Геоэкологическая оценка состояния и динамики лесного фонда Псковской области

ПРИРОДА И ЭКОЛОГИЯ

Т. В. Васильева

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И ДИНАМИКИ ЛЕСНОГО ФОНДА ПСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Природные экологические системы в настоящее время испытывают постоянно возрастающие антропогенные воздействия, вызванные активизацией не всегда законной хозяйственной деятельности.

Исследование направлено на изучение одного из важнейших компонентов геокомплексов, во многом определяющих состояние окружающей природной среды - лесных экосистем. Научное обоснование сохранения и рационального использования ресурсов лесных экосистем способно внести существенный вклад в сохранение и улучшение среды, окружающей человека.

Существующее распределение лесов по территориальным органам управления лесным хозяйством Псковской области не отвечает основным принципам устойчивого и многоцелевого развития лесного хозяйства области. Ведение единой технической политики, соблюдение технологической дисциплины при выполнении лесохозяйственных мероприятий, ведение государственного учета лесного фонда области, лесного кадастра, экологического мониторинга лесов и их экономической оценки в значительной степени затруднены, в связи

с ведомственной разобщенностью многочисленных лесофондодержателей области.

На 1 января 2005 г. покрытые лесами земли Псковской области составили 2070,8 тыс. га (37% от площади региона), а запас древесины -338,81 млн. м3. За период с 1 января 2002 г. по 1 января 2005 г. лесопокрытая площадь области и запасы увеличились на 1% и 1,8%, соответственно.

Исходные данные о современном состоянии и ретроспективе лесного фонда Псковской области за полувековой период позволили сделать следующие выводы:

- В настоящее время состояние лесных ресурсов Псковской области не вызывает серьезных опасений, так как на всем протяжении анализируемого периода наблюдается незначительное варьирование основных таксационных показателей лесного фонда региона.

- Наибольший интерес представляют особенности использования ресурсного потенциала лесов Псковской области и, в частности, запасов древесины. На первый взгляд официальная статистика по лесозаготовкам не вызывает опасений за состояние лесных ресурсов региона: они используются только на 30-35%.

Лесные ресурсы и их использование

2002 г. 2004 г. 2005 г.

Лесопокрытая площадь, тыс. га 2051,0 2033,3 2070,8

Лесопокрытая площадь по классам возраста, в % к лесопокрытой площади

молодняки 13,5 13,6 14,2

средневозрастные 39,9 40,1 40,4

приспевающие 27,2 27,2 26,7

спелые 16,5 16,2 15,6

перестойные 3,0 2,9 3,1

Общий запас древесины, млн. куб. м 329,8 321,7 331,2

В том числе хвойных пород 135,4 133,3 137,8

Запасы по группам лесов в % к общему запасу

I группы 24,4 38,2 25,7

II группы 75,6 61,8 74,3

Из общего запаса древесины спелые и перестойные леса, в % к общему запасу 14,9 18,4 26,1

Расчетная лесосека, млн. куб. м 3,5 3,5 3,8

Фактическая рубка, млн. куб.м 1,1 1,0 1,2

Использование расчетной лесосеки, % 30,4 29,1 32,7

Использование расчетной лесосеки по хозяйствам, %

хвойному 48,8 53,7

мягколиственному 21,8 25,4

Даже с учетом объемов незаконно вырубаемой древесины, использование расчетной лесосеки не превышает 40% уровня;

- Вместе с тем, следует иметь в виду, что вырубке подвергаются, прежде всего, географически и экономически доступные насаждения, к которым относятся высококачественные хвойные (сосняки и ельники повышенной производительности), а также березняки, древесина которых используется для производства бумаги особых сортов. Все эксплуатируемые насаждения расположены вблизи от дорог и многие из них относятся к запретным и особо охраняемым категориям.

- Таким образом, в практике лесозаготовок на территории Псковской области присутствует очевидный элемент географического детерминизма: эксплуатируются преимущественно лучшие насаждения хозяйственно ценных пород, сосредоточенные в наиболее доступных местах, что не может не привести к избыточной эксплуатации лесов в одних регионах и существенному ухудшению экологической обстановки в наиболее доступных районах.

- В связи с тем, что дорожно-транспортная сеть является наиболее густой в промышленно развитых административных районах, "переруб" лесных ресурсов приводит к еще большему обострению экологической ситуации, ставя ее на грань критической.

- Преимущественная вырубка хвойных древостоев уже начинает сказываться на покрытой хвойными насаждениями площади, среднем возрасте и среднем запасе на 1 га.

- Систематическая вырубка лучших насаждений и запаздывание с мероприятиями по лесовозобновлению, может привести к ухуд -шению показателей, характеризующих производительность насаждений и продуктивность земель лесного фонда в целом.

- На эффективность ведения лесного хозяйства и устойчивость экологической обстановки может существенно повлиять та неопределенность в области государственной и региональной лесной политики, которая возникла при переходе к рыночной экономике в отраслях лесного комплекса.

- Особую обеспокоенность вызывает неопределенность в области лесного законодательства, когда благодаря принятому новому Лесному Кодексу РФ, оказались недействительными все подзаконные акты и нормативные документы в области лесного хозяйства, лесоустройства и лесопользования (в том числе и недавно принятые).

- Декларативный характер лесопользования, пришедший на смену разрешительной системе, не обеспечен в настоящее время нормативной документацией. Нет методических и технических подходов к реализации данных рекомендаций на локальном и региональном уровнях.

В результате исследования был рассчитан лесной баланс Псковской области, с помощью которого производится верификация результатов моделирования динамики лесного фонда региона на ближайшую и отдаленную перспективы.

Статьи лесного баланса показывают, что величина вычисленных ежегодных потерь составляет 0,43 млн. м3 что составляет 32% от общего годичного прироста и 0,3 раза меньше объема всех заготовок. Несмотря на то, что часть этой древесины могла быть нелегально использована для удовлетворения местных потребностей, она представляет огромный ресурсный потенциал, не находящий пока достойного применения. Большим резервом ликвидной древесины является и снижение потерь при лесозаготовках. Если бы удалось использовать половину запаса естественного отпада и уменьшить количество брошенной при заготовке древесины на 10%, то объем заготовок можно было бы увеличить почти на 30% в год без увеличения площади заготовок от достигнутого к 2007 году уровня.

Если предположить, что имеется возможность выборки всего годичного прироста с территории Псковской области, то ведение устойчивого хозяйства можно обеспечить даже при ежегодной заготовке 4,93 млн. м3 и выборке 5,67 млн. м3 без коры по всем видам рубок.

Указанные рекомендации не противоречат теории и практике лесного хозяйства, так

как размер пользования должен повышаться за счет рубок ухода, постепенных и выборочных рубок, а залогом их широкого применения является строительство развитой дорожной сети. Создание этих условий позволило бы, по меньшей мере, утроить размер пользования в Псковской области без ухудшения экологической обстановки.

Существенный вклад в решение проблемы информационного обеспечения устойчивого развития геокомплексов в социально-экономическом контексте внесло использование так называемых матричных или объемно-матричных моделей.

При разработке проектов ведения многоцелевого и экологически безопасного хозяйства необходимо принять во внимание основные и производные ресурсные компоненты и функции экосистем. В лесных экосистемах к ним относятся: древостой, подрост, подлесок, напочвенный покров, почвы, горные породы, водный режим, рекреация, рыболовно-охотничья емкость угодий. Кроме того, необходимо принять во внимание факторы экологической стабильности, сохранение уникальных и типичных природных комплексов, а также возможность реализации социально-экономических функций. Степень обобщения исходного материала зависит от уровня проектирования: локального, регионального или других.

В основу модели EFISCEN заложена модель SUAS, разработанная в Шведском Университете Сельскохозяйственных Наук. EFISCEN-C используется национальными и международными организациями для изучения эффекта воздействия промышленных выбросов в атмосферу на рост европейских лесов, а также для оценки лесных ресурсов на региональном, национальном и общеевропейском уровнях. Модель использует базовую лесоустроительную информацию, доступную для абсолютного большинства европейских стран [4, 5].

С помощью данной модели может учитываться не только естественный рост древо-стоев, но и результаты хозяйственной деятельности (Рис. 1).

Рис. 1. Матрица взаимодействия совокупности факторов, определяющих развитие экосистем под воздействием хозяйственных мероприятий

Сценарии возможного развития лесов Псковской области до 2040 г.

Сценарии должны ответить на вопрос о том, что произойдет с лесными ресурсами при сохранении ранее выявленных тенденций роста и различных режимах лесопользования: от максимального использования прироста дре-востоев до предельно щадящего режима, каким образом можно было бы приблизиться к структуре "нормального леса" и обеспечить устойчивое развитие лесного комплекса Псковской области.

Были просчитаны 5 сценариев развития лесов Псковской области до 2040 г.: 1) в соответствии с таблицами хода роста, "табличный";

2) как продолжение существующей практики;

3) максимального использования прироста без изменения существующих показателей лесного фонда; 4) в режиме относительно быстрого восстановления лесозаготовительного комплекса Псковской области; 5) в щадящем режиме использования лесных ресурсов (режим хозяйства, направленный сохранение и улучшение окружающей среды). Использование 1991 г. в качестве исходного, позволяет оценить достоверность работы модели и точность прогнозирования на первых этапах.

Версия 1. "Табличный сценарий" основан исключительно на теоретических предписаниях, нормативах и приведенных в таблицах хода роста нормальных и модальных насаждений. Задача сценария - привести "тип леса" в соответствие с нормативными насаждениями, характеристика которых приведена в таблицах хода роста (если в лесном фонде имеется излишек спелых и перестойных насаждений, модель постарается убрать их как можно быстрее).

Результаты расчета по первому сценарию показывают, что современное состояние лесного фонда Псковской области абсолютно не соответствует нормативному. Модель рекомендует удалить большие площади спелых и перестойных лесов, возраст которых для хвойных превышает 80-90 лет, лиственных - 50 лет и более. Объем заготовок в течение первого периода возрастает до 8,6 млн. м3 в год. Это вызывает снижение среднего запаса на 1 га со 182 м3/га в 1991 г. до 135 м3 /га в 2006 г.

Версия 2. При разработке второго сценария предполагают, что объем лесопользования 1991 г. останется неизменным на протяжении расчетного периода. При этом исходят из предположения, что лесная промышленность не сможет преодолеть имеющиеся трудности и уровень депрессии сохранится в течение последующего 40-летнего периода.

Модель показывает доступность большого количества участков и многовариантность их использования для заготовки. К 2041 г. средний запас на 1 га может повыситься со 182 до 322 м3 га-1. Разумеется, это расчетное увеличение (на 77% за 50 лет) и множество факторов может повлиять на реальную динамику показателей лесного фонда.

Версия 3. Режим максимальных заготовок, направленный на сохранение существующего в настоящее время среднего запаса на га и других характеристик лесного фонда.

В результате проработки данного сценария был повторно обнаружен режим максимального использования лесных ресурсов, обеспечивающий постоянство и непрерывность пользования. Модель показывает, что лесопользование в объеме 3,2 млн. м3 в год может обеспечить сохранение среднего запаса на 1 га, равного 200 м3. Однако кривая распределения площадей по классам возраста в этом случае смещается в сторону молодняков.

Версия 4. Сценарий построен на предположении, что лесозаготовительная промышленность Северо-Запада РФ полностью восстановится в течение 20-летнего периода - к 2011 г. К этому времени экономика Псковской области восстановится настолько, что инвестиции смогут быть сделаны в развитие инфраструктуры лесозаготовительной промышленности и обеспечат высокий уровень заготовки древесины и ее последующую переработку (и экспорт).

Сценарий показывает, что возвращение к объемам лесопользования конца 1980-х гг. в течение 20-летнего периода с последующим 2%-ым увеличением общего объема лесопользования в год вполне возможно и оправдано для региона. Необходимый объем лесопользования (2,5 млн. м3 год-1) легко реализуется и приводит к конечному увеличению среднего запаса на га до 284 м3 га -1. В соответствии с этим сценарием к 2041 г. накопление спелых и перестойных дре-востоев все же произойдет, но не настолько рез-

ко, как в ранее рассмотренном случае. Если учесть, что в настоящее время закультивированы большие площади не покрытых лесом земель и объемы лесопользования будут несколько увеличиваться, к окончанию периода моделирования можно ожидать более выровненную структуру лесного фонда.

Версия 5. Ведение хозяйства в условиях полностью восстановленной экономики, но с соблюдением правил охраны биоразнообразия, сохранения естественных насаждений и применением научно-обоснованных технологий заготовки леса. Это достигается с помощью:

A. Прекращением рубок перестойных насаждений, которые к 1990 г. достигли определенного возраста. Рубки должны быть прекращены в сосняках и ельниках, которые к 1990 г. достигли 150-летнего возраста. Выполнение этого требования приводит к исключению из расчета пользования около 15000 га. Для березы и других лиственных рубка должна быть прекращена в насаждениях, достигших к 1990 г. 95-летнего возраста. Это добавляет еще примерно 8500 га. Всего около 2,7% покрытой лесом площади должны быть исключены из расчета пользования для выполнения требований по охране естественных насаждений.

B. Вторым условие является увеличение доли рубок ухода, постепенных и выборочных рубок в общем объеме заготовок. В настоящее время доля несплошных рубок составляет 19% от общего объема заготовок. В данном сценарии предполагается, что сплошные рубки составят 50% к концу расчетного периода.

Моделирование динамики покрытых лесом земель в соответствии с данным сценарием доказывает, что возврат к уровню лесопользования, принятого в 1980-х гг. 2% ежегодным увеличением лесопользования до 2041 г. возможен, даже при исключении из расчета пользования перестойных насаждений и 50% замене сплошных рубок постепенными и выборочными.

Необходимо отметить, что в последний период модель не может найти необходимых объемов. Объем лесопользования в 2041 г. снижается с 2,26 млн. м3 в год до 2,17 млн. м3 Средний запас на гектар в 2041 г. будет очень близким к показателю, рассчитанному по версии 4 и составит 276 м3 га-1. В результате реализации данного сценария показатели исключенной из

хозяйственной деятельности части древостоев окажутся намного выше подвергающихся хозяйственному воздействию. С точки зрения обеспечения постоянства и непрерывности пользования такой сценарий не может быть признан оптимальным. Наиболее сильное воздействие оказывает этот сценарий на количество площадей, ежегодно вовлекаемых в хозяйственную деятельность.

Результаты анализа особенностей развития лесов Псковской области в соответствии со всеми пятью сценариями показывают, что восстановление уровня лесопользования времен середины - конца 1980-х гг. является не только возможным, но и необходимым как по экономическим, так и по экологическим соображениям. Максимум биологической продуктивности лесов Агентства лесного хозяйства Псковской области, определенный в результате данного исследования, оказался равным 3,2 млн. м3 в год. Наиболее реалистичным путем развития лесов можно было бы считать выход к 2041 г. на уровень лесопользования, равный 2,2 млн. м3 в год. Однако при данном объеме лесопользования продолжается быстрое накопление площадей и запасов спелых и перестойных древостоев по всем породам и, особенно, по лиственным.

Особый интерес представляют результаты расчета по последней (пятой) версии. Результаты расчета показывают, что экологически обоснованный сценарий позволяет полностью обеспечить лесопользование на уровне 2,6 млн. м3 в год. Более того, этот уровень может быть достигнут при исключении из лесопользования 22% покрытых лесом земель (перестойных насаждений, особо ценных для сохранения структурного и биологического разнообразия).

Реализация 3 и 4 сценариев развития лесов приводит к большему выравниванию возрастной структуры, тогда как 5 сценарий обеспечивает управляемое накопление перестойных насаждений. Это помогает придти к выводу о возможности (и необходимости) максимального использования вариантов 5 сценария при стратегическом и оперативном планировании лесопользования.

Полученные в результате расчетов данные могут быть использованы представителями властных структур региона и страны для

разработки сбалансированной с государственной и региональной лесной политики.

В условиях Северо-Запада России такого рода деятельность обеспечивается ландшафтно-экологическим планированием хозяйственной деятельности, ведением экосистем-ного и адаптивного хозяйства.

Целью ландшафтно-экологического планирования ведения лесного хозяйства является формирование механизмов устойчивого управления лесным хозяйством и лесопользованием путем гармонизации социальных, экономических и экологических интересов. Одна из основных задач заключается в сохранении биоразнообразия и жизнеспособности всех видов флоры и фауны, характерных для естественных условий данной территории [2].

Создание программы экологически безопасного лесопользования базировалось на решении таких задач, как разработка комплекса лесохозяйственных мероприятий, необходимых для выхода на целевую структуру древостоев в группах лесорастительных условий с учетом экологической устойчивости ландшафтов.

Стратегия сохранения и экологически обоснованного использования ресурсов лесных экосистем имеет одну цель - создание в регионе широкого и сбалансированного спектра ландшафтов с заданными параметрами.

Важнейшим элементом организации адаптивного хозяйства в лесном фонде является оценка условий существования и развития редких и исчезающих видов, а также уникальных для данного региона ПТК. Но адаптивное и экосистемное хозяйство недостаточны для обеспечения сохранения исторического облика ландшафтов регионов. Уникальные и типичные ПТК региона должны быть сохранены с использованием запретительных мероприятий и прямого заповедования [1].

По состоянию 01.07.2005 г. на территории Псковской области расположены особо охраняемые природные территории федерального и регионального значения: национальный парк "Себежский", ФГУ заповедник "Поли-стовский", зоологический заказник федерального значения "Ремдовский", 23 зоологических заказников регионального значения Общая площадь зоологических заказников федерального и регионального значения на территории

области составляет 769 тыс. га, или 18,5 % от всей площади охотничьих угодий.

Анализ процесса развития сети ООПТ выявил общие проблемы, требующие решения, как на региональном, так и федеральном уровне. Недостаточно хорошо организована охрана ООПТ: отсутствует координация деятельности природоохранных контролирующих органов различных ведомств в границах ООПТ, не все ООПТ обеспечены охраной со стороны органов государственной власти, остается практически бесконтрольным соблюдение режима использования территорий ООПТ на землях, находящихся, в ведении Министерства обороны РФ.

За редким исключением, слабо развита инфраструктура на ООПТ: отсутствуют аншлаги, указатели, панно, демонстрационные щиты, несущие информацию о территории. ООПТ недостаточно изучены: отсутствуют тематические карты растительности, почв, фаунистичес-ких комплексов, ландшафтов, научные обоснования, полноценные паспорта и положения, не налажена система мониторинга. Недостаточна экопросветительская деятельность: практически нет рекламной продукции, отсутствуют экотропы и маршруты экологического и профессионального туризма, информированность населения, как посещающего, так и проживающего на ООПТ, незначительная.

Основными проблемами функционирования и поддержки ООПТ являются: незавершенность процесса создания существующих ООПТ регионального значения (ограничения по использованию территорий, не зарегистрированных в документах земельного кадастра); сложность принятия управленческих решений в области функционирования ООПТ (земли принадлежат различным собственникам и землепользователям), недостаточность финансирования и сложность при организации администраций ООПТ, что не позволяет в полной мере осуществлять их охрану, развитие, использовать рекреационный потенциал и вести работу по поиску инвесторов.

Крайне необходимо создание и внедрение единых методологических подходов к инвентаризации и мониторингу заповедных территорий, а также введение общей системы кадастров на ГИС-основе. Важно определить еди-

ную систему классификации краснокнижных объектов, их ценности на федеральном и международном уровнях [3].

Особое внимание должно быть привлечено к проблемам заказников, которые являются основой сохранения биоразнообразия. Оно является главной целью создания ООПТ, а также первым шагом в создании их сети. Важно также четко определить роль охотничьих заказников в данной системе.

Разработанная основа ГИС "Геокомплексы Северо-Запада РФ" с подсистемой " Лесные ресурсы объекта федерации с особо-охраняе-мыми природными территориями" может быть использована для практической реализации картографического метода исследования при оптимизации сетей ООПТ и ОЗУ, а также проектирования совокупности лесных резерватов, как связующего звена между охраняемыми территориями.

Именно лесные резерваты должны и могут служить своеобразными "аэродромами подскока" для перемещения биологических видов с одной ООПТ на другую и, тем самым, способствовать сохранению и (или) воссозданию биологического разнообразия. Это означает, что сеть лесных резерватов должна быть достаточно густой или ЛР должны быть размещены таким образом, чтобы их совокупность смогла создать систему "коридоров" для миграции биологических видов [2].

Лесные резерваты должны быть размещены в пределах полигона так, чтобы смогли защитить ключевые биотопы и способствовать

свободной миграции биологических видов. В условиях Псковской области, близкой к оптимальной можно считать схему закладки лесных резерватов, основанную на их приуроченности к гидрографической сети: водотокам всех классов, включая временно действующие и скрытые, а также к водоразделам.

Современные научно-методические подходы к анализу структуры лесных экосистем (использование математико-статистических моделей, дистанционных методов и ГИС-тех-нологий) позволили доказать, что на территории Псковской области в настоящее время нет биологических ограничений для использова-

ния ресурсов лесных экосистем без ухудшения экологической обстановки в регионе.

ГИС-технологии с использованием картографического метода исследований являются основой для постоянного совершенствования количества и номенклатуры ООПТ и ОЗУ [3]. Исследование позволило придти к выводу о том, что ни ООПТ, ни ОЗУ не в состоянии гарантировать сохранность биоразнообразия

из-за их разобщенности. Существенным дополнением к системе охраняемых территорий являются лесные резерваты, закладка которых обеспечивает свободную миграцию биологических видов, сохраняет ключевые биотопы, не создает серьезных препятствий для ведения рациональной хозяйственной деятельности и не требует серьезных экономических затрат для их создания.

Литература

1. Любимов А. В., Вавилов С. В. Многоцелевое использование заповедных и особо охраняемых территорий. Науч. тр. Ун-та. Йоенсуу. - Йоенсуу, вып. 34, 1994.

2. Любимов А. В. Лесные многоцелевые стационары заповедных и особо охраняемых территорий Северо-Запада России. Сб.: ООПТ Европейского Севера. Изд. Европейского Института Леса. - Йоенсуу, 1996.

3. Любимов А. В., Тетюхин С. В., Минаев В. Н. ГИС-технологии в управлении лесным хозяйством и охраной окружающей среды. Тезисы докл. на Международном семинаре "Новые образовательные и информационные технологии в обучении", Сыктывкар, 10-11 апреля 2001.

4. Nabuurs G. J., Pajuoja H., Kuusela K. and Paivinen R. 1998 Forest resource Scenario Methodologies for Europe. EFI Discussion Paper 5. European Forest Institute Joensuu. - 30 p.

5. Schelhaas M. J. m Pussinen A. and Nabuurs G. J. In press A validation of the European Forest Information Scenario Model (EFISCEN) based on historical Finnish forest inventory data. European Forest Institute, Internal document, Jounsuu, Finland.