Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Воронежская область, Россия
Россия
УДК 33 Экономика. Народное хозяйство. Экономические науки
Для решения проблемы сохранения лесов, обеспечения их устойчивого существования и поддержания депонирующей функции в связи с изменением климата необходимо осуществление адаптационных мероприятий. Эти меры включают как усиление существующих методов воспроизводства, охраны и защиты лесов, так и разработка новых, климатически обусловленных практик в лесном хозяйстве. Таким образом, лесохозяйственные мероприятия должны строиться путем подбора и их комбинаций в соответствии с основополагающими принципами ведения лесного хозяйства в разрезе схожих условий, складывающихся за ряд последних лет в региональных системах лесного хозяйства, которые бы обеспечивали эффективность по воспроизводству природного капитала лесов. С учетом поставленных задач в настоящем исследовании проведена кластеризация региональных систем лесного хозяйства, дополненная матричным анализом. Кластеризация позволила сегментировать региональные системы по уровню эффективности мероприятий по воспроизводству природного капитала лесов на основе двух показателей - «Доля лесных культур, переведенных в покрытые лесной растительностью земли» и «Отношение площади лесовосстановления и лесоразведения к площади вырубленных и погибших лесных насаждений. В то время как матричный подход позволил выявить причины недостаточной эффективности процессов воспроизводства лесов. При оценке результатов кластеризации региональных системах лесного хозяйства по уровню эффективности лесовосстановления, методом комбинаторики, было выявлено, что значительное количество субъектов (порядка 10 субъектов) попадает в зоны с низкой эффективностью воспроизводства лесов по причине недостаточных объемов лесовосстановления для компенсации объемов выбытия лесов в течении длительного периода. 66 регионов характеризуются относительно стабильной ситуацией с лесовосстановлением и переводом лесных культур в покрытую лесом площадь, особенно в зонах, для которых характерен баланс выбытия и воспроизводства лесов. И только в 13 регионах имеет место длительное превышение объемов создания лесных культур над объемами выбытия лесов, в первую очередь по площади. Для этой зоны характерны показатели высокой приживаемости и как следствие перевода лесных культур в покрытую лесом площадь. Таким образом полученная модель сегментирования региональных систем лесного хозяйства с одной стороны отражает накопленные проблемы в области воспроизводства лесов, а с другой является обоснованием для модернизации действующих правил лесовосстановления, в силу существенных изменений климата и возрастания антропогенной нагрузки.
кластеризация, сегментирование, метод комбинаторики, региональные системы лесного хозяйства, природный капитал лесов, депонирующая функция, адаптационные лесохозяйственные мероприятия, изменение климата, эффективность воспроизводства лесов в лесном хозяйстве
Введение
Изменение климата - одна из наиболее серьезных угроз устойчивости окружающей среде и экономике стран, связанное с возрастанием выбросов парниковых газов в атмосфере. В целях снижения выбросов парниковых газов ратифицированное Российской Федерацией Парижское Климатическое соглашение допускает их компенсацию мероприятиями, способствующими переходу на более безопасные виды топлива, техническому перевооружению энергетического комплекса и жилищно-коммунального хозяйства, а также проведению работ по защите и восстановлению лесов [1]. Известно, что лесные экосистемы обладают высоким потенциалом по связыванию органического вещества и сокращению выбросов парниковых газов. Поэтому передовой международный опыт отдельных стран по смягчению последствий изменения климата базируется на нескольких стратегиях, способствующих поглощению и удержанию углерода лесами, среди которых особое место занимают сохранение существующих и создание новых лесов (удержание накопленного углерода путем сохранения биомассы и почвенного углерода в существующих лесах, борьба с сокращением лесных площадей, увеличение доли особо охраняемых природных территорий; охрана и защита лесных насаждений; лесоразведение) [2].
Россия является одной из крупнейших лесных держав, обладающих значительным потенциалом лесных земель для существенного воздействия на величину и направление потоков углерода в глобальном углеродном круговороте. Известно, что абсорбция углекислого газа на 92% обеспечивается за счет фитомассы покрытых лесом земель, главным образом за счет образования стволовой древесины (71% от поглощения СО2 землями лесного фонда) [3]. Поэтому лесовосстановление и лесоразведение являются приоритетными видами деятельности по увеличению стока атмосферного углерода и его аккумуляции в лесных экосистемах [4].
Лесные экосистемы одновременно выполняют ресурсные (древесные и недревесные), водоохранные, водорегулирующие, почвозащитные, рекреационные функции, защищают склоны от эрозии и оползней, способствуют созданию благоприятного водного режима, являются местом обитания множества видов растений и животных, сохраняют почвенные разновидности и плодородный слой почвы, устойчивость ландшафтов [5; 6].
Задача сохранения и обеспечения устойчивого существования и поддержания депонирующей функции лесов в связи с изменением климата требует осуществления адаптационных мероприятий, содержанием которых может быть, как усиление традиционных форм охраны лесов, так и разработка новых, климатически обусловленных практик в лесном хозяйстве [7; 8; 9].
Соответственно, лесохозяйственные мероприятия должны строиться путем подбора и их комбинаций с учетом основополагающих принципов ведения лесного хозяйства в разрезе схожих условий, складывающихся за ряд последних лет в региональных системах лесного хозяйства.
Для определения состояния дел в области воспроизводства лесов можно использовать многомерный статистический метод, который позволяет разбить множество объектов на однородные группы (кластеры) [10]. Существуют разные подходы к кластеризации региональных субъектов на основе их специфики. Например, в работе D. Rizzo с использованием данных геологии, растительности, почв сегментируется агарный ландшафт [11]. По мнению S.O. Medvedev регионы страны можно сгруппировать по отдельным показателям, характеризующим повышение эффективности лесохозяйственной деятельности с точки зрения ресурсной обеспеченности – лесозаготовки, лесовосстановление и др. [12].
Отправной точкой при проведении кластерного анализа является выбор факторов (индикаторы) по которым будет осуществлено сегментирование объектов. В качестве исследуемого объекта может выступать территория, лесосека, некоторая совокупность лесосек, лесничество, регион и др. Масштаб территории может быть различным и определяться целями кластеризации [13]. Отбор индикаторов для кластеризации осуществляется с учетом ряда требований:
1) должны быть относительными;
2) не должны коррелировать между собой;
3) должны быть статистически значимы (средние значения показателей в разных кластерах должны значимо отличаться от их средних значений по всей совокупности).
Индикаторами эффективности воспроизводства лесов в лесном хозяйстве регионов являются следующие показатели:
– доля площади лесовосстановления и лесоразведения в площади вырубленных и погибших лесных насаждений, %;
– доля лесных культур, переведенных в покрытые лесной растительностью земли, %.
Первый статистический показатель, по которому оценивают успешность российского лесного хозяйства – достижение показателя «Отношение площади лесовосстановления и лесоразведения к площади вырубленных и погибших лесных насаждений» [14].
1. Косарикова Т.А. Меры по сокращению выбросов парниковых газов: опыт, возможности и проблемы на региональном уровне. Экология города. 2000; 3. 15-16.
2. Шиман Д.В., Юшкевич М.В., Клыш А.С. Пути увеличения абсорбции парниковых газов лесами Беларуси. Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. - Минск: БГТУ. 2019; 1 (216); 42-47. URL: https://elib.belstu.by/handle/123456789/28082
3. Рожков Л.Н., Ерошкина И.Ф. Прогноз абсорбции атмосферного углерода на основе динамики лесопользования и лесного фонда Беларуси. Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. - Минск: БГТУ. 2017; 2 (198); 102-108. https://elib.belstu.by/handle/123456789/22890
4. Штукин С.С. О создании лесных углерододепонирующих плантаций. Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. - Минск: БГТУ. 2019; 1 (216); 67-61. URL: https://elib.belstu.by/handle/123456789/28077
5. Slavsky V.A, Litovchenko D.A., Matveev S M., Sheshnitsan S.S., Larionov M.V. Assessment of Biological and Environmental Factors Influence on Fire Hazard in Pine Forests: A Case Study in Central Forest-Steppe of the East European Plain. Land. 2023; 12; 1; 103. DOI: https://doi.org/10.3390/land12010103
6. Сабиров А.Т., Шагидуллин Р.Р., Ульданова Р.А. Программа исследования аккумуляции углерода в лесных экосистемах. Российский журнал прикладной экологии. 2023; 4 (36); 4-11. DOI: https://doi.org/10.24852/2411-7374.2023.4.04.11
7. Morkovina S.S., Sheshnitsan S.S., Panyavina E.A., Ivanova A.V., Kuznetsov D.K. Opportunities and Prospects for the Implementation of Reforestation Climate Projects in the Forest Steppe: An Economic Assessment. Forests. 2023; 14;8; . 1611. DOI: https://doi.org/10.3390/f14081611
8. Тараканов А.М., Сурина, Е.А., Сеньков А.О. Лесохозяйственные мероприятия по адаптации растительности к изменению климата. Актуальные проблемы лесного комплекса. 2017; 47; 67-71. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29196625
9. Сурина Е.А., Тараканов А.М., Сеньков А.О., Дворяшин А.В. О лесохозяйственных мероприятиях по адаптации лесов к изменению климата. Наука - лесному хозяйству Севера : Сборник научных трудов ФБУ «Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства». Ответственный редактор: Н.А. Демидова. – Архангельск: Федеральное бюджетное учреждение «Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства». 2019; 51-55. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=38097974
10. Небесная А.Ю. Механизм формирования лесного кластера малолесных зон с применением кластерного анализа. Лесотехнический журнал. 2013; 2 (10). 44-57. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mehanizm-formirovaniya-lesnogo-klastera-malolesnyh-zon-s-primeneniem-klasternogo-analiza
11. Rizzo D., Mari J.-F., Marraccini E., Lazrak E.-G. Agricultural landscape segmentation: a stochastic method to map heterogeneous variables. Conference: IALE-Europe Thematic Workshop. Lisbon. 2014. URL: https://www.researchgate.net/publication/263339459_Agricultural_landscape_segmentation_a_stochastic_method_to_map_heterogeneous_variables
12. Medvedev S.O., Mokhirev A.P., Zyryanov M.A. Study of the Effectiveness of the Russian Regions Forestry Activities. Journal of Siberian Federal University. Humanities and Social Sciences. 2024; 17; 12; 2322-2336. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=80062455
13. Шегельман И.Р., Будник П.В. Типизация лесных территорий по природно-производственным условиям на основе кластерного анализа. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2021; 1(379); 120-137. DOI: https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-1-120-137
14. Приказ Федерального агентства лесного хозяйства от 03.12.2024 г. №902 «Об утверждении Методики расчета показателя «Отношение площади лесовосстановления и лесоразведения к площади вырубленных и погибших лесных насаждений» Федерального проекта «Сохранение лесов» национального проекта «Экологическое благополучие»». URL: https://base.garant.ru/411388029/?ysclid=mgdmlne5zt751180233
15. Гагарин Ю.Н. Научный комментарий к стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года. Вопросы лесной науки. 2021; 4; 4; 147-178. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.31509/2658-607x-2021-44-96
16. Кабонен А.В., Ольхин Ю.В. Дешифрирование форм и морфологических особенностей древесных растений на снимках, полученных с помощью беспилотных летательных аппаратов. Экосистемы. 2019; 20 (50);197–202. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=43156082
17. Никифоров А.А., Мунимаев В.А. Анализ зарубежных беспилотных летательных аппаратов, применяемых в лесном секторе. Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. 2010; 8; 97–99. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22576752
18. Грязькин А.В. Влияние факторов внешней среды на структуру и состояние подроста. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2000; 8 (166);19–25. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=9455902
19. Морковина С.С., Усенко Л.Н., Шешницан С.С., Манмарева В.В. Методический подход к оценке эффективности выполнения мероприятий по сокращению выбросов и увеличению поглощения парниковых газов в рамках адаптации региональных систем к изменениям климата в сфере природопользования. Учет и статистика. 2022; 4(68); 65-78. DOI: https://doi.org/10.54220/4276.2023.21.31.007
20. Шапошникова Е.А. Исследование и анализ алгоритма кластеризации данных методом к-средних. Международный научный журнал Интернаука. 2017; 1; 18(40); 94-96. URL: https://elibrary.ru/ynomke?ysclid=mge1wq1qyh828378033
21. Шестаков Р.Б., Ловчикова Е.И. Кластеризация регионов на основе базовых аграрно-экономических критериев. Экономика региона. 2023; 19(1); 178-191. DOI: https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2023-1-14
22. Морковина С.С., Иванова А.В., Писарева С.В., Манмарева В.В., Прядилина Н.К. Экономическое обоснование новых технологических решений по лесовосстановлению гарей в центральной лесостепи Российской Федерации. Лесотехнический журнал. 2024; 14; 4(56); 157-171. DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2024.4/11
23. Романов Е.М., Нуреева Т.В., Еремин Н.В. Обоснование критериев и показателей перевода лесных культур в режим ускоренного лесовыращивания. Известия ВУЗов. Лесной журнал. 2012; 5(329); 7-13. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obosnovanie-kriteriev-i-pokazateley-perevoda-lesnyh-kultur-v-rezhim-uskorennogo-lesovyraschivaniya.
24. Лесовосстановление: есть стратегия, нужна практика. Журнал «ЛПК Сибири». 2018; 3(7); 44-45. URL: https://lpk-sibiri.ru/forest-management/forest-restoration/lesovosstanovlenie-est-strategiya-nuzhna-praktika/?ysclid=mf020y1za4718424672
25. Погребняк П.С. Общее лесоводство. Учебник. М.: Колос. 1968; 440.
