Список лесных территорий. Ученые построили карту обитания дальневосточного леопарда

Биологи и географы МГУ построили карту богатых хвойно-широколиственных лесов – местообитаний редкого дальневосточного леопарда. Картографирование выполнено с использованием методов машинного обучения и данных дистанционного зондирования. В основе классификации спутниковых снимков – обширный полевой материал. Ученые выяснили, что распространение смешанных лесов с пихтой черной (Abies holophylla) фрагментарно и приурочено к особо охраняемым природным территориям.

Наибольшие по площади их участки сохранились на территории России. Карта поможет в планировании природоохранных мероприятий. Результаты работы представлены на всероссийской конференции «Растения в муссонном климате – Х: Растительный генофонд востока Азии и климат».

Чернопихтово-широколиственные леса (чернопихтарники) – это одна из наиболее богатых лесных экосистем умеренного климата, как по числу видов растений, так и по числу экологических ниш. Древесный ярус в них образован пихтой цельнолистной, или черной (Abies holophylla), сосной кедровой корейской (Pinus koraiensis) и комплексом лиственных видов деревьев.

Ареал Abies holophylla и чернопихтово-широколиственный лес

Эти леса послужили рефугиумом во время оледенений в Плейстоцене – в них сохранилось большое число видов реликтовой флоры. На вершине сложных пищевых цепей – редкие хищники: амурский тигр (Panthera tigris altaica) и дальневосточный леопард (Panthera pardus orientalis). Увы, к настоящему моменту на большей части ареала чернопихтарники исчезли вследствие рубок и пожаров.

Для того, чтобы стало возможным разработать комплекс мер по сохранению и восстановлению этих уникальных лесных сообществ, необходимо знать их современный ареал, динамику его изменения и другие параметры. До настоящего времени такие данные отсутствовали. Исследователи биологического и географического факультетов МГУ впервые построили карту распространения чернопихтово-широколиственных лесов на всем их ареале, используя современные методы дистанционного зондирования и подходы к классификации мультиспектральных данных.

Источником данных послужили согласованные спутниковые изображения Landsat за 1997–2001 и 2017–2021 гг. Картографирование выполнено методом бинарной классификации на основе деревьев решений с итеративной процедурой активного обучения с использованием оригинального обучающего набора. Мы использовали набор ежегодных фенологических показателей, полученных из синего, зеленого, красного, NIR, SWIR1 и SWIR2 диапазонов, а также данные из цифровой модели рельефа.

• Сергей Дудов, доцент кафедры экологии и географии растений биологического факультета МГУ

Актуальная площадь чернопихтово-широколиственных лесов (по данным на 2021 г.) составляет 2791.5±1496.2 км². Большую долю неопределенности в оценку площади вносят данные с территории Северной Кореи. По оценкам ученых, 45% общемировой площади чернопихтарников находится на территории Северной Кореи, 32% – в России, 20% – в Китае, и 3% – в Южной Корее. Площади, покрытые чернопихтарниками, высоко фрагментированы. Наиболее крупные фрагменты этих лесов сохранились на юге Приморского края.

Карта чернопихтово-кедрово-широколиственных лесов (ЧКШЛ) по данным снимков Landsat (~30 m) на 2021 г. ООПТ – особо охраняемые природные территории, где сохраняются чернопихтарники

Построенная карта была апробирована во время полевого сезона 2023 года и имеет высокую достоверность отражаемых результатов. Общая точность картографирования составляет 0.97±0.03. А анализ научных данных прошлых лет позволил оценить степень сокращения ареала экосистем (рис. 3). За последние 120 лет площадь чернопихтарников на всем ареале значительно сократилась вследствие экстенсивного лесопользования.

Мы планируем оценить уязвимость чернопихтово-широколиственных лесов по критериям Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП). Подход рассматривается как глобальный стандарт по оценке рисков экосистемам и интегрирован в Куньминско-Монреальскую глобальную рамочную программу по сохранению биоразнообразия. Такая оценка позволит внести чернопихтарники в глобальные и региональные Красные списки (по аналогии с Красными списками для видов) и обосновать, таким образом, дальнейшие меры их охраны. Для этого обязательно понадобятся уже полученные данные о распространении чернопихтарников: два из пяти критериев, рассматриваемых МСОП, являются географическими и оценивают географическое распространение экосистем и его изменение в исторический период.

• Виолетта Дзизюрова, аспирант кафедры геоботаники и экологии растений биологического факультета МГУ

Исследования проводились в рамках Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».

Изображение на обложке: границы ареала чернопихтово-широколиственных лесов в Приморье по данным исследований разных временных периодов. Источник: МГУ