Величина и территориальная структура заповедников

При выборе места расположения заповедников большинство исследователей отдают предпочтение таким признакам (критериям ценности), как природное, в том числе видовое, разнообразие (а следовательно, таксономическая репрезентативность), типичность и сохранность экосистем, экологическая устойчивость Возможность сохранения этих признаков в течение длительного времени зависит от многих причин. Оптимальное размещение заповедников в конкрет­ных природно-хозяйственных условиях определяется поставленными задачами и научным профилем заповедника, физико-географическими особенностями и характером антропогенной трансформации территории Оно предполагает решение следующих задач: 1) определение места расположении и числа участков; 2) определение величины и ландшафтной структуры заповедника; 3) установление гра­ниц и конфигурации; 4) одновременное установление охранной зоны, выполняющей буферную, компенсирующую и хозяйственную функции.

Основоположники заповедного дела России считали, что наибо­лее эффективными охраняемыми природными территориями могут быть крупные по площади участки (Кожевников, 1909, 1911, 1924, Сукачев, 1915; Шиллингер, 1928; Фортунатов, 1928 и др.) Уже в начальный период организации заповедников не раз возникай

удности с отводом для них больших территорий Как правило, их выделяли в слабо обжитых местах Во многих частях Европейской России, особенно в лесостепных и степных районах, создание крупных заповедников оказалось невозможным Помимо этого, признание необходимости заповедания природы на больших площадях всегда вызывало настороженность и противодействие хозяйственно административных органов.

При планировании (и устройстве) заповедников их площадь устанавливалась или интуитивно, или исходя из прошлого опыта и всегда корректировалась административно-хозяйственными органа ми. В такой ситуации остро ощущалось отсутствие концепции, которая содержала бы принципы выделения заповедных и других территорий и прежде всего помогала бы устанавливать их величину Такая теория, полезная для практики территориальной охраны природы, появилась сравнительно недавно. Она касалась главным образом островных фаун и флор. Поскольку ко времени ее возникновения ряд национальных парков и заповедников начал превращаться в «материковые острова», то исследователи нашли возможным некоторые ее положения перенести в сферу теории и практики ОПТ

Теория островной биогеографии Р МакАртура и Е.Уилсона (McArthur, Wilson, 1967) надолго привлекла внимание широкого круга специалистов—географов, зоологов, ботаников, экологов, работников охраны природы Она была проста, а ее выводы логичны и убедительны Она касалась не только типичных островов, но и островных местообитаний, возникающих на материках все чаще и чаще в результате фрагментации первоначально обширных природных участков.

Многие ООПТ, в момент организации окруженные обширными территориями с аналогичными (или близкими) природными условия­ми, по мере индустриального и аграрного развития регионов превращались в изолированные (или полуизолированные) «острова», по своим экологическим свойствам сильно отличающиеся от первоначального состояния По мере увеличения обособленности территории заповедника или национального парка «островные» признаки усили­ваются, что сказывается на составе биоты и процессах, протекающих Енеи. Естественно, «изоляты» отличаются от настоящих островов, подчеркивали создатели теории островной биогеографии 'ноты таких местообитаний Л.И.Малышев (1980) удачно назвал «ложноостровными».

По мере изоляции охраняемого участка сокращается число местных видов, прежде всего за счет крупных позвоночных животных, и возрастает количество вселяющихся видов Происходит увеличение числа адвентивных растений при одновременном обеднении абори­генной флоры, ограничение расселения видов Наблюдается сокращение числа хищников, возрастание межвидовой конкуренции, рез кое увеличение плотности населения некоторых видов (обычно наиболее конкурентоспособных), усиление действия факторов, зависящих от плотности (рис. 3).

Специалисты, переносившие принципы изучения островных фаун и флор на особо охраняемые природные территории, исходили прежде всего из методических соображений исследование обедненных сообществ островов позволяет лучше понять причины, определяющие

Рис.3. Изменение экологической обстановки в заповеднике под влиянием фрагментации окружающих территорий и усиления островного характера самого заповедника.

Л — заповедник, окруженный коренными сообществами, Б начало фрагментации окружающих территорий, В — усиление островного эффекта в связи с возрастаю щей фрагментацией окружающих заповедник территории /—видовое богатство аборигенной флоры, 2 видовое богатство адвснтивнои и си нантронной флоры, 3— количество крупных хищников 4— межвидовая конкурс]! ния крупных раститслыюядных 5—территория заповедника 6 - окружающая нр" родная территория

 

Величина и территориальная структура заповедников

гтоуктуру и изменения в более сложных островных местообитаниях материков

Если исходить из классических признаков островных фаун (обедненный состав биоты, возрастание плотности населения отдель­ных видов, увеличение размеров их ниш) (см McArthur, Wilson, 1967, Crowell, 1983 и др), то здесь можно обнаружить некоторые общие экологические и демографические ситуации Организация заповедника и введение охранного режима на его территории уже определяют степень ее изоляции, которая со временем может возрас­тать разными темпами Оскудение фауны или за счет истребления хищников, или по причине подавления конкурента особо охраняемого вида (например, редкого или исчезающего) меняет экологическую обстановку, вызывая самые нежелательные последствия — резкое возрастание плотности населения других видов и, в конечном счете, нарушение устойчивости охраняемых экосистем (подробнее см гл 3) В связи с этим возникает ряд теоретических и прикладных проблем, общих и для островных фаун, и для биоты заповедников.

Теория островной биогеографии и возможность ее приложения к проблемам охраны природы—в частности, к вопросам оптималь­ных размеров и структуры ОПТ (Simberloff, 1974, 1976, 1982, Diamond, 1975, 1976; Diamond, May, 1976, Simberloff, Abele, 1976, 1982, Terborgh, 1975a, b, 1976, Wilson, Willis, 1975, Whitcomb et al, 1976, Perry, 1982 и др)—вызвала большой интерес, не ослабе­вающий до последнего времени (Williamson, 1981, Harris, 1984, Buchner, 1987; Deshaye, Monsset, 1989, Фирсман, Скалецкая 1990 и др), особенно в связи с проблемой видового разнообразия.

Положения островной биогеографии, важные при планирова­нии, организации и функционировании заповедников, следующие:

— число видов, которое резерват способен поддержать в равно­весии, является функцией его величины и степени изоляции,

— крупные и расположенные близко друг к другу резерваты содержат большее число видов,

— при сохранении части разрушенного обширного местообитания в виде резервата, в нем сначала будет находиться больше видов, чем он сможет вмещать при установившемся равновесии.

Избыток посте пенно исчезнет. В мелких резерватах темпы исчезновения будут выще, чем в крупных. Оценка этих темпов вымирания видов возможна далеко не во всех случаях,

— разные виды требуют различных минимальных территорий, обеспечивающих им реальный шанс на длительное выживание,

— число видов находится в прямой зависимости от разнообразия экологических условий острова (резервата),

— существуют некоторые геометрические структурные принципы, позволяющие оптимизировать функции резервата для болеенадежного сохранения видов.

Из приведенных основных положений островной биогеографии! явствует примат территории. На это обратили внимание исследователи и практики охраны природы.

Появление теории островной биогеографии, особенно ее части, имеющей отношение к ОПТ, вызвало неоднозначное отношение. Начались проверки и поиски альтернативных вариантов, причем они шли двумя путями эмпирическим и теоретическим (построена математических моделей).

Особенно острый спор разгорелся вокруг утверждения, что большой резерват предпочтительнее нескольких мелких, так как i нем реально сохранение более высокого видового богатства Одни исследователи отрицали это положение чисто теоретически (Simber^ loff, Abele, 1976; Connor, McCoy, 1979), другие—на основании| экспериментов в природе (Simberloff, Abele, 1982; Margules et al,| 1982 и др.) В конечном счете противоположные позиции несколько сблизились (Уилкокс, 1983; Wnght, Hubbell, 1983; Soule, Simber-| loff, 1986), что позволило более обстоятельно и спокойно продолжать! исследования в этой области,

Д.Симберлофф, Л.Абеле и их сторонники утверждали, что для сохранения высокого видового разнообразия нет необходимости в круп­ных охраняемых территориях. Их аргументы сводятся к следующему — несколько маленьких резерватов могут содержать больше видов, чем эквивалентный по площади один, а поэтому они предпо­чтительнее,

— один большой резерват, содержащий небольшую часть региональной биоты, может оказаться совершенно недостаточным;

— катастрофы (например, болезни, пожары) в крупном резерва те должны воздействовать на всю популяцию, а не только на какую то ее часть, как в случае рассредоточения этой популяции по нескольким небольшим участкам;

несколько мелких резерватов способны ослабить конкурентное исключение

1) Последнее положение прямо не вытекает из теории островной биогеографии но приобретает Btc большее значение как один из способов улучшения структур и юлированных особо охраняемых природных территории, и ему стали удс1ять достаточно серьезное внимание

2) Проверка этой гипотезы показала, что в целом она справедлива для растспШ и насекомых В отношении птиц и млекопитающих все обстоит сложнее (^м например, Higgs, Usher, 1980)

Сторонники стратегии организации крупных резерватов счита­ли что выводы Д Симберлоффа и Л.Абеле, проводивших экспери­ментальную работу с группой членистоногих на очень маленьких участках (0,02—0,05 га) в специфических условиях мангровых зарослей, явно недостаточно аргументированы (Terborgh, 1976; Whitcomb et al, 1976). He учитывалось потенциальное воздействие человека, которое часто служит серьезной помехой даже в крупных резерватах, а в мелких может стать гибельным (Whitcomb et al, 1976) Если главной задачей рациональной политики охраны приро­ды является сбережение жизнеспособных популяций максимально возможного числа видов, то устройство крупных резерватов совершенно неизбежно (Terborgh, 1976), так как необходимо сохранять сообщества целиком (Sulivan, Shaffer, 1975), а не их отдельные части.

В настоящее время проблема величины заповедника не столько ^иологическая, сколько социально-экономическая. При любых услови­ях величину резервата нужно по возможности максимизировать, ибо - в крупных резерватах животные имеют высокий темп имми­грации и низкий темп вымирания; для сохранения целых экологических сообществ со всеми трофическими уровнями необходима большая площадь; -крупные резерваты лучше создают буферный эффект против неблагоприятного влияния антропогенных факторов и воздействия стихийных сил; -крупные резерваты необходимы, чтобы ослабить пресс хищ ников, паразитов и конкурентов со стороны нарушенных природных местообитаний, прилежащих к резервату (Whitcomb et al, 1976) В них будет сохраняться большее число видов и в целом (Diamond, 1975; Cole, 1981; Reed, 1983), и в пределах отдельных таксономи­ческих групп (MacArthur, Wilson, 1967; Preston, 1960, 1962- Margu­les et al, 1982).

На больших охраняемых территориях легче избежать отрица­тельных генетических последствий (Harris, 1984) и сохранить в течение длительного времени генетическое разнообразие (Soule, Simeriotf, 1986). Сбережение жизнеспособных популяций крупных позвоночных возможно только в больших резерватах (Whitcomb et al, Crilpm, Soule, 1986), обеспечивающих саморегуляцию и относительную стабильность охраняемых популяций (Lampley, 1974)

статье «Что говорят генетика и экология о структуре природ

ЗДел резерватов>> м ^^ и Д.Симберлофф (Soule, Simberloff, 1986) лали вывод в пользу крупных и сложных резерватов, хотя не Дючали в определенных условиях создания резерватов, состоящих из мелких охраняемых территорий Но чем мельче резерват, тем выше темпы его «старения» (Soule, 1989) С этим положением нельзя не согласиться.

Исследования территории для резерватов в Великобритании показали, что значение площади резервата увеличивается пропорционально степени фрагментации природных участков (Usher, 1985), т.е. в антропогенно-трансформированных районах ценность крупно то резервата во много крат выше, чем в слабо освоенных регионах, не потерявших еще свои природные черты Полагают (McNaughton, 1989), что на протяжении следующего столетия лучшей стратегией охраны природы будет сохранение целых экосистем значительного размера и разнообразных местообитаний, чтобы поддержать репрезентативность биоты и трофической структуры Однако это не озна­чает, что маленькие резерваты не представляют интереса и бесполезны для специфических целей,—как, например, сохранение местообитаний некоторых эндемиков или мест гнездования колониальных птиц (Terborgh, 1976 и др) Нередко возникают ситуации, полнос­тью исключающие устройство крупного резервата Тогда приходится _ довольствоваться меньшим организацией серии мелких охраняемых территорий Поэтому важно знать, какими же полезными качествами они должны обладать Такие территории способны выполнять сле­дующие задачи сохранять таксоны, требующие для своего выживания небольших территорий;

— сохранять уникальные местообитания,

— обеспечивать экологические связи между крупными резерватами,

— иметь образовательное и познавательное значение (Whitcomb et al, 1976),

— в определенных условиях несколько мелких резерватов, равных по суммарной площади крупному резервату, способны сохранять такое же (или большее) число видов, но в течение сравнительно короткого отрезка времени и на более гетерогенных территориях (Margules, Usher, 1981) Большее число видов обнаруживают в нескольких обособленных участках, если последние широко разбросаны (Forman, Gordon, 1981, 1986, Cole, 1981), те если они охватывают разные типы местообитаний.

Считают, что биота каждого материкового «ocтpoвa» будет обладать своими темпами изменения, зависящими от его размера, топографии, структуры биоты, темпов колонизации новыми видами. Среди этих переменных величина «острова» наиболее важная (Тер бор, Уинтер, 1983, Diamond, 19720; Terborgh, 1974, Soule et al.

Но, оказывается, этого недостаточно природные резерваты должны быть не только большими, но и сравнительно близко распо­ложенными друг к другу (Diamond, 1972, Terborgh, 1975a, Forman 1976, Cole, 1981, Whitcomb et al., 1981), чтобы происходил нормальный обмен особями. Хотя это положение теории островной биогеографии вызвало критику со стороны некоторых исследовате­лей (Reed, 1983 и др.), тем не менее в его пользе для развития принципов структурной организации ООПТ сомневаться не приходится Л.Д.Харрис (Harris, 1984) считает, что три фактора определяют эффективность островного местообитания 1) реальная величи­на, 2) расстояние от аналогичного коренного местообитания, 3) степень различий между «островом и ближайшим коренным местообитанием.

В конечном счете именно территория как комплекс различных условий сохранения вида или группы видов определяет дальнейшую стратегию охраны и управления.

При решении проблемы долговременного сохранения видового богатства величина и структура резервата тесно связаны с альтерна­тивой один большой или несколько маленьких охраняемых участ­ков Как показали эмпирические данные и соответствующие матема­тические модели, если резерват «закрыт» для иммигрантов, то целесообразно, чтобы он имел большую площадь Правда, с течением времени вымирание произойдет и здесь, но значительно медленнее, чем в двух маленькие резерватах даже тогда, когда между последними осуществляется обмен особями В случае доступное! и резервата для иммигрантов, различие между одним большим и двумя маленькими резерватами обычно сглаживается (Wnght, Hubbell, 1983) Если резе­рват перенаселен или становится изолированным, тогда скорее всего исчезновение видов станет преобладать над иммиграцией (Game, 1980).

Обсуждение проблемы «один большой или несколько маленьких» показало ее важность и сложность Стала очевидной необходимость дальнейшего изучения пространственной структуры резерватов с учетом всего круга вопросов и задач, связанных с ее совершенствованием Теория островной биогеографии явилась хорошим стимулом для дальнейших исследований в этой области Ее основные положения следует воспринимать как методологический базис для развития теории и практики территориальной структуры охраняемых площадей величина ООПТ территорий не может быть одной и той же в разных зонах и географических регионах Там, где природная про Живность невелика, площадь резерватов должна быть значительна, чтобы поддержать такой же размер популяции, что находится на меньшей территории, но с высокой биологической продуктивностью угодий (Фостер, 1983; Lamprey, 1974) Но даже в крупных резерватах внутри экологически полноценных границ сохранение стабильных и богатых видами биоценозов в течение длительного времени маловероятно (Kurt, 1973). Далеко зашедший процесс дробления обширных природных территорий (см. рис.3) создает условия, в которых все труднее выделять большие площади под заповедники или национальные парки, крупные ОПТ легче устраивать или в еще слабо освоенных, или в малопродуктивных регионах. Но в последние годы и они вовлекаются в сферу интенсивной хозяйственной эксплуатации.

Организация мелких охраняемых природных участков не так (проста, как это может показаться на первый взгляд Она связана, прежде всего, с необходимостью более тщательного и продуманного выбора формы и пространственной структуры охраняемой террито­рии и с ее оптимальным размещением в натуре. Не исключено, что на проектирование заповедного «архипелага» понадобится больше средств и, несомненно, дальнейшее его содержание (охрана, управленческие мероприятия и пр.) обойдется дороже, чем крупного монолитного заповедника.

Тенденция устройства небольших заповедников становится с каждым годом все заметнее Она сводится к тому, что организуют несколько охраняемых участков, суммарная площадь которых должна возместить пространственные недостатки каждого из них, взятого в отдельности. Но эта тактика далеко не всегда достигает своей цели, так как возникают другие, не менее острые, проблемы специфического характера, например утрата достаточно быстрыми темпами эколого-генетических свойств популяций крупных млекопитающих (подробнее см. 3.7) Обычно сумма мелких резерватов не бывает полностью равноценна большой площади, оптимальной в данных условиях. Часто они широко разбросаны и теряют экологические связи между собой, превращаясь в изолированные территории, легко уязвимые для внешних воздействий. Даже если сумма дифференцированных участков составит достаточно большую площадь, высокая степень изоляции может лишить их такого важною качества, как экологическая резистентность. В старообжитых регионах положение с ООПТ типа «архипелаг» становится еще сложнее, создается лишь видимость укрепления И оптимизации сети участков за счет увеличения их числа. В Западной Германии между 1966 и 1986 г.г. число природных резервате увеличилось на 190%, а их общая площадь только на 64%. Подобное явление отмечено и в других странах Европы (Mader, 1990) В России за тот же промежуток времени число заповедников возросло на 68%, а суммарная площадь на 35%, т.е. средняя площадь заповедника уменьшилась почти в 2 раза, и сократилась общая площадь Если же сравнить европейскую и азиатскую части России, то в первой обнаруживается тенденция, похожая на то, что происходит в Запад ной Европе Динамика размерных показателей заповедников России отражена в таблице 8

Таблица 8