ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2017, № 4, С. 243-255, DOI: 10.7868/S0024114817040015


КЛАССИФИКАЦИЯ И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ЦЕНОТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ЛЕСОВ
Т. В. Черненькова1, О. В. Морозова1,2
1Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
Россия, 117997 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32
Е-mail: chernenkova50@mail.ru
2Институт географии РАН
Россия, 119017 Москва, пер. Старомонетный, 29


Поступила в редакцию 2 июня 2016 г.


Предложен подход к исследованию закономерностей пространственной вариабельности растительного покрова и построению карт лесной растительности на примере европейской части России. Показано, что возможности дистанционного зондирования и геоинформационных технологий требуют определенных стандартов типизации растительного покрова и его картографического отображения. Изложены принципы классификации и составления легенд к картам, применение которых в картографическом моделировании лесного покрова обеспечивает оценку его состояния и динамики, а также совместимость материалов в различных географических масштабах. При классификации лесной растительности применен эколого-фитоценотический подход. Выделенные единицы согласуются с категориями основных направлений классификации растительности, используемыми в отечественной геоботанической школе. В предлагаемом варианте для однозначного выявления и интерпретации картографируемых единиц с помощью спутниковых снимков уточняется содержание ряда категорий по части признаков и семантики классифицируемых единиц. Примененный подход к классификации лесного покрова и его картографированию продемонстрирован результатами исследования разнообразия еловых лесов в разных природно-климатических условиях, занимающих в обоих случаях около 20% от общей площади. Первый пример характеризует северотаежную подзону лесов восточной Фенноскандии в центральной части Мурманской области, второй – широколиственно-хвойную подзону лесов на юго-западе Московской области.


Ключевые слова: лесной покров, классификация, ценотическое разнообразие, картографирование, наземные и дистанционные данные, Мурманская область, Московская область


Работа выполнена в рамках темы государственного задания ЦЭПЛ РАН "Концепция спутникового мониторинга состояния и динамики лесных экосистем" (0110-2014-0001) в части методики картографирования, а также поддержана РФФИ (16-05-00142) в части методологии классификации.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Базилевич Н.И., Гребенщиков О.С., Тишков А.А. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. М.: Наука, 1986. 297 с.

  • Барталев С.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.А. Развитие методологии спутникового картографирования лесных экосистем Северной Евразии // Разнообразие и мониторинг лесных экосистем России / Под ред. А.С. Исаева.  М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. Кн. 1. C. 261-286.

  • Вебер Х. Э., Моровец Я., Терийя Ж.-П. Международный кодекс фитосоциологической номенклатуры. Изд. З-е // Растительность России. 2005. № 7. С. 3−38.

  • Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.: ГЕОС, 1998. 418 с.

  • Емельянова Л.Г., Огуреева Г.Н. Биогеографическое картографирование: Учебное пособие. М., 2006. 132 с.

  • Ермаков Н.Б. Разнообразие бореальной растительности Северной Азии. Гемибореальные леса. Классификация и ординация. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. 232 с.

  • Заугольнова Л.Б., Морозова О.В. Типология и классификация лесов Европейской России: методические подходы и возможности их реализации // Лесоведение. 2006. № 1. С. 1−15.

  • Ильинская С.А., Матвеева М.А., Речан С.П., Казанцева Т.Н., Орлова М.А. Типы леса // Леса Западного Подмосковья. М.: Наука, 1982. С. 20-149.

  • Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Л.: Изд-во Ленинградского гос. университета, 1985. 320 с.

  • Исаченко А.Г. Экологическая география России. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2001. 328 с.

  • Крышень А.М., Литинский П.Ю. Сопоставление и взаимная верификация геоинформационной и эколого-динамической моделей разнообразия лесных экосистем // Труды Карельского научного центра РАН. 2013. № 2. С. 86–91.

  • Лавренко Е.М. Основные черты ботанико-географического разделения СССР и сопредельных стран // Проблемы ботаники. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1950. Вып. 1. С. 530−548.

  • Лавренко Е.М. Растительные сообщества и их классификация // Ботанический журнал, 1982. Т. 67, № 5. С. 572-580.

  • Лавриненко И.А. Типология территориальных единиц растительности для целей крупномасштабного картографирования (на примере острова Колгуев) // Геоботаническое картографирование. 2015. С. 95−119.

  • Назимова Д.И. Секторно-зональные закономерности структуры лесного покрова (на примере гор Южной Сибири и бореальной Евразии). Автореф. дис. … докт. биол. Наук, Красноярск. 1998. 50 с.

  • Назимова Д.И.,  Ермаков Н.Б., Андреева Н.М., Степанов Н.В. Концептуальная модель структурного биоразнообразия зональных классов лесных экосистем Северной Евразии // Сибирский экологический журнал.  2004.  № 5.  С. 745−755.

  • Научно-прикладной справочник по климату СССР. СПб.: Гидрометеоиздат, 1990.  557 с.

  • Нешатаев В.Ю. Проект Всероссийского кодекса фитоценологической
    номенклатуры // Растительность России. 2001.  № 1. С. 62−70.

  • Огуреева Г.Н. Уровни и масштабы выявления биоразнообразия лесов // Мониторинг биологического разнообразия лесов России: методология и методы / Под ред. А. С. Исаева. М.: Наука, 2008. С. 97−110.

  • Порфирьев В.С. О применении понятий серии и цикла при изучении хвойно-широколиственных лесов // Бюллетень МОИП. Отдел. биологическое. 1960. Т. 65. Вып. 3. С. 93−102.

  • Пузаченко Ю.Г., Скулкин В.С. Структура растительности лесной зон СССР. М.: Наука, 1981. 27 с.

  • Пузаченко М.Ю., Черненькова Т.В., Басова Е.В. Анализ природно-антропогенной неоднородности растительного покрова центральной части Мурманской области // Разнообразие и мониторинг лесных экосистем России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. С. 371-382.

  • Рысин Л.П., Савельева Л.И. Еловые леса России. М.: Наука, 2002. 335 с.

  • Рысин Л.П., Савельева Л.И. Кадастры типов леса и типов лесных
    биогеоценозов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. 144 с.

  • Сабуров Д.Н. Леса Пинеги. Л.: Наука, 1972. 173 с.

  • Сафронов А.П. Геоботаническое картографирование растительного покрова котловин северо-восточного Прибайкалья // Геоботаническое картографирование. 2015. С. 62−77.

  • Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение // Полевая геоботаника. М.; Л.: Наука, 1964. Т. 3. С. 146−205.

  • Смирнов В.Э., Ханина Л.Г., Бобровский М.В. Обоснование системы эколого-ценотических групп видов растений лесной зоны Европейской России на основе экологических шкал, геоботанических описаний и статистического анализа // Бюллетень МОИП. Серия биологическая. 2006 а. Т. 111. № 2. С. 36-47.

  • Соколов С.Я. Таксономия лесных ассоциаций // Проблемы ботаники. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 110−123.

  • Сочава В.Б. Классификация растительности как иерархия динамических систем // Геоботаническое картографирование. Л.: Наука, 1972. С. 3−18.

  • Сукачев В.Н. Главнейшие понятия из учения о растительном покрове // Растительность СССР. Т. 1. 1938. М.; Л.: Изд-во АН СССР. С. 15−37.

  • Тишков А.А. Актуальная биогеография как методологическая основа сохранения биоразнообразия // Вопросы географии. М.: Изд. Дом «Кодекс», 2012. Сб. 134. С. 15−57.

  • Черненькова Т.В., Морозова О.В., Пузаченко М.Ю., Попов С.Ю., Беляева Н.Г. Состав и структура еловых лесов юго-западного Подмосковья // Лесоведение. 2015 а. № 5. С. 323-338.

  • Черненькова Т.В., Пузаченко М.Ю., Басова Е.В., Королева Н.Е. Ценотическое разнообразие и картографирование растительного покрова центральной части Мурманской области // Геоботаническое картографирование. 2015 б. С. 78−94.

  • Bailey R.G. Ecoregions of the Continents. Washington: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, 1995.

  • Bailey R.G. Identifying Ecoregion Boundaries // Environmental Management. 2005. V. 34. N 1. P. 14–26.

  • Blasi C., Michetti L. Biodiversity and climate // Biodiversity in Italy. Contribution to the National. Biodiversity Strategy / Eds. C. Blasi, L. Boitani, S. La Posta, F. Manes, M. Marchetti. Rome: Palombi Editori, 2005. P. 57−66.

  • Blasi C., Capotorti G., Frondoni R., Guida D., Mollo B., Smiraglia D., Zavattero L. Vegetation  science  and  the  ecoregional  approach:  a  proposal  for the  ecological  land classification of Italy // Fitosociologia. 2011. V. 48. N 2. Suppl. 1. P. 75−82.

  • Chernenkova T.V., Puzachenko M.Yu., Morozova O.V., Ogureeva G.N., Kuperman R.G. An approach for mapping Northern Fennoscandian forests at different scales // Botanica Pacifica.  2015. V. 4. N 1. P. 37−46.

  • Davies C.E., Hill M.O., Moss D. EUNIS Habitat Classification revised 2004. Dorchester : Centre for Ecology and Hydrology, Winfrith Technology centre, 2004.  310 p.

  • Diekmann M. Deciduous forest vegetation in Boreo-nemoral Scandinavia // Acta Phtogeographica Suecica. 1994. V. 4. P. 1−116.

  • ECOMAP. Delineation, peer review, and refinement of subregions of the conterminous United States. Gen. Tech.  Report WO-76A.  Washington, DC:  U.S. Department of Agriculture, Forest Service, 2007.

  • EEA. Digital Map of European Ecological Regions. 2000. URL:   http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/digital-map-of-european-ecological-regions (Дата обращения 27.01.2017).

  • Feoli E., Lausi D. The logical basis of syntaxonomy in vegetation science // Syntaxonomie / Ed. H. Dierschke. Vaduz: J. Cramer, 1981. P. 35-42.

  • FGDC (Federal Geographic Data Committee). 2008. Vegetation Classification Standard, FGDC-STD-005, Version 2. Washington, D.C., USA. URL: https://www.fgdc.gov/standards/projects/vegetation/NVCS_V2_FINAL_2008-02.pdf (Дата обращения 27.01.2017).

  • Global Ecological Zoning for the Global Forest Resources Assessment 2000. Final Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Forestry Department, Rome, 2001. URL: http://www.fao.org/docrep/006/ad652e/ad652e21.htm#TopOfPage (Дата обращения 27.01.2017).

  • Greig-Smith P. The development of numerical classification and ordination // Vegetatio.  1980. V. 42. N 1. P. 1-9.

  • Johansen B., Karlsen S.R. Monitoring vegetation changes on Finnmarksvidda, Northern Norway, using Landsat MSS and Landsat TM/ETM plus satellite images // Phytocoenologia. 2005. V. 35. N 4. P. 969-984.

  • Johansen B.E., Karlsen S.R. Vegetation Mapping of Norway and Northern Scandinavia Using Satellite Data // Proceedings of the Fourth International Conservation of Arctic Flora and Fauna (CAFF) Flora Group Workshop, 15-18 May 2007, Tórshavn, Faroe Islands. CAFF Technical Report N 15 / Ed. S. S. Talbot. Akureyri, 2008. P. 89-90.

  • Johansen K., Phinn S., Taylor M. Mapping woody vegetation clearing in Queensland, Australia from Landsat imagery using the Google Earth Engine // Remote Sensing Applications: Society and Environment. 2015. N 1. Р. 36–49.

  • Kent M. Vegetation description and data analysis: a practical approach. 2nd ed. Chichester: Wiley-Blackwell, 2012. 415 p.

  • Land cover classification system (LCCS): classification concepts and user manual. Food and agriculture organization of the United Nations Rome, 2005. URL: http://www.fao.org/docrep/008/y7220e/y7220e00.HTM (Дата обращения 27.01.2017).

  • Lawley V., Lewis M., Clarke K., Ostendorf B. Site-based and remote sensing methods for monitoring indicators of vegetation condition: An Australian review // Ecological Indicators. 2015. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2015.03.021 (Дата обращения 27.01.2017).

  • McBratney A.B., Mendonca-Santos M.L., Minasny B. On digital soil mapping // Geoderma. 2003. V. 117. N 1–2. P. 3–52.

  • McRober R.E. A model-based approach to estimating forest area // Remote Sensing of Environment. 2006. N 103. Р. 56−66. 

  • Mücher C.A., Klijn J.A., Wascher D.M., Schaminée J.H.J. A new European Landscape Classification (LANMAP): A transparent, flexible and user-oriented methodology to distinguish landscapes // Ecological Indicators. 2010. V. 10. P. 87–103.

  • Mucina L. Classification of vegetation: Past, present and future // Journal of Vegetation Science. 1997. V. 8. P. 751–760.

  • Nakamura Y., Krestov P.V., Omelko A.M. Bioclinate and zonal vegetation in Northeast Asia: first approximation to an integrated study // Phytocoenologia. 2007. V. 37. N 3-4. P. 443-470.

  • National Forest Inventories: Pathways for Common Reporting / Ed. Tomppo E., Gschwanter T., Lawrence G.,McRoberts, R.E. Heidelberg: Springer, 2010.

  • Nazimova D.I., Polikarpov N.P. Forest Zones of Siberia as Determined by Climatic Zones and their Possible transformation Trends under Global Change // Silva Fennica. 1996. V. 30. N 2–3. P. 201–208.

  • Olson D.M., Dinerstein E., Wikramanayake E.D., Burgess N.D., Powell G.V.N., Underwood E., D’Amico J. Itoua I., Strand H.E., Morrison J.C., Loucks C.J., Allnutt T.F., Ricketts T.H., Kura Y., Lamoreux J.F., Wettengel W.W., Hedao P., Kassem K. Terrestrial Ecoregions of the World: A New Map of Life on Earth // BioScience. 2001.  V. 51. N 11. P. 933–938.

  • Pinto-Correia T., Cancela d’Abreu A., Oliveira R. Landscape Units in Portugal and the development and application of Landscape Indicators // Agricultural Impacts on Landscapes. Developing Indicators for Policy Analysis / eds. W. Dramstad, C.  Sogge. NIJOS / OECD, NIJOS 7/2003, Oslo. 2003.

  • Puzachenko M.Yu., Puzachenko Yu.G. The multifunctional analysis of vegetation // Man and environment in boreal forest zone: past, present and future. International Conference, July 24 – 29, 2008, Central Forest State Natural Biosphere Reserve, Russia / Eds. E. Yu. Novenko, I. I. Spasskaya, A.V. Olchev. M.: Institute of Geography RAS, A.N. Severtsov Institute for ecology and evolution RAS, 2008. P. 83–85.

  • Reese H., Nilsso M., Sandströ P., Olsso H. Applications using estimates of forest parameters derived from satellite and forest inventory data // Computers and Electronics in Agriculture. 2002. V. 37. Р. 37–56.

  • Rivas-Martínez S. Notions on dynamic-catenal phytosociology as a basis of landscape science. Plant Biosystems. 2005. V. 139. N 2. P. 135–144.

  • Ruefenacht  B., Finco M.V., Nelson M.D., Czaplewski R., Helmer E.H., Blackard J.A., Holden G.R., Lister A.J., Salajanu D., Weyermann D., Winterberger K. Conterminous U.S. and Alaska forest type mapping using forest inventory and analysis data // Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 2008. V. 74, N 11.  P. 1379–1388.

  • Saucier J.-P., Baldwin K., Meades W. B., Meidinger D., Mackenzie W., Robitaille A., Uligh P. The CBVM legend and its application for mapping the boreal vegetation of Canada // The East Asian Flora: and its role in the formation of the world’s vegetation. September 23-27, 2012, Vladivostok, Russia. Р. 74.

  • Tchebakova N.M., Monserud R.A., Nazimova D.I. A Siberian vegetation model based on climatic parameters // Canadian Journal of Forest Research. 1994. V. 24. P. 1597–1607.

  • Tomppo E., Olsson H., Ståhl G., Nilsson M., Hagner O., Katila M. Combining national forest inventory field plots and remote sensing data for forest databases // Remote Sensing of Environment. 2008. V. 112. N 5. P. 1982−1999.

  • Tuhkanen S. A circumboreal system of climatic-phytogeographical regions // Acta Bot. Fenn. 1984. V. 127. P. 1–50

  • van Eetvelde V., Antrop M. Landscape character beyond landscape typologies. Methodological issues in trans-regional integration in Belgium // Proceedings of the 18th International Annual ECLAS Conference. 2007. P. 229−239.

  • Walter H., Breckle S.-W. Okologishe Grundlagen in global sicht. Stuttgart: G. Fischer, 1991. 586 p.