Методолог.основы экосистемного использ.лесов(Учебное пособие)

31

регионального и локального характера, то есть познание естественной и антропогенной структуры базы рекреационного использования лесов. При этом выявляется комплекс определѐнных условий и возможностей различного использования ландшафта объекта, в том числе рекреационного,

в целях удовлетворения потребностей человеческого общества. Анализ функциональной структуры ландшафта, сформировавшейся в ходе его освоения, в сочетании с другими факторами социально-экономического направления позволяет сформулировать потребности общества в рекреационном использовании лесов и решении проблем окружающей среды

лесоустройства – «комплексная оценка» – отражает второй оценочный аспект диагностики на локальном уровне, включает разработку или систематизацию существующих нормативов оценки и традиционную форму инвентаризации лесного фонда с набором дополнительных показателей для рекреационных территорий, легко определяемых с использованием принятых в лесоустройстве методов. При этом не составит большого труда обучить специалистов пользованию новыми нормативами в ходе выполнения полевых работ.

На этом этапе закладывается основа ГИС, определения экологического потенциала рекреационной системы и его пределов, окончательное формулирование оценок возможностей ландшафтов, ПТК, применительно к

каждому однородному участку (выделу).

Определение экологического потенциала и сравнительный анализ его использования осуществляется в следующей подсистеме иерархии метода –

«поучастковое моделирование». Этот уровень системы отражает третий

(последний) аспект диагностического анализа – сравнительный,

выполняемый на локальном уровне, то есть для объекта лесоустройства. Этот этап выполняется в камеральных условиях с заложением основ ГИС и

формулированием возможностей осуществления рекреационного

32

использования лесов с экологических позиций. При этом используются лесоустроительные нормативы как результат математического моделирования рекреационных нагрузок.

Окончательное завершение этих вопросов осуществляется в ходе реализации последней подсистемы метода – «обоснование и проектирование», по сути, представляющей собой ландшафтный и хозяйственно-экономический прогноз на основе функционального разграничения ландшафтов (собственно синтез) с увязкой задач других видов использования лесов, имеющих место в объекте лесоустройства.

Достоверность прогноза и проектирования обеспечивается специальными знаниями авторского коллектива о направлениях и скорости естественного развития каждого элемента исследуемой экосистемы – леса.

Знания об изменениях отдельных лесоводственно-экологических компонентов под влиянием рекреационного использования приобретаются из предусматриваемой данным методом нормативной базы подсистемы второго иерархического уровня («комплексная оценка») и практического опыта,

полученного в ходе проведения инвентаризации рекреационных территорий.

Причѐм, знания этих двух названных порядков особенно актуальны для заложения ландшафтных основ организации комплексного экологического мониторинга, достаточно просто выполняемого на основе предлагаемого метода лесоустройства.

Кроме того, прогнозирование не может обойтись без знания изменения социально-экономических условий, определяющих востребованность обсуждаемого, доминирующего в момент проектирования вида использования лесов, развития общественно-экономической системы в целом.

Функциональное разграничение ландшафтов не должно производиться механически. В отличие от чисто географического подхода к функциональному зонированию дедуктивным методом (от общего к частному) отраслевой подход при наличии поучастковой комплексной

33

оценки позволяет индуцировать функциональные зоны в пределах рекреационных территорий лесного фонда, что повышает достоверность их функционального назначения.

Однако, при проектировании полифункциональных структур,

например, национальных природных парков, сначала необходимо произвести оценку общего потенциала ландшафта и с учѐтом доминирующей функции

(природоохранной) осуществить дедуктивное функциональное зонирование,

а в ходе лесоустройства зонирование рекреационных территорий может функционально уточняться по суммированию потенциалов (ресурсов) и

характеристик выделов или укрупнѐнных ландшафтных участков.

Очень важно, чтобы при функциональном зонировании рекреационных лесов были учтены «интересы» всех значимых в объекте биологических компонентов ландшафта – фитоценоза и фаунистических составляющих.

Функциональное деление рекреационных территорий лесного фонда и определение величин экологической рекреационной ѐмкости по зонам и каждого однородного участка даѐт исключительную возможность проектирования регулируемого (экологичного) рекреационного использования лесов, оптимизации режимов, но уже отработанными в лесоустроительной практике способами и приѐмами, с применением ГИС-

технологий. Сравнение экологического потенциала каждого участка с фактическими нагрузками оптимизирует назначение лесоводственно-

экологических и хозяйственных мероприятий.

4.2 Основные системы моделей различных форм отображения,

используемые при экосистемном методе лесоустройства, их свойства и решаемые задачи

Поскольку алгоритм и методологические основы экосистемного метода лесоустройства предусматривают системный подход с элементами системного анализа, ландшафтный синтез с использованием ЭВМ (ГИС-

34

технологий), то всѐ это при выборе стратегии поиска решения поставленных задач обусловило применение целой системы моделей различных форм отображения: вербальных (словесных, описательных), графических и их разновидности – картографических (сопряжѐнных серий плоскостных моделей свойств определѐнной территории), математических. Последние обеспечивают строго научное исследование ключевых положений проблемы – устойчивости, экологической рекреационной ѐмкости,

фактической рекреационной нагрузки на ПТК и форм рекреации (пример – таблица 4.1).

Таблица 4.1

Рекреационные нагрузки для насаждений в горных условиях в чел.-дн./га (по С. А. Генсирук и др., 1987)

Примечание. В числителе – среднее значение рекреационной нагрузки, в

знаменателе – диапазон этих нагрузок, указывающих их изменение в процессе постоянного и непрерывного рекреационного воздействия на природный комплекс в переделах данной стадии дигрессии при бездорожной форме рекреации.

Примеры картографических моделей приведены на рис. 4.1-4.4,

которые дополняют стандартную лесоустроительную картографическую продукцию – планы лесонасаждений и планшеты.

Кроме того могут изготавливаться с помощью ГИС-технологий карты-

схемы поучастковой оценки:

36

Рис. 4.2 Схема укрупнѐнных ландшафтных участков

37

Рис. 4.3 Схема туристического освоения территории

38

Рис. 4.4 Схема доступных для рекреационного использования участков территории (повыдельная оценка)

Исследуемые биологические и лесохозяйственные системы включают в себя некоторые факторы, не поддающиеся строгой количественной оценке,

либо имеющие второстепенное значение. Их привлечение к качественному анализу на основе логики, субъективных суждений, опыта, интуиции не противоречит принципам системного анализа.

39

При использовании приѐмов математического моделирования не задавались целью построения функциональных моделей из-за сложности изучаемых природно-антропогенных систем и наличия в них большого количества причинно-следственных связей происходящих процессов.

Предпочтение отдавалось имитационному математическому моделированию,

основанному на статистических методах поиска решения, так как сложный алгоритм модели не обязательно даѐт более эффективные результаты.

Разработанные математические модели обладают общими свойствами,

присущими этой форме отображения: упрощают реальную ситуацию (но для их построения использовался весь запас сведений об объекте, полученный другими методами); позволяют предсказывать новые свойства явления

(прогноз); наделены универсальностью (предполагается широкое использование в лесоустроительной практике и смежных отраслях).

Учитывая специфику лесоустройства, при разработке моделей предполагали, что они должны быть понятны пользователям, отражать реальный объект в необходимой степени, не допуская при этом излишней подробности описания, привлечения множества дополнительной информации. Для предлагаемого моделирования достаточно, в основном, той информации, которую может предоставить лесоустроительная партия или получить еѐ в результате обработки этих данных. Дополнительная информация, еѐ сбор, переработка и хранение не требует значительных трудовых затрат.

Относительная простота моделей предполагает возможность работы с ними в диалоговом режиме, иметь наглядное представление о структуре процесса принятия решения, о корректности получаемых результатов в отношении реального объекта.

В отношении рекреационного использования лесов имитационное моделирование, по нашему мнению, должно решать следующие задачи:

- выявлять структуру факторов устойчивости ПТК и их взаимодействия;

40

-устанавливать стадии приближения экосистем к критическому состоянию при количественной оценке рекреационного воздействия;

-определять в количественных показателях оптимальный режим рекреационного использования в каждом однородном участке лесного фонда,

предназначенного для этих целей.

Всочетании с другими видами моделирования:

-определять оптимальную структуру, состояние и функционирование рекреационных объектов;

-выбирать оптимальную стратегию в реализации социально-

экономического спроса, обеспечивающего сохранение динамического равновесия экосистем и биологического разнообразия;

- управлять развитием рекреационных систем.

Только при реализации перечисленных требований моделирование можно относить к разряду экосистемного.

Если полностью сформулировать название методического подхода, то оно прозвучит так: экосистемный метод математико-картографического имитационного моделирования рекреационного использования лесов на базе ГИС и ландшафтного синтеза [23].

Системный подход и использование ландшафтного синтеза вызвало необходимость применения математико-картографического моделирования,

под которым следует понимать системное сочетание математических и картографических моделей для создания новых тематических карт и расширения их применения в исследовательских целях. Основной функцией математической составляющей в нашем случае явилась целенаправленная переработка исходных данных по ключевым показателям рекреационного использования, определение достоверных ограничений и создание синтезированных картографических моделей.

Тематические карты особенно удобны для ландшафтного анализа результатов моделирования, познания территориальных закономерностей,

особенностей структуры, функционирования рекреационных систем и всего