: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий




Скачать 374.89 Kb.
Название: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий
Дата09.09.2012
Размер374.89 Kb.
ТипДокументы
УДК 504.73+581.9:910.27(477.75)


Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования ГИС-технологий


Н.А.БАГРИКОВА - к.б.н., с.н.с.,

Никитский ботанический сад – Национальный научный центр УААН


В настоящее время применение ГИС-технологий становится более эффективным, они используются в различных отраслях, в том числе в сельском хозяйстве, градостроительстве, управлении водными, земельными ресурсами, при оценке современного состояния природных ресурсов любых территорий и т.д. Данные технологии открывают новые подходы к комплексному изучению объектов, что позволяет разрабатывать направления и пути оптимального природопользования. Особенно ценным является возможность использования этих технологий при изучении труднодоступных или больших по площади территорий.

Территория Крымского Присивашья, под которой понимается административная территория АР Крым, омываемой заливом Азовского моря лагунного типа – Сиваш, издавна привлекала внимание исследователей различных направлений: геологов, ботаников, зоологов, почвоведов, гидрологов и других большим разнообразием почвенного покрова, микроклимата, своеобразной растительностью, геологическим происхождением и т.д.

В настоящее время 88% рассматриваемой территории занято сельскохозяйственными угодьями. Кроме того, в Присивашье развита промышленность, из которой предприятия химической промышленности в районе Красноперекопска и Армянска (ПО «Титан», Сивашский анилинокрасочный, Перекопский бромный и Крымский содовый заводы) являются одними из наиболее опасных загрязнителей природной среды в масштабах всего Присивашья. К основным видам хозяйственной деятельности в регионе относятся также охота, промысловое и спортивное рыболовство. Значительное влияние на природу региона оказывает Северо-Крымский канал, результатом строительства которого является развитие орошаемого земледелия, прудовых хозяйств и др. Сложившаяся структура природопользования Присивашья не только разрушает природную среду этого уникального региона, но и ведет к малоэффективному использованию имеющегося здесь природно-ресурсного потенциала. Для разработки стратегии сбалансированного развития региона необходим комплексный подход. В 1998-1999 гг. сотрудники различных научных учреждений Украины собирали и обрабатывали базовые материалы по характеристике территории Присивашья, в результате чего был выработан интегрированный подход к менеджменту Сиваша (Пархісенко та ін., 2000). Уже тогда использовались современные ГИС-технологии. Главный акцент делался на оценку природного и социально-экономического значения водно-болотных угодий Сиваша, хотя и давалась характеристика основных факторов воздействия на природные комплексы региона, при этом детальных исследований отдельных компонентов биоты, в том числе флоры и растительности региона не проводилось. Существование международной программы «Programme International Nature Management Action Plan Nature Management Central and Eastern Europe 2001-2004 under the Besluit Natuurbeheer Midden-en Oost-Europa» определило существование региональных проектов «Towards integrated management planning for the Sivash in Ukraine» (2002-2004 гг.), «Towards Improved Water Management in Ukraine» (2003-2004 гг.), «Сохранение биоразнообразия в Азово-Черноморском коридоре» (2005 г.) и др., позволивших провести более глубокую оценку состояния изученности биоразнообразия, современного социально-экономического состояния Сивашского региона, создать тематические карты на основе GIS-технологий, дать научное обоснование создания национального природного парка «Сивашский». В рамках проекта «Towards Improved Water Management in Ukraine» (2003-2004 гг.) изучалось состояние и перспективы ирригационного земледелия в Украине на примере Джанкойского района АР Крым, являющегося частью Присивашского региона (Костюшин и др. 2005).

В статье приводятся возможности и результаты использования ГИС-технологий в сочетании с данными полевых исследований для оценки современного состояния растительного покрова всего Крымского Присивашья.

Автор выражает признательность коллективам Единого Республиканского Цифрового Территориального кадастра, НИЦ-ТУР Таврического национального университета, координаторам проектов Wetlands International, Всемирного банка реконструкции и развития, а также коллегам, оказавших помощь и содействие при выполнении работ.


Материалы и методы


Сбор полевых и информационных данных проводились в 1993 1998, 2002-2004 гг. При обработке использовались данные собственных полевых исследований (флористические, геоботанические описания, выполненные по общепринятым методикам), литературные сведения, а также материалы информационно-географического обеспечения (фондовые материалы – схемы землеустройства сельскохозяйственных предприятий, расположенных вокруг Сиваша; современное программное обеспечение и ГИС-технологии – семейство программных продуктов ARCGIS 8.1; данные дистанционного зондирования Земли – космические снимки Landsat 7-ETM (4 April 2001; 8 August 2001), любезно предоставленные Таврическому национальному университету им. В.И. Вернадского компанией Alterra b.v. (The Netherlands); цифровые электронные карты Крыма; прибор наземного позиционирования (eTrex Venture GARMIN)), пакеты программ EXCEL 97, ACCESS 97.

При исследованиях и обработке данных использовался следующий алгоритм:

1. Экспедиционные исследования. На внутрихозяйственные схемы землепользования наносились контуры сообществ, охватывающие основные типы растительности (степные, луговые, солончаковые, гидрофильные и т.д.). С помощью GPS-приемника уточнялись границы различных биотопов, закладывались площадки или кадастровые точки, координаты которых также определялись с помощью GPS-приемника. Одной из составляющих полевых исследований являлось заполнение бланка учета, включающего характеристику кадастровой точки по ряду параметров – географическое положение, рельеф, тип биотопа, тип растительности, степень преобразованности, полный список и обилие видов.

2. Камеральная обработка. С учетом особенностей территории и на основе Земельного Кодекса разрабатывался классификатор типов современного использования территории (например, 110 – Сельхозугодья, 111 – Пашни, 112 – Многолетние насаждения, 300 – Земли водного фонда, 310 – Озера и водохранилища, пруды, 330 – Каналы, 500 – Сиваш, 510 – Мелководные территории суши, периодически заливаемые водой, 600 – Земли лесного фонда и др.). Сотрудниками НИЦ-ТУР Таврического национального университета обрабатывались космические снимки Landsat 7–ETM и схемы землеустройства, выполнялось дешифрирование 2-х километровой зоны вокруг Сиваша, а также обрабатывались данные статистической отчетности 1997 и 2000 гг. Это позволило провести анализ социально-экономического состояния и построить схему современного использования территории. На эту схему и космические снимки наносились контуры растительных сообществ, полученные при экспедиционных исследованиях. В результате совмещения данных экспедиционных исследований с картографическим материалом создавалась электронная геоинформационная база данных, строились тематические ГИС-карты, проводился их анализ, рассчитывались площади, занятые различными типами земель и т.д. На рис. показаны отдельные составляющие (фрагменты картосхем и баз данных), используемых для оценки современного состояния Присивашского региона.

В рамках проекта «Towards integrated management planning for the Sivash in Ukraine», основными задачами которого были оценка современного социально-экономического состояния, создание тематических карт Сивашского региона на основе GIS-технологий, исследованиями была охвачена территория всего Присивашья, включая земли в административных границах Херсонской области и АР Крым, в т.ч. Арабатскую стрелку. На территории Крымского Присивашья, разделенного на Западное (от Перекопа до м. Джангора), Центральное (от м. Джангора до п-ова Найман и Восточное (от п-ова Найман до основания Арабатской стрелки) части, нами было выполнено более 320 геоботанических описаний и составлена характеристика 498 кадастровых точек.

Названия видов приводится согласно «Vascular plants of Ukraine: A nomenclatural checklist» (Mosyakin, Fedoronchuk, 1999).

Результаты и обсуждение



Согласно «Геоботанічному районуванню Української РСР» (1977) Крымское Присивашье относится к Приазовско-Черноморской степной подпровинции. Для рассматриваемого района характерен комплекс пустынных степей, который ранее слагался из полынно-житняковых, полынно-типчаковых, полынно-типчаково-ковыльных сообществ, и полынно-типчаковых в сочетании с солянковыми сообществами и галофитными лугами, а также галофитных сообществ. До введения в строй Северо-Крымского канала и интенсивного освоения земель для сельскохозяйственного производства опустыненные степи занимали обширные площади и были зональной категорией растительности. В результате ирригационных мероприятий, а также распашки земель, ведения скотоводства, сегодня сравнительно небольшие площади заняты естественными ландшафтами, на которых сохранилась коренная растительность.

Территория Крымского Присивашья площадью около 204 тыс.га включает в себя сельхозугодья 25 (по данным статотчетности 1997 г.) или 50 (по данным 2000 г.) хозяйств различной формы собственности. В основном сельскохозяйственные земли занимают зерно-кормовые севообороты. Несколько сельскохозяйственных предприятий в пределах Центрального и Восточного Присивашья специализируются на выращивании риса, незначительные по площади территории заняты виноградниками, садами. Структура землепользования в пределах Присивашья определяется ведением интенсивного сельского хозяйства, 88% земель приходится на сельхозугодья, при этом удельный вес пашни в среднем по региону составляет около 72%. Около 34% территории занято производной растительностью, сформировавшейся в ходе ряда сукцессионных смен, на пастбища и сенокосы приходится 22,2% и менее 3% площади заняты ковыльными степными, псаммофитными сообществами, характерными для коренных ландшафтов региона (Научное обоснование, 1998, Пархісенко та ін., 2000; Отчет НИЦ-ТУР, 2004).

Анализ проведенных исследований показывает, что на побережье и мелководьях Сиваша значительные площади (27,3%) заняты прибрежно-водной растительностью, представленной тростниковыми и ситниковыми сообществами (табл.). Ранее данная растительность в Присивашье имела распространение вдоль русел рек, водотоков от артезианских скважин и в местах выхода ключей, на заболоченных участках и занимала небольшие площади (до 5-10%). Сегодня она отмечается вдоль берега Сиваша в местах выхода сбросных каналов с рисовых чеков и дренажных каналов, приурочена в основном к устьям рек Салгира, Победная, Стальная, эстуарию Булганака, развивается также на рыборазводных прудах, рисовых чеках, на островах, вдоль трассы Северо-Крымского канала1, в местах выхода артезианских вод на поверхность, преобладает в восточной части. Геоинформационная обработка схем землеустройства, космических снимков и данных полевых исследований позволяет говорить о том, что не менее 15% площади, занятой сегодня прибрежно-водной растительностью, ранее были покрыты галофитной растительностью.

Таблица

Распределение и площади основных типов растительности на территории Крымского Присивашья (за исключением пахотных земель)

Основные типы растительности

Площади

Восточное

Центральное

Западное

ВСЕГО

тыс.га

%

тыс.га

%

тыс.га

%

тыс.га

%

Наземная


36,68

50,2

11,12

15,2

5,32

7,3

53,12

72,7

Солончаковая

11,56

15,8

4,97

6,8

1,16

1,6

17,69

24,2

Луговая

3,95

5,4

2,07

2,8

0,28

0,4

6,3

8,6

Степная

10,22

14,1

2,51

3,4

3,01

4,1

15,74

21,6

в т.ч. с участием ковылей

0,66

0,9

0,09

0,1

0,16

0,2

0,91

1,2

Псаммофитная

0,83

1,1

+

+

+

+

0,83

1,1

Переходная

1,44

2

0,28

0,4

0,05

0,06

1,77

2,4

Синантропная

8,68

11,9

1,29

1,8

0,82

1,1

10,79

14,8

Прибрежно-водная

18,57

25,4

1,16

1,6

0,22

0,3

19,95

27,3

ВСЕГО


55,3

75,6

12,3

16,8

5,54

7,6

73,1

100

Солончаковой растительностью, среди которой преобладают солеросовые, сарсазановые и полынно-кермековые сообщества, занято более 24% территории побережья Сиваша. Наиболее представлена в восточной части региона. В то же время, в результате влияния хозяйственной деятельности, в том числе ирригации, перевыпаса, изменился водно-солевой баланс почв, отмечается поднятие уровня грунтовых вод. Поэтому солончаковая растительность сегодня отмечена на участках, которые ранее были заняты степными сообществами. И солончаковая, и прибрежно-водная растительность отличается достаточно бедным видовым составом. На солончаках отмечаются виды, занесенные в охраняемые списки различных рангов, например, Asparagus littoralis, A. pallasii, Frankenia pulverulentra.

На третьем месте по распространению (21,6%) степная растительность, представленная в основном полынно-злаково-разнотравными сообществами, хотя отмечены и полынно-житняковые, полынно-житняково-пырейные и полынно-типчаковые сообщества, являющимися коренным или производным типами растительности в Присивашье. В настоящее время почти все участки степей несут на себе явные следы воздействия выпаса, в результате чего в травостое снижается эдификаторная роль злаков и резко увеличивается доля различных сорных и непоедаемых растений (Centaurea diffusa, Linum austriacum, Euphorbia seguierana, Eryngium campestre, виды родов Carduus, Cirsium и др.) Растительность степей является средне и сильно измененной, в ней отмечается более 90 видов, характерных для антропогенно-нарушенных местообитаний. Сообщества с участием различных видов ковылей, включенных в Зеленую книгу Украинской ССР (1987), занимают не более 1,5% территории и отмечены на мысах Джангора, Безымянный, п-овах Литовский, Карача-Китай, севернее Айгульского озера, в центральной части Арабатской стрелки и др. В степных сообществах отмечаются виды, занесенные в охраняемые списки различных рангов, в т.ч. Tulipa schrenkii, 3 вида ковылей (Stipa capillata, S. lessingiana, S. ucrainica), Astragalus reduncus, Caragana scythica.

Настоящие луга, включающие разнотравно-злаковые луга и луговые степи, на исследуемой территории практически не сохранились в результате осушения и распашки. Луговую растительность можно отнести к засоленным (галофитным) лугам, она развивается на хорошо увлажненных местообитаниях с близким уровнем грунтовых вод, часто состоит из солестойких растений. Занимает около 9% площади, отмечается в основном на берегу Сиваша. Данная растительность характеризуется высоким проективным покрытием, а также максимальной высотой травостоя, поэтому эти сообщества вместе со степными используются в качестве сенокосных и пастбищных угодий.

Псаммофитная растительность, занимающая 1,1% обследованной территории, формируется на морских побережьях, на морских песчаных косах, аккумулятивных островках, является наименее трансформированной, поэтому здесь отмечается значительное число охраняемых видов растений, в т.ч. Astragalus borysthenicus, Astrodaucus littoralis, Glaucium flavum, Silene syreitschikowii, Thymus littoralis, Th. dzevanovskyi. В составе луговых сообществ на Арабатской стрелке встречаются формации с участием солодки голой, занесенной в Зеленую книгу Украины.

Кроме описанных выше типов, отмечается древесно-кустарниковая растительность, занимающая не более 1,5% площади. Она представлена в основном на землях лесного фонда, в лесополосах, парковых комплексах. Синантропной растительностью, развивающейся на залежах, гуртовых участках, в окрестностях населенных пунктов и др., занято 14,8% обследованной территории. О трансформации растительного покрова в Присивашье говорит большое число сорных видов, которые отмечаются не только в антропогенно-преобразованных – на полях, залежах, пастбищах, лесополосах, в населенных пунктах, но и в естественных местообитаниях, где зачастую имеют высокий процент участия. Из 380 видов, отмеченных в нарушенных местообитаниях, 181 характерен для синантропных сообществ, остальные встречаются как в естественных, так и преобразованных ландшафтах.

Несмотря на значительную преобразованность, Присивашье обладает уникальными природными растительными ресурсами. Разнообразие экотопов и типов растительности обуславливает высокий сырьевой потенциал региона. В современный период проблема оценки состояния ресурсов и прогнозирование возможностей их сохранения и использования для региона актуальна в связи с интенсивным антропогенным воздействием, которое приводит к сокращению ареалов видов, изменению морфо-структурных параметров их популяций, истощению сырьевой базы и, как следствие, к исчезновению видов, хотя некоторые из ценных ресурсных растений характерны только для этой зоны. Из 748 видов, отмеченных для территории Крымского Присивашья, здесь произрастает 496 (66,1% всей флоры региона) ресурсно значимых видов. Большинство видов имеют широкое практическое использование и относятся одновременно к разным хозяйственно ценным группам. На основе обработки геоинформационных материалов и данных полевых исследований получены карты распределения и урожайность некоторых видов. Что касается природоохранной значимости региона, то здесь сохранились типичные для степной зоны ценозы, в которых ранее произрастало до 30 редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, включенные в природоохранные списки различных рангов, 18 эндемиков. Четыре формации с участием различных видов ковылей и солодки голой, внесены в Зеленую книгу Украины Багрикова, Крайнюк, 2006). Нами отмечена локализация и обилие не менее 18 редких видов.




Рис. Фрагменты электронной базы данных, схем землеустройства и ГИС-тематической карты распределения растительных сообществ (Центральное Присивашье).


Заключение


Сегодня можно говорить о возникновении в Присивашье плавнево-литорального комплекса, в который входит растительность нескольких типов: прибрежно-водной, болотной, луговой, галофитной и псаммофитной. Помимо этого на исследуемой территории сохранились фрагменты степных сообществ, в большей или меньшей степени преобразованные. В результате проведенных исследований, а также применения возможностей ГИС-технологий составлены карты-схемы биотопического деления, распределения основных типов растительных сообществ, редких, находящихся под угрозой исчезновения, а также ценных ресурсных видов, схемы современного использования территории, функционального зонирования территории. На основе созданных геоинформационных баз данных, а также карт можно проследить изменения, происходящие под воздействием различных факторов, а также разрабатывать пути рационального использования как всей территории Присивашья, так и отдельных компонентов природных комплексов. Полная характеристика кадастровых точек, отмеченных GPS-приемником, позволила определить точное местонахождение охраняемых таксонов и растительных сообществ, что позволит использовать эти данные для проведения мониторинговых работ, написания книг по флоре, подготовки списков охраняемых видов или сообществ на региональном и государственном уровнях, в том числе для нового издания Червоної книги України. Информация о локализации степных и луговых сообществ, степени их деградации, проективном покрытии доминирующих видов может быть использована для расчета продуктивности сообществ и прогнозирования пастбищных нагрузок.

И хотя сегодня в Крымском Присивашье основу хозяйственной деятельности составляет сельскохозяйственное производство, интеграция данных о современном социально-экономическом состоянии, видовом и ландшафтном разнообразии региона позволяет делать вывод о том, что перспективным направлением природопользования для Присивашья является развитие сети охраняемых территорий различного ранга, а также рекреационное использование, которое поможет экономическому и экологическому возрождению региона.


Список литературы


Багрикова Н.А., Крайнюк Е.С. О растительном покрове Крымского Присивашья // Матер. XII з’їзду Укр. ботан. товариства (Одеса, 15-18 травня, 2006 р.). – Одеса, 2006. – С. 67.

Геоботанічне районування Української РСР. – К.: Наукова думка, 1977. – 303 с.

Зеленая книга Украинской ССР: Редкие, исчезающие и типичные, нуждающиеся в охране растительные сообщества. – Киев: Наук. Думка, 1987. – 216 с.

Костюшин В.А., Багрикова Н.А., Костин С.Ю., Карпенко С.А. Маслов И.И., Товпинец Н.Н., Демченко В.А., Митяй И.С., Антоновский А.Г., Загородняя Ю.А., Черевко С.П., Котенко Т.И., Котенко А.Г., Черничко Р.Н., Черничко И.И., Андрющенко Ю.А., Попенко В.М., Гринченко А.Б., Хоменко С.В., Фесенко Г.В. Ирригационное земледелие и проблемы сохранения биологического разнообразия Джанкойского района Автономной республики Крым. Монография. – Киев: Институт зоологии им. И.И.Шмальгаузена НАН Украины. – 2005. – 116 с.

Создание GIS-тематических карт Сивашского региона. Отчет о научно-исследовательской работе. – Симферополь: ТНУ, 2004.- 230 с.

Пархісенко Л.В., Костюшин В.А., Іваненко І.Б. Пархісенко Я.В., Сирота Н.П., Гуцал О.В., Черничко Й.І., Олещенко Н.В., Остапченко Л.А., Сіохін В.Д., Андрієнко Т.Л., Андрющенко Ю.А., Медина Т.В., Мацюра О.В. Інтегрований підхід до менеджменту Сиваша. – Київ: Wetlands International – AEME. – 2000. - 68 c.

Mosyakin S.L., Fedoronchuk M.M. Vascular plants of Ukraine: A nomenclatural checklist. – Kiev, 1999. – xxiv +346 pp.


1 При расчетах не учитывались площади, занятые тростниковыми сообществами, на рисовых чеках, прудах.

Похожие:

: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconОценка биоразнообразия и пространственной дифференциации растительного покрова о. Е. Любина, Т. В. Рогова
Целью данной работы является оценка биологического разнообразия растительного покрова и его пространственной дифференциации
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconСправочник по дисциплине академический отдел (факультет/высшая школа)
...
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconСоздание электронных карт поселений на основе гис-технологий
Геоинформационная система (гис) многоаспектная автоматизированная информационная система с пространственной локализацией данных
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconЗадачи гис-образования и практического использования гис-проектов в смоленской области
Гис, совместное использование результатов разработок аналитических блоков гис в гражданской сфере, мчс, военной сфере, является важным,...
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconПрактикум по освоению технологий гис рабочее пособие для стажера
Гис по геологическому изучению разрезов скважин и их технического состояния. Кроме того, при прострелочно-взрывных работах и при...
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconПрограмма конференции Организаторы Министерство информационных технологий
Программа 7-й Всероссийской конференции «Электронные услуги и сервисы на основе использования пространственных данных». — М.: Гис-ассоциация,...
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «томский государственный педагогический университет» (тгпу) Утверждаю Проректор по учебной работе (Декан)
Мхов – Покрытосеменных; основные вопросы фитоценологии, рационального использования и охраны растительного покрова
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconЗакономерности распределения и развития растительного покрова степей бассейна Дона (в границах Ростовской области)
Закономерности распределения и развития растительного покрова степей бассейна Дона
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconПростейшая комплексная оценка финансового состояния предприятия на основе нечетко-множественного подхода
Недосекин А. О., Максимов О. Б. Комплексная оценка финансового состояния предприятия …
: 910. 27(477. 75) Оценка современного состояния растительного покрова Крымского Присивашья на основе использования гис-технологий iconКонцепция промышленной политики Республики Коми Введение Оценка современного состояния промышленности Республики Коми и ключевые проблемы ее развития Условия для реализации промышленной политики > 1 Сырье
Оценка современного состояния промышленности Республики Коми и ключевые проблемы ее развития
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница