Статья

Андрей Вячеславович Остроухов, к.г.н., с.н.с. Института водных и экологических проблем Хабаровского Федерального Исследовательского Центра ДВО РАН (680000, Россия, Хабаровск, ул. Дикопольцева, 56); e-mail: Ostran2004@bk.ru
Елена Михайловна Климина, к.г.н., в.н.с. Института водных и экологических проблем Хабаровского Федерального Исследовательского Центра ДВО РАН (680000, Россия, Хабаровск, ул. Дикопольцева, 56); e-mail: kliminaem@bk.ru
Виктория Алексеевна Купцова, н.с. Института водных и экологических проблем Хабаровского Федерального Исследовательского Центра ДВО РАН (680000, Россия, Хабаровск, ул. Дикопольцева, 56); e-mail: victoria@ivep.as.khb.ru

Остроухов А.В., Климина Е.М., Купцова В.А. 2020. Ландшафтное картографирование труднодоступных территорий на примере государственного природного заповедника «Болоньский» (Россия) // Nature Conservation Research. Заповедная наука. Т. 5(2). С. 47–63. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2020.015

Система мониторинга экологического состояния особо охраняемых природных территорий (ООПТ) должна основываться на ландшафтной (геосистемной) дифференциации территории, представленной в виде карты ландшафтов (геосистем). Такая карта в комплексе отражает сочетания взаимодействующих компонентов и пространственных элементов природной среды. Однако разработка такой основы для многих ООПТ Дальнего Востока и Сибири из-за их слабой изученности и труднодоступности очень трудоемка и требует больших капиталовложений. Применение методов дешифрирования данных аэрофотосъемки с беспилотных летательных аппаратов (DJI Phantom 4) в сочетании с использованием данных дистанционного зондирования земли среднего пространственного разрешения (Sentinel-2), материалов экспедиционных работ и имеющихся литературных данных позволяют максимально объективно и в достаточно короткие сроки создать ландшафтную карту. Объектом такого исследования стала территория заповедника «Болоньский» (Хабаровский край, Россия), который имеет значимые международные статусы: водно-болотные угодья международного значения «Озеро Болонь и устья рек Сельгон и Симми»; ключевая орнитологическая территория «Озеро Болонь». Сложность изучения этой территории связана с ее положением в пределах сильно обводненной и заболоченной северо-восточной части Среднеамурской низменности. В ходе экспедиционных работ 2017–2018 гг. была впервые изучена ландшафтная структура территории заповедника «Болоньский», разработаны карты типов рельефа, классов растительности и ландшафтов в масштабе 1:100 000. Помимо этого, обоснованы и подробно описаны четыре ключевых участка (масштаб 1:5 000) для долговременного мониторинга как «точки отсчета» пространственно-временных изменений болотных геосистем. В пределах низменной аккумулятивной равнины выделено три подкласса аккумулятивных равнин аллювиального, озерного и озерно-аллювиального генезиса с разным сочетанием форм мезо- и микрорельефа. Для 12 типов растительных сообществ, представленных в заповеднике (лиственничные и лиственнично-мелколиственные леса, широколиственные леса, мелколиственные леса, лесо-луговые, лесо-болотные и пойменно-долинные комплексы), выявлена их доля в ландшафтной структуре территории. Впервые подробно описаны растительные ассоциации болотных и лугово-болотных экосистем, занимающих 80% площади района работ. На четырех ключевых маршрутах были проведены подробные описания болотных фаций, которые в совокупности с проведением аэрофотосъемки с беспилотных летательных аппаратов дали возможность получить информацию о функционировании болотных экосистем. В итоговой ландшафтной карте представлены два вида одного класса ландшафта, к которым относится 23 вида урочищ четырех типов местностей. Показано, что наряду с естественными факторами, значительное влияние на геосистемы территории оказывает пирогенное воздействие преимущественно антропогенного происхождения. Значительный масштаб воздействия пирогенного фактора на ландшафты ООПТ подтверждается данными дистанционного зондирования земли за период с 1996 по 2018 гг. В то же время полученные материалы свидетельствуют о том, что сукцессионные процессы имеют высокую интенсивность и направлены на восстановление исходного состояния ландшафтов. Воздействие пожаров на территорию наблюдается на протяжении более 80 лет. Однако в настоящее время отсутствуют данные об исходном состоянии геосистем в пределах территории заповедника «Болоньский». Сравнительный анализ полученных материалов с данными о развитии болотных систем на Среднеамурской низменности в целом позволяет рассматривать геосистемы данной территории как своебразную «точку отсчета» в исследовании болотообразующих процессов на юге Дальнего Востока.

аэрофотосъемка, беспилотный летательный аппарат, геоинформационное картографирование, Дальний Восток России, данные дистанционного зондирования земли, Приамурье, Хабаровский край

Поступила: 05.10.2019. Исправлена: 18.02.2020. Принята к опубликованию: 17.03.2020.

Алексеенко Н.А. 2014. Методические особенности картографического обеспечения природоохранной деятельности особо охраняемых природных территорий России // Вестник Московского университета. Серия 5: География. №1. С. 52–57.
Анисимов В.М. 1973. Типология болот северо-восточной части Среднеамурской низменности // Биотические компоненты экосистем южной части Дальнего Востока. Т. 14. Хабаровск: ХабКНИИ ДВНЦ АН СССР. С. 67–72.
Антонова Л.А. 2006. Растительный покров ГПЗХ «Болоньский» как объект мониторинга биоразнообразия // Научные исследования природных комплексов Среднеамурской низменности. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН. С. 44–53.
Гудилин И.С. (ред.). 1987. Ландшафтная карта СССР. Масштаб 1:2 500 000. М.: Министерство геологии СССР.
Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Санников П.Ю. 2015. Применение беспилотного летательного аппарата при исследовании состояния лесов // Геология, география и глобальная энергия. Т. 59(4). С. 60–69.
Геоморфологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000. Москва: ГУГК, 1985. 16 с.
Глибко О.Я., Барсова А.В. 2014. Методические основы организации и ведения экологического мониторинга на территории национальных парков // Проблемы региональной экологии. №4. С. 137–142.
Гнатюк Е.П., Антипина Г.С. 2001. Методы сбора и анализа флористических данных // Методы полевых и лабораторных исследований растений и растительного покрова. Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет. С. 126–146.
Государственная геологическая карта Российской федерации. Масштаб 1:1 000 000 (3-е поколение). Лист М-53. Хабаровск. Комплект цифровых материалов по листу M-53 Госгеолкарты-1000/3 Российской Федерации. МПР России, Федеральное агентство по недропользованию, ФГУП «ВСЕГЕИ», ФГУП «Дальгеофизика», 2006а.
Государственная геологическая карта Российской федерации. Масштаб 1:1 000 000 (3-е поколение). Лист М-53. Объяснительная записка. СПб.: Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2006б. 281 с.
Ерискина Т.О., Кащенко Н.А., Наместникова И.А., Никольский Е.К. 2013. Применение современных информационных методов и технологий для целей мониторинга особо охраняемых природных территорий // Приволжский научный журнал. №1. С. 113–118.
Ерунова М.Г., Гостева А.А., Якубайлик О.Б. 2008. Геоинформационное обеспечение задач экологического мониторинга особо охраняемых территорий // Журнал СФУ. Техника и технологии. №4. С. 366–376.
Занозин В.В. 2016. Применение ГИС-технологий в ландшафтоведении // Научно-технический прогресс: актуальные и перспективные направления будущего. Т. 2. Кемерово: ЗапСибНЦ. С. 19–20.
Исаченко А.Г. 1985. Ландшафты СССР. Л.: Изд-во ЛГУ. 320 c.
Карта четвертичных образований масштаба 1:1 000 000. Карта дочетвертичных образований масштаба 1:1 000 000. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1: 1 000 000 (3-е поколение). Серия Дальневосточная. Лист М-53 Хабаровск. Объяснительная записка. Санкт-Петербург: Картфабрика ВСЕГЕИ, 2009. 376 с.
Климина Е.М. 2016. Среднеамурская низменность в свете современных ландшафтных исследований // Геосистемы и их компоненты в Северо-Восточной Азии: эволюция и динамика природных, природно-ресурсных и социально-экономических отношений. Владивосток: Дальнаука. С. 203–207.
Климина Е.М., Остроухов А.В., Крюкова М.В., Антонова Л.А. 2017. Разработка серии ландшафтных карт особо охраняемых природных территорий Хабаровского края // XII Дальневосточная конференция по заповедному делу. Биробиджан: ИКАРП ДВО РАН. С. 128–129.
Корчагин А.А. 1964. Видовой (флористический) состав растительных сообществ и методы его изучения // Полевая геоботаника. Т. 3. М.-Л.: Наука. С. 39–62.
Кузьменко С.П. 1989а. Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200 000. Серия Хингано-Буреинская и Сихотэ-Алинская. Листы M-53-XXII (Харпи), M-53-XXIII (Болонь), M-53-XXIV (р. Манома). Объяснительная записка. М.: ВСЕГЕИ. 167 с.
Кузьменко С.П. 1989б. Государственная геологическая карта СССР. Масштаба 1:200 000. Серия Хингано-Буреинская и Сихотэ-Алинская. Лист M-53-XXII (Харпи). М.: ВСЕГЕИ.
Кузьменко С.П. 1989в. Государственная геологическая карта СССР. Масштаба 1:200 000. Серия Хингано-Буреинская и Сихотэ-Алинская. Лист M-53-XXIII (Болонь). М.: ВСЕГЕИ.
Лагун С.Г. 2009. Мониторинг биоразнообразия горных ландшафтов средствами геоинформационных технологий (на примере Тебердинского государственного природного биосферного заповедника). Автореф. дис. канд. геогр. наук. Ставрополь. 21 с.
Махинов А.Н. 2006. Современное рельефообразование в условиях аллювиальной аккумуляции. Владивосток: Дальнаука. 232 с.
Медведев А.А., Алексеенко Н.А. 2017. Перспективы применения беспилотных летательных аппаратов для тематического крупномасштабного картографирования // Вопросы географии. №144. С. 408–426.
Миллер Г.П. 1974. Ландшафтные исследования горных и предгорных территорий. Львов: Изд-во Львов. ун-та. 202 с.
Немцева Л.Д., Беспалова Л.А. 2010. Картографирование ландшафтов островного участка заповедника «Ростовский» с использованием космических снимков // Вестник Южного научного центра РАН. Т. 6(1). С. 62–70.
Остроухов А.В., Климина Е.М. 2017. Взаимосвязь генетических типов рельефа и растительного покрова Среднеамурской низменности // Геосистемы в Северо-Восточной Азии: территориальная организация и динамика. Владивосток: Дальнаука. С. 162–168.
Поликарпова Н.В. 2006. Ландшафтная карта заповедника «Пасвик» как научная основа «летописи природы». Дисс. … канд. геогр. наук. Москва. 255 с.
Потапенко Ю.Я. 2009. Ландшафтно-геоэкологические исследования и картирование горных территорий (на примере Приэльбрусья). Карачаевск: КЧГУ. 264 с.
Фридланд В.М. (ред.). 1988. Почвенная карта РСФСР. Масштаб 1:2 500 000. М.: ГУГК.
Прозоров Ю.С. 1985. Закономерности развития, классификация и использование болотных биогеоценозов. М.: Наука. 207 с.
Прозоров Ю.С. 1965. Динамика и особенности заболачивания низменности в бассейне оз. Болонь // Особенности болотообразования в некоторых лесных и предгорных районах Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука. С.47–74.
Пьявченко Н.И., Козловская Л.С. 1974. Изучение болотных биогеоценозов // Программа и методика биогеоценотических исследований. М.: Наука. С. 267–280.
Санников П.Ю. 2015. Опыт применения беспилотного летательного аппарата для исследований ландшафтного заказника «Предуралье» // Антропогенная трансформация природной среды. №1. С. 255–259.
Скрипко В.В., Головина А.А. 2016. Геоинформационное обеспечение экологического мониторинга особо охраняемых природных территорий // Вестник современной науки. №1. С. 149–152.
Соловьев В.С. 2006. К почвенному покрову Болоньского заповедника и особенностям его почвообразования // Научные исследования природных комплексов Среднеамурской низменности. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН. С. 17–24.
Чемеков Ю.Ф. 1960. Геоморфологическая карта Приамурья и смежных территорий. Масштаб 1:1 500 000. М.: ВСЕГЕИ.
Черных Д.В. 2015. Ландшафтное картографирование в заповедниках // Труды Тигирекского заповедника. Вып. 7. С. 176–180.
30-Meter SRTM Elevation Data Downloader. 2000. Available from: http://dwtkns.com/srtm30m/
Amani M., Salehi B., Mahdavi S., Brisco B. 2018. Spectral analysis of wetlands using multi-source optical satellite imagery // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. 144. P. 119–136. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2018.07.005
Dandois J.P., Ellis E.C. 2013. High spatial resolution three-dimensional mapping of vegetation spectral dynamics using computer vision // Remote Sensing of Environment. Vol. 136. P. 259–276. DOI: 10.1016/j.rse.2013.04.005
Dietrich J.T. 2016. Riverscape mapping with helicopter-based Structure-from-Motion photogrammetry // Geomorphology. Vol. 252. P. 144–157. DOI: 10.1016/j.geomorph.2015.05.008
EarthExplorer. 2017. Available from: https://earthexplorer.usgs.gov
Geyer J.P., Stoms D.M., Davis F.W., Wittstock B. 2010. Coupling GIS and LCA for biodiversity assessments of land use // International Journal of Life Cycle Assessment. Vol. 15. P. 692–703. DOI: 10.1007/s11367-010-0199-9
von Haaren C., Lovett A.A., Albert C. 2019. Landscape planning with ecosystem services – theories and methods for application in Europe. Landscape Series 24. Dordrecht: Springer Nature. 506 p.
Komárek J., Klouček T., Prošek J. 2018. The potential of Unmanned Aerial Systems: A tool towards precision classification of hard-to-distinguish vegetation types? // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. Vol. 71. P. 9–19. DOI: 10.1016/j.jag.2018.05.003
Lu B., He Y. 2017. Species classification using Unmanned Aerial Vehicle (UAV)-acquired high spatial resolution imagery in a heterogeneous grassland // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. 128. P. 73–85. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2017.03.011
Turner W., Spector S., Gardiner N., Fladeland M., Sterling E., Steininger M. 2003. Remote sensing for biodiversity science and conservation // Trends in Ecology and Evolution. Vol. 18(6). P. 306–314. DOI: 10.1016/S0169-5347(03)00070-3