных книг и требует комплексного подхода. Для решения этой проблемы дополнительные возможности предоставляют информационные системы, основанные на интеграции пространственных данных. Использование геоинформационных технологий (ГИС-технологий) при ведении региональных Красных книг позволяет систематизировать сведения о местонахождениях редких видов, организовать мониторинг биоразнообразия и проводить детальный анализ данных. Однако исследования в этом направлении начаты сравнительно недавно (Аксенов, Соболев, 1997; Щербаков, 1999; Гафурова, 2003; Серегин, 2004, 2006; Вахромеев, 2006; Киселева, Пригоряну, 2006; Курулюк, 2006). Актуальны разработка концепции информационного обеспечения, создание модельных эколого-геоинформационных систем и оценка их эффективности на примере конкретных регионов.

В качестве базовой территории нами была выбрана Тверская область, модельный статус которой определяется ее межзональным расположением, ландшафтным разнообразием и своеобразием флоры и фауны. В 2002 г. вышла в свет Красная книга Тверской обл. В настоящее время организована работа по ведению Красной книги.

Цель исследования. Оценить природоохранную значимость территории Тверской области путем пространственного анализа распределения местонахождений редких видов. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

  • разработать и обосновать структуру, содержание и функции информационной системы, обеспечивающей эффективный анализ распространения редких видов и оценку природоохранного статуса территорий;
  • выявить специфику распространения редких видов на территории Тверской обл.;
  • оценить природоохранный статус территорий путем пространственного анализа местонахождений редких видов;
  • дать практические рекомендации по оптимизации региональной сети особо охраняемых природных территорий.

Научная новизна. Впервые разработана модельная эколого-геоинформационная система (ЭГИС), включающая комплексную информацию о распространении редких видов растений, животных, грибов и лишайников в Тверской обл., которая позволяет осуществлять эффективное ведение региональной Красной книги.

Предложен оригинальный подход, дающий возможность оценить природоохранную значимость территорий на основе пространственного анализа распределения местонахождений редких видов. Впервые при определении статуса местонахождений использован интегральный критерий K, а при ранжировании охранного статуса территорий применен метод плавающего окна.

Теоретическое значение работы. Материалы и положения, представленные в работе, вносят методический вклад в теоретическую базу изучения и информационного обеспечения охраны биологического разнообразия.

Концепция модельной ЭГИС позволяет проводить детальный анализ пространственного распределения редких видов и может быть основой для разработки стратегий и программ сохранения биоразнообразия. Предложенная модель дает возможность оптимизировать создание региональных систем ООПТ.

Практическая значимость. Обобщена вся информация о распространении редких биологических видов на территории Тверской обл. Создана ЭГИС, ставшая базой для проведения мониторинговых исследований и осуществления мероприятий по сохранению редких видов и ведению Красной книги области. Выделены ключевые с точки зрения охраны биоразнообразия территории Тверской обл. Полученные результаты нашли отражение в материалах государственного Кадастра особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Тверской обл.

Материалы диссертации активно используются в учебном процессе на биологическом и географическом факультетах Тверского госуниверситета.

Основные положения, выносимые на защиту

  1. При оценке природоохранного статуса территорий путем пространственного анализа местонахождений редких видов целесообразно ранжировать статус находок и рассчитывать плотность местонахождений, используя интегральный критерий К.
  2. Число редких видов и плотность их местонахождений зависят от степени сохранности растительного покрова, особенностей геоморфологии и ландшафтной структуры территории.
  3. В Тверской области представлены территории с высоким уровнем репрезентативности охраняемого компонента биоразнообразия, в пределах которых целесообразно выделить ограниченное число ключевых ООПТ.

Апробация работы. Основное содержание работы и полученные резуль­таты неоднократно доложены и обсуждены на заседаниях кафедры экологии ТвГУ, научных конференциях аспирантов и студентов ТвГУ (1997–2005 гг.), на региональных научно-практических конференциях (2000, 2001, 2004 гг.). Сделаны доклады на межведомственной конференции «О создании зон щадащего природопользования как основы обеспечения устойчивого развития регионов верховьев Волги и Днепра» (г. Москва, 23–24 ноября 1999 г.)международной конференции в г.Йоэнсуу (Финляндия, 2000 г.), на VI-м научном совещании по флоре Средней России (г. Тверь, 15–16 апреля 2006 г.), межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы ведения Красных книг регионов России» (г. Пермь, 30 ноября – 1 декабря 2006 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 22 печатные работы, в т.ч. 5 – в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Работа изложена на 253 страницах машинописного текста. Содержит 16 таблиц, 44 рисунка и состоит из введения, 6 глав, выводов и приложения. Список использованной литературы включает 317 наименований, из них 16 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ И ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ХОЗЯЙСТВЕННОГО ОСВОЕНИЯ

Тверская обл. расположена в северо-западной части России. Площадь ее территории составляет 84,1 тыс. кв.км. Протяженность области с запада на восток более 450 км (от 30°50' до 38°20' в.д.), а с севера на юг около 350 км (от 55°40' до 58°50' с.ш.) (Ткаченко, 1992).

Территория области расположена в пределах древней Восточно-Европейской платформы, что отразилось в ее орографии, тектоническом режиме и геологической структуре (Архангельский, 1923, 1955; Москвитин, 1934, 1940). Зона действия древних ледников оказала большое влияние на формирование современного рельефа и характер четвертичных отложений. Территория области занимает часть Волжско-Каспийского и Балтийского бассейнов. Большая часть региона расположена в зоне смешанных (хвойно-широколиственных) лесов. Лишь северная часть занята тайгой (южно-таежные леса). Господствуют еловые, сосновые и вторичные мелколиственные леса, под которыми развиты преимущественно подзолистые и дерново-подзолистые почвы.

На территории Тверской обл. расположены части Прибалтийской, Валдайской, Смоленско-Московской и Верхневолжской физико-географических провинций (Дорофеев, 1992б). Они различаются особенностями литологии, геологии, геоморфологии, гидрологии и характером почвенно-растительного покрова. Имеются некоторые различия и в климате этих провинций.

Валдайская и Смоленско-Московская провинции – возвышенные территории с холмистым рельефом. В Смоленско-Московской провинции распространены долинные ландшафты с обнажениями карбонатных пород. В Валдайской провинции есть сложные системы озер, участки с крупнохолмистым рельефом, леса с участием широколиственных пород. Верхневолжская и Прибалтийская провинции – преимущественно низменные равнинные территории. Степень сохранности растительного покрова выше в пределах Валдайской провинции.

Специфика геоморфологии и гидрологии во многом определила современную культурно-ландшафтную структуру. Активное хозяйственное освоение территории начато на этапе развития земледелия в Средней России. Данный процесс сопровождается увеличением доли пахотных угодий и сокращением площади облесенных территорий. К началу XVIII в. в значительной степени были освоены Бежецкий, Кашинский, Зубцовский и Ржевский уезды. К середине XIX в. произошло сельскохозяйственное освоение большей части уездов Тверской губернии. Развитие промышленности и рост городов в XX в. вызвали усиление техногенного пресса на ландшафты, которое привело к загрязнению атмосферного воздуха и водоемов (Хохлова, 2002). Однако по сравнению с другими регионами Центральной России, растительный покров и ландшафты Тверской обл. нарушены в меньшей степени.


Глава 2. ИСТОРИЯ ФЛОРИСТИЧЕСКИХ И ФАУНИСТИЧЕСКИХ ИСЛЕДОВАНИЙ В ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ

Описаны основные этапы изучения биологического разнообразия Тверской обл., начиная с конца XVIII в. до настоящего времени. Проанализированы основные сводные работы по флоре и фауне области (Бакунин, 1879; Невский, 1947, 1952; Шапошников и др., 1959; Нотов, 1998, 2005 и др.). Особое внимание уделено находкам редких биологических видов.

Глава 3. Материалы и методы

В работе использованы данные литературы, гербарных коллекций и собственные материалы. Изучены фонды гербариев Московского государственного университета (MW), Главного Ботанического Сада им. Н.В. Цицина РАН (MHA), Ботанического Института им. В.Л. Комарова РАН (LE), кафедры ботаники Санкт-Петербургского государственного университета (LECB), Института биологии внутренних вод РАН им. И.Д. Папанина (IBIW), Ботанического сада TвГУ (TVBG), отдела природы Тверского государственного объединенного музея (ТГОМ), Тверского государственного университета (ТвГУ), личного гербария Т.Н. и А.Ю. Белышевых по Осташковскому району Тверской обл.

Полевые исследования проведены в 1996–2006 гг. в составе экспедиций кафедры экологии ТвГУ. Изучено 22 района Тверской обл. Выявлено более 3000 находок редких видов. Проведен специальный анализ видового состава сосудистых растений, мохообразных, лишайников, грибов-макромицетов, млекопитающих, птиц, амфибий, рептилий, круглоротых, рыб, насекомых, ракообразных и моллюсков на 1024 особо охраняемых природных территориях.

Создана база данных, в которых обобщены данные о встречаемости 371 редкого вида, включены характеристики 2946 местонахождений. Для пространственной привязки и анализа данных в работе использованы стандартные методы геоинформационных исследований в среде программы ESRI ArcView GIS 3.2. Нами разработана эколого-геоинформационная система, представляющая собой электронный вариант Красной книги Тверской обл. в среде ГИС. Создана точечная электронная карта местонахождений редких и находящихся под угрозой исчезновения биологических видов, насчитывающая 2021 точку. В качестве исходной топографической основы взята растровая карта Тверской обл. масштаба 1:200000. Использованы картографические печатные издания (Атлас…, 1848, 2002).

С целью оценки охранного статуса природных территорий, разработана оригинальная методика пространственного анализа исходной точечной цифровой карты распространения редких биологических видов. Статус находок ранжировали, используя интегральный критерий K, при определении которого учитывали природоохранный статус вида, частоту встречаемости в регионе, точность локализации находки, дату последней регистрации местонахождения. Природоохранную значимость территорий оценивали путем расчета плотности местонахождений редких видов и построения поверхности ее варьирования методом плавающего окна (Silverman, 1986) с учетом интегрального критерия K. При определении границ и ранга охранного статуса территорий определяли пороговые значения показателя плотности местонахождений. Выделено 33 ключевые с точки зрения охраны биоразнообразия территории Тверской обл.

Глава 4. ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ВЕДЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ КРАСНЫХ КНИГ

(НА ПРИМЕРЕ ТВЕРСКОЙ ОБЛ.)

Для информационного обеспечения ведения Красной книги Тверской обл. разработана ЭГИС (ЭГИС ККТО), структура которой является модельной и может быть адаптирована для любого региона. ЭГИС ККТО состоит из четырех основных наборов данных: а) топографическая основа; б) редкие виды и их охрана; в) блок дополнительной информации; г) блок аналитических данных.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»