Лесные массивы выполняют в городах множество функций: очищение воздуха, регулирование температуры, сохранение биоразнообразия, украшение города, возможность для жителей наслаждаться природным ландшафтом во время отдыха и прогулок. Учёные из Института географии РАН и НИУ ВШЭ — Иван Котлов, Татьяна Черненькова и Надежда Беляева — провели комплексную оценку лесных массивов Москвы с использованием современных технологий. Результаты оказались не вполне утешительными, особенно для центральной части мегаполиса — имеющиеся здесь леса слабо удовлетворяют экологические и социальные потребности жителей. Лучше ситуация обстоит на территории «Новой Москвы» — чем дальше от центра, тем больше лесных массивов и они более разнообразны.
Исследование выполнено при финансовой поддержке программы Института географии РАН и Института экологии и эволюции им. Северцова РАН «Историческая экология и биогеоценология», а также Программы фундаментальных научных исследований НИУ ВШЭ.
Разнообразие лесных сообществ имеет важное значение при оценке качества растительного покрова, сохранении ценных природных объектов, а также для организации мониторинга и планирования территории, отмечают учёные в своей новой статье в журнале Landscape Ecology. При этом актуальная лесоустроительная информация (для последних 10 лет) есть лишь для 15% площади лесов России. Особенно остро проблема стоит для мегаполисов, где значимость лесной продукции как экономического ресурса находится на втором плане.
В то же время научное сообщество продвинулось далеко вперёд в изучении состава зелёных насаждений в городской и пригородной среде. Успехам в этом вопросе, как пишут авторы, способствует применение спутниковых снимков высокого разрешения и аэрофотосъёмки в сочетании с наземными измерениями.
«В относительно узкой области совмещения спутниковых и полевых данных арсенал техник и методов многообразен, однако решающее значение на качество выходных данных оказывает не столько сложность и новизна применяемых методов, сколько систематизированный сбор полевой информации, её проверка, верификация и адекватная подготовка в качестве обучающей выборки для классификации или моделирования», — уточняют исследователи.
Ключевым моментом является также частота и регулярность расположения пробных площадей — участков лесных территорий, на которых проводятся измерительные работы. Пробные площади должны быть заранее намечены таким образом, чтобы охватывать всё разнообразие основных типов сообществ растений. Ограниченная выборка, как отмечают учёные, часто не может полностью охватить динамику и пространственную неоднородность лесного покрова.
В Московском регионе накоплен большой объём оригинальных полевых описаний, но они характеризуются неравномерным распределением, говорится в статье. «В этой связи при выявлении ценотического разнообразия лесного покрова на максимально возможном по детальности пространственном уровне мы старались компенсировать эти проблемы созданием равномерной обучающей выборки, подбором оптимального алгоритма моделирования и совершенствованием методов, ориентированных в первую очередь на статистическую обработку данных», — пишут авторы. Их цель заключалась в выявлении и картографировании разнообразия лесного покрова Москвы с использованием полевых описаний и доступных спутниковых данных.
На протяжении нескольких столетий леса Москвы испытывали сильное антропогенное воздействие (вырубка, распашка земель). Однако в первой половине XX века и особенно активно после Великой Отечественной войны произошла значительная смена направления воздействия. Она заключалась в активном создании лесных культур (главным образом, сосны и ели) на месте бывших пахотных земель. Благодаря этому, как поясняют авторы, сильно выросла лесистость региона. Согласно карте растительности Европы, на территории Москвы преобладают широколиственно-хвойные леса с богатым видовым составом растений наземного яруса.
Рост промышленного развития в регионе продолжался вплоть до конца XX века, что привело к ухудшению экологической обстановки — росту выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и гидросферу. В начале XXI века индустриальное развитие сменилось на постиндустриальное. На фоне бума финансового сектора экономики начался прирост населения, активизировалось строительство жилья и дорог.
«Кроме того, зафиксировано снижение объёма и ухудшение качества лесохозяйственных мероприятий, направленных на поддержание устойчивости лесных насаждений. Отмечены крупные вспышки инвазий вредителей леса, лесные пожары, в том числе вследствие нарушения природоохранного режима — несанкционированные рубки, свалки бытовых и промышленных отходов», — пишут исследователи.
Защитный статус лесов региона тем не менее способствовал их сохранности с возможностью осуществления биогенных циклов, формирования естественной структуры и сукцессионной динамики, отмечают учёные. Они обращают внимание, что в пределах большинства Особо охраняемых природных территорий ( ООПТ) сохранились отдельные участки коренных сообществ — лес, который вырос и сформировался сам на протяжении столетий.
Леса современной территории Москвы, по мнению исследователей, — уникальные объекты трансформации. Площадь «Новой Москвы», которая добавилась в 2012 году к уже имеющейся исторической территории города (108 тыс. га) — составляет 148 тыс. га.
Неоднородность современной территории Москвы отражается в разных функциях и разном состоянии городских лесов. «В исторической части города (так называемая “Старая Москва”) представлены крупные лесопарковые территории с разным охранным статусом и историей. Например, одна из крупнейших — природно-исторический парк “Лосиный остров” площадью более 12 тыс. гектар — известна с XV века в качестве охотничьих угодий русских царей. ООПТ и Московские лесопарки открыты для посещения, однако лесные сообщества по-прежнему близки к естественным условиям и включают 122 редких и охраняемых видов сосудистых растений», — пишут авторы.
В 2019 году Москва заняла первое место среди 11 крупнейших городов мира по площади парков на душу населения. Исследование проводила консалтинговая компания PricewaterhouseCoopers (PwC). В тройку лидеров помимо российской столицы вошли Гонконг и Берлин.
Что касается лесов «Новой Москвы», то авторы выделяют ряд характерных особенностей:
рост числа и площади населённых пунктов, транспортной сети, усиление антропогенной нагрузки на окружающую среду;
ограничение промышленных рубок;
неудовлетворительное фитосанитарное состояние по причине низкого качества лесоуправления.
В ходе исследования авторы проанализировали мультиспектральные данные спутника Sentinel-2A, которые обладают высоким пространственным разрешением (до 10 м/пикселей) и широкой полосой съёмки (290 км). Использовались снимки, выполненные при благоприятных погодных условиях в июне 2021 года. Также учёные использовали 1684 полевых геоботанических описания и провели картографическое моделирование пространственной структуры и ценотического разнообразия лесного покрова.
В настоящее время, согласно имеющимся данным, общая площадь лесного покрова Москвы составляет 76,82 тыс. га — 31,3% общей площади территории мегаполиса. Из них 29% территории, как показали результаты исследования, приходится на еловые леса, которые в основной массе представляют собой искусственные насаждения в возрасте 60-100 лет. Ещё 15% площади занимают сосновые лесные массивы. Четверть лесной площади Москвы относится к естественным лесам.
Дополнительно проводился анализ для трёх секторов различного землепользования и антропогенной нагрузки. Сектор А включает Москву в пределах Московской кольцевой автодороги (МКАД). Сектор Б — территорию города в пределах кольцевой трассы «А-107». А Сектор С — периферия юго-западной части Москвы (территория «Новой Москвы»).
Полученные результаты подтвердили, что распределение площади лесов внутри секторов неравномерно и характеризуется крайне низким индексом озеленения (9%) — доли зелёных насаждений в общей площади города — для исторической части Столицы (Сектора А) и достаточно высоким (56,3%) для периферийной зоны (Сектор С).
В среднем, согласно исследованию, на одного жителя Москвы приходится 60 кв. м. лесной территории. Однако, если рассматривать территории по отдельности, то для Сектора А этот показатель составляет 8,5 кв. м. на человека, для Сектора Б — 1306 кв. м. и для Сектора С — 13 330 кв. м.
Если учитывать помимо парковых территорий и другие виды зелёных насаждений, то природная площадь на человека в пределах МКАД составляет 16 кв. м. Тогда как, по различным источникам, оптимальная площадь зелёных насаждений на человека должна составлять от 80 до 130 кв. м.
Учёные подтвердили гипотезу, что лесные массивы Москвы не вполне удовлетворяют имеющиеся социальные и экологические потребности большинства населения, проживающего в исторической части мегаполиса (Сектор А). При этом комплексная оценка состояния зелёной инфраструктуры показала ухудшение состава и структуры лесов по направлению к центру города. По мере удаления от центра отмечается довольно высокое типологическое разнообразие лесных массивов. Авторы констатируют, что в целом наблюдается угрожающая тенденция сокращения площади лесов в черте города.
В рамках проекта была создана карта лесов Москвы и области, которая может использоваться для планирования городской территории. Перспективным направлением дальнейших исследований, по мнению учёных, является прогноз трансформации лесных массивов различных частей мегаполиса на фоне сохранения динамики развития инфраструктуры и увеличения численности населения.
IQ
