Козменко Георгий Георгиевич Система особо охраняемых природных территорий и ее роль в сохранении и восстановлении биологического и почвенного разнообразия Республики Адыгея 03. 00. 16 -экология афтореферат
| Вид материала | Реферат |
- 1 Сохранение биологического разнообразия, 740.61kb.
- Особо охраняемые природные территории (оопт) предназначены для сохранения типичных, 1013.37kb.
- Сохранение биологического разнообразия, 61.48kb.
- Ится в Орловском районе Ростовской области, состоялась научно-практическая конференция, 80.17kb.
- Всоответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 19., 2815.89kb.
- Распоряжение от 22 декабря 2011 г. №2322-р Утвердить прилагаемые: Концепцию развития, 443.32kb.
- Решение проблемы сохранения биологического разнообразия неразрывно связано с созданием, 51.29kb.
- «Мониторинг птичьего населения в районе особо охраняемых природных территорий (остров, 25.39kb.
- Концепция развития системы особо охраняемых природных территорий федерального значения, 403.57kb.
- Распределение особо охраняемых природных территорий регионального (республиканского), 358.09kb.
На правах рукописи
Козменко Георгий Георгиевич
Система особо охраняемых природных территорий и ее роль в сохранении и восстановлении биологического и почвенного разнообразия Республики Адыгея
03.00.16 –Экология
АФТОРЕФЕРАТ
Диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Москва, 2007
Работа выполнена в Управлении Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Республике Адыгея и на факультете почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова
Научный консультант- доктор биологических наук, профессор,
Л.О. Карпачевский
Официальные оппоненты: доктор биологических наук
Е.Д. Никитин
доктор сельскохозяйственных наук
П.М. Сапожников
доктор биологических наук
М.А. Мазиров
Ведущая организация – Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" г. Ростов-на-Дону
Защита диссертации состоится «_9_»___ноября__ 2007 года в 15 ч.30 мин в ауд. М-2 на заседании диссертационного Совета Д 501.001.57 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый совет.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ф-та Почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, Москва, Воробьевы Горы
Автореферат разослан “_____” ________________ 2007 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор биологических наук, профессор А.С. Никифорова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ВВЕДЕНИЕ
Заповедные участки природы во всем мире привлекают все больше и больше внимания ученых. В заповедниках можно изучить все разнообразие природных ресурсов, которое уже не встретишь на антропогенно преобразованных территориях.
Актуальность проблемы. Несмотря на негативное влияние человека на окружающую среду, способность природных экосистем к самовосстановлению делает возможным дальнейшее ведение многогранной хозяйственной деятельности, связанной с воздействием на природу. Но способности природных экосистем к самовосстановлению ограничены некоторыми пределами деформации. Превышение этих пределов приводит к разрушению экосистем и вызывает необходимость специальных затрат на их восстановление, превышающих затраты на поддержание их стабильности.
Это делает актуальнейшей природоохранной задачей обеспечение способности экосистем к самовосстановлению путём предотвращения их возможного преобразования сверх допустимого уровня.
Важнейший инструмент сохранения природных экосистем - особо охраняемые природные территории (ООПТ), на которых, ради сохранения их природных свойств и характеристик, установлен специальный режим охраны и природопользования, включающий полное или частичное, постоянное или временное ограничение природопользования, а в ряде случаев - применение специальных приёмов природопользования или проведение восстановительных мероприятий.
Применительно к региональным и более крупным масштабам употребляется термин экологическая сеть – сеть ООПТ, в совокупности выполняющих функцию поддержания целесообразного экологического равновесия, в частности – биологического разнообразия. Необходимым для выполнения этой функции свойством сети ООПТ должна быть системность, позволяющая избежать деградации биоты, благодаря наличию экологических связей между отдельными ООПТ. Системой ООПТ называется группа ООПТ, экологически связанных между собой через различные формы существенного для них вещественно-энергетического и информационного взаимодействия (миграции животных, перенос семян растений, речной сток и т.д.). Общий объект охраны в системе ООПТ - экологический (природный) каркас территории - функционально единая сеть участков биосферного покрова.
Экстенсивное развитие природопользования позволяет товаропроизводителям подменять рост эффективности использования ресурсов и территорий, уже вовлечённых в оборот, включением в него новых ресурсов и территорий. Сокращение или деградация площадей ООПТ означает разрастание зон экологической нестабильности, а затем и экологического неблагополучия.
Постановка и решение такого рода вопросов чрезвычайно актуальны, как на региональном, так и на федеральном уровнях.
Цель и задачи исследования. Цель исследования – анализ и разработка научно-обоснованных, концептуальных принципов организации и функционирования особо охраняемых территорий на классических и экспериментальных примерах Республики Адыгея, а также внедрение методологии создания и оценки функционирования ООПТ как наиболее эффективного инструментария сохранения биологического разнообразия. Для этого решали следующие задачи:
- рассмотреть основные аспекты биологического разнообразия и ООПТ Республики Адыгея, особое внимание, при этом уделяя оптимизации природоохранной деятельности Кавказского государственного природного биосферного заповедника;
- сформулировать концептуальную модель развития особо охраняемых природных территорий, включающую в себя основные принципы организации и функционирования ООПТ; анализ социально-экономических факторов, воздействующих на биоразнообразие и ООПТ; критерии выбора местоположения и оптимизацию площади ООПТ, а также разработку кадастра особо охраняемых природных территорий;
- рассмотреть правовые аспекты организации и функционирования особо охраняемых природных территорий, с точки зрения соответствия существующей нормативно-правовой базы развития ООПТ в Республике Адыгея – российскому и международному законодательству в этой области.
Научная новизна. На основании составленной Красной книги Адыгеи разработана концепция системы ООПТ, как программы сохранения ландшафта с охраняемой популяцией и другими компонентами экосистем. Первый критерий выделения ООПТ -способность ландшафта восстанавливать биогеоценозы после прекращения избыточной нагрузки. Вторым критерием служат долголетие охраняемых видов и оценка их способности полностью восстанавливать популяцию через определенное количество лет. Предложена каркасная структура системы ООПТ, как наиболее полно охватывающая все разнообразие ландшафтов.
Выделение ООПТ требует учета почвенного покрова ландшафта, степени его нарушенности и возможности восстановления всех экологических функций почвы. Создание ООПТ без учета состояний почвы может привести к тому, что желаемый ландшафт не возобновится и прогнозируемые экосистемы не восстановятся.
Разработана система мониторинга ООПТ, включая их ограниченное использование как туристские объекты и хозяйственные единицы, которая основывается на концепции каркаса ООПТ, позволяющего охватить все биоразнообразие территории.
Разработана система взаимодействия заповедников и прилегающих к ним ООПТ, как единого экологического каркаса и важной части современного экомониторинга.
Показана важность таких элементов лесных оандшафтов. Как поляны. В сохранении популяций животных и растений.
Практическая ценность работы. На примере Республики Адыгея дана оценка роли особо охраняемых природных территорий в сохранении биологического и ландшафтного разнообразия. Организованы 32 ООПТ и налажен долговременный мониторинг на ООПТ, относящихся к Всемирному Природному Наследию в Адыгее. Последний аспект носит оригинальный характер и должен представить особый интерес с точки зрения перспектив развития природоохранной деятельности на Северо-Западном Кавказе.
Создан каркас из ООПТ, охватывающий территории, где распространены виды, занесенные в Красную книгу Адыгеи.
Изучено воздействие ряда социально-экономических факторов на биоразнообразие (промышленность, сельское, лесное, охотничье, водное и рыбное хозяйство, а также социальные факторы). Большое внимание уделено критериям выбора местоположения ООПТ и оптимизации площади этих территорий.
Для оценки почв предложены следующие нормативы: отношение содержание гумуса в слое 0 –10 см отбираемого участка к его содержанию в естественной экосистеме этого типа. Отношение >0.8 позволяет надеяться на полное восстановление исходных экосистем. При отношении 0.5 – 0.8 восстановление экосистем на данной почве будет идти долго и может совсем не состояться.
При величине отношения < 0.5 восстановления исходных экосистем без определенного содействия не произойдет.
Нормативом может, также, служить плотность почв. При плотности ниже 1.4 экосистемы способны восстанавливаться достаточно быстро. При плотности 1.4 –2.0 восстановление экосистемы затягивается на десятки и сотни лет.
Нормативы позволяют избежать неопределенности, связанной с гумусированностью почв. Косвенно они свидетельствуют о возможном запасе семян дикорастущих видов. Обоснована необходимость и разработана система мониторинга состояния и эволюции природных комплексов применительно к горным ООПТ (на примере бассейна р. Белой), – на основе принципиально новых подходов: бассейнового (водосборного), экосистемного, биогеохимического, гидрогеологического, популяционно-биологического.
Критически рассмотрены и внесены принципиальные дополнения в государственный кадастр особо охраняемых природных территорий. Сформулированы основные принципы, положенные в основу нормативно-правовой базы ООПТ России и Республики Адыгея.
Положения, выносимые на защиту. На защиту выносится комплекс вопросов, связанных с организацией, функционированием и планированием ООПТ, выявление размеров ООПТ, скорости восстановления в зависимости от продолжительности жизни охраняемых видов (популяций), привлечение к мониторингу ООПТ опытных коллективов заповедников.
Задачи исследования.
- Использование составленных Красной книги животных, растений и ландшафтов для организации ООПТ
- Разработка возрастной шкалы для выявления скорости восстановления нарушенных территорий и формирования ландшафта в целях выделения ООПТ. Поскольку животные, растения, и почва существуют в определенном ландшафте, необходимо учитывать ландшафты, их особенности при организации ООПТ, оценить существующую ситуацию по использованию охраняемой территории местными жителями (сенокошение, сбор ягод, рекреация и пр.) и разработать концепцию мониторинга этих территорий.
- Выявить зависимость биоразнообразия и ООПТ от комплекса социально-экономических факторов.
Практические задачи включали следующие положения:
- Комплексная оценка современного состояния и роли объектов природно-заповедного фонда в сохранении биоресурсного потенциала Северо-Западного Кавказа.
- Основные направления оптимизации природоохранной деятельности Кавказского государственного природного биосферного заповедника в целях дальнейшего сохранения биологического разнообразия.
- Нормативно-правовая база развития ООПТ в Республике Адыгея, с точки зрения соответствия её существующему российскому и международному законодательству.
Проведённые исследования дают основание утверждать, что хозяйственное использование особо охраняемых природных территорий, способное повлечь их коренное преобразование или деградацию, усиление антропогенного «пресса», может иметь весьма неблагоприятные последствия для развития экосистем. Установлено, что формирование системы ООПТ является необходимым условием становления социально ориентированной экономики, обеспечения экологической безопасности и сохранения национального природного наследия народов России.
Разработан «пакет» предложений по совершенствованию кадастра особо охраняемых природных территорий. Конкретные предложения по повышению эффективности природоохранной деятельности Кавказского государственного природного биосферного заповедника уже частично внедрены в производство; в методическом плане эти рекомендации учитываются также учёными и специалистами «родственного» Тебердинского государственного природного заповедника.
Наряду с этим, разработан ряд практических рекомендаций (правовых, организационных, социальных, экономических и т. д.) по организации, функционированию и планированию ООПТ.
Предложенная автором система мониторинга горных ООПТ (на примере бассейна р. Белой) учитывалась при разработке кадастров земельных и водных ресурсов, экологической паспортизации предприятий - природопользователей в регионе.
Основные положения работы были успешно реализованы автором при осуществлении пилотных проектов по созданию ставших всемирно известными особо охраняемых территорий. Среди этих проектов – создание ООПТ природный парк «Большой Тхач» (4 тыс. га); памятника природы «Верховья рек Пшеха и Пшехашха «(5,8 тыс. га); памятника природы «Верховье реки Цица» (1,9 тыс. га); памятника природы «Хребет Буйный» (1,5 тыс. га).
В 1999 г. по итогам экспедиции, возглавляемой автором при участии известных экспертов ЮНЕСКО (Мартин Прайс) вышеназванные территории были включены в Список Всемирного Наследия.
Некоторые аспекты диссертационной работы, касающиеся природоохранной деятельности, использованы в Законах Республики Адыгея «О лесе», «О недрах», «О туризме», многих указах Президента РА и Постановленях КМ РА, основным разработчиком которых является автор; а также в Конституции Республики Адыгея, в разработке которой автор принимал непосредственное участие.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены в 66 научных публикациях, в том числе в 4-х монографиях, опубликованных в нашей стране и за рубежом (Bonn, 1998).
Результаты проведённого исследования доложены на форуме учёных Адыгеи (1994); на республиканской конференции по охране природы (1995); на заседаниях Кабинета Министров Республики Адыгея (1997, 1998, 1999); на Международном Симпозиуме в Берлине Cultural Landscapes and Nature Conservation in Northen Eurasia (1998); на II Съезде по охране природы Республики Адыгея (1998), на III съезде по охране природы (2003) на международных форумах по экологической безопасности в 2000г. (Турция), в 2001г. (Испания), в 2002г. (Турция), в 2003г. (Австрия), в 2003г. (Хорватия).
Основные положения диссертации были также доложены на I и II Международных конференциях по особо охраняемым территориям, проводимых под эгидой Русского Географического общества (Санкт-Петербург, 1999, 2000); на заседаниях Учёного Совета и Научно-технического Совета Кавказского государственного природного биосферного заповедника (1999, 2000), на заседании Учёного Совета Южнороссийского института мониторинга земель и экосистем (1999), а так же в Адыгейском региональном межотраслевом отделении Российской академии естественных наук (1999).
Кроме того, материалы исследований в 1998 – 2003 гг. были широко представлены научной общественности в трёх опубликованных монографиях, на которые были получены положительные отзывы из таких научных и учебных учреждений, как Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, географический факультет Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Ставропольский государственный университет, ВНИИ охраны природы Госкомэкологии РФ.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, -6 глав, выводов и предложений; списка использованных источников из 256 наименования, в том числе 80 иностранных авторов. Общий объём работы 312 стр., в том числе 31 таблиц и 15 рисунков в тексте и 84 рис. в приложении, 7 приложений на 109 страницах.
Глава 1. ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПРИРОДЫ
С начала 1970-х годов охрана природы является престижной сферой, повышающей авторитет государства. Многие страны подписали международные соглашения, направленные на охрану биоресурсов, находящихся под угрозой исчезновения. Задача сохранения разнообразия флоры и фауны и почвы является важной для человечества по нескольким причинам. Многие животные и растения представляют ценность для сельскохозяйственной и животноводческой деятельности человека. Охрана диких видов необходима для выработки у культурных растений и животных устойчивости к вредителям и болезням. Сохранение естественных почв – помогает сохранить генофонд микроорганизмов, почвенных животных, растений.
Природные виды - объекты для получения новых фармацевтических препаратов.
Возвращение России после долгого периода изоляции в международные политическую, экономическую и природоохранную системы превращает проблему сохранения биоразнообразия страны в составную часть мирового процесса.
Антропогенное воздействие на природу Республики Адыгеи. Первозданный облик природы республики значительно изменился. Распахана девственная степь, в которой когда-то, по свидетельству очевидцев начала XIX в., в густой траве "мог спрятаться всадник вместе с лошадью" (Шеуджен и др., 2004). Как следствие, сообщества многолетних степных трав сменились здесь сообществами культурных, преимущественно, однолетних растений. Построены водохранилища, дороги, населенные пункты, изменяющие экологические условия жизни естественной биосферы. Сельскохозяйственное воздействие. Значительно сократились площади под лесами, особенно, в равнинной и предгорной зонах, поэтому мелеют реки, оголяются склоны речных долин, почвы подвержены эрозионным процессам, что, в конечном счете, приводит к обеднению не только растительного, но и животного мира. Уменьшились (по наблюдениям В.В. Петрова) запасы семян дикорастущих растений в почвах.
Увеличился сброс в реки загрязненных вод (табл. 1).
Таблица 1. Сброс сточных и коллекторно-дренажных вод в природные поверхностные водные объекты в Республике Адыгея в 2003 г, млн м3
| Район | Всего | загрязненных | нормативно чистых, без очистки | нормативно очищенных | |
| без очистки | недостаточно: | ||||
| Кошехабльский | 33,1 | – | 0,04 | 33,1 | – |
| Красногвардейский: | 49,3 | 2,5 | 0,1 | 46,7 | – |
| Майкопский | 0,2 | – | 0,1 | 0 | 0,03 |
| Тахтамукайский | 213,7 | 62,4 | 0,9 | 150,1 | 0,2 |
| Теучежский | 31,5 | 31,0 | 0,4 | – | 0,03 |
| Шовгеновский | 0,7 | 0,6 | – | 0,03 | – |
| г. Майкоп | 42,7 | – | 42,7 | – | – |
| г.Адыгейск | 0,8 | – | 0,8 | – | – |
| Итого: | 372,0 | 96,5 | 45,2 | 229,9 | 0,3 |
В реки и другие водоемы республики сбрасывают хлориды, сульфаты, фосфаты, нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), азот аммонийный, нитритный и нитратный, тяжелые металлы. Сильно загрязнены нефтепродуктами и другими веществами рек Белая и Псенафа ниже г. Майкопа.
Промышленное загрязнение. По состоянию на 01.01.2006 г., в республике выбрасывают загрязняющие вещества в атмосферу 890 предприятий. На промышленных предприятиях удается ежегодно улавливать, с последующей их утилизацией, около 10,6 тыс.т. загрязняющих веществ, но выбросы в атмосферу от предприятий теплоэнергетики (в 2005 г. – около 2 тыс.т.) производится практически без очистки.
Защитные меры. Постепенно сокращаются масштабы почвозащитных и лесомелиоративных работ, снижаются объемы внесения минеральных и органических удобрений, что приводит к развитию эрозионных процессов и снижению продуктивности почвенного покрова. Водная эрозия значительно расширила площади каменистых земель. В районах с преобладанием слитых черноземов возросли площади кислых почв, –в результате длительного применения физиологически кислых минеральных удобрений.
Ухудшение экологической обстановки, неблагоприятные социально-экономические факторы, резко усилившиеся в 90-х гг.– все это, разумеется, не могло не отразиться на состоянии растительного и животного мира республики.
Пути сохранения и восстановления природных объектов. Решение проблем экологии Республики Адыгея связаны с новыми способами природопользования, современными технологиями в промышленности и сельском хозяйстве. Перспективным представляется переориентация тех или иных отраслей народного хозяйства республики, на развитие и обслуживание рекреационного комплекса Адыгеи: лечение, отдых, охота, туризм (“Рекреационные ресурсы Адыгеи”, 1999).
Сохранение природы Адыгеи осуществляется двумя путями. С одной стороны, обязательное введения очистных сооружений, не снижая производственных мощностей, а с другой стороны, создание новых "зон покоя". Так, в 1992 г. начался процесс возврата к Кавказскому государственному биосферному заповеднику территорий, необоснованно отторгнутых от него в начале 50-х гг. Принято решение о передаче ему Фишт-Оштенского массива, хребта Джигурсан, урочища Бамбаки и не имеющего себе аналогов в большей части высокогорного плато Лагонаки.
Основу разработки сети ООПТ Адыгеи составляет "Красная книга Республики Адыгея", куда внесены 337 редких или исчезающих представителей фауны и флоры.
Помимо растительности, как основного компонента, очень важно изучение почв как основы ООПТ (Г.В. Добровольский, В.Ф. Вальков, Л.О. Карпачевский, Т.А. Зубкова, С.Я. Трофимов). Уже широко обсуждается вопрос об организации ООПТ специально для почв. (Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин, Е.Б. Скворцова и др.).
Почвенные исследования. Одной из методических задач было выработать концепцию выделения и сохранения почв. При этом, в выделении почвенных ландшафтов исходили из следующих принципов:
Часть почв входили в ООПТ как типичные представители зональных почв.
Другие участки включали уникальные почвы с уникальными ландшафтами. Включали также в перечень ОПТ сельскохозяйственные участки с особым качеством сельскохозяйственной продукции. Так созданы в пойме Кубани рисовники, которые дают очень высокий урожай и охраняются от деградации, как ценные объекты почв.
Частично эндемичность и уникальность почвенных экосистем определяется свойствами растительных сообществ. На основании этого подхода выделен ареал дерново-карбонатных почв в самшитовой роще.
При оценке степени нарушенности почв использовали нормирование по содержанию гумуса в гор. А. Если отношение содержания гумуса в исследуемой почве и средней величины этого содержания для данного рода почв – 1 или больше, то почва не нарушена. Если это отношение 0,5-0,8, то почва нарушена, но легко восстановится. Если отношение меньше 0,5, то почва требует содействия для более быстрого восстановления.
Глава 2. ПОЧВЫ ОСНОВНЫХ ООПТ.
Почвенно-ботанический профиль, расположеный по профилю поперек долины реки Молчепы, показывает типичное распределение почв на так называемых фандах (Т.А. Трифонова), водораздельных участков самого низшего порядка (табл.2).
Таблица 2. Закономерности распределения растительности и почв на примере долины р.Молчепы (по Голгофской К.Ю., Горчаруку Л.Г. и др., 1966).
| Древесная порода | Высота над ур. моря, м | Почва | Примечание |
| Буковое криволесье | 1600-1800 | Горно-лесные бурые | Подлесок представлен кавказской черникой и лавровишней |
| Пихта, бук | 1400-1600 | Горно-лесные бурые | Среднетравно-злаковая покров с рододендроном |
| Береза | 1800 | Горно-луговые | Вейниково-разнотравная лесная подстилка |
| Березовое криволесье | 2000 | Горно-луговая лесная сильноскелетная | Под древостоем рододендрон |
Бассейн реки расположен на стыке двух геоботанических районов. Левобережная его часть относится к Белореченскому, а правобережная – к Пшекиш-Бамбакскому. Отчетливо прослеживается высотная поясность в изменении растительности и почвенного покрова ( от мощных горно-луговых под субальпийским высокотравьем до примитивных на скалистых местах со слабой дифференциацией на генетические горизонты). Выделены оподзоленные почвы под зарослями кавказского рододендрона.
Таблица 3. Фоновые группы почв и преобладающие фитоценозы на них.
| № | Почвы | Высота над уровнем моря, м | Преобладающий биоценоз |
| 1 | Субальпийские луговые | 2000-2800 | Луговое разнотравье. Березовое криволесье |
| 2 | Бурые лесные | 750-1800 | Дуб-граб, березняк разнотравно-злаковый, букняк ожиново-разнотравно-папоротниковый |
| 3 | Дерново-карбонатные | 600-1100 | Самшит |
| 4 | Серые лесные | 350-750 | Дуб |
| 5 | черноземы | <400 | степи |
Наиболее распространены почвы: бурые лесные; дерново-карбонатные; серые лесные; субальпийские луговые (табл. 4,5,6). Высокогорные почвы сформировались в тех частях гор, где из-за низких температур не может произрастать лесная растительность. Высокогорная зона сверху ограничена субнивальным поясом, снизу – горно-лесным. Интервал высот этой зоны на Северном Кавказе составляет 1800-2500 м в субальпийском поясе и от 2300 до 3000 м - в альпийском. Фактором, ограничивающим произрастание лесной растительности, являются низкие температуры летнего периода.
Таблица 4. Химические свойства горно-луговой почвы криволесья Кавказского заповедника (по Ю. Чумаченко, 2001).
| Гори-зонт | Глуби-на, см | Гумус,% | Азот, % | Обменные, мг/100 г почвы | рН вод | |||
| Са2+ | Mg2+ | H+ | Al3+ | |||||
| А0А1 | 1-3 | 22,6 | 1,3 | 14,1 | 10,3 | 0,32 | 2,5 | 5,0 |
| А1 | 3-6 | 19,0 | 1,1 | 8,6 | 4,4 | 0,23 | 3,9 | 4,3 |
| В1 | 6-16 | 5,3 | 1,0 | 3,9 | 2,1 | 0,11 | 5,7 | 4,6 |
| В2 | 16-36 | 3,4 | 0,9 | 2,8 | 1,5 | 0,15 | 4,5 | 4,6 |
| ВС | 36-47 | 2,4 | 0,8 | 1,7 | 0,8 | - | 3,7 | 4,9 |
Таблица 5. Физико-химические свойства горно-лесной бурой почвы
| Глубина, см | Гигроск влага, % | рН вод | рН сол | Гумус, % | Поглощенные катионы, м-экв/100 г почвы | |||
| Ca2+ | Mg2+ | H+ | Сумма | |||||
| А1, 0-5 | 3,47 | 5,6 | 4,8 | 11,9 | 16,4 | 5,8 | 2,1 | 24,3 |
| А1, 10-15 | 3,07 | 5,8 | 4,0 | 5,9 | 5,3 | 2,4 | 7,8 | 15,5 |
| В1, 25-30 | 3,62 | 5,5 | 4,0 | 3,6 | 3,0 | 1,1 | 5,9 | 10,0 |
| В2, 45-50 | 3,5 | 5,9 | 3,9 | 1,0 | 3,5 | 1,1 | 5,2 | 9,8 |
| С1, От 124 | 2,37 | 5,7 | 3,8 | - | 4,2 | 1,3 | 5,6 | 11,1 |
Таблица 6. Физико-химические свойства серых лесных почв
| Горизонт, глубина, см | Гигрос влага, % | рН вод | рНсол | Гумус % | Поглощенные катионы, мг-экв/100 г почвы | |||
| Ca2+ | Mg2+ | H+ | Сумма | |||||
| Серая лесная почва (Тульский район Республики Адыгея) | ||||||||
| А1, 2-5 | 2,78 | 6,2 | 4,9 | 7,8 | 17,0 | 5,0 | 0,2 | 22,2 |
| А1, 9-15 | 1,94 | 5,6 | 4,0 | 2,7 | 5,6 | 2,2 | 3,1 | 10,9 |
| В1, 25-35 | 3,98 | 5,7 | 4,1 | 2,1 | 8,5 | 4,8 | 1,1 | 14,4 |
| В2, 37-46 | 3,49 | 5,8 | 4,1 | 0,7 | 14,3 | 5,1 | 1,1 | 20,5 |
| ВС, 70-75 | 4,38 | 6,0 | 4,7 | 0,4 | 17,0 | 6,4 | 0,1 | 23,5 |
| ВС, от 92 | 3,98 | 6,8 | 4,7 | - | 19,7 | 2,1 | - | 21,8 |
Уплотнение почвы и восстановление экосистем.
Для сохранения биоразнообразия обычно используют территории, на которых обитают охраняемые виды растений или животных. Их площадь определяется требованиями, необходимыми для жизни и постоянного воспроизводства данного вида. Каждый вид обитает в привычной для него, экологически соответствующей экосистеме (экосистемах). Принцип экологического соответствия А.Л. Бельгарда, А.П. Травлеева позволяет выбрать такую экосистему. Однако, на территориях, намечаемых к созданию ООПТ, обычно экосистемы нарушены и требуется оценить возможности данной нарушенной экосистемы к эволюции в зональную исходную экосистему.
На территории России в последние годы был невольно поставлен грандиозный опыт по восстановлению естественных экосистем. Создавшиеся после 1991 г социальные условия вызвали резкое падение активности сельскохозяйственных предприятий, уменьшились количество голов животных, выпасаемых на естественных лугах и площадь распаханных земель. Заброшенные угодья стали эволюционировать в исходные естественные экосистемы. Так на деградированных пастбищах Калмыкии стала восстанавливаться ковыльная степь. В лесной зоне заброшенные пашни зарастают кустарниками и мелколиственными породами деревьев. Первые оценки показывают, что для восстановления естественной степи понадобилось более 10 лет. В то же время лесным экосистемам, судя по скорости зарастания, потребуется более 40 лет для восстановления мелколиственных вторичных лесов и более 100 лет для реставрации первичных еловых лесов. Для восстановления буковых лесов также потребуется более 40 лет. При создании особо охраняемых природных территорий необходимо учитывать нарушенность и скорость восстановления исходных экосистем. Для прогноза восстановления наиболее пригодна оценка состояния почвы. Если почвенный покров не нарушен (не уплотнен, не эродирован, не погребен непочвенными наносами), то восстановление исходных экосистем идет по всем законам региональной смены фитоценозов (как например, в природных парках «Большой Тхач», «Хребет Буйный»).
Уплотнение почвы наиболее частый случай нарушения почвенного покрова. Плотность уплотненных верхних слоев почвы зависит от продолжительности воздействия уплотняющих факторов, но не превышают 2 г см.-3 Под влиянием выпаса скота и рекреационной нагрузки суглинистая почва уплотняется до 1,5 г см-3 и более. На тропинках и дорожках плотность может достигать 2,0 г см.-3. В то же время пахотные почвы сразу после забрасывания их в залежь имеют плотность 1,2-1,3 г см.-3
Восстановление растительного покрова идет с разной скоростью, в зависимости от степени уплотнения почв (табл. 7 и 8).
Таблица 7. Время (лет) зарастания верхнего слоя суглинистых почвы (травяной ярус) в зависимости от его плотности
| Плотность, г см-3 | Восстановление | ||
| максимального покрытия | вторичной естественной экосистемы | первичной экосистемы. | |
| 0.8 -1.2 | 2-3 | 6- 8 | 12 - 20 |
| 1.2 –1.4 | 8-12 | 20 - 30 | |
| 1.4 –1.6 | 30 | 40-50 | 50-60 |
| 1.6 – 2.0 | 50 | 70 –100 | >100 |
Лесная растительность представляет собой сложную систему с многообразными взаимоотношениями всех ее компонентов.
Таблица 8. Время (лет) восстановления лесной экосистемы в зависимости от плотности верхнего слоя суглинистых почвы.
| Плотность, г см-3 | Первые кусты и деревья (ивы, осина, ольха, береза) | Вторичная естественная экосистема | Первичная экосистема. |
| 0,8 -1,2 | 2-3 | 50-100 | 150 - 200 |
| 1,2 –1,4 | 8-12 | 70 - 120 | 200-250 |
| 1,4 –1,6 | 30 | 90 - 150 | 250- 300 |
| 1,4 – 2,0 | 50 | 110 –170 | >300 |
Восстановление леса зависит от продолжительности жизни древесных компонентов. Приведенные придержки – ориентиры, основанные на исследованиях по восстановлению экосистем в разных условия. В реальных условиях ситуация может привести к сдвигу приведенных сроков. Чрезмерное уплотнение почв может привести к тому, что в обозримом будущем экосистема не восстановится.
Восстановление экосистемы зависит от того, в каком горном поясе она находится (табл.2 и 3). В верхних поясах восстановление идет медленнее, часто усиливающаяся эрозия смывает почвенный слой, обнажая плотные породы, и восстановления экосистем не происходит. В нижних зонах плотные породы перекрыты значительным по мощности чехлом рыхлых отложений. Часто эти отложения прошли уже стадию почвообразования и были после этого погребены новыми наносами. Поэтому эти отложения быстрее зарастают и на них образуются новые почвы даже при сильной эрозии.
На высотах 1400- 2000 м распространены легко ранимые почвы (мощные горно-луговые под субальпийским высокотравьем и примитивные на скалистых местах со слабой дифференциацией на генетические горизонты, в основном на карбонатных породах). Главную роль в формировании почв играет кавказский тип ареалов. В нем сосредоточены виды, происхождение которых связано с главным кавказским хребтом. Насыщенность флоры эндемическими видами является одним из первостепенных показателей ее оригинальности. Известняковый массив Фишта и Оштена также включает все зональную гамму растительности и почв. Естественное восстановление растительности на высокогорьях не происходит более 10 лет.
Эрозия и восстановление естественных экосистем.
Уничтожение или изреживание растительного покрова, распахивание почв часто сопровождается эрозией почв. Уменьшение мощности гумусового горизонта также заметно влияет на восстановление экосистем (табл.9)
Таблица 9 . Зависимость периода (лет) восстановления естественных экосистем от мощности гумусового горизонта
| Мощность гумусового горизонта от мощности ненарушенной почвы | Период восстановления исходной экосистемы (лет) |
| <0.5 | >100 |
| 0.5 – 0.6 | 60 - 100 |
| 0.6 – 0.9 | 10- 60 |
Наблюдения за ландшафтообразующими лугами субальпийского пояса в заповеднике (высота 1800-2400 м над у.м.) показали, что снижение мощности гумусового слоя и увеличение плотности верхнего горизонта почвы приводит к заметному изменению экосистем и снижению их продуктивности. Луга относятся к вейниковым, мятликовым и пестроовсянициевым. Продуктивность лугов от 23 до 59 ц га-1. нарушение приводит к увеличению доли несъедобных трав и снижению продуктивности лугов. Восстановление может идти 5 – 20 лет, в зависимости от степени нарушения.
Еще более трудно восстанавливаются альпийские луга. Их естественная продуктивность 6,3 - 17,3 ц га-1, высота 2500-2800 м н.у.м. При нарушении она резко снижается до 3- 6 ц.га-1. Для восстановления необходимо до 30 лет.
Глубокогумусные почвы при сноса верхней части гумусового горизонта могут восстановиться за 10 лет, благодаря высокому содержанию гумуса в верхних 40 см (табл.9). Именно эти почвы наиболее устойчивы к антропогенному воздействию и обладают наибольшей способностью к восстановлению свойственных им экосистем.
При выходе на поверхность безгумусовых отложений восстановление экосистем происходит еще медленнее, в среднем на 10-50 лет, в зависимости от растительного пояса. В лесном поясе на бурых лесных почвах в этом случае восстановление экосистемы замедляется на 10-20 лет.
Приведенные данные показывают, что при организации ООПТ необходимо учитывать состояние почвенного покрова и возможность его регенерации. В этом случае можно будет сделать прогноз на время восстановления естественных экосистем на данной территории.
Влияние хозяйственной деятельности на почвы альпийского и субальпийского пояса.
Антропогенный прессинг на почвы альпийского и субальпийского пояса приводит к полной деградации почвенного покрова. Непомерный выпас скота на плато Лагонаки привел к уничтожению естественной травяной растительности и к распылению верхнего слоя почвы. Лесной пояс спустился вниз на 250-300 метров. Для определения характера и степени антропогенного воздействия было проведено сравнение высокогорных пастбищ Аишха, используемых под выпас домашнего скота, заповедными и сенокосными лугами (урочище Коготь), а также с лугами, ранее находившимися в хозяйственном использовании, а в 1959 году включенными в состав заповедника (Горчарук, Семагина, 1985).
Ландшафтные луга субальпийского пояса в заповеднике (высота 1800-2400м. над у.м.) - вейниковые, мятликовые и пестроовсяницевые. Продуктивность их от 23 до 59 ц/га.
Продуктивность альпийских лугов 6,3-17,3 ц/га, высота 2500-2800 м н.у.м.
Крупнейший пастбищный массив Краснодарского края – урочище Аишха (южный макросклон) - с прошлого века используется для отгонного животноводства. С 1980 года он включен в охранную зону заповедника. Многолетний выпас домашнего скота привел к деградации почвенного и растительного покрова. Сейчас ведется мониторинг этих почв.
Высокогорные почвы характеризуются высоким содержанием гумуса, при переходе в горизонт В его количество резко снижается. Отмечается повышенная кислотность в средней части профиля почв.
Малая мощность почвенного профиля и большое количество каменистых включений говорит о том, что эти почвы при небольшом антропогенном прессинге могут полностью деградировать. По мере усиления нагрузки на пастбища сильно изменяется видовое разнообразие и их продуктивность.
Бесхозяйственные пастьба и рубка леса снизила верхнюю границу леса.
На территория заповедника, где исключено бессистемное использование растительности, бурые лесные почвы занимают преобладающую часть территории заповедника. На них произрастает высокобонитетный лес: буково-пихтово-грабовые леса. Лес в свою очередь предохраняет почву от эрозионных процессов.
На деградированной горной бурой почве не происходит самовосстановления леса, поскольку кустарниково-травянистая растительность (ожиново-разнотравно-папоротниковая и др.) поселяется на этих почвах и препятствует прорастанию семян древесных пород.
Огромное значение в эволюции этих почв приобретает генезис комплексов полян. При сведении леса и образовании лесных полян происходит трансформация бурых лесных почв, связанная с развитием на них дернового процесса почвообразования.
Отмечена разная направленность почвенного процесса под разными растительными сообществами и на разной высоте над уровнем моря. На поляне наблюдаются следующие процессы в почве: увеличение содержания гумуса с 8 % (бурые лесные почвы под сосняком) до 10,3 % на поляне под субальпийским высокотравьем в верхнем горизонте, а в пихтарнике уменьшение гумуса с 8 до 5% на поляне. Содержание обменного кальция увеличивается с 15 % (сосняк) до 24% (субальпийское высокотравье), в пихтарнике напротив, уменьшается с 14 до 6 % (субальпийское высокотравье). Изменений в содержании магния не отмечено.
Верхние горизонты бурых горно-лесных почв, вследствие их большой рыхлости и хорошо выраженного микрорельефа, характеризуются очень высокой скоростью водопроницаемости (в буковых лесах с подстилкой от 9,3 до 23, 4 мм/мин, а без подстилки – от 1,2 до 7,15 мм/мин, или меньше в 1,6-4 раза.).
В пихтовых древостоях с подстилкой водопроницаемость составляло 5,7-9,6, а без подстилки – 4,3-6 мм/мин, или меньше в 1,2 -2 раза. Наиболее высокое впитывание отмечено в древостоях с рододентроном понтийским, с зарослями папоротника и высокотравья (широкотравья). Сравнительно медленно поступала вода в оглеенные почвы. Подстилка в значительной мере содействовала переводу поверхностного стока воды во внутренний.
Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ В РОССИИ
Важную роль в сохранении биоразнообразия экосистем Южного Федерального Округа играют особо охраняемые природные территории (ООПТ).
Таблица 10. Основные категории ОПТ и ООПТ Адыгеи
| | Категории ООПТ | Назначение, цели и задачи управления |
| 1 | Заповедники | Природно-охранные, научно-исследовательские и эколого-просветительские учреждения, имеющие целью сохранение и изучение естественного хода природных процессов и явлений, генетического фонда растительного и животного мира, отдельных видов сообществ растений и животных, типичных и уникальных экосистем |
| 2 | Природные парки | Природоохранные, научно-исследовательские и эколого-просветительские учреждения, территории (акватории) которых включают природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, и которые предназначены для использования в природоохранных, просветительских и научных и культурных целях и для регулирования туризма |
| 3 | Природные заказники | Территории (акватории), имеющие особое значение для сохранения или восстановления природных комплексов или их компонентов и поддержания экологического баланса. Комплексные (ландшафтные) – для сохранения и восстановления природных комплексов Биологические (ботанические и зоологические) – для сохранения и восстановления численности редких и исчезающих видов (подвидов, популяций) растений и животных, а также ценных в хозяйственном, научном и культурном отношении. Палеонтологические – для сохранения мест находок и скоплений останков или окаменелых образцов ископаемых животных и растений, имеющих особое научное значение. Гидрологические – для сохранения и восстановления ценных водных объектов и экосистем Геологические – для сохранения и восстановления ценных объектов и комплексов неживой природы |
| 4 | Памятники природы | Небольшие охраняемые природные феномены, имеющие особое научное и культурно-просветительское значение: Участки живописных местностей, эталонны нетронутой природы, культурнын ландшафты (старинные парки, аллеи, каналы, древние копи и т.д.), места произрастания и обитания ценных, реликтовых, малочисленных, редких и исчезающих видов растений и животных, лесные массивы и участки леса, особо ценные по своим характеристикам, природные объекты, играющие важную роль в поддержании гидрологического режима, уникальные формы рельефа и связанные с ним природные ландшафты (горы, группы скал, ущелья, каньоны, дюны и др.), геологические обнажения, имеющие особую научную ценность |
| 5 | Курортные леса, лесопарки, зеленые зоны городов | Охраняемые ландшафты. Поддержание состояния природных ландшафтов, имеющих национальное значение, отличающихся гармоничным взаимодействием человека и территории, и обладающих высоким потенциалом развития рекреации и туризма при сохранении нормального образа жизни и экономической деятельности в этих районах. |
20 % или одна пятая часть территории Адыгеи представляют собой ООПТ. Это очень много, если сравнить со всей Россией, где ООПТ составляют в среднем 8 % ее территории. Из всех субъектов федерации Адыгея занимает 1-е место по относительной площади ООПТ (20%). А если учесть особо защитные участки лесного фонда и другие охраняемые территории, то эта цифра достигнет 40% площади республики.
1992 г. начался процесс возврата к Кавказскому государственному биосферному заповеднику территорий, необоснованно отторгнутых от него в начале 50-х гг. Принято решение о передаче ему Фишт-Оштенского массива, хребта Джигурсан, урочища Бамбаки и не имеющего себе аналогов в большей части высокогорного плато Лагонаки.
Кавказский государственный (биосферный) заповедник площадью 280,3 тыс.га., расположенный на территории трех субъектов РФ (Краснодарского края - 176,2 тыс.га., Республика Адыгея - 91,5 тыс.га и Карачаево-Черкесской Республики - 12,6 тыс.га.). С февраля 1979 года заповедник входит в международную систему биосферных резерватов ЮНЕСКО, а также зарегистрирован в 1975 году в качестве источника по окружающей среде в «Международном справочном регистре источников информации ИНФОТЕРРА». В ноябре 1999 года заповедник включен в список объектов Всемирного Природного Наследия ЮНЕСКО. Он основной элемент (наряду с природным парком «Большой Тхач»; памятниками природы: «Хребет Буйный», «Верховья рек Пшеха», «Пшехашха» и «Верховья реки Цица») в составе номинации «Западный Кавказ».
Государственными природными заказниками являются территории, имеющие особое значение для сохранения или восстановления природных комплексов или их компонентов и поддержания экологического баланса. Государственные заказники выполняют функции территориальной охраны природы с ограничением отдельных видов хозяйственной деятельности и использования природных ресурсов. Государственных природных заказников на территории Южного Федерального Округа - 13 федерального значения – площадью более 1000 тыс. га. и 145 заказников площадью более 3000 тыс. га – регионального значения.
Наиболее многочисленной категорией ООПТ являются памятники природы. Они имеют федеральное или региональное значение, в зависимости от природоохранной, эстетической и исторической ценности охраняемых природных комплексов и объектов. В южном федеральном округе насчитывается около 800 памятников природы федерального и регионального значения. подобно заказникам, эта категория ООПТ наиболее распространена на региональном уровне. Они находятся в ведении различных министерств и ведомств.
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ИСТОРИИ И МОНИТОРИНГА КАВКАЗСКОГО ЗАПОВЕДНИКА
Кавказский биосферный заповедник образован в 1924 г. по инициативе Майкопского лесничего Христофора Шапошникова. В настоящее время занимает 282,5 тыс. га на территории 3 субъектов РФ и находится в ведении Госкомэкологии России. На планете нет аналогов его уникальной природе. Недаром, одним из первых он удостоен ЮНЕСКО высокого звания биосферного заповедника. В декабре 1999 г. решен вопрос о включении его в Список Всемирного Природного Наследия.
Кавказский государственный биосферный заповедник в течение всего срока существования много раз претерпевал всевозможные реорганизации. Лагонакское нагорье в широком понимании включает высокогорный Фишт-Оштенский массив, плато Лагонаки и прилегающие к ним горно-лесные природные комплексы в верховьях рек Шахе, Белая, Пшеха, Цице, Курджипс.
С 1924 по 1951 год высокогорная часть Лагонакского нагорья входила в состав Кавказского заповедника и находилась в режиме ограниченного хозяйственного использования (регламентируемый выпас скота, туризм). При этом режим временного регулируемого хозяйственного использования имели только горно-луговые участки, горно-лесные же находились в режиме абсолютной заповедности.
В 1950—1956 гг. заповедная система СССР пережила глубочайший кризис. В соответствии с Постановлениями Совета Министров СССР № 3192 от 29. 08. 51 г. и № 4164 от 29. 10. 51 г., от Кавказского заповедника было отторгнуто 219,7 тыс. га естественных природных комплексов, в том числе и участок Лагонакского нагорья.
С 1951 по 1990 г.г. высокогорная часть Лагонакского нагорья находилась в режиме интенсивной эксплуатации пастбищ, а среднегорная — лесных ресурсов. Весь район выпал из зоны экологического контроля и за период его эксплуатации ни одно из решений органов власти о регулировании рубок лесов, выпаса скота и рекреационной деятельности не было выполнено. Последствия такой хозяйственной деятельности оказались катастрофическими: бессистемное и неконтролируемое использование лесов и пастбищ на протяжении десятилетий привело к резкому падению продуктивности биологических сообществ, а на некоторых участках — к их полному разрушению.
В 1992 года Постановлением Правительства РА и решением Исполнительного Комитета Совета народных депутатов Адыгейской автономной области Кавказскому государственному биосферному заповеднику было передано высокогорноое пастбище Лагонаки, Фишт-Оштенский массив и хребет Джигурсан.
Существуют «Положение о Кавказском государственном природном биосферном заповеднике» 1997 г. и 2001 г.
Федеральный природоохранный статус прежде всего позволил сохранить территорию в целостном виде, не дав возможности реализовать здесь необдуманные, а порой и опасные проекты, такие, как проведение федеральной трассы Майкоп – Дагомыс; крупномасштабное строительство объектов индустриального туризма; разработка месторождений полезных ископаемых (доломита).
В 2000 г. на заседании Ученого Совета заповедника было принято Положение о биосферном полигоне «Фишт», разработанное в соответствии с Федеральным законом РФ от 14.03.1995 г. № ФЗ-33 «Об особо охраняемых природных территориях». Согласно Положению, на территории биосферного полигона установлен дифференцированный режим охраны и пользования с выделением различных функциональных зон, включая зону традиционной хозяйственной деятельности и зону покоя. Все виды хозяйственной деятельности строго регламентированы. Выпас скота сокращен с 15 тыс. до 2 тыс. голов, ограничены сроки и места выпаса. Территориально вновь присоединенные участки относятся к Северному инспекционному отделу Кавказского заповедника.
Рис. 1. Число нарушений режима заповедника
За период с 1990 по 2004 г. на территории Северного отдела ФГУ КГПБЗ (переданные территории) было выявлено 353 случая нарушения природоохранного законодательства, из них 53 случая незаконной охоты, изъято 53 ствола нарезного и охотничьего оружия, следует отметить, что большая часть данных нарушений приходится на сопредельную территорию, граничащую с территорией заповедника. За последние годы основным видом нарушений данного района является незаконное нахождение, которое в связи с увеличением неконтролируемого туризма, имеет тенденцию роста.
Таблица 11. Объекты инфраструктуры временного использования
| Отдел охраны | Коли-чество объектов | Районы и урочища расположения домиков и балаганов |
| Северный | 13 | Паст. Абаго (11км, 14 км), г. Абаго*, лаг. Туровый, р. Молчепа (7 км), лаг. Тягеня, пол. Колыма, Горский табор, Смеянов балаган, лаг. Порт-Артур, Зубропарк*, пол. Сенная, ур. Белый Камень, Княжеский мост*, лаг. Исаев*, г. Грустная, р. Чессу, Ратченкин балаган*. |
| Восточный | 11 | Верхняя 3-я Рота, урочища Мешок, Мастакан, Нижние Алоусские поляны, Хаджибий, лаг. Старый Уруштен, устье р. Веселой, Бурьянистая поляна, Умпырский перевал, 2 вагончика в долине р. Бамбачка. |
| Юго-восточный | 4 | Урочища Баня, Чусовая, Луганский перевал, 48 км р. Цахвоа. |
| Южный | 9 | Пер. Аишха, устье р. Чистая, Ветеринарные поляны, устье р. Синяя, лаг. Холодный, р. Рудовая, верх. р. Березовая, Османовы поляны, Аишхо. |
| Лагонакский | 4 | Рубленый балаган, приют Цице, урочища Чашки, Мессо. |
К объектам инфраструктуры Кавказского заповедника следует отнести также метеостанцию “Джуга”. Станция основана в 1986 г. и была призвана вести круглогодичные наблюдения за геоморфологическими, климатическими, биологическими и другими процессами. Станция находится на восточном склоне Джугского хребта на высоте 1980 м н.у.м. Персонал станции доставляется вертолетом. К метеостанции подходят тропы со стороны поляны Бурьянистой и реки Бамбачка.