Лекция 2.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕСУРСЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ГОРНЫХ ЭКОСИСТЕМ

 

1.     Биологическая  продуктивность Горных экосистем

2.     Биологическая ресурсы Горных экосистем

 

 

1.   Биологическая  продуктивность Горных экосистем

 Горные экосистемы отличаются высокими  показателями биологической продуктивности (Табл. 1). Это связано с естественным богатством почв, сформировавшихся на первичных субстратах, транзитным типом функционирования, позволяющим более эффективно использовать питательные вещества, влагу и другие ресурсы среды и условия. Складывающиеся в границах вертикальных поясов растительные сообщества закономерно более продуктивны, чем их аналоги на водоразделах равнины. Эта разница как раз и определяется транзитными условиями функционирования горных травяных.

Показатели продуктивности горных экосистем важны для оценки их участия в осуществлении глобальных биосферных функций – формировании первичной продукции, влиянии на глобальный круговорот углерода, на климат и т.д. Нами они использовались для выявления относительной (сравнительной) величины ценности горных экосистем разных регионов России.

 

Таблица 1. Показатели биологической продуктивности горных экосистем Северной Евразии (из: Базилевич, Тишков, 1986; Базилевич, 1993)

 

Горный регион	Горные экосистемы (в скобках – высота над уровнем моря)	Запас фитомассы, т/га		Продук-ция, т/га в год	Морт-масса, т/га
		надземная	подземная
Хибины	орополярные пустыни и тундры (1000-1200 м)	0,49	1,50	0,03	2,71
	орополярные пустыни и тундры (450-600 м)	4,54	7,73	1,58	35,31
	темнохвойные леса (до 500 м)	74,63	20,14	4,95	30,00
	Сосняки	72,23	23,28	1.73	40,00
Большой Кавказ	пионерные группировки субнивального пояса (2750-3400 м)	2,85	2,45	1,65	3.44
	альпийские луга (2400-2800 м)	2,42	6,88	10,39	7,52
	субальпийские луга (1900-2550 м)	3,32	8,61	13,10	16,13
	послелесные луга лесного пояса	5,30	8,90	20,70	8,86
	березовые криволесья (до 3000 м)	33,97	4,27	15,00
	сосняки	215,02	53,58	7,50	50,00
	елово-пихтовые леса (1300-1850 м)	398,12	84,80	11,95	80,00
	елово-пихтовые леса (950-1350 м)	251,66	83,87	6,69	100,00
	буково-пихтовые леса	361,59	76,40	10,29	80.00
	буковые леса (1200-1900 м)	252,00	55,28	13,24	53,90
	грабовые леса (1500 м)	309,48	67,30	13.86	45,90
	можжевеловые редколесья	17,44	18,68	11,07	12,00
	луговые степи (1700-2700 м)	3,10	12,25	16,41	14,40
	петрофитные степи (1900 м)	1,81	4,19	6,82	5,35
	настоящие степи (1800-2000 м)	1,65	7,47	9,79	8,65
	сухие степи (1315-1350 м)	1,62	6,71	9,09	5,16
	субтропические степи (1000 м)	2,26	6,50	9,39	8,41
Средний Урал	леса из ели, пихты, кедра, кедрового стланика	170		3,5-4,0	50,00
Южный Урал	сосняки	253,00	60,80	5.89	60,00
Центральный Алтай	луговые степи	6,00	10,50	19,00	15,00
	настоящие степи	3,00	8,00	12,50	12,00
Восточный Алтай	луговые степи	3,50	18,00	22,90	25.00
	настоящие степи	3,00	15,00	19,20	20,20
Алтай, Чуйская котловина	Сухие степи	0,43	12,00	12,50	не опр.
	полупустыни	0,20	4,10	3,05	не опр.
Кузнецкий Алатау	березовые леса	390,00		не опр.	80,00
Западный Саян	леса  из ели, пихты, кедра, кедрового стланика (350-850 м)	213,19		53,00	9,48	60,00
	леса  из ели, пихты, кедра, кедрового стланика (500-1500 м)	117,36		123,9	5,37	50,00
	лиственничники	109,45		не опр.	45,00
	сосняки	142,16	28,93	5.46	40,00
	березовые криволесья (600-850 м)	92,83	22,80	6,19	25,00
Хребет Танну-Ола	Сухие степи	0,70	5,02	5,93	14,67
горы Прибайкалья	леса из ели, пихты, кедра, кедрового стланика	56,49	45,83	3,30	75,00
Байкальский хребет	лиственничники	109,45	21,10	4,29	40,00
	сосняки	131,33	25,30	3,96	45.00
Баргузинский хребет	субальпийские луга (1500 м)	3,35	4,00	8,50	не опр.
	лиственничники	51,92	64,40	3,81	40,00
	сосняки	209,63	66,30	7,87	50
хребет Черского	лиственничники	66,18	24,46	3,94	107,00
Горы северо-восточной  Азии	полярные пустыни и тундры	12,17	3,64	1,61	14,87
Горы Приохотья	полярные пустыни и тундры	8,22	2,41	1,29	48,74
	леса из ели, пихты, кедра, кедрового стланика	34,00	35,92	2,67	90,26
Корякское нагорье	полярные пустыни и тундры	1,05	4,14	0,52	8,84
Сихотэ-Алинь	леса из ели, пихты, кедра, кедрового стланика	166,59	45,27	5,84	91,48
	лиственничники	252,70	63,50	7,36	70,00
	дубово-кедровые леса  (350 м)	248,16	54,80	8,54	74,63
	липово-дубово-елово-пихтовые леса (500-750 м)	170,85	42,66	7,78	50,00
	липово-кленовые леса	213,35	52,00	8,91	50,00
	березовые криволесья	238,00	57,00	9,05	60,00

 

Коэффициент ценности экосистем горного региона рассчитан нами по методике, используемой для кадастровой оценке земель природоохранного назначения (Мартынов и др., 2002) с учетом степени антропогенной трансформации территории и изменения характеристик его биологической продуктивности (Табл. 2).  Осредненный,  он не может использоваться для выявления непосредственно ценности природных экосистем, но в то же время наиболее интегрально характеризует современную ситуацию состояния биоразнообразия горного региона, параметры которого зависят от природных и антропогенных факторов.

Коэффициент ценности экосистем является средним арифметическим от четырех базовых коэффициентов – запаса фитомассы, интенсивности оборота растительной массы, гармоничности экосистемы (ее биоты) и ценности ландшафта.

При этом коэффициент интенсивности оборота растительной массы определен как отношение длительности ее удержания, характерного для данного типа экосистем, к среднему уровню этого показателя для природных экосистем страны. Гармоничность экосистемы, адаптивные возможности ее биоты определены по структуре видового разнообразия (соотношению числа видов в разных таксонах)[1]. Коэффициент запаса фитомассы определен как отношение суммы запаса фитомассы и мортмассы, характерной для данного типа экосистем, к среднему уровню этого показателя по стране. Коэффициент ценности ландшафта, которая находится в прямой зависимости от степени пересеченности рельефа, рассчитан  как квадратный корень из произведения амплитуды рельефа (разница максимальной отметки высот и минимального уреза воды) и среднего угла склонов в радианах, деленного на средний показатель по стране.

 

Таблица 2. Параметры биоразнообразия и коэффициент ценности экосистем горных регионов Российской Федерации (по данным: Мартынов, и др., 2002; в печати)

 

Горные регионы России	Флора сосудистых растений, видов на 100 км2	Фауна гнездящихся птиц, видов на 100 км2	Фауна млекопитающих, видов на 100 км2	Коэффициент ценности экосистем
Муpманская область	300	90	26	0.85
Кpаснодаpский край	774	157	50	0.38
Республика Адыгея	801	162	53	0.37
Ставpопольский  край	677	138	42	0.55
Республика Каpачаево-Чеpкессия	834	177	55	0.36
Республика Кабардино-Балкаpия	902	173	54	0.28
Республика Cевеpная Осетия	900	174	55	0.28
Республика Ингушетия	678	160	51	0.80
Республика Чечня	678	160	51	0.80
Республика Дагестан	633	158	46	0.75
Свеpдловская область	374	156	47	1.88
Челябинская область	552	159	48	1.13
Республика Башкортостан	672	170	54	0.80
Кемеpовская область	457	178	50	1.86
Республика Хакасия	456	193	56	2.04
Республика Алтай	388	226	71	3.40
Республика Тыва	470	224	68	1.76
Таймырский а.о.	191	46	17	0.52
северо-восток округа	186	43	15	0.46
Красноярский край	358	138	41	1.43
Средний Енисей и нижняя Ангара	316	119	36	1.23
юг края	428	190	52	2.04
Иpкутская область	428	156	43	1.26
Республика Буpятия	463	172	50	1.28
Читинская область	469	161	46	1.13
Республика Саха (Якутия)	259	94	29	0.78
бассейн Оленька	230	72	26	0.64
районы Верхоянска	241	91	31	0.72
бассейн Колымы	261	79	28	0.54
бассейн Вилюя	313	120	34	0.95
юг республики	309	131	33	1.29
Магаданская область	215	92	30	0.64
Камчатская область	345	104	28	0.72
Пpимоpский край	696	175	56	0.53

 

 

 

2.     Биологическая ресурсы Горных экосистем

 

            Естественная растительность горных регионов, благодаря своей высокой продуктивности имеет большую хозяйственную ценность. С древних времен биота горных экосистем служила для человека естественными кормовыми угодьями, источником пищевых ресурсов, строительных материалов, топлива и др.

Безлесные – горно-луговые и горно-тундровые угодья – широко используются как зимние, летние и весенне-осенние пастбища для овец, крупного рогатого скота, лошадей и северного оленя. Сохраняют свое значение в качестве кормовых угодий и горные сенокосы. Совокупная площадь сенокосов и пастбищ для горных регионов России может быть определена при соединении данных государственной земельной и лесной статистики, а также по структуре земель заповедного фонда России, где широко представлены травяные угодья (Табл.3).

Несмотря на то, что горные леса преимущественно относятся к 2 и 1 группам лесов, их лесохозяйственное значение для регионов и страны в целом исключительно высокое. Во-первых, горы России располагаются преимущественно по границам страны в районах с развитой инфраструктурой и представляют большой интерес для экспорта. Например, в горах Дальнего Востока, Забайкалья, Саян, Алтая и Кавказа в настоящее время идут активные лесоразработки непосредственно для выполнения экспортных обязательств с участием зарубежных фирм. Во-вторых, горные леса - сосредоточение наиболее ценных древесных пород, заготовки которых требуют специальных экологичных технологий. Например, в горах Дальнего Востока и юга Сибири – это кедр, на Кавказе - дубы черешчатый и грузинский, различные виды сосен, ель восточная и пихта кавказская (резонансные породы), самшит, каштан, тисс, клены, различные плодовые. Используемые при их заготовках выборочные рубки нарушают структуру древостоя и заметно обедняют биоту.

 

Таблица 3. Площадь естественных кормовых угодий горных регионов России

 

	Площадь травяных кормовых угодий по государственной земельной статистике, тыс. га	Доля травяных кормовых угодий, %	Площадь травяных кормовых угодий по государственной земельной и лесной статистике, суммарно тыс. га	Доля всех травяных экосистем, %
Республика Адыгея	93,90	12,05	121,80	15,63
Республика Башкортостан	2856,80	19,99	2737,45	19,15
Республика Алтай	1633,60	17,58	934,63	10,06
Республика Бурятия	2195,00	6,25	2209,53	6,29
Республика Дагестан	2796,70	55,63	2972,28	59,13
Республика Кабардино-Балкария	355,80	28,53	473,99	38,01
Республика Карачаево-Черкессия	498,20	34,90	223,11	15,63
Республика Северная Осетия	189,30	23,70	242,10	30,31
Республика Тыва	3517,70	20,86	4058,83	24,07
Республика Хакассия	1181,30	19,19	1732,35	28,14
Республика Ингушетия	105,30	29,02	154,75	42,65
Республика Чечня	615,90	39,36	667,40	42,65
Корякский а.о.	41,80	0,14	5,98	0,02
Алтайский край	3967,10	23,61	5777,20	34,39
Краснодарский край	598,50	7,93	929,18	12,31
Красноярский край	2138,40	2,95	1288,68	1,78
Приморский край	774,20	4,70	917,50	5,57
Ставропольский край	1718,50	25,97	2118,83	32,03
Камчатская область	362,40	2,11	301,88	1,76
Кемеровская область	1041,30	10,88	1368,23	14,29
Магаданская область	103,30	0,22	163,88	0,35
Мурманская область	2,70	0,02	8,26	0,06
Свердловская   область	1016,00	5,23	1278,98	6,58

 

Необходимо заметить, что горные леса имеют не столько сырьевое, сколько средообразующее значение. Например, более 65 % общей площади лесных насаждений Кавказа занимают леса I группы – водоохранные, почво- и лавинозащитные, заповедные. В эту группу входят также курортные и рекреационные лесные массивы (Белоновская и др., 1984). Последствия нарушений лесного покрова гор, вызванных массовыеми рубками в верховьях рек, сказываются на частоте непрогнозируемых селей и паводков, участившихся в последнее десятилетие на Кавказе и в горах  Дальнего Востока.

Примерно половина горных лесных массивов представлена приспевающими и спелыми древостоями. Такое соотношение возрастных групп объясняется интенсивной эксплуатацией лесов и недостаточным возобновлением нарушенных массивов. Последнее происходит из-за нарушения режима рубок: повторная рубка и вместе с тем недоиспользование вырубленной древесины, тракторная трелевка, в результате которой усиливаются столь опасные в горных условиях эрозионные процессы.

Во многих горных районах весьма значительны ресурсы полезных, съедобных и лекарственных растений, а также охотничье-промысловых и пушных зверей, но используются они еще недостаточно. Это связано рядом объективных причин, в частности с чрезвычайной трудностью и с неупорядоченностью промысла и охоты в горных районах.

Для характеристики состояния и запасов промысловых видов животных горных регионов России были обобщены в Таблице 4 данные по учетам видов промысловой фауны (Состояние ресурсов..., 2000).

 

Таблица 4. Численность некоторых видов промысловых видов животных в горных регионах России (из: Состояние ресурсов..., 2000).

 

Вид Горный регион России	Лось	Кабан	Косуля	Благо-родный олень	Медведь	Волк	Белка	Лисица	Рысь
Мурманская область	9,77	-	-	-	0,45	0,05	38,4	3,9	ед.
Кавказ	-	16,14	11,01	4,38	1,97	2,01	29,1	22,8	0,49
Краснодарский край	-	4,77	3,3	1,4	0,7	0,57	4,4	9,9	0,04
Республика Адыгея	-	1,3	1,11	0,15	0,04	0,07	1,4	0,4	0,08
Республика Карачаево-Черкессия	-	2,38	1,68	1,3	0,45	0,15	8	3	0,24
Республитка Кабардино-Балкария	-	1,73	1,59	0,8	0,33	0,1	1,4	0,6	0,05
Республика Северная Осетия	-	1,48	0,93	0,33	0,12	0,06	1,5	0,7	0,01
Республика Ингушетия		0,57	0,2	-	0,05	0,04	0,4	0,2	0,01
Республика Чечня	-	1,41	-	-	-	0,12	0,3	0,9	0,02
Республика Дагестан	-	2,5	2,2	0,4	0,28	0,9	9,1	7,1	0,04
Урал	68,27	8,47	66,03		9,4	2,29	648,6	32	2,66
Пермская область	23,13	1,2	-	-	5	0,39	380	5,3	1,16
Свердловская область	23,18	2,51	10,75	-	1,9	0,7	219,4	5,7	0,87
Челябинская область	6,27	2,98	46,86	-	0,5	0,21	36,1	12,5	0,26
Республика Башкортостан	15,69	1,78	8,42	0,65	2	0,99	13,1	8,5	0,37
Южная Сибирь и Забайкалье
Республика Алтай	0,99	0,55	11,6	6,9	3	0,5	50	5	0,9
Кемеровская область	5,15	-	6,91	0,9	1,9	0,24	60,7	3	0,42
Республика Хакассия	0,8	0,7	12.00	5	1,3	0,55	31,6	3,1	0,16
Республика Тува	1,87	4,29	11,7	11	2	1,2	113,2	5	0,72
Иркутская область	26,6	2,72	25,36	17,4	4	3	811,9	5,8	2,83
Республика Бурятия	6,96	3,72	35,8	17,8	2	1,5	245,2	3,4	1,11
Читинская область	13,45	9,11	46	33	3,9	2,2	375,4	3,1	2,88
Север и Северо-Восток Сибири
Таймырский а.о.	0,3	-	-	-	0,2	1	70	2	-
Республика Саха-Якутия	50	-	10	2	12	5	1000	17	2,2
Чукотский а.о.	8	-	-	-	2	1,2	30	9	0,2
Корякский а.о.	3,4	-	-	-	4	1	61,8	13,8	0,21
Камчатская область	0,93	-	-	-	6,5	0,12	109	4,5	0,4
Магаданская область	5,54	-	-	-	2,5	0,8	413,5	10,8	0,18
Дальний Восток
Приморский край	3,7	19,28	27,2	27,8	2,1	0,35	350,4	1,8	0,6
Хабаровский край	24	5,85	14,64	11,4	6	1,8	508,6	5,2	0,81

 

Оценка запасов потенциально доступных запасов грибов, ягод, орехов и лекарственных растений выполнена на основании данных о площади естественных экосистем, запасах живой фитомассы и сборе продукции населением в регионах, с наибольшей интенсивностью промысловой рекреации (Табл. 5). Исходя из этих показателей, можно определить весовые соотношения используемых растительных ресурсов и рассчитать потенциально доступные запасы для горных регионов России. Эти оценки будут заведомо выше реальных объемов сбора  и заготовок растительной продукции. Общие доступные запасы грибов в России оцениваются в 60 000, ягод – 3 000, орехов – 600, лекарственных растений – 400 тысяч тонн, из них 55-65%  являются вкладом горных регионов  (Табл. 5). Вместе с оценками продуктивности естественных кормовых угодий, являющихся для большинства  горных регионов юга России основой устойчивого развития хозяйства эти данные показывают важность «природного капитала» (ресурсов естественных экосистем) в жизни населения.

 

Таблица 5. Оценка потенциально доступных запасов грибов, ягод, орехов (лещина, кедр, кедровый стланник и др.) и лекарственного растительного сырья в горных регионах России (тыс. тонн, лекарственное сырье – в воздушно-сухом, орехи, ягоды, грибы – в сыром весе на момент заготовки)

 

	Запасы ресурсов растительного сырья  мира, тыс. тонн
Горные регионы России	Грибы	Ягоды	Орехи	Лекарственное сырье   растения
Мурманская обл.	214,9	11,3	1,4	1,5
Краснодарский край	73,1	3,8	0,7	0,5
Республика Адыгея	8,2	0,4	0,1	0,1
Республика Карачаево-Черкесия	74,1	3,9	0,6	0,5
Республика Кабардино-Балкария	65,8	3,4	0,3	0,5
Республика Северная Осетия	39,2	2,1	0,2	0,3
Республика Ингушетия	22,5	1,2	0,1	0,2
Республика Чечня	49,1	2,6	0,3	0,3
Республика Дагестан	150,2	7,9	0,3	1,0
Республика Коми	1713,5	89,8	22,2	11,8
Коми-Пермяцкий а.о.	154,7	8,1	2,6	1,1
Пермская область	492,1	25,8	7,0	3,4
Свердловская область	1106,7	58,0	14,6	7,6
Челябинская область	179,2	9,4	1,6	1,2
Республика Башкортостан	411,2	21,5	4,8	2,8
Кемеровская область	402,9	21,1	5,2	2,8
Республика Хакассия	145,8	7,6	1,6	1,0
Республика Алтай	241,3	12,6	2,2	1,7
Республика Тыва	419,7	22,0	3,9	2,9
Иркутская область	3922,9	205,5	58,5	27,1
Республика Бурятия	940,2	49,2	11,4	6,5
Агинский-Бурятский а.о.	75,3	3,9	0,5	0,5
Читинская область	1440,7	75,5	19,8	9,9
Таймырский а.о.	1095,5	57,4	0,7	7,6
Эвенкийский а.о.	2997,7	157,0	33,4	20,7
Красноярский край	3861,3	202,3	43,8	26,7
Якутия-Саха	9094,0	476,4	76,0	62,8
Магаданская область	896,0	46,9	6,0	6,2
Чукотский а.о.	743,2	38,9	0,9	5,1
Корякский а.о.	518,8	27,2	3,2	3,6
Камчатская обл.	504,4	26,4	5,1	3,5
Приморский край	1353,8	70,9	19,3	9,3
Хабаровский край	4870,9	255,1	53,4	33,6

 

---

[1] Алгоритм расчета см. Артюхов В. В. Теоретические основы оценки разнообразия. Атлас биологического разнообразия лесов Европейской России и сопредельных территорий. – М.: ПАИМС, 1996. – С. 106-110.