Экологические каркасы

      Под очагами природного разнообразия мы понимаем территории, обладающие более  высоким, относительно вмещающего региона, уровнем природного (ландшафтного, экосистемного и видового) разнообразия, которые вносят непропорционально большой, по сравнению с занимаемой ими площадью, вклад в поддержание уровня биоразнообразия региона в целом. Очагом биоразнообразия мы считали природный массив, сложенный совокупностью экосистем существенно различных типов, образующих между собой сеть экотонов. Как правило, очаги биоразнообразия формируются на территориях со сложным рельефом.

      Большая часть очагов биоразнообразия пределах рассматриваемого региона относится к двум типам: 1) долина водотока с примыкающим крутым водораздельным склоном и частью водораздела; 2) участки со сложным рельефом, горные хребты с выраженной высотной поясностью.

      На  основе характеристики антропогенной фрагментированности (ее отсутствия) устанавливался ранг (значение) очагов биоразнобразия. Мы считали, что чем больше площадь нефрагментированного массива, образующего очаг биоразнообразия – тем большее значение имеет данный очаг для того или иного выдела - экорегиона, экообласти, экосекции (термины см. [8, 12, 13, 14, 15] ).  
 

      Уязвимые  экосистемы

      В данной работе, говоря об антропогенной нарушенности (ненарушенности), имели в виду только нарушение территориальных характеристик экосистем, не затрагивая их структурные и, тем более, функциональные характеристики. Уязвимость также понималась только как пространственные предпосылки, более или менее успешно мешающие экосистеме противостоять возможным негативным процессам (как влияющим извне, так и внутренним).

      Анализ антропогенной нарушенности и уязвимости экосистем (в указанном понимании) проводили по космоснимкам высокого разрешения и другим доступным материалам. Для основных типов природных сообществ каждого из рассматриваемых субъектов федерации мы определяли средние значения таких параметров, как: экорегиональное покрытие; экосекционное покрытие; степень экотонизации; фрагментированность массива; дисперсность распределения в экосекции; контрастность относительно вмещающего ландшафта; доминирование в экорегионе (экосекции) в исторический период, тенденции их изменения, и таким образом выделяли элементы экологического каркаса, именуемые в нашей работе «Уязвимые экосистемы».

      Для целей планирования СОПТ мы полагали, что экосистемы тем более требуют  включения в СОПТ, чем более они уязвимы.

      Ранг (значение) территорий, занятых уязвимыми экосистемами, устанавливался нами в зависимости от их площади. Чем больше площадь – тем большее значение данная территория имеет для рассматриваемого выдела (экорегиона, экообласти, экосекции).

      Соотношение уровней очагов биоразнообразия  и уязвимых экосистем

      Используемые  нами термины «Очаг биоразнообразия» и «Уязвимая экосистема» применяются к природным сообществам различного уровня и, соответственно, столь же многоуровневы, как и понятие «экосистема». Или, если рассматривать это в иных терминах, очаги биоразнообразия и уязвимые экосистемы могут быть выделены на любом иерархическом уровне – от фации урочища до ландшафта. То есть, очагом биоразнообразия является, например, и «Лесостепной комплекс в левобережье ручья Громовой Ключ» - мозаика степно-луговых, водораздельных дубравных и пойменных осокоревых экосистем на площади 42 га (уровень урочища) и «Иремель-Авалякский очаг природного разнообразия», представляющий мозаику гольцов, темнохвойной тайги и болот на площади 20465 га (уровень ландшафта). При переходе с уровня на уровень можно последовательно выделять и очаги биоразнообразия и уязвимые экосистемы. Например, «Иремель-Авалякский очаг природного разнообразия» сложен уязвимыми экосистемами гольцов, темнохвойной тайги, верховых болот и т.д. В свою очередь, в пределах гольцового пояса или пояса темнохвойной тайги также можно выделить очаги биоразнообразия.

      Таким образом, при выделении элементов  экологического каркаса мы использовали наивысший представленный уровень естественных экосистем.  

      Места обитания «особых» видов

      На  практике общее видовое богатство  биоты даже небольшого участка почти  никогда не может быть выявлено сколько-нибудь полно. Даже корректно оценить его  удается только в редких случаях. Практические действия основаны, как правило, на информации о нескольких (или даже одной) избранных таксономических группах. Предполагается, что такие группы могут репрезентативно представлять остальные составляющие биоты, выступая как бы маркером целого комплекса видов, относящихся ко многим таксономическим группам [4]. Как правило, в качестве таких “зонтичных” групп используются более изученные или более легко учитываемые таксоны, представленные достаточно большим числом видов, – сосудистые растения, млекопитающие, птицы, дневные бабочки [15, 16, 17]. Более явно формулируемыми критериями выбора «зонтичного» таксона являются его редкость, чувствительность к антропогенным воздействиям и какая-либо оценка связанности с сосуществующими видами (например, среднее число таких видов) [17].

      Некоторые виды могут рассматриваться как  ключевые для своих экосистем. Это  виды, характеризующиеся двумя особенностями: их участие в экосистеме (в биоценозе) принципиально важно для сохранения ее идентичности и, в то же время, функциональная роль популяций этих видов непропорционально велика, сравнительно с проходящим через них потоком энергии (или более прагматически – с количественной оценкой их обилия) [18, 19, 20]. Исторически, термин «ключевой вид» был введен для описания «верхних» хищников – видов, стоящих наверху трофических цепей, чье непропорционально большое влияние на экосистему реализуется посредством «трофического каскада» [21, 22, 23].

      Необходимо  отметить, что в отечественной  литературе существует несколько иная трактовка термина «ключевой вид», принятая школой О.В. Смирновой [24, 25, 26]. В рамках ее смешиваются два понятия – собственно ключевого вида в указанном смысле (keystone species) и эдификатора (или экологического доминанта – ecological dominant; [27]). Последний отличается тем, что определяет структуру и, во многом, характер функционирования экосистемы благодаря способности определять ее внутреннюю среду, как правило пропорционально количественным характеристикам своей популяции (пробладанием по биомассе, сильной конкурентоспособностью) [28, 29]. Безусловной заслугой школы Смирновой является создание развитой концепции структурообразующей роли «ключевых» видов, увязанной с представлениями о динамической мозаике и роли характерных нарушений в поддержании естественной структуры наземных экосистем. И в этом аспекте разница между ключевыми видами в узком смысле и эдификаторами не так важна. Гораздо существеннее, что структура популяций (ценопопуляций) тех и других определяет структуру экосистемы, а характер динамики экосистемы определяется их популяционной динамикой.  

      Таким образом, термин «ключевые виды»  имеет весьма широкое толкование и преокуппирован несколькими научными школами. В своей работе мы предпочли пользоваться термином «особые виды». Мы рассматриваем преимущественно одну категорию «особых» видов – крупных хищных птиц. Многие виды этих птиц являются индикаторами ненарушенных экосистем и целых ландшафтов (так, беркут индицирует ненарушенные леса, степной орел – малонарушенные степи, орел-могильник – индикатор типичного лесостепного ландшафта и т.д.). При этом большинство видов крупных хищных птиц (орлы, соколы, филин) имеют значительную символическую нагруженность в культуре, причем особенно – в традиционной тюркской культуре (что существенно в условиях Башкортостана) [30]. Благодаря этому такие птицы оказываются перспективными в качестве «зонтичных» видов. Меры по сохранению гнездовых группировок таких видов могут заодно обеспечить и сохранение малонарушенных естественных экосистем, которые они индицируют. Кроме того, будучи хищниками высших порядков, крупные хищные птицы в некоторых случаях являются ключевыми видами, значимыми для поддержания трофической и иной структуры экосистем. Наконец, ряд крупных хищных птиц сталкивается с угрозой прямого преследования человеком, в основе которого лежит культурная особость этих птиц. Для территории Башкортостана такой потенциальной угрозе подвергаются, прежде всего, орлы – как источник «магических предметов» (амулетов, оберегов и т.п.) и крупные соколы – как объект экспорта в арабские страны, где они используются для охоты. В силу этого, данные группы требуют особых мер защиты.

      В качестве «особых» видов рассматривали, прежде всего, следующие угрожаемые виды птиц: беркут, орел-могильник, степной  орел, подорлик большой, орлан-белохвост, скопа, змееяд, курганник, соколы балобан и сапсан, филин, а также черный аист. Эти виды занимают существенно различные местообитания и имеют значительно различающиеся ниши. В целом, такой их список позволил ранжировать до 90% выделенных узловых территорий экосети региона.

      Помимо  этих видов, для более корректной оценки водно-болотных и степных  территорий рассматривались места обитания еще и таких угрожаемых видов птиц, как журавль-красавка, дрофа, стрепет, кречетка, огарь, кудрявый и розовый пеликаны, большой баклан, черноголовый хохотун, большая белая цапля, южный подвид среднего кроншнепа, степная тиркушка, гагара, лебеди – шипун и кликун, серый гусь, пеганка, савка, нырки белоглазый и красноносый, журавль серый, большой кроншнеп, шилоклювка, ходулочник и один вид млекопитающих – выдра (для пойменно-речных экосистем).

      Для всех перечисленных птиц считались  зарегистрированными только те встречи, когда их обнаруживали на гнездовании. Под местами обитания далее подразумевается  гнездовой и охотничий участок вида.

      Как правило, границы узловой территории СОПТ определялись нами в ходе выявления очагов биоразнообразия и/или уязвимых экосистем. Места обитания особых видов использовались для корректировки границ узловой территории и для дополнительного ранжирования. Узловые территории, предлагаемые исключительно для резервирования мест обитания особого вида, в нашей схеме крайне редки. Они обычно относятся к видам, практически утерявшим связь с естественными экосистемами в связи с катастрофическим их сокращением в регионе (например, обе известные колонии степного среднего кроншнепа расположены в аграрном ландшафте, который сам по себе не обладает природоохранной ценностью). 

      Критерии  выделения местообитаний особых видов предложены И.В.Карякиным [8] исходя из оценок численности видов в экорегионе (экосекции) и доли популяции особого вида, представленной на той или иной рассматриваемой территории. Общая численность птиц по видам рассчитывалась в ГИС по данным 1994-2002 гг. для системы кластеров, на которые был разбит регион, по типу равномерного распределения в гнездопригодных биотопах, на основе типичной модели гнездовой территории, построенной для каждого вида. Оценки общей численности видов опубликованы [31, 32].

      Таким образом, зная оценку численности особых видов для региона, той или иной узловой территории СОПТ присваивался тем более высокий ранг, чем большее количество местообитаний особого вида обнаружено в ее пределах. Территория ранжировалась как объект экорегионального (экосекционного) значения в случае, если в ее границах обитает 5-10% от минимальной численности популяции вида в регионе. Для видов на краю ареала порог устанавливался 0,1-1%. В отдельных случаях узел ранжировался как территория экорегионального значения также и в том случае, если на ней обитает менее 5% (0,1%) популяции особого вида, однако совместно представлены несколько особых видов животных, имеющих разные экологические роли.

      Многоцелевые  модули

      (зоны  связанности)

      Зонами  связанности мы считаем часть  экологического каркаса, не вошедшую в состав узловых территорий. Это совокупность природных (квазиприродных) экосистем, выполняющих транзитную и буферную функцию между узловыми территориями.

      Иными словами, как «зоны связанности» экологического каркаса мы рассматривали  все достаточно протяженные массивы природных экосистем, не относящиеся к очагам биоразнообразия, угрожаемым экосистемам, местообитаниям особых видов.

      Название  «зоны связанности» дано по основной выполняемой функции – связывание узловых территорий экосети. Существенно то, что зоны связанности регионального значения связывают не только региональные, но и локальные узловые территории, которые не учитываются в проекте региональной СОПТ и не отражаются на карте. Таким образом, при выделении региональных зон связанности, учитывалось прежде всего не то какие узловые территории регионального (и выше) уровня они связывают, но прежде всего, общая площадь и протяженность зон связанности.

      Для освоенных районов Самарской области и Башкирского Предуралья зонами связанности являлись долины крупных рек и все лесные массивы площадью более 5000 га. Для горно-лесной зоны Южного Урала и Уфимского плато в качестве зон связанности мы выделяли нефрагментированные лесные массивы площадью более 50 тыс. га (в среднем около 300 тыс. га). В Башкирском Зауралье выделены долины крупных рек и массивы степей, залежей и островных лесов на площади 49 тыс. га и 130 тыс. га. 

      Соотношение элементов СОПТ с  объектами экологического каркаса 

      и критерии ранжирования элементов СОПТ

      Иерархия  элементов экологического каркаса и элементов СОПТ имеет три уровня. С одной стороны, в соответствии с их вкладом в сохранение биоразнообразия, с другой – с уровнем гос.органов, ответственных за сохранение элементов СОПТ. Таким образом, для целей планирования СОПТ мы выделяем: локальный, региональный и федеральный уровни значимости элементов СОПТ, которые соответствуют локальному, экосекционному и экорегиональный уровням элементов экологического каркаса (подробнее см. ниже). В проекте региональной экосети мы считаем невозможным выделять и учитывать территории локального уровня, так как они требуют По предварительным оценкам, каждый субъект РФ имеет до нескольких тысяч (десятков тысяч) элементов экологического каркаса локального уровня.