научная статья по теме ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОЩАДИ ЛЕСОВ НА СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 250 ЛЕТ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОЩАДИ ЛЕСОВ НА СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 250 ЛЕТ»

ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2014, № 3, с. 23-30

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК 630*905.1

ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОЩАДИ ЛЕСОВ НА СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 250 ЛЕТ

© 2014 г. М. В. Архипова

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН 101000 Москва, Уланский пер. д.13, стр. 2 E-mail: masha-a@yandex.ru Поступила в редакцию 20.09. 2013 г.

На основе исторических карт за XVIII-XX вв. и современных космических снимков проведено исследование изменения лесистости на Среднерусской возвышенности в пределах зональных полос широколиственных лесов и лесостепи. Распределение лесов по территории возвышенности за последние 250 лет относительно стабильно, отмечается незначительная тенденция в сторону уменьшения площади лесов. При этом выявлены изменения лесов в пределах отдельных регионов. Сильное обезлесивание происходит в окрестностях бывших лесных засек XVI и XVII вв., анализ изменения которых с XVIII по XX в. позволяет смоделировать лесистость Среднерусской возвышенности на момент начала активного освоения территории. Восстановление лесов за последние 100 лет наблюдается в бассейне верхнего течения р. Оки.

Лесистость, динамика лесов, Среднерусская возвышенность, антропогенное воздействие.

Цель данного исследования - проследить изменение распределения лесов по территории Среднерусской возвышенности и установить вклад антропогенного воздействия на леса в историческом плане. Анализ археологических данных [2-4] в местах проживания человека в разные эпохи позволяет косвенно оценить влияние человека на леса в прошлом. ГИС-анализ старинных карт и современных космических снимков показывает изменение лесистости за последние 250 лет, дает возможность рассчитать скорости сведения лесов и зарастания ранее нелесной территории. Особое внимание уделено изменению засечных массивов, которые активно вырубались последние 250 лет. В результате на месте больших участков леса возникали аграрно-освоенные территории (поля с небольшими перелесками), неотличимые от окружающей местности, не входившей в состав засечных черт. На основании истории развития бывших засечных массивов с XVIII по XX в. оценены скорости изменения лесов Среднерусской возвышенности. Эти данные позволяют провести восстановление лесистости на момент начала активного освоения территории на период порядка 450 лет назад [22].

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА

Среднерусская возвышенность находится в центре Восточно-Европейской равнины и расположена между двух низменных равнин - Окско-Дон-ской и Днепровско-Деснянской. Она простирается от широтного течения Оки на севере до Донецкого кряжа на юге, ее юго-восточные отроги называют Калачской возвышенностью. Ледники дважды заходили на ее территорию. Моренные образования, перекрытые покровными суглинками, занимают север и восток возвышенности, в центре, на западе и юге дочетверичные образования перекрыты лессами и лессовидными суглинками [14, 20]. Во время последнего Валдайского оледенения возвышенность являлась рефугиумом для сосново-ши-роколиственных лесов [17]. Климат территории умеренно-континентальный, в целом благоприятный для произрастания лесов: среднегодовая температура колеблется от +3 до +7о, средняя составляет +5о, сумма температур выше 10оС колеблется от 1848 до 2934о, среднее значение 2338о, годовая сумма осадков колеблется от 346 до 644 мм, а средняя составляет 523 мм. По территории возвышенности проходят границы широколиственных лесов и лесостепи [10]. Широколиственные леса являются зональным типом растительности на

Рис. 1. Лесистость на территории Среднерусской возвышенности. Границы зон: 1 - широколиственных лесов, 2 - лесостепи, 3 - степи (по карте [10]).

севере и западе, в центральной части возвышенности они сочетаются с луговыми степями [11]. В пределах возвышенности преобладают черноземы в лесостепной части, серые лесные почвы -под широколиственными лесами. На основе карты растительности России [6] проведена оценка лесистости для Среднерусской возвышенности в целом по состоянию на 2010 г.: средняя лесистость для всей возвышенности составляет около 9%, для широколиственно-лесной зоны - около 14%, для лесостепной - 5-6% (рис. 1).

В пределах всех трех зон выделяются регионы, где лесов много - северо-запад и запад возвышенности в пределах широколиственно-лесной зоны, контактная полоса степи и лесостепи, долина р. Дон и р. Оскол. Остальная территория возвышенности залесена слабо.

Особое внимание в исследовании уделено засечным лесным массивам. Становление Русского государства шло с севера на юг. Для защиты от ордынских набегов строились засечные черты (рис. 1), которые помимо инженерных сооружений включали лесные массивы, как препятствия для конницы [8, 9, 23]. Засечные массивы охранялись от вырубания, таким образом, они явились как бы первыми заповедными лесами, с момента создания и до утраты ими своего значения после присоединения Крыма в конце XVIII в. После этого часть засечных лесов подлежала охране как корабельные леса, часть северных засечных массивов отошла Тульскому оружейному заводу, а часть лесов сводилась под пашню, так что территория бывших засек перестала отличаться от своего окружения по доле лесной площади.

Для подробного анализа лесистости территории выбран трансект шириной порядка 100 км, прохо-

дящий по центру Среднерусской возвышенности от ее северных границ (широтное течение р. Оки) до южного макросклона (район г. Белгорода и г. Валуйки). Трансект пересекает в северной части зону широколиственных лесов, центральная и южная части проходят в пределах лесостепи, только его самая южная часть находится в степной зоне. Трансект разбит на квадраты (ячейки) 9 х 9 км. Все параметры, используемые в исследовании, вычислялись для каждой конкретной ячейки.

Для оценки современной лесистости использованы космические снимки Landsat за 2000-2003 гг. преимущественно зимнего периода (всего 6 сцен). На данных снимках хорошо отделяются лесные массивы от нелесной территории, различаются хвойные и лиственные леса. Для выделения лесов использована стандартная процедура классификации с обучением пакета Erdas. Чтобы отсеять древесную растительность в пределах населенных пунктов (сады, парки), использована маска - векторный полигональный слой населенных пунктов проекта OpenStreetMap (www.openstreetmap.org). Также убраны из слоя лесов лесополосы вдоль полей и оврагов, для чего использована функция Neighborhood functions из пакета Erdas. Результатом является карта лесов трансекта. Сопоставление снимков и топографических карт выявило значительное количество посадок сосны в долинах рек на юге, где посадки произведены в основном в послевоенные годы. На основе карты лесов рассчитана лесистость вдоль трансекта без учета посадок сосны для каждой ячейки.

Для расчета лесистости на конец XVIII в. использованы карты генерального межевания [16], а на конец XIX в. - военно-топографические карты Российской империи [19]. Карты были привязаны и трансформированы в программе ArcGIS.

Данные об археологических поселениях разных эпох брались из Археологической карты России [2-4]. Данные о поселениях конца XVIII в. взяты с карт генерального межевания. Вся картографическая и статистическая обработка велась в программе ArcGIS с привлечением Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Изменению лесистости Центральной России посвящено довольно много работ. В работе М.А. Цветкова [21] на основании анализа статистических материалов показано уменьшение лесистости для Центральной части Европейской России, начиная с XVII в. по начало XX в., в среднем на 13%. Наиболее интенсивно леса со-

Рис. 2. Расположение поселений в разные эпохи: а - поселения II тыс. до н.э. - VII в. до н.э., б - поселения VII в. до н.э. -II в. н.э., в - поселения Ш-ХП вв. н.э., г - поселения ХШ-ХУ! вв., д - 1770 г. Малолесные территории - лесистость меньше средней (10%) по трансекту, залесенные территории - лесистость выше 10%.

кращались в центральных губерниях в пределах полосы широколиственных лесов и лесостепи. Существенное сокращение лесистости произошло в наиболее населенных губерниях.

Анализ изменения лесной площади на юге Среднерусской возвышенности (лесостепное Бе-логорье) показывает уменьшение доли лесов на 5% в среднем за последние 200 лет [7].

Ю.Г. Чендев на основе анализа палеогеографических работ отмечает, что с середины 1 тыс. н.э. "наблюдается расширение площади дубрав и продвижение ареала ели в южные районы Среднерусской возвышенности" [22, с. 33]. В малый климатический оптимум УШ-ХШ вв. "лесистость территории была весьма высокой, о чем косвенно свидетельствует специфичность хозяйственного уклада жизни населения салтовской, роменской и древнерусской культур" [22, с. 34]. В течение малого ледникового периода с начала XVII в. до середины XIX в. климатическая обстановка благоприятствовала лесам, однако именно

в это время начинается наиболее активное хозяйственное освоение территории. Автор указывает, что интенсивное лесоистребление началось около 400 лет назад и в ХУП-ХУШ вв. происходило в основном на севере лесостепи Среднерусской возвышенности. Для соседних, более северных, участков южного Подмосковья (зона широколиственно-хвойных лесов) показано увеличение доли лесов за последние 200 лет [5].

Как мы видим, оценка изменения лесистости проводится либо по губерниям, либо в целом для обширных регионов (лесостепное Белогорье, Среднерусская лесостепь), что не вполне отражает реальный характер распределения лесов, так как административная территория может сочетать разные природные условия на своем протяжении, что приводит к разной динамике лесопокрытой площади.

Для Среднерусской возвышенности период ранее ХУШ в. не обеспечен картографическими материалами. Однако возможно проанализировать

Таблица 1. Распределение поселений по регионам с различной лесистостью (даны цифры современной лесистости 2000-2003 гг.)

Все поселе- Поселения Поселения Послемон-

Лесистость терри- ния II тыс. II тыс. до VII в. до Поселения гольские по- Села и дерев-

тории до н.э. - н.э - VII в. до н.э. - II в. Ш-XII в. н.э. селения XIII- ни, 1770 г.

XVI в. н.э н.э. XVI в.

Малолесные терри- 153 (15%) 62 (23%) 21 (8%) 68 (

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком