НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Лесные экосистемы горнозаводской части Южного Урала практически во всех случаях являются зонами сильного антропогенного (техногенного) воздействия. Национальные парки Южного Урала, находясь в плотном кольце промышленных предприятий, также испытывают всевозрастающий антропогенный пресс на уникальные природные ландшафты. С другой стороны, экологическое состояние среды приобретает особую важность именно на особо охраняемых природных территориях, обладающих наибольшей ресурсной, эстетической, рекреационной и оздоровительной ценностью.
В оценке и поддержании состояния среды наряду с природоохранной, лесовосстановительной и экопросветительской деятельностью в парке научные исследования являются неотъемлемой частью экологического аудита особо охраняемой территории.
Научная работа в парке осуществляется с момента его образования и выполняется по утвержденным в парке планам НИР штатными сотрудниками научного отдела, с привлечением специалистов из научно-исследовательских учреждений и вузов. Результаты научных исследований обобщаются в ежегодных отчетах Летописи природы, представленной 10-ю томами.
В научной деятельности парка можно выделить два направления. Первое – это инвентаризационные, учетные и мониторинговые работы, выполняющиеся из гола в год и дающие представление о состоянии биотических и абиотических компонентов экосистемы. Второе – специальные работы в области рекреации, экологического образования, сохранения природно-исторического наследия и информационного обеспечения. Материалы Летописи, кроме использования в публикациях и отчетах, формируют электронный банк данных, содержащий полную информацию по исследованиям, достаточную для обоснования мероприятий по рациональному использованию и охране растительного и животного мира, а также достопримечательностей и экосистем в целом.
Одним из основных способов формирования информационного банка данных является инвентаризация биоразнообразия, т.е. выявление и оценка состояния объектов биоразнообразия на популяционном, видовом и экосистемном уровнях, а также особо ценных, редких и находящихся под угрозой исчезновения объектов биоразнообразия. В настоящее время Россия продолжает оставаться одним из важнейших регионов на планете, поддерживающих глобальное видовое разнообразие. Как и все горные экосистемы, Таганай играют уникальную роль в поддержании биоразнообразия.
Таганайский горный массив отличается чрезвычайно высоким разнообразием экосистем и видов, в том числе эндемичных. Кроме этого, горы обладают особой привлекательностью и дают превосходные возможности для развития экологического туризма. С другой стороны, горные экосистемы отличаются повышенной уязвимостью и чувствительностью к антропогенным воздействиям, обусловленные инверсией вещества сверху вниз и высокой опасностью природных негативных явлений и процессов. К сожалению, большинство современных методов антропогенного освоения горных территорий неуклонно ведут к утрате биоразнообразия, разрушению биоты и дестабилизации горных экосистем и ландшафтов. Задача научных исследований заключается в изучении взаимоотношений всех компонентов среды и установлении причин их дестабилизации.
В настоящее время на территории парка проведена инвентаризация как биотических, так и абиотических компонентов среды:
Леса (92,5% от общей территории н.п.). По составу - это темнохвойные, светлохвойные, широколиственные, мягколиственные. По типу – нагорный, брусничный, ягодниковый, разнотравно-липняково-кисличный, крупнотравно-приручьевой-долгомошный, мшисто-хвощевый, сфагновый травяно-болотный. Породообразующий состав представлен елью, березой, пихтой, сосной, липой, лиственницей, ольхой, ивой, осиной.
Вершины и каменистые россыпи. На территории национального парка расположено 10 основных хребтов, 9 основных вершин, 13 каменных россыпей.
Водно-болотные угодья. По национальному парку протекает 16 рек общей протяженностью 162 км, 10 ручьев, описано 12 родников, заинвентаризировано 29 болот и заболоченных земель;
Дорожно-тропиночная сетьобщей протяженностью 511 км, из них 290 км – дороги и 221 км – тропы;
Почвы представлены пятью основными типами (горно-тундровые, дерново-луговые, дерновые горно-лесные, горные серые лесные, болотные торфяно-глеевые);
Минеральные копи (Ахматовская, Николае-Максимиллиановская, Еремеевская);
Рудники (Евграфовский, Надеждинский, Таганайский, Тесьминский);
Минералы в количестве 128 видов;
Горные породы в количестве 16 видов и разновидностей;
Природно-исторические памятники представлены 34 объектами, из них 7 относятся к категории поселений, 2 – к категории погребений, 2 – к категории надписи (петроглифы, мемориальные доски), 14 – к категории следов давней хозяйственной деятельности, 9 – к категории памятные места;
Флора содержит 743 видов высших сосудистых растений, принадлежащих к 92 семействам, учтено 13 видов мхов и около 200 видов лишайников;
Грибы насчитывают около 300 видов;
Фауна позвоночных представлена 250 видами, из которых 56 видов млекопитающие, 6 видов рептилий, 3 вида амфибий, 176 видов птиц, 9 видов рыб;
Беспозвоночных на территории национального парка учтено 953 вида.
На основе данных инвентаризации биоты проводятся тематические исследования по установлению видового разнообразия, плотности, численности, распределения в среде обитания, взаимоотношений и фенологии животных. Виды и способы учетных работ базируются на апробированных методиках, применяемых для учета численности охотничьих животных в лесном фонде РФ, с использованием упрощенных методик по ряду видов животных, не являющихся традиционно охотничьими. Комплекс учетных работ в парке исторически сложился и определяется исходя из ряда факторов: наличия в угодьях определенных видов животных, наличия фоновых или ведущих видов, влияние рекреации, рекомендаций охотустройства.
Таким образом, учитывая количество видов работ и их возможные сочетания в парке, учет фауны осуществляется следующими способами: учет на маршрутах ЗМУ и по чернотропу; учет на биотехнических точках (солонцах, подкормочных площадках, кормовых полях) с применением фоторегистрации; учет охотничьих птиц по брачным звукам (рябчика на манок); учет водоплавающих птиц на дневке; учет ондатры по хаткам.
На сегодняшний момент банк данных составляет 2 500 карточек встреч животных и следов их жизнедеятельности. По ним было зафиксировано более 22 000 особей животных. Из них, 20 960 особей - охотничьи животные:- рысь (24 случая);- лось (566 случаев);- косуля (57 случаев);- заяц-беляк (13 776 случаев);- белка обыкновенная (5 679 случаев);- волк (21 случай);- куница лесная (269 случаев);- лисица обыкновенная (227 случаев);- горностай (247 случаев);- кабан (94 случая).
Для решения задач, связанных с инвентаризацией, учетом и сохранением биотических компонентов в пределах природных комплексов и объектов, в национальном парке закладываются ключевые участки и маршруты, которые служат основой многолетней исследовательской работы. С целью повышения результативности исследований, производится их оптимальное сочетание ввиду системности и комплексности проводимых работ. Так, на основании многолетних инвентаризационных работ были выявлены места наибольшей концентрации копытных и основные миграционные пути, как копытных, так и хищников. В их пределах и были заложены учетные площади и трансекты, а также биотехнические мероприятия. Для обеспечения точности и преемственности наблюдений, всем ключевым участкам присвоен инвентаризационный номер, произведена их привязка и составлен инвентаризационный каталог, который включает следующие категории участков: - пробные площади флористические – 64 шт.; - пробные площади ландшафтные – 93 шт.;- геологические ключевые участки – 50 шт.; - почвенные профили – 7 шт.; - гидрометеорологические пункты – 26 шт.; - трансекты (фаунистические, геохимические, хронометрические, лесопатологические, снегомерные, рекреационные, флористические) – 25 шт.
Из всех видов учета к настоящему времени наиболее приемлемым, достоверным, традиционным и в то же время комплексным, а также в некоторой степени универсальным остается метод зимнего маршрутного учета, позволяющий определить не только численность многих видов зверей, но также получить относительные показатели плотности некоторых видов, осуществить анализ состояния популяций фауны. Недостатки метода - зависимость от погодных условий, труднодоступность в наиболее удаленные, но и репрезентативные по численности участки парка, что в совокупности может повлиять на обработку данных, приводя к статистическим ошибкам.
Поэтому в последнее время в парке широко стали применяться современные методы учета животных – фото- видеорегистрация с помощью так называемых фотоловушек. Их использование на местах постоянной подкормки животных, оборудованных в рамках проведения биотехнических мероприятий, позволяет определить частоту их посещения, количество животных, посещающих солонцы (при индивидуальном опознавании животных), периодичность посещения площадки (несколько раз в сутки, ежедневно, раз в неделю или раз в месяц), время ее посещения (каждая фотоловушка фиксирует дату и время снимка, соответственно, мы знаем в какое время приходит зверь и когда он уходит). Автоматическая регистрация дает возможность описания поведения животных, родительского поведения и взаимодействия детенышей, определения возраста ухода от родителя (регистрировались самостоятельные годовалые самка и самец в паре, а также взрослая самка с двухлетком), что кроме научной составляющей имеет природоохранный и рекреационный интерес. Кроме того, фотоловушка дает возможность предугадать заранее, где можно ожидать зверя и, следовательно, соответственно подготовить и организовать исследование, наблюдение и охрану.
Анализ данных регистрации лосей по одной фотоловушке в начала лета позволил определить семь особей, в течение пяти дней посещавших кормовую точку. В разгар вегетационного периода одна фотоловушка зафиксировала 13 особей. Это позволило идентифицировать их по именам. Таким образом, для удобства наблюдения за поведением копытных на данной кормовой точке появились Лопатник, Бородач, Гривастый, Рогатка, Чёлка, Разнорогий и др.
Также, анализ показал, что самцы держатся на солонце от 6 до 60 минут (в среднем 22 минуты). Самки одиночки держались от 4 до 67 минут. Больше всех задерживались семьи – от 40 минут до 2,5-3 часов, начиная с 20-00 до 8-00 часов.
Кроме этого, учет продолжительности использования солонца на одной фотоловушке дает возможность получить индекс обилия животных в определенном типе угодий, а зная для одного из периодов абсолютную численность, можно рассчитать её и для остальных сезонов. Например, по результатам ЗМУ (зимнего маршрутного учета животных) численность лося на территории НП «Таганай» в 2014 г. составила 207 особей. При этом индекс обилия животных в весенний период составил 0,7 особи/100 фотоловушко-суток (1 фотоловушка, отработавшая 100 дней), а в летний период он составил 1,0 особь/100 фотоловушко-суток. Примерная численность лося в летний период 2014 г. составляет 207х1,0/0,7=289 особей. Понятно, что расчёты здесь упрощены, но в целом они обеспечивают значительные уточнения численности копытных.
Кроме того, методика применения цифровых видеорегистраторов, особенно последнего поколения, оборудованных картами SMS и MMS, позволяет фиксировать и оперативно сообщать о сторонних наблюдателях (посетителях парка в заповедной зоне, браконьерах).
Таким образом, в перспективе, использование современных методов отслеживания состояния видового биоразнообразия, внутри популяционных, межвидовых отношений, наряду с традиционными методами, вооруженными наиболее точными программами математической статистической обработки данных, позволит нам более эффективно разрабатывать как саму систему критериев для определения приоритетных объектов биоразнообразия, так и непосредственно организацию мониторинга и планирование мер по охране видов, а именно, биотехнию, объем, качество и пространственную приуроченность природоохранных рейдов, а также регулирование рекреационной нагрузки.
Подобный подход, на наш взгляд, способен обеспечить здесь относительно стабильный естественный уровень разнообразия видов в природных экосистемах, сопровождающийся повышенным внутривидовым и внутрипопуляционным разнообразием, учитывая также, что в настоящее время в пределах парка с особым режимом охраны наблюдается относительно невысокая, по сравнению с приграничными территориями, степень антропогенной трансформации природных экосистем, что позволяет им служить эталонами природных комплексов и процессов, выполняющих важнейшие для биосферы функции.
Ниже представлена тематика Летописи природы за весь период научных исследований парка.
1. Территория национального парка (история создания, законодательная база, краткая административная, физико-географическая, краеведческая, природная и экологическая характеристика, картографические материалы, библиография);
2. Пробные и учётные площади, ключевые участки, постоянные и временные маршруты 3. Рельеф: «Прогноз геоморфологических и структурно-тектоническихизменений долинных курумников» (Середа М.С., 2001); «Фотолетопись ландшафтов» (Середа М.С., 2002); «Функциональная оценка ландшафтов рекреационного использования» (Середа М.С., 2006-14);
4. Почвы: «Элементарный состав почвенного покрова территории НП «Таганай» (Середа М.С., 2005).
5. Погода: «Климат гор» (Середа М.С., 1993-2004); «Климат долинных частей Таганайского горного массива» (Середа М.С., 2005-2014); «Хроника необычных явлений в природе Таганая и его окрестностей» (Середа М.С., 2007-2014); «Фенология и Календарь природы» (Журавлева В.В., Середа М.С., 2005-2014); «Снегосъёмка» (Середа М.С., 2010-2014);
6. Воды: «Геохимические исследования водотоков НП «Таганай» (Середа М.С., 2004); «Гидрологические исследования в рекреационной зоне НП «Таганай» (Середа М.С., 2006); «Гидрологические исследования в зоне обслуживания посетителей» (Середа М.С., 2007); «Экологическая характеристика р-на расположения Таганайского пруда и обоснование его обустройства» (Середа М.С., 2012);
7. Флора: «Комплексное описание тундры Дальнего Таганая» (Середа М.С., 1999); «Инвентаризация и доинвентаризация высших сосудистых растений» (Зенина О.В., 1999-2014); «Динамика продуктивности ягодников» (Середа М.С., 2003-14), «Синантропизация растительного покрова в НП «Таганай» (Середа М.С, 2003); «Оценка плодоношения макромицетов в пространственно-высотном спектре» (Журавлева В.В., Середа М.С., 2003-14); «Типичные, редкие, исчезающие, реликтовые и эндемичные виды» (Середа М.С., 2006-14); «Особенности формирования высокогорной флоры Таганайского горного комплекса в историческом аспекте фитогеографии» (Зенина О.В., 2008); «Деревья – патриархи НП «Таганай», их ценности и охрана» (Середа М.С., 2009); «Изучение древесных реликтов НП «Таганай» (¹Колесов А., ²Середа М.С., ¹Станция юных натуралистов, г. Москва, ²НП «Таганай», 2010); «Характеристика болотной флоры НП «Таганай» (Зенина О.В., 2010); «Геоботаническое профилирование в пределах депрессии хребтов Ицыл – Дальний Таганай». (¹Фирсанова В.М., ²Середа М.С., ¹Московский гос. ун-т, ²НП «Таганай», 2000);
8. Фауна: «Инвентаризация и учёт. Птицы. Млекопитающие»(Середа М.С., Зенина О.В., 2002-2014); «Учет ихтиофауны» (Середа М.С., 2002-2014); «Синантропные виды фауны» (Середа М.С., 2007-2014); «Проблемы адаптации диких животных НП «Таганай» к жилью человека. Енотовидная собака» (Середа М.С., 2008); «Экология бурого медведя на территории НП «Таганай» (Середа М.С., 2010); «Экология зайца-беляка в НП «Таганай» (Середа М.С., 2011);
9. Геологическое и гидрогеологическое строение: «Инженерно-геологическая картирование рекреационной зоны НП «Таганай» (Середа М.С., 1997); «Изучение трещиноватости в системе обнажений Три брата» (Середа М.С., 1998); «Трещинная тектоника Таганайской антиклинали» (Середа М.С., 2000); «Физико-геологические явления и процессы. Субаквальные процессы» (Середа М.С., 2008); «Гравитационные процессы» (Середа М.С., 2009); «Тектоническое и геопатогенное строение Таганая.Прогноз землетрясений Златоустовского горного округа» (Середа М.С, 2002); «Интрузивный магматизм ранних стадий развития Урала: латеральные и временные ряды; петрогенезис; минерагения; флюидный режим. 2 этап» (¹Шардакова Г.Ю., ¹Шагалов Е.С., ²Середа М.С., ¹ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург, ²НП «Таганай», 2005);
10. Мониторинг горно-лесных экосистем: «Таксация пихтовых насаждений в пределах пробных площадей и лесопатологической трансекты» (Середа М.С., 1999-2014); «Проект мониторинга состояния экосистем на территории НП «Таганай» с целью оценки и прогноза угрозы экологического ущерба в результате антропогенного (техногенного) воздействия на химические и физические параметры окружающей природной среды» (Середа М.С, 2002); «Экологический аудит НП «Таганай» (Братухин С.В., 2004); «Оценка стабильности развития березы бородавчатой (Betula pendula) и осины (Populus tremula) по уровню асимметрии морфологических структур» (Середа М.С., Журавлева В.В., 2005, 2010-11); «Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) ключевых рекреационных участков» (Середа М.С, 2014); «Предложения по ведению экомониторинга состояния лесных экосистем в зоне техногенного влияния Златоустовского агломеративного цеха ОАО «ЧЭМК» (Середа М.С., Братухин С.В., 2006); «Проект локального стационарного мониторинга» (Середа М.С., 2008); «Существующие факторы и потенциальные угрозы негативного воздействия на природные и историко-природные комплексы и объекты на территории НП «Таганай» (Середа М.С., 2008);
11. Обработка многолетних данных, включающая обработку 366 параметров окружающей среды (18 – по плотности млекопитающих, 36 - по климатическим изменениям, 24 - по морфологии редких растений, 42 – по урожайности ягод, 5 – по развитию фитопатологии, 33 – по продуктивности макромицетов, 23 – по стабильности развития форели, 185 – по фенологии), 12-ти многолетних рядов наблюдений (9-ти метеорядов, 3-х рядов по биоте), позволяющая выявить динамические характеристики процессов, происходящих в экосистемах; «Ретроспективный анализ состояния среды обитания по многолетним данным» (Середа М.С., 2009);
12. Рекреационное использование: «Рекогносцировка объектов туристической инфраструктуры вдоль тропы «Летник» (Середа М.с., 1995); «Влияние антропогенных факторов на памятники природы: инвентаризация и паспортизация памятников природы; определение степени деградации в связи с рекреационной нагрузкой и регламентация посещений. Три Брата» (Середа М.С., 1998); «Определение деградации участка расположения балагана «Полина» (Середа М.С., 1998); «Экотуризм в национальном парке «Таганай» (Братухина М. Ю, 2002); «Социологическое обследование посетителей парков» (Чернов В. Ю., ПП «Оленьи ручьи» Середа М. С., 2002); «Рекомендации по обеспечению сохранения природно-исторических памятников на территории НП «Таганай» (Середа М.С., Зенина О.В., 2005-2014); «Проблемы захламленности рекреационными отходами территории НП «Таганай» (Середа М.С., 2006); «Геологические памятники НП «Таганай», их ценности и охрана» (Середа М.С., 2007);
13. Исследования, проводимые другими организациями: «Ахматовская копь-гранатовая корона НП «Таганай» (Юшмакова И.В, Миасский геолого-разведочный колледж, 1995); «Кварциты и кристаллические сланцыТаганая» (Хуттер-Кукконин К.В.Уральская, Государственная горно-геологическая академия, 1995); «Месторождение авантюрина Большой каменной реки» (Юшмакова И.В., Миасский геолого-разведочный колледж, 1997); «Сравнительная характеристика водотоков национального парка «Таганай» и Среднего Поволжья» (2001); «Экологическая характеристика макробентофауны водотоков национального парка «Таганай», «К фауне жесткокрылых водотоков НП «Таганай», 2006 (Умнов А.Ю, Ульяновский гос. ун-т); «Изменения климата и их влияния на горные экосистемы национального парка «Таганай» за последние столетия» (¹Шиятов С.Г, ¹Мазепа В.С., ¹Моисеев П.А., ²Братухина М.Ю, ¹Институт экологии растений и животных УрО РАН, г. Екатеринбург, ²НП «Таганай», 2001); «Сравнительный анализ растительности горных тундр национального парка «Таганай», анализ межвидовых сопряжений в растительных сообществах национального парка «Таганай» (Быструшкина М.Н., Институт экологии растений и животных УрО РАН, г. Екатеринбург 2003); «Евграфовское месторождение самородной меди на Южном Урале» (¹В.А. Попов, ²А.Н. Трушкин, ¹В.А. Котляров. ¹Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс; ²Клуб юных геологов, г. Златоуст, 2003); «Петрология гранитоидных массивов зоны сочленения Уральского орогена с Русской платформой» (Шардакова Г.Ю., Шагалов Е.С. ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург, 2004);
«Определение видового разнообразия воробьиных птиц в НП «Таганай» и выявление антропогенного влияния на биоразнообразие их в г. Златоусте» (Коляскин С.Ф., Зооветеринарный ит-т, г. Магнитогорск, 2006); «Отчёт об исследовании геологического строения и минералов Ахматовской и Николае-Максимилиановской копей в ходе геолого-минералогической экскурсии по Южному Уралу студентами Горного университета в 2011 году» (Степанов С.Ю., Горный ун-т, г. С.-Петербург 2011); «Составление комплекта современной геологической основы масштаба 1: 200 000 (авторский вариант Госгелкарты-200) на площадь 1670,9 кв.км листа N-41-VI, Кусинская площадь» (Мосейчук В.М., ООО НТПП «Геопоиск», 2012-2014); «Экологическое состояние водоохранной зоны Тесьминского водохранилища» (Данилов В. М., Перетыкин А. А., ЧелГУ, 2012).
СОТРУДНИКИ НАУЧНОГО ОТДЕЛА
Марина Сергеевна Середа , заместитель директора по научной работе национального парка «Таганай».
Стаж работы в парке: более 22 лет (с 1992 г.)
Образование: Пермский государственный университет.
Обязанности:
- руководит работниками научного отдела, контролирует результаты их работы и выполнение приказов и поручений директора;
- осуществляет контроль деятельности музея природы НП «Таганай»;
- руководит подготовкой и проведением лекций, бесед, выступлений в организациях, иных плановых туристических, научно и эколого- просветительских мероприятий;
- взаимодействует с заинтересованными организациями региона в создании и дальнейшем развитии экскурсионной деятельности, познавательного туризма и проведение детских экологических лагерей;
- взаимодействует с органами местного самоуправления, общественными организациями, местным населением, занимается разъяснительной работой, направленной на повышение значимости национального парка и формирование понимания необходимости сохранения его природных и культурных ценностей;
- разрабатывает проект ежегодного плана научной и эколого-образовательной эколого-просветительской и туристической деятельности национального парка:
- формирует цели и задачи исследований, предлагает направление работы, осуществляет систематический контроль по их выполнению;
- заключает с научно-исследовательскими, проектными организациями и другими организациями договоры на разработку новой техники и технологии производства, проектов реконструкции учреждения, ее подразделений, обновления и модернизации оборудования;
ГРАМОТЫ и НАГРАДЫ:
2008 г. Почетная грамота Министерства природных ресурсов РФ, за многолетнюю безупречную и эффективную государственную службу.
2012 г. награждена знаком «Почетный работник леса»
Вера Викторовна Журавлева, научный сотрудник
Стаж работы в парке: более 20 лет (с 1994 г.)
Образование: окончила Миасский геолого- разведочный техникум
Обязанности:
- осуществляет научные исследования, наблюдения и их камеральную обработку;
- представляет в установленные сроки отчетные материалы и готовит по ним публикации;
- участвует в пропаганде природоохранных знаний,
- участвует в проведении мероприятий по восстановлению и поддержанию естественного состояния экосистем в соответствии с утвержденной программой работ;
- проводит экскурсии в Музее Природы.
ГРАМОТЫ и НАГРАДЫ:
2006 г. Почетная грамота Министерства природных ресурсов РФ, за добросовестную многолетнюю работу.
2011 г. Почетная грамота Министерства природных ресурсов и экологии РФ.