Выделение малонарушенных лесных территорий: глобальный и региональный аспекты

1 Гринпис России2 Университет штата Мэриленд (США)

Анна Комарова1, Илона Журавлева1, Алексей Ярошенко1, Петр Потапов2, Светлана Турубанова2

Научно-практический семинар «Современные технологии в деятельности ООПТ» – ГИС-Нарочь

Май 2016

Сообщество природоохранных ГИС в России

Россия. Архангельская обл. Двинской массив МЛТ – схема к мораторному соглашению

лесозаготовительных компаний и Гринпис. 2004

Канада. Соглашение между 9 НКО и Лесоперерабатывающей

Ассоциацией Канады. 2010

Россия. Республика Коми. Зона моратория между “ИлимСеверЛес”,

WWF и региональной НКО “Серебряная тайга”. 2008

Россия. Республика Карелия. Соглашение между региональной

НКО “СПОК” и лесозаготовительным

предприятием “Ледмозерское”. 2009

Малонарушенные лесные территории (МЛТ):

Россия. Приморский край. Результаты

инвентаризации ценных лесов в бассейне р.

Самарга. 2006. Границы предлагаемых ООПТ

(западный участок). 2013

“Меморандум о взаимопонимании”, Приморский край. 2013

инвентаризация ценных участков

диалог -> способ территориальной охраны природы (в т.ч. FSC)

-> создание ООПТ

Почему важны крупные массивы старовозрастных лесов?

“In largely intact forest landscapes where there is

currently little deforestation and degradation occurring, the

conservation of existing forests, especially primary forests, is

critical both for preventing future greenhouse gas emissions through loss of carbon stocks and ensuring

continued sequestration, and for conserving biodiversity.”

- (CBD 2009)

• Сохранение биологического разнообразия (особенно животные, требующие больших ареалов)

• Устойчивость к различным нарушениям

• Поддержание экологических процессов и “предоставление экосистемныхуслуг”

• Высокая природоохранная ценность + низкая экономическая ценность = возможности для территориальной охраны

Поддержание мозаики мелкомасштабных

случайных нарушений (вывалов деревьев, мелких

пожаров и т.д.)

Охранение большей части массива от неблагоприятных краевых

эффектов – н-р, распада прилегающих к соседним вырубкам

стен леса

Поддержание мозаики крупномасштабных естественных нарушений – очагов насекомых-

фитофагов, массовых ветровалов, крупных пожаров и т.д.

Сохранение эталонных бассейнов таежных малых рек и озер в полностью

естественном состоянии

Сохранение жизнеспособных популяций крупных позвоночных животных (северный

олень, росомаха, филин и др.)

Защита внутренних частей массива от интенсивного рекреационного воздействия и

браконьерства

Локальные пути миграции видов, связанные с долговременной динамикой таежных ландшафтов (н-р в

результате колебаний климата)

Площади природных массивов, необходимые для выполнения ими

некоторых важнейших природоохранных функций

От 1 тыс. га

От 5 тыс. га

От 10 тыс. га

От 50 тыс. га

От 100 тыс. га

От 500 тыс. га

Ярошенко А.Ю., Потапов П.В., Турубанова С.А. Малонарушенные лесные территории европейского севера России –М.: Гринпис России, 2001

Концепция МЛТ: термины и методика

Выделение МЛТМетод “от противного”

* Источник: Vegetation Continuous Fields, 2000(Global 500m Tree Cover Product from MODIS)

>40%, сомкнутые20-40%, несомкнутые

Леса, Сомкнутость крон*

Лесная зона

Лесная зона

• Сомкнутость крон более 20%• Расстояние между лесными участками ≤2 км• Нелесные участки окруженные лесом

1. Определение границ лесной зоны2. Автоматическое исключение фрагментированных территорий3. Ручное выделение нарушений вокруг крупных ненарушенных массивов

Vegetation Continuous Fields, 2000 (Global 500m Tree Cover Product from MODIS)

Данные

57 600 000 км2

Небольшие участки, окруженные дорогами, удалены

Участки более 500 км2 оставлены для дальнейшего анализа

Выделение МЛТМетод “от противного”

1. Определение границ лесной зоны2. Автоматическое исключение фрагментированных территорий3. Ручное выделение нарушений вокруг крупных ненарушенных массивов

Фрагментированные территории• освоенные • небольшие неосвоенные территорий

карты инфраструктуры (н-р USA, 2000TIGER dataset, Scale 1 : 100 000 )

Данные>500 км2

Выделение МЛТМетод “от противного”

1. Определение границ лесной зоны2. Автоматическое исключение фрагментированных территорий3. Ручное выделение нарушений вокруг крупных ненарушенных массивов

Нарушения • Населенные пункты• Линейные инфраструктурные объекты

(буфер 1км): дороги, ж/д пути, навигационные реки, трубопроводы

• Территории, занятые под сельское и лесное хозяйство

• Территории освоения природных ресурсов (добыча нефти, газа, руд, торфа и т.д.)

космические снимки и композиты на их основе

Данные

Indonesia, Riau province. 2010Landsat-7 ETM+ slc-off, © U.S. Geological Survey

Примеры нарушений

МЛТ

Дорога

Дорога

Brazil. 2000Landsat-7 ETM+, © U.S. Geological Survey, © SDSU

МЛТ

Выборочные рубки

Democratic Republic of the Congo. 2010Mosaic of Landsat-7 ETM+ scl-off, © U.S. Geological Survey, © SDSU

МЛТ

Саванна-пастбищная экосистема

Republic of the Congo. 2010Mosaic of Landsat-7 ETM+ scl-off, © U.S. Geological Survey, © SDSU

Republic of the Congo. 2010Mosaic of Landsat-7 ETM+ scl-off, © U.S. Geological Survey, © SDSU

Добыча п/и

МЛТ

Indonesia. 2005Landsat-7 ETM+ slc-off, © U.S. Geological Survey

МЛТ

Судоходная рекаПодсечно-огневое земледелие

МЛТ

Democratic Republic of the Congo. 2005, 2010Landsat-7 ETM+ slc-off, © U.S. Geological Survey

С/х земли

История картографирования МЛТ мира

Европейский Север России

Россия

Мир (на 2000)

Бореальная зона

2001

2002

2003

2006

Вторая глобальная карта МЛТ, 2013(опубликована в 2014)

История картографирования МЛТ мира

Процесс мониторинга МЛТ

Периоды мониторинга• 2000-2005, 2005-2010• 2000-2013

Процесс• Ручная проверка• Применение одних и тех же критериев

Данные• Landsat-7 ETM+ slc-off, Landsat-5 TM (30m)• Mosaics of Landsat-7 ETM+ (30m)

2000 2005 2010

изменение МЛТ2000-2005

изменение МЛТ2005-2010

Самые большие площади – Канада, Бразилия, Россия; в них сокращение МЛТ близко к среднему

Основная причина сокращения - вырубки

Больше всего МЛТ в Центральной и Северной Америке

Полностью исчезла одна МЛТ -единственная в Центральной Европе МЛТв Румынии

Сокращение МЛТ: в основном -фрагментация

Результаты мониторинга МЛТ

МЛТ

С/х земли

Дороги

МЛТ

Сокращение МЛТ

Сокращение МЛТ

Фрагментация vs обезлесение

Фрагментация Обезлесение

Национальный парк “Удэгейская легенда”

Россия. Приморский край. 2007Spot 2/4, IRS-1C/1D © Scanex, © NASA, © Transparent World

Часть нацпарка, отданная коренным народам, удэгейцам, для лесозаготовок

МЛТ и ООПТ

МЛТ

12%МЛТ охраняется в ООПТ (IUCNкатегории I-III)

Сокращение МЛТ в ООПТ(без учета пожаров)

1.8%

Преимущества и ограничения метода МЛТ

- Глобальный масштаб, единообразный подход

- Основана на современных, подробных, доступных данных, в то время как предыдущие подобные работы основывались на экспертных оценках, картографических продуктах, снимках низкого разрешения

- Критерии выделения МЛТ не учитывают региональных особенностей в оценке “нарушений” и “ненарушенности”

- Методика разработана специально для работы с доступными данными ДЗЗ. Возможна недооценка мелкомасштабных нарушений(выборочные рубки, подсобное с/х)

- Экспертная оценка нарушенности с помощью визуальной интерпретации может приводить к неточностям, связанным с субъективным взглядом, недостатком опыта специалиста и информации о способах хозяйствования

- Проблемы подбора снимков одного временного периода

- Северная граница лесной зоны, пожары, саванны

(A) the Wilderness Areas map by McCloskey and Spalding (1989); (B) Frontier Forests map by Bryant et al. (1997); (C) Intact areas on the base of the Human Footprint by Sanderson et al. (2002); (D) IFL mapping results

Подходы по работе с ограничениями концепции: северная граница лесной зоны

Малонарушенные лесные территории в бореальной зоне, 2013© IFL Mapping Team

Условная северная граница лесов и северные малонарушенные леса, 2015© Greenpeace на основе данных Retrieval of growing stock volume in boreal forest using hyper-temporal series of Envisat ASAR ScanSAR backscatter measurements и MODIS daily photosynthesis (PSN) and annual net primary productivity (NPP) product (MOD 17)

Подходы по работе с ограничениями концепции: малонарушенные лесные массивы (МЛМ) в

региональных проектахТемнохвойные леса Северо-Западного Кавказа:-> редкие растительные сообщества: Vaccinio-Fagionorientalis и Rhododendrono pontici-Fagion orientalis (подсоюзAbieti-Fagenion orientali), Solomechsh et al., 1997

-> средообразующее значение

?: факторы распространения (анализ рельефа -> освоенность территории?)

Сравнение с ООПТ:в пределах ООПТ - менее половины темнохвойных массивов; доля темнохвойных лесов от общей площади ООПТ не отличается от среднего по региону в целом (16%)

=> компромисс; не обеспечены охраной

56,6%

34% vs 16%

Распространение темнохвойных в МЛТ

Распространение темнохвойных в МЛТ

• Сохранение биологического разнообразия• Устойчивость к различным нарушениям

• Поддержание экологических процессов• Дополнение к МЛТ

на региональном уровне

Поддержание мозаики мелкомасштабных

случайных нарушений (вывалов деревьев, мелких пожаров и т.д.)

Охранение большей части массива от неблагоприятных краевых эффектов – н-р,

распада прилегающих к соседним вырубкам стен леса

Поддержание мозаики крупномасштабных естественных нарушений – очагов насекомых-

фитофагов, массовых ветровалов, крупных пожаров и т.д.

Сохранение эталонных бассейнов таежных малых рек и озер в полностью естественном состоянии

Сохранение жизнеспособных популяций крупных позвоночных животных (северный олень, росомаха, филин и

др.)

Защита внутренних частей массива от интенсивного рекреационного воздействия и браконьерства

Локальные пути миграции видов, связанные с долговременной динамикой таежных ландшафтов (н-р в результате колебаний климата)

От 1 тыс. га

От 5 тыс. га

От 10 тыс. га

От 50 тыс. га

От 100 тыс. га

От 500 тыс. га

Ярошенко А.Ю., Потапов П.В., Турубанова С.А. Малонарушенные лесные территории европейского севера России –М.: Гринпис России, 2001

Более мягкие критерии:50 тыс га -> 1 тыс га

1000 м -> 25-500 м2000 м -> 500 м

Малонарушенные лесные массивы (МЛМ)

Удаление перемычек (500 м), 4. фильтр (1000 га)

МЛМ = ядра + матрикс

Тип объекта

Название слоя данных OSM

Атрибуты слоя данных OSM

Размер буфера

Комментарии к выделению

Основные дороги

highway Tertiary, tertiary_link,

secondary_link, primary,

primary_link, road

100 м

Второстепенные

дороги

highway unclassified track service residential

25 м Только те, которые видны на

снимке LandsatЖелезные

дорогиrailway 100 м

Населенные пункты

settlement-polygon

city, town 500 мvillage, hamlet 100 м

settlement-point

village, hamlet 100 м Кроме находящихся

внутри Settlement-polygon

Выделение МЛМ: основные идеи и методика

Определен «от противного» = нефрагментированная

территория

Темно-хвойные леса

Территория исследования

Буфер

1.

2. Ручная проверка

3.

Присвоение атрибутов(МЛТ, темнохвойные >10%)

5.

Обрезка буфером

МЛМ

2000 м -> 500 м1000 м -> 25-500 м50 тыс га -> 1 тыс га

Распространение темнохвойных в МЛТ+МЛМ

56,6%29,4%8,1 %

Распространение темнохвойных в МЛТ+МЛМ

intactforests.org

Материалы МЛТ в сетиglobalforestwatch.org

МЛМ по отдельным регионам: hcvf.ru

Анна Комарова,руководитель проектов

ГИС-отдел Гринпис Россииanna.komarova@greenpeace.org

8903-626-95-55

www.forestforum.ru

Спасибо за внимание!