ЛАНДШАФТНО-ЕКОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ ТЕРИТОРІАЛЬНО-ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ ГІРСЬКИХ БІОСФЕРНИХ РЕЗЕРВАТІВ (на прикладі української частини міжнародного біосферного резервата “Східні Карпати”)

summary

У вступі обгрунтовані актуальність, мета, завдання, об’єкт і предмет дос­лід­ження, розкриті наукова новизна і практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі “Аналіз розвитку концепції біосферних резерватів та її втілення при організації Європейських гірських біосферних резер­ватів” розглянуто розвиток концепції БР, особливості її впровадження в Україні і Європі та проаналізовано мережу і територіальну структуру гірських БР Європи.

В історії розвитку концепції БР виділено три етапи залежно від уявлень про їх функціональне призначення. Для сучасного етапу (з 1995р. – до сьогодні) характерною є переорієнтація БР на завдання, пов’язані із реалізацією концепції сталого розвитку. Важливо відзначити, що за класи­фі­кацією приро­доохоронних територій МСОП з 1994 р. “біосферний резерват” – це не окрема кате­горія, а міжнародний статус інших природоохоронних категорій.

В Україні поняття “біосферний резерват” трансформувалося в окрему категорію “біосферний заповідник”, створення та територіальна організація якої регулюється Законом “Про природно-заповідний фонд (ПЗФ) України” (1992). До 1999 р. біосферні заповідники створювались в Україні лише на базі при­родних заповідників.

Неоднозначне трактування в Україні поняття “біосферний резерват” спри­чиняє низку суперечностей як з міжнародними нормативними доку­ментами, так і з практикою  вітчизняної заповідної справи. Законом “Про ПЗФ України” не  врегульовані особливості функціонування і територіального планування національних природних парків і регіональних ландшафтних парків, які отримали статус біосферних резерватів у 1999 р. (Ужанський  НПП і Надсянський РЛП) та у 2000 р. (Шацький НПП). Зокрема, не визначено, які ділянки національних та регіональних ландшафтних парків повинні відноситись до буферної та транзитної зон БР.

Важливими складовими мережі біосферних резерватів світу є гірські біо­сфер­ні резервати (ГБР), які в Україні представлені Карпат­ським біосферним запо­відником та українською частиною МБР “Східні Карпати”. У гірських регіонах Європи сьогодні нараховується 62 БР (43% від загальної кількості ГРБ у світі). Серед них у межах біому “змішаних гірських лісів і високо­гір’я” розташовано 33 БР, у біомі “широколистяних лісів та рідколісся помірного поясу” – 14 БР, “вічно­зелених склерофільних лісів та чагарників” – 13 БР, а у біо­мах “тундри та арк­тич­ної пустелі” і “хвойних лісів та рідколісся” – по одному біосферному резервату.

Одним з найбільших гірських регіонів Європи є Карпатська гірська система, яка представлена десятьма БР, що охоплюють 3% площі Карпат і репре­зентують біоми “змішаних гірських лісів і високогір’я” (4 БР) та “широко­листяних лісів та рідколісся помірного поясу” (6 БР). Оцінка регіональної репрезента­тивності мере­жі гірських біосферних резерватів показала, що нові БР доцільно організувати на Трансильванському плато і в горах Апушені (Західнорумунські гори).

Аналіз особливостей територіальної структури гірських біосферних резер­ватів, які разом з МБР “Східні Карпати” репрезентують біом “широколистяних лісів та рідколісся помірного поясу” Європи, показав: 1) загальна площа ГБР змі­нюється від 7,4 тис.га до 323 тис.га, а МБР “Східні Карпати” (208,1 тис.га) на­ле­жить до чотирьох найбільших ГБР; 2) розміри природоохоронного ядра (зони “А”)  змінюються від 276 га до 24,1 тис.га (у МБР “Східні Карпати” – максимальна площа), займаючи, переважно, менше 19% території гірських біосферних резер­ватів. У п’ятьох з 12 БР зона “А” складає близько 9 тис.га; 3) площа буферної зони (зони “В”) перевищує розміри природоохоронного ядра у 2-35 разів. У семи з 12 БР більше 50 % території займає  транзитна зона (зона “С”).

Планувальні структури досліджуваної групи ГБР тяжіють до компакт­ного типу з крупноконтурним поліцентричним або дрібномозаїчним рисунком природо­охоронного ядра, яке розташоване у межах буферної зони. Для деяких БР харак­терний кластерний тип зонування, коли ділянки зон “А” і “В”  відокремлені одна від одної. Важливим у контексті нашого дослідження є схема територіальної орга­ні­зації БР “Білі Карпати”, представлений подвійним зонуванням – режимним (згід­но із природоохоронним законо­давством Чехії) та функціональним (відповідно до вимог МАБ ЮНЕСКО). Зонування такого типу пропонуємо впровадити для української частини МБР “Східні Карпати”.

У другому розділі “Теоретико-методичні основи територіально-функціо­нальної організації біосферних резерватів з використанням ландшафтно-екологічного підходу” досліджено можливості використання ландшафтного і екологічного підходів до територіально-функціональної орга­нізації БР.

Під територіально-функціональною організацією БР ми розуміємо їх територіальне планування, виходячи із аналізу сукуп­нос­ті ландшафтних, екологічних, соціально-економічних чинників з метою забезпечення ефективного природоохоронного менеджменту та сталого розвитку у регіоні їх розташування. У даному дослідженні головна увага зосереджена на просторовому аналізі созологічних параметрів геосистем української частини МБР “Східні Карпати”.

Територіальне планування БР як складова проблеми планування природо­охо­ронних територій (ПОТ) розгля­дається в рамках таких науково-практичних дисциплін, як заповідна справа та геоекологія. У заповідній справі при створенні ПОТ основна увага зосереджена на організаційно-правових аспектах їх проекту­вання, а в останні роки наголошується на важливості використання, поряд з тради­ційно екологічними, ландшафтних підходів до планування ПОТ та їх мережі (Бру­сак, 1997; Гродзинський, 2004; Коржик, 2006). У геоекології під ПОТ розуміють природоохоронні геотехсис­теми, при проектуванні яких пропонується дотримува­тись геоекологічних принципів проектування (Геоэкологические основы…,1989; Исаков, Воропаев, Гроссер, 1987; Дьяконов, Дончева, 2002; Гавриленко, 2003).

Аналіз наукових публікацій та нормативних документів з проблематики проектування ПОТ дозволив виділити дві основні складові територіального планування БР, а саме – обгрунтування оптимального його місцерозташування та схеми функці­онального зонування БР. Для вирішення цих завдань ми вико­ристали концепції, способи та методи, що базуються як на екологічному, так і на ланд­шафтному підходах згідно із принципом доповнюваності. Таке інтегроване використання вище зазначених підходів  відпо­відає особливостям ландшафтно-екологічного під­ходу (Гродзинський, 1993).

Обгрунтування оптимального місцерозташування біосферного резервата включає вирішення таких завдань: 1) вибір місцеположення БР за принципом регіо­нальної і типологічної репрезентативності; 2) встановлення ролі БР у екомережі регіону; 3) визначення його оптимальної планувальної конфігурації (меж БР); 4) визначення оптимальної площі БР. Оскільки МБР “Східні Карпати” на час дослід­жен­ня вже існував, основна увага зосереджена на вирішенні 2-4 завдань.

Для визначення ролі БР в екомережі Карпат розглянуто його місце­роз­та­шування в екомережах, побудованих за двома концепціями: екологічної стабі­ль­ності (Buchek, Lacina, 1983) та екологічної інфраструктури ландшафту (Кава­ляус­кас, 1985, Исаков, Воропаев, Гроссер, 1987). Основна відмінність цих концепцій полягає у визначенні ключових територій екомережі. За першою концепцією ключова територія представлена “інформаційним вузлом” (біоцентром) – місцем зосередження біорізноманіття, за другою – “природно-геогра­фіч­ним вікном”, що представлена “витоками річок, верхніми ланцюгами ландшафтних катен, ареалами інтенсивного підземного стоку (наприклад, карстові геосистеми), болотними еко­системами, ділянками із значним орографічним розчленуванням тощо” (Каваляускас, 1985). Для окреслення “інформаційних вузлів” використано резу­льтати досліджень експертів Карпатської ініціативи (Стан Карпат, 2001), для визначення “природно-географічних вікон” – аналізувалась орографічна і басей­нова структура Карпат­ського регіону та ландшафтна карта Українських Карпат А.В.Мельника (1999).

Найвищу созологічну значимість надано карпатським БР, створеним у ме­жах ключо­вих територій, де “інформаційні вузли” співпадають з “природно-гео­графічними вікнами”, і які названі нами ландшафтно-екологічними ключовими територіями.  Відповідно, БР, які розташовані у межах ключових територій, що представлені лише “інформаційним вузлом”, на загально­карпатському рівні висту­пають складовими елементами сполучних територій. Важливе значення в екоме­режах надано також комплексним “природно-географічним вікнам” – місцям, де спостерігається перекриття видів міс­цевостей або їх груп, що займають найвище гіпсометричне положення з басейнами порядкоформуючих річок низьких (1-3) порядків.

Найоптимальнішою планувальною конфігурацією біосферного резервату є така, що відповідає конфігурації ключової території. Орієнтовні оптимальні площі БР для Карпатської гірської системи та її регіонів розраховувались за формулою, запропонованою Ю.Г.Пузаченко і Н.Н.Дроздовою (1986), яка базується на емпі­ричних дослідженнях площ природоохоронних територій світу, а також – за мето­дом, що полягає у визначені необхідної площі для забезпечення існування міні­мальної популяції найбільшого хижака в регіоні (Рижиков, 1999).

Процес функціонального зонування біосферного резервату включає вирішен­ня наступних завдань: визначення місцерозташування, конфігурації, розмірів і частки природоохоронного ядра, буферної і транзитної зон у загальній площі БР; визначення режимних ділянок у кожній зоні БР. Важливим при цьому є вибір оперативних одиниць функціонального і режимного зонування.

Функціональне зонування біосферного резервату пропонуємо здійснювати за алгоритмом, що складається з трьох головних етапів: 1) створення базової планувальної моделі БР за принципами позиційно-динамічної автономності та ландшафтної репрезента­тивності; 2) визначення природоохоронного ядра БР на основі оцінки созологічних параметрів його геосистем; 3) виділенні режимних ділянок у межах кожної функціональної зони БР.

Базова планувальна модель створюється з використанням карт гене­тико-морфологічної і басейнової ландшафтно-територіальних структур з метою виді­лення територій пріоритетної і позапріоритетної охорони ландшафту та опе­ративних одиниць функціонального зонування. До території пріоритетної охо­рони ландшафту, яка є базовою для організації основних масивів природо­охо­ронного ядра разом із буферною зоною БР віднесено види місцевостей, що відзначаються найвищим гіпсометричним положенням та басейни порядкоформую­чих річок 3-го

порядку. Оперативними одиницями функціонального зонування виступають гене­тико-морфоло­гічно-басейнові геосистеми (ГМБГ) – території з  перевагою одного виду висотної місцевості та частини басейну порядкоформуючої річки певного порядку.

До основних масивів природоохоронного ядра (“А1”, “А2”) віднесено ГМБГ, що вирізняються високим ступенем позиційно-динамічної автономності, наймен­шими значеннями коефіцієнта антропогенної модифікації лісового покриву та найви­щими показниками екосистемної та раритетної репрезента­тивності. Сту­пінь позиційно-динамічної автономності ГМБГ визначено шляхом просто­рового аналізу співвідношення висотних місцевостей та басейнів порядко­фор­муючих рі­чок. Коефіцієнт антропогенної модифікації лісового покриву (К_m) встановлювався за формулою, запропонованою Г.П.Міллером і А.В.Мельником (1993), яку адап­то­вано для лісових геосистем:

К_m= К1+К2+К3+…Кn=С1м1+С2м2+С3м3+…Сnмn,

де К1…Кn – часткові антропогенні модифікації парцел, C – ціна модифікації (С=0 – для умовно корінних лісів; С=1 – для достигаючих лісів з природною ценоти­чною структурою; С=2 – для серед­ньо­вікових, жередняків та молодняків; С=3 – для лісів із частково зміненою цено­тичною структурою (участь інтродукованих порід < 50%), С=4 – для лісів із сильно зміненою ценотичною структурою (участь інтрод. порід >50%), для обезліснених земель С=5), м1…мn – відсоток площі, яку займають парцели.

Показник екосистемної репрезентативності (ER) обчислювався за   формулою:                      ER= ERl+ ERnl,

де ERl – представленість лісових екосистем в ГМБГ, в ум. балах; ERnl – представ­леність нелісових екосистем в ГМБГ, в ум. балах (1 бал - 1 екосистема).

Показник раритетної репрезентативності (RR) обчислювався за   формулою:                    RR= Rfl+ Rf +Rfit,

де Rfl – представленість раритетних видів флори, в ум. балах (1 бал -2 види), Rf – представленість раритетних видів фауни, в ум. балах (1 бал - 1 вид), Rfit – представленість раритетних фітоценозів, в ум. балах (1 бал - 1 фітоценоз).

До буферної зони (“В”) віднесено ГМБГ, виділені у межах території пріоритетної охорони, але які не увійшли до природоохоронного ядра. У межах кожного з них окреслено ділянки стиглих лісів або раритетні фітоценози, які віднесені до підзони природоохоронного ядра – “А3”. Основні масиви транзитної зони (“С”) запроектовано на базі території позапріоритетної охорони ландшафту. В її межах за критерієм раритетності визначені ділянки, що складають підзону “А4” природоохоронного ядра.

Завершальним етапом функціонального зонування є режимне зонування ГМБГ, головними оперативними одиницями якого виступають ландшафтні урочища, додатковими – природні екосистеми.

Третій розділ “Функціональна роль української частини міжна­родного біосферного резервата “Східні Карпати” в екомережі Карпат”.

 У межах МБР “Східні Карпати” проходить Головний європейський вододіл, зберігаються значні за площею масиви ко­рінних букових фітоценозів, ділянки субальпійських та післялісових лук, раритетні види флори і фауни. Тут збереглось традиційне землеробство і тваринництво, пам’ятки народної і сакральної бойківської та лемківської архітектури.

На підставі просторового аналізу мережі БР та ключових територій екоме­режі Карпат, виділених за концепціями “екологічної стабільності ландшафту” та “екологічної інфраструктури ландшафту”, встановлено, що на теренах МБР охороняється ключова терито­рія еколого-созологічного значення (“пріоритетної території для збереження біорізноманіття” (ПТЗБ), яка визначена експертами Карпатської ініціативи (2001)). На загальнокарпатському рівні вона відіграє роль вузла сполучної території, що поєднує ландшафтно-екологічні ключові території загальнокарпатського значення. Останні охороняються у межах Татран­сь­кого біо­сферного резервату та Карпатського біосферного заповідника.

МБР “Східні Карпати” займає 57% площі ПТЗБ, до конфігурації якої набли­жається конфігу­рація української частини МБР, що свідчить про оптимальність її меж. Співстав­лення площ, розрахованих для ідеальних біосферних резерватів  Карпатського регіону з їх реальними площами дозволяє стверджувати, що площа природоохоронного ядра МБР разом із буферною зоною (57 тис.га) є недостат­ньою для збереження біорізноманіття регіону Східних Карпат (ідеальні розміри – 83 тис.га), разом з тим, є достатньою для збереження мінімальної популяції бурого ведмедя (мінімальна площа для популяції 50 тис.га).

Положення МБР в межах сполучної території загальнокарпатського рівня вимагає поглиб­лен­ня досліджень щодо його можливостей забезпечувати екологічні зв’язки з іншими ключовими територіями Карпат. На основі концепції “екологічної стабільності ландшафту” встановлено ключові та сполучні території Полонинсько-Бескидського біогеографічного округу Карпат (за біогеографічним районуванням І.Х.Удри (1997)). У межах округу МБР “Східні Карпати”  охороняє ключову територію рівня гірської біогеографічної провінції. Вона пов’язана із ключовою територією такого ж рівня, що розташована на межиріччі Ріки та Тересви. У ролі сполучної території виступає частина Полонинського хребта, яка є важливою для охорони індикаторних видів орнітофауни, амфібій та рептилій. У межах визначених елементів екомережі окреслені “природно-географічні вікна” (ПГВ), які встановлені на основі аналізу ландшафтної та басейнової структури регіону. До комплексних ПГВ в українській частині МБР віднесено: 1) Равсько-Черемське та Стінське середньогір’я, що розташовані у середній частині басейну р.Уж, 2) Тарницько-Пікуйське середньогір’я у верхній частині басейну Ужа, 3) середньогірні масиви з вершинами г.Явірник і г.Холопець на межиріччі Уж-Люта у межах Ужанського НПП. У Надсянському РЛП окреслено басейнове “природно-географічне вікно” у верхів’ї річки Сян.

Четвертий розділ “Ландшафтна структура, екологічні та соціально-економічні особливості української частини міжнародного біосферного резервата “Східні Карпати”. Загальна ланд­шафтна регіоналізація території досліджень міститься у роботах М.М.Койнова (1964), К.І.Геренчука (1968, 1981),

Г.П.Miллера і О.М.Федірка (1990), А.В.Мельника (1999), Б.П.Му­хи (2003) та інших. Біоекологічні особливості території охарактеризовані у публікаціях Е.Гадача, С.М.Стой­­ко, Л.О. Тасєнкевич (1995-1997), П.М.Устименка i С.Ю.Попо­вича (1995), О.Є.Лу­гового (1998), В.В.Кричфалушія і І.Ю.Іванеги (2001) та інших. 

Для створення базової планувальної моделі української частини МБР складено ландшафтні карти та карти басейнової структури його території у масштабі 1:100 000, а для проведення режимного зонування –  ландшафтні карти на ключові  ділянки Ужанського НПП  у масштабі 1:25 000.

У ландшафтній структурі Ужанського НПП виділено 25 видів стрій, що утворюють 5 видів висотних місцевостей у межах 6-ти індивідуальних ланд­шаф­тів. Стужицький, Стінський і Рунський ландшафти належать до Поло­нин­ського виду середньогірно-полонинського типу, Тарницький і Буківсько-Полонинський – до Пікуйського виду середньогірно-скибового типу, а Сянсь­кий – до Турківського виду міжгірно-верховинського типу. Надсянський РЛП, у ландшафтній структурі якого виділено 4 висотні місцевості,  розташований у межах Сянського інди­відуального ландшафту.

Басейнова структура Ужанського НПП представлена басейном р.Уж (по­ряд­­ко­формуюча річка 5-го порядку), який складається із двох басейнів порядко­формуючих річок 4-го порядку (р.Стужиці та верхів’я Ужа) та басейнів річок нижчих порядків, що опираються на нижню частину русла р.Уж. Важливе зна­чення у басейновій структурі Ужа відіграють також басейни порядкоформуючих та непорядкоформуючих річок 3-го по­ряд­ку – Бистрого, Лубні, Лісковця, Сухого, Тихого (у басейні верхів’я Ужа), Папоротного, Кам’янистого, Сеничіва (у басейновій структурі р.Стужиця), Домашинського, Вишанського та Жорнав­ського (у нижній частині басейну р.Уж). Басейнова структура Надсянського РЛП представлена верхів’ям басейну р.Сян із його витоками та верхів’ям басейну р.Яблунька (басейн р.Стрий). У структурі верхів’я басейну р.Сян виділено два басейни порядкоформуючих річок 4-го порядку (верхів’я Сяну та Ріки) і один басейн непорядко­формуючої річки 3-го порядку.

Для виявлення найбільш збережених геосистем Ужансь­кого НПП, складено картосхему оцінки антропогенних змін лісорослинного покриву правобережної частини парку (масштаб 1:50 000) та картосхему природних екосистем його тери­торії (масштаб 1:100 000). Встановлено, що лісові землі  займають 81% території НПП, з яких лише 38 % (14,9 тис.га) надані йому у постійне користування (розта­шовані переважно на правобережжі Ужа). Геопросторовий аналіз та опрацювання лісовпорядних матеріалів показа­ли, що на правобережжі Ужан­ського НПП площа

лісових фітоценозів з природ­­ною ценотичною структурою становить 7,7 тис.га, з яких біля 3,3 тис.га припа­дає на деревостани віком понад 80 років, біля 4 тис.га – на  середньо­ві­кові. На картосхемі природних екосистем Ужанського НПП відобра­жено розташування 4 типів лісових та 7 типів нелісових  природних середовищ: ділянки найкраще збере­жених грабово-дубових, букових, яворово-букових, яли­цево-букових, буково-ялицевих лісів та фітоценозів криволісся з вільхи зеленої, а також місцеположення екосистем замкнутих і проточних водойм, надмірно зволо­же­них еко­систем та екосистем, існування яких зумовлені геоморфологічними фор­мами (скелі, печери, нагромадження делювіальних відкладів, тощо).

Українська частина МБР розташована у слабо розвинутих у соціально-економічному відношенні адміністративних районах Закар­пат­ської та Львівської областей. Створення парків призвело до виникнення певних конфліктів, спричи­нених обмеженнями щодо використання лісових ресурсів, ускладненням процеду­ри надання земельних ділянок у постійне користування, тощо. Разом з тим, у регіоні формуються сприятливі умови для розвитку рекреації і туризму (зокрема, гірськолижного і агротуризму), в тому числі – міжнародного. Висока заселеність території парків  (20 населених пунктів в Ужанському НПП та 8 – в Надсянському РЛП, у яких загалом мешкає біля 22 тис.осіб) вимагає від їх адміністрацій враховувати у своїй діяльності інтереси місцевих громад та сприяти сталому еколого-економічному розвитку Великоберезнянського і Турківського районів.

У п’ятому розділі “Функціональне зонування української частини МБР “Східні Карпати” на ландшафтно-екологічних засадах” обґрунтовано схеми функціонального зонування Ужанського НПП і Надсянського РЛП на основі аналізу і синтезу ландшафтної і басейнової структури їх територій та оцінки созологічних параметрів геосистем.

 У межах території пріоритетної охорони ландшафту Ужанського НПП, що охоплює ландшафтні місцевості середньогірного типу та басейни річок 3-го порядку (Папоротний, Уг, Бистрий, вверхів’я Ужа) визначено 22 генетико-морфо­логічно-басейнові геосистеми (ГМБГ). За принципом позиційно-динамічної автономності ГМБГ об’єднано в чотири (І-ІV) групи, з яких найвищим ступенем  автономності (І-ІІ) характеризуються 12 ГМБГ (рис.1).

На підставі оцінки 12 ГМБГ І-ІІ ступеня автономності за параметрами антро­погенної модифікації лісових екосистем (К_m), екосистемної (ЕR) та рари­тетної репрезента­тивності (RR), до підзони “А1” віднесено дві ГМБГ (ІІа та Iв):

1) ГМБГ “Семенів­ська” (середньогір’я на відтинку г.Хрести – г.Черемха у басейні р.Стужиця 4-го по­рядку): К_m=78, слабка модифікація; ЕR=10, дуже висока екосистемна репрезен­тативність;  RR=5, середня раритетна репрезентативність;

2) ГМБГ ”Полонина Буківська” (середньо­гір’я, що фіксується Буківським перева­лом і г.Кінчик Буков­ський у басейні пот. Бистрого 3-го порядку): К_m=158,1, част­кова модифікація, ЕR=9, дуже висока репре­зентативність; RR=6 середня репрезен­тативність. До підзони “А2” віднесено одну ГМБГ (Iа) – “Кременець”: RR=12, максимальна репрезентатив­ність, ЕR=10, дуже висока репрезентативність, К_m=235, середня модифікація. Зазначені геосистеми утворюють основні масиви природо­охоронного ядра “А1” (1749 га) та “А2” (1211 га), де пріоритетним повинен бути режим абсолютної заповідності. У межах ГМБГ даний режим пропонується запровадити, передусім, в урочищах водозбірних лійок і пригребе­невих схилів, де лісові фітоценози відіграють важливу водо- та ґрунтозахисну функцію.

До головних масивів буферної (“В”) зони віднесено ГМБГ території пріори­тетної охорони ландшафту, що не увійшли до підзон “А1” та “А2”. У межах кожної геосистеми, визначені ділянки, які заслуговують на особливу охорону. Це, передусім,  лісові фітоценози з природною ценотичною структурою, на базі яких запроектована підзона “А3” (2,9 тис.га). Особливою цінністю відзначаються ділян­ки, визначені в межах ГМБГ (IIIa) “Стінка” (RR=11, максимальна репрезента­тивність; ЕR=8, висока репрезентативність) та ГМБГ (IIIб) “Голаня” (RR=10, макси­мальна репрезентативність; ЕR=7, висока репрезентативність).