Повышение эффективности предприятия лесной отрасли на примере Слюдянского лесхоза

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Теоретические основы использования лесных ресурсов в зоне ограниченного лесопользования

1.1 Понятие лесные ресурсы и их виды

1.2 Охрана лесных ресурсов

1.3 Проблемы развития лесной отрасли

1.4 Лесные ресурсы Иркутской области

2. Состояние лесного хозяйства и его роль в природно ресурсном комплексе страны

2.1 Особенности территории с ограниченным лесопользованием

2.2 Устойчивое лесопользование и управление лесами

2.3 Анализ эффективности лесопользования Слюдянского лесхоза

3. Возможности повышения уровня использования лесных ресурсов в зоне ограниченного лесопользования Слюдянского лесхоза

3.1 Использование лесных ресурсов в Слюдянском лесхозе. Ценность орехового промысла

3.2 Способы повышения эффективной деятельности лесхоза Заключение Список использованной литературы

Введение

Актуальность выбранной темы дипломной работы определяется тем, что лесной сектор играет важную роль в экономике страны и имеет существенное значение для социально-экономического развития более чем 40 субъектов Российской Федерации. Органы управления и организации лесного хозяйства реализуют возложенные на них задачи по обеспечению комплексного и рационального использования ресурсов и полезных свойств лесов, воспроизводству, повышению продуктивности, сохранению биоразнообразия и устойчивости лесов, осуществлению мероприятий по лесоустройству, охране лесов от пожаров и защите от вредителей и болезней, лесовосстановлению, уходу за лесом, организации лесопользования в части подготовки и передачи лесного фонда для осуществления лесопользования, контроля за лесопользованием и другие задачи.

Лесной фонд страны в настоящее время используется недостаточно эффективно. За последние 3 года снизился объем продажи древесины на лесных аукционах. Недостаточным остается экономический эффект от использования участков лесного фонда по договорам аренды. Большинство договоров аренды участков лесного фонда заключено на срок до 5 лет, что не способствует решению вопросов по восстановлению лесов, охране их от пожаров, а также инвестированию строительства лесовозных дорог.

Рост объема лесозаготовок за последние 3 года происходит в основном на территории Европейской части России, что связано с транспортной доступностью лесосырьевых ресурсов.

Экстенсивное и непропорциональное развитие лесоперерабатывающих предприятий оказало негативное влияние на состояние лесного фонда. Сокращение площади высокопродуктивных хвойных и одновременно накопление менее ценных мягколиственных насаждений создаст в будущем проблемы в организации рентабельного лесопользования в Европейской части России и на Урале.

Остаются высокими потери лесного хозяйства от лесных пожаров, вредителей и болезней леса, промышленных выбросов и незаконных рубок. Ежегодный ущерб от лесных пожаров оценивается в 3 — 3,5 млрд. рублей. Около 40 тыс. гектаров лесов ежегодно усыхает вследствие вспышек размножения вредителей и болезней. Возрос объем незаконных рубок леса в приграничных районах России.

За последние 10 лет в связи с падением объемов лесозаготовок сократились объемы лесохозяйственных мероприятий.

Целью написания дипломной работы является изучить возможности повышения уровня использования лесных ресурсов в зоне ограниченного лесопользования на примере Слюдянского лесхоза.

Объектом исследования: являются лесные ресурсы Иркутской области Предметом исследования являются лесные ресурсы в зоне ограниченного лесопользования Слюдянского лесхоза.

Задачи исследования:

1. Рассмотреть понятие лесные ресурсы и их виды

2. Изучить особенности территории с ограниченным лесопользованием

3.Рассмотереть требования к охране лесных ресурсов

4. Изучить состояние лесного хозяйства Иркутской области и его роль в природно-ресурсном комплексе страны

5. Изучить возможности повышения уровня использования лесных ресурсов в зоне ограниченного лесопользования Слюдянского лесхоза.

Дипломная работа состоит из введения, трех глав, списка использованной литературы и приложений.

1. Теоретические основы использования лесных ресурсов в зоне ограниченного лесопользования

1.1 Понятие лесные ресурсы и их виды Леса — основной тип растительности России, они занимают 45% ее территории.

Лес, один из основных типов растительного покрова Земли, представленный многочисленными жизненными формами растений, среди которых главная роль принадлежит деревьям и кустарникам, второстепенная — травам, кустарничкам, мхам, лишайникам и т. п. Характерная черта леса, как и всякого растительного покрова, в том, что растения, образующие леса., произрастают совместно, влияют друг на друга, находятся во взаимодействии со средой произрастания, составляют динамическое единство. Такое понимание леса впервые дано Г. Ф. Морозовым, который указывал, что «лес природное явление, включающее не только лесную растительность, но и среду её обитания». Учение Морозова о лесе легло в основу лесоведения — теоретической базы лесоводства. В дальнейшем учение о лесе развивал В. Н. Сукачев, рассматривавший лес как биогеоценоз.

В зависимости от видового состава леса, биологических особенностей важнейших растений, их возраста и определённых физико-географических условий в лесу развивается несколько ярусов растений. В сложных по составу лесах умеренного пояса различают следующие ярусы: первый, состоящий из деревьев первой величины и лесообразователей (сосна, ель, лиственница, дуб, ясень и др.), второй — из деревьев второй величины (пихта, бук, липа, клён и др.), третий ярус, или подлесок, образованный кустарниками (лещина, бересклет, крушина, калина и многие др.); нижние ярусы — четвёртый и пятый, представленные травяно-кустарничковым и мохово-лишайниковым покровами (последний иногда отсутствует). В лесах иногда встречается внеярусная растительность из вьющихся и лазящих растений. Кроме того, на стволах, пнях развиваются мхи, лишайники, многочисленные грибы и водоросли, занимающие присущую им экологическую нишу. В тропических лесах ярусов растительности обычно больше: древостой в них может состоять из 3 подъярусов, подлесок — из 2, травяно-кустарничковые покровы — из 3. Обильно представлены в них внеярусные растения, среди которых много лиан, а также мхи, лишайники на почве, стволах деревьев и кустарников. Они могут быть паразитами, сапрофитами, симбионтами, либо развиваясь на основных растениях как паразиты, либо пользуясь ими как механической опорой, либо являясь компонентами симбиоза. В каждом из ярусов лесов встречаются виды или группы видов, нередко влияющие на развитие структуры лесов и особенно на некоторые эколого-физиологические процессы, больше всего на возобновление главных и сопутствующих им древесных пород.

Длительность существования лесов на определённой территории зависит, в частности, от степени его возобновления. Различают естественное возобновление (семенное или вегетативное, порослевое) и искусственное — посевом семян или посадкой древесных пород разного состава и возраста. Всходы в лесах представлены видами растений всех ярусов, подрост — теми, которые в благоприятных условиях могут выйти во второй или первый ярусы и таким образом обеспечить смену взрослого древостоя. На всходы и подрост главных древесных пород оказывают влияние деревья верхних ярусов: они вследствие сомкнутости крон отнимают у всходов и подроста значительную часть нужного им света, атмосферной влаги, питательных веществ и таким образом задерживают их развитие, что приводит к сильному изреживанию и даже к полной гибели всходов или подроста. Однако некоторое затенение всходов и подроста имеет и положительное влияние: обеспечивается защита их от весенних и раннелетних заморозков, вымокания, ускоряется рост и вынос кроны в верхние ярусы, очищение от сучьев и пр. На лесных опушках любого участка Л., который контактирует с другими типами растительного покрова, виды древесных пород могут внедряться (чаще всего вегетативным способом) в др. типы растительности. Особенно часто это наблюдается в местах контакта леса с лугом, степью, болотом, а также в долинах рек или на их водоразделах, когда лесные породы могут продвигаться далеко на север (в тундру) или на юг (в степь). Сбрасываемые деревьями хвоя, листва ложатся плотным слоем на почву и вследствие медленного их разложения задерживают появление всходов древесных пород, ослабляют травяной покров. Такое же действие оказывает разрастающийся иногда на почве мохово-лишайниковый покров, особенно в хвойных лесах. На процессы возобновления леса оказывают влияние и животные.

В связи с различиями лесами по составу и развитию выделяют типы лесов, лесорастительных условий и вырубок. Каждый тип леса характеризуется определённым однородным составом древесных пород, кустарников, а также трав и кустарничков, мхов и лишайников. Все они развиваются в конкретных условиях среды и в совокупности определяют свойственный им тип лесорастительных условий, закономерный ход роста и развития древесных пород и их производительность, отмечаемую классом бонитета леса. Каждому типу леса свойствен тип его возобновления. Если условия для возобновления неблагоприятны, то устойчивость типа леса нарушается, он сменяется другим. Различают коренные типы леса, развивающиеся без влияния человека или таких воздействий, как массовое нападение вредителей, развитие болезней, ветровал, лесной пожар и др., и производные, образование которых явилось результатом влияния названных факторов, а также активного вмешательства человека (проведение рубок главного пользования и др. мероприятий).

Типы лесорастительных условий обычно устанавливают в районах, где древесная растительность ранее не существовала или временно отсутствует в результате сплошных рубок, лесных пожаров или др. катастрофических причин (почвенная эрозия, смыв и пр.). В этих случаях учитывают однородность факторов (климата, почвы, водного режима и пр.), а также состояние леса. Природные закономерности, установленные для типов лесов и типов лесорастительных условий, используются при ботанико-географическом (лесорастительном) районировании территории.

Таким образом, леса играют огромную роль в экономике России как источники древесины и многих видов сырья — растительного (смолы, грибы, ягоды, лекарственные растения) и животного (мясо, меха, ценные лекарственные препараты — панты, бобровая и кабарожья струя, медвежья желчь и т. п.). В жизни многих народов России лес — основная жизненная среда, на которой базируется весь уклад (финно-угорские народы, эвенки и др.). Для русского населения лес — важнейший рекреационный ресурс. В отличие от большинства западных народов, любительские сбор грибов, ягод, лекарственных растений и охота — не только экономическое подспорье, но и совершенно необходимая часть жизненного уклада. В пейзажах русской живописи и литературы, как профессиональной, так и фольклорной, леса абсолютно преобладают над другими ландшафтами.

Россия обладает самыми большими в мире запасами леса. Леса играют огромную роль в газовом балансе атмосферы и регулировании планетарного климата Земли. Общий баланс для лесов России, рассчитанный Б. Н. Моисеевым составил для углекислого газа 1 789 064.8 тыс тонн, а для кислорода — 1 299 019.9 тыс. тонн. Ежегодно в лесах России депонируется 600 млн тонн углерода. Эти гигантские объемы миграции газов существенно стабилизируют газовый состав и климат планеты.

Основные запасы лесов России концентрируются в Сибири и на Дальнем Востоке, а также на Европейском севере. Максимальные проценты лесопокрытой площади отмечаются в Иркутской области и Приморском крае, несколько ниже они на юге Хабаровского края, юге Якутии, в приенисейской части Красноярского края и в республике Коми, Вологодской Костромской и Пермской областях. Наиболее бедны лесами области юга Европейской России — Ростовская, Волгоградская, Астраханская, Оренбургская, Ставропольский край и республика Калмыкия, а также равнинные тундровые районы. Следует отметить, что на значительной части этих территорий современная лесистость заметно ниже естественной. Русские в степной зоне и крупноотгонные оленеводы на юге тундры существенно снизили площади лесов.

Площади лесов на территории России постоянно сокращаются вот уже 500 лет, но, безусловно, наиболее резко — в ХХ в. Но все же этот процесс затронул Россию в меньшей степени, чем основной мир. Считается (Виноградов и др.) [4], что в последние 10 тыс. лет было сведено 2/3 лесов Евразии. Для России этот показатель не оценивался, но он, безусловно, меньше 1/3.

Леса России, находящиеся в ведении органов управления лесным хозяйством, представлены тремя видами основных лесообразующих пород, которые в целом занимают 645,9 млн. га, или 89,9% всей покрытой лесом площади. При этом хвойные породы (сосна, кедр, ель, пихта, лиственница) занимают в целом 508,7 млн. га (70,8%); мягколиственные (береза, осина, липа, тополь, ива, ольха) — 119,7 млн. га (16,7%); твердолиственные (береза каменная, дуб, бук, ясень, клен, вяз и другие ильмовые, граб, акация белая, саксаул) — 17,5 млн. га (2,4%).

Группа «прочие древесные породы и кустарники», занимающая 72,8 млн. га, или оставшиеся 10,1% лесопокрытой площади, представлена в основном кустарниковыми насаждениями в притундровой полосе (кедровый стланик, береза кустарниковая) и почти вся (72,2 млн. га, или 99,3%) сосредоточена в Азиатской части страны.

В соответствии с народнохозяйственным и экологическим значением лесного фонда, его местонахождением и выполняемыми им функциями лесной фонд, начиная с 1943 г., разделен на три группы лесов: первую, вторую и третью, а первая группа лесов — на категории защитности.

Государственный лесной фонд — все леса на территории РФ независимо от видов собственности, целевого назначения и использования.

Группа лесов — по лесному законодательству РФ — часть государственного лесного фонда, выделяемая в соответствии с народнохозяйственным значением лесов, их местоположением и выполняемыми функциями. Различают I, II и III группы лесов.

Леса I группы — в РФ — леса, выполняющие преимущественно водоохранные, защитные и другие функции, сгруппированные по категориям защитности. (площадь — 268,7 млн. га лесного фонда страны).

Леса II группы — леса, произрастающие в районах с высокой плотностью населения, которые имеют защитное и ограниченное эксплуатационное значение (площадь — 88,7 млн. га).

Ко второй группе относятся леса в районах с высокой плотностью населения и развитой сетью транспортных путей, выполняющие средообразующие, защитные и ограниченные эксплуатационные функции, а также леса в регионах с недостаточными лесными ресурсами, для сохранения защитных функций которых требуется ограниченный режим пользования лесным фондом.

Леса III группы — леса многолесных районов, имеющие преимущественно эксплуатационное значение и предназначенные для непрерывного удовлетворения хозяйственных потребностей в древесине без ущерба для их защитных свойств. (площадь — 815,0 млн. га).

К третьей группе относятся леса многолесных районов, имеющие преимущественно эксплуатационное значение и предназначенные для непрерывного удовлетворения потребностей народного хозяйства в древесине без ущерба для экологических функций этих лесов.

Леса третьей группы подразделяются на освоенные и резервные. К резервным относятся леса, которые не вовлечены в эксплуатацию вследствие их удаленности от транспортных путей и по другим причинам. По мере строительства дорог и развития лесозаготовок резервные леса переводятся в категорию освоенных.

Таким образом, к лесам I группы относится 22,9% площади лесного фонда, ко II — 7,6%, к III — 69,5%.

За последние двадцать лет в структуре лесов произошли заметные изменения. Ощутимо уменьшилась доля лесов III группы, преимущественно за счет увеличения площади лесов I и частично II групп. Это свидетельствует, в частности, о возрастающей экологической и социальной роли лесов.

Распределение лесного фонда Иркутской области по группам лесов, по данным учета, выглядит следующим образом: на долю первой группы приходится 15 919 тыс. га (22,3%), на долю второй — 4125 тыс. га (5,8%), а леса третьей группы занимают 51 401 тыс. га, или 71,9% территории лесного фонда. В целом по стране к первой группе отнесено 21,7% лесного фонда, ко второй — 7,8 и к третьей — 70,5%. Поскольку при учете лесов распределение по категориям защитности выполнялось лишь предприятиями, находящимися в системе государственных органов управления лесным хозяйством и заповедниками, то в дальнейшем характеристика лесного фонда приводится только по этим лесофондодержателям, на долю которых приходится 96,3% лесов области. (Таблица 1., Приложение 1.)

1.2 Охрана лесных ресурсов

Охрана лесных ресурсов — мероприятия по охране лесов от пожаров, незаконных рубок леса (порубок), нарушений установленного порядка лесопользования и других действий, причиняющих вред лесному фонду и не входящим в лесной фонд лесам, а также по защите от вредителей и болезней леса; предусматривается Лесным кодексом. Эти меры осуществляются с учетом их биологических и иных особенностей и включают комплекс организационных, правовых и других мер по рациональному использованию лесного фонда и не входящих в лесной фонд лесов, сохранению лесов от уничтожения, повреждения, ослабления, загрязнения и иных негативных воздействий.

Охрана лесных ресурсов от вредителей и болезней леса обеспечивается систематическим слежением за состоянием лесного фонда и не входящих в лесной фонд лесов, своевременным выявлением очагов вредителей и болезней леса, мерами по профилактике возникновения указанных очагов, их локализации и ликвидации. Охрана лесных ресурсов от вредителей и болезней леса включает в себя следующие мероприятия: текущие, экспедиционные, аэровизуальные и другие лесопатологические обследования; общий, рекогносцировочный и детальный надзор за развитием вредителей и болезней леса; разработка авиационных и наземных мер по борьбе с вредителями и болезнями леса; организация работ по профилактике болезней леса и ликвидации очагов вредителей и болезней леса; государственный контроль за осуществлением перечисленных мероприятий.

Лесопользователи обязаны проводить лесовосстановительные мероприятия на вырубках способами и за счет средств, которые указаны в договоре аренды участка лесного фонда, договоре концессии участка лесного фонда, лесорубочном билете, ордере, лесном билете; своевременно передавать лесхозу федерального органа управления лесным хозяйством участки лесного фонда, на которых созданы лесные культуры, и другие облесенные участки.

Лесопользователи обязаны соблюдать требования к сохранению оптимальных условий для воспроизводства лесов. Эти требования должны учитываться при разработке новой техники для заготовки и трелевки древесины. Если проведение лесопользователями работ при осуществлении лесопользования отрицательно влияет на воспроизводство лесов, лесхоз федерального органа управления лесным хозяйством может приостанавливать эти работы до устранения причин нарушения указанных требований.

Лесопользователи обязаны применять при этих работах технику и технологии, в отношении которых в установленном порядке проведена государственная экологическая экспертиза и которые обеспечивают надежное сохранение и воспроизводство лесов.

Охрана лесов осуществляется наземными и авиационными методами лесхозами федерального органа управления лесным хозяйством, базами авиационной охраны лесов и другими организациями федерального органа управления лесным хозяйством. Основными задачами охраны лесов от пожаров являются предупреждение лесных пожаров, их обнаружение, ограничение распространения и тушение.

Лесные пожары в России были всегда. Большинство наших сограждан и не подозревает, как часто они возникают и благодаря каким усилиям сотен тысяч специалистов, занятых прогнозированием, обнаружением и ликвидацией огня, мы можем жить в счастливом неведении об этом грозном явлении.

Лесной фонд России составляет около 1,2 млрд. га (22% лесов мира) и уже более 200 лет является объектом хозяйственной деятельности, организованной на научной основе. До Октябрьской революции даже в относительно благополучные дождливые годы в нашей стране выгорало 600−700 тыс. га лесов, а в засушливом 1915 г. было уничтожено 12,5 млн. га. С 1931 г. для борьбы с огнем стала привлекаться авиация, а с 1972 г. — космические методы.

В последнее время в России ежегодно возникает около 30 000 лесных пожаров и сгорает по 1−2 млн. га лесов (0,2% лесного фонда). В среднем этот показатель лучше, чем во всем мире, где ежегодно 400 000 пожаров уничтожают 0,5% лесов. Мы могли бы гордиться отечественной системой лесоохраны. Однако многие специалисты считают, что количественные оценки далеки от истины. Например, Г. Н. Коровин и А.С. оценивали площадь ежегодных лесных пожаров в 5−6 млн. га. В заселенных равнинных районах России до 98% возгораний возникают по вине человека, а в удаленных северных районах в 50% случаев виноваты грозы. Ежегодно у нас около 5% лесных пожаров перерастают в угрожающе крупные, которые охватывают до 92% всех площадей, пройденных огнем. Особую опасность представляет соединение лесных пожаров с торфяными (в полной мере это ощутили на себе в конце лета 2006 г. жители Москвы и Московской области), а также выброс в атмосферу продуктов сгорания с радиационно-зараженных территорий и зон скопления особо ядовитых химических веществ.

Все отечественные специалисты сетуют на недостаток финансирования. Интересно сопоставить некоторые цифры. Из бюджета США на реализацию Национального противопожарного плана ежегодно выделялось $ 1,8 млрд., тем не менее в 2008 г. там сгорело 3,5 млн. га леса. В российском бюджете 2008 г. было выделено для борьбы с огнем 984,4 млн. рублей и сгорело 0,87 млн. га.

Российские ученые, как и их американские коллеги, делают все возможное, чтобы сдержать натиск лесных пожаров и смягчить их последствия. Более того, они делают своим союзником даже сам огонь. В 2008 г. был отмечен 70-летний юбилей доктора сельскохозяйственных наук Э. Н. Валендика, зав. лабораторией лесной пирологии Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, автора книг «Ветер и лесной пожар» (1968), «Борьба с крупными лесными пожарами» (1990), «Управляемый огонь на вырубках и в темнохвойных лесах» (2003). Ученый считает, что управляемый огонь в руках опытных специалистов может стать самым эффективным и дешевым методом сохранения, восстановления и формирования структуры сибирских лесов. В этих разработках пожар оценивается не только как разрушитель, но и как постоянно действующий природный фактор, обеспечивающий естественный ход процессов в лесных экосистемах. На 7-й Российской конференции молодых ученых в Пущине (2008 г.) А. В. Богородская из Института леса СО РАН представила работу по изучению влияния управляемого лесного пожара с заданной интенсивностью огня на микробные сообщества лесных почв.

Кроме уже названного Института леса СО РАН (Красноярск) научные исследования широкого круга проблем, связанных с происхождением, обнаружением и ликвидацией лесных пожаров, ведутся в Институте космических исследований РАН (Москва), Центре проблем экологии и продуктивности лесов РАН (Москва), Международном институте леса РАЕН (Москва), Институте солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск), Институте оптики атмосферы СО РАН (Томск) и других организациях и учреждениях России. С 1997 г. работы по мониторингу и оценке последствий лесных пожаров с помощью космических средств успешно развиваются в системе МЧС России, в структуре Всероссийского НИИ по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций (ВНИИ ГОЧС, Москва) и его подразделений в Красноярске и Владивостоке. Все эти организации связаны в единую информационную сеть, в том числе с использованием оптоволоконных каналов.

Отечественные ученые большое внимание уделяют разработке общей математической модели лесных пожаров с учетом таких существенных факторов, как влияние излучения Солнца, типа почвы и типа растительности на высыхание слоя лесных горючих материалов. Модель позволяет с помощью оценки динамики поля плотности излучения над очагом лесного пожара усовершенствовать методы его обнаружения и диагностики аэрокосмическими методами. Учитывая тот факт, что характерное расстояние между деревьями во много раз меньше, чем размеры типичного лесного массива, для математического описания лесных пожаров успешно используются методы механики сплошных сред. Главный результат моделирования — определение предельных условий, при которых процесс горения прекращается, что крайне важно для принятия решений в борьбе с огнем, а также для разработки новых способов и устройств.

Успешно ведутся научные разработки в области дешифровки изображений земной поверхности, полученных в разных спектральных диапазонах различными устройствами дистанционного зондирования, и оценки на основе таких данных состояния конкретных участков леса.

Большая и полноценная работа проводится в части создания программного обеспечения, позволяющего прогнозировать расположение на местности движущегося периметра пожара, высоту пламени и пройденную огнем площадь в зависимости от конкретных условий (скорость и направление ветра, класс пожарной опасности по условиям погоды).

Применение космических методов для нужд лесного хозяйства нашей страны начиналось еще в 1972 г. За период с 1978 по 2008 гг. с помощью этих методов был изучен лесной фонд России на площади более 350 млн. га. У истоков этой работы стоял тогда В. И. Сухих, который в одном из интервью сказал: «Сверху видно все, не только разгул огня. К сожалению, уже в 90-е гг. работы по внедрению в практику методов и технологий изучения и оценки состояния лесов на основе космической информации были, за малым исключением, практически свернуты. Так же, как и дальнейшие научные исследования в этом направлении. Лежит невостребованным, а с уходом пионеров в этой области может быть и утрачен большой научный задел» .

По словам директора Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН А. Исаева, «площадь гари на территории лесного фонда России в 5 раз превышает площадь вырубки лесов», а «размеры ежегодного ущерба от лесных пожаров соизмеримы с величиной доходов от лесного хозяйства, а в отдельные годы значительно превышают его». Что делать? В целях усиления охраны лесов от пожаров, повышения уровня противопожарной защиты лесного фонда Российской Федерации Правительство РФ постановлением от 10 января 1999 г. № 35 утвердило федеральную целевую программу «Охрана лесов от пожаров на 2005;2009 годы». Программа принята. Но каков результат? Мы вправе гордиться отечественной системой авиалесоохраны и космомониторинга, достижениями ученых. Тревожат тенденции невостребованности этих замечательных достижений теми, кто принимает управленческие решения в конкретных ситуациях. Лесной пожар — не шутка. В этом убедились летом 2009 г. жители Москвы, а в начале 2009 г. жители Канберры. Правительство США сейчас выделяет большие средства на изучение тех проблем, с которыми уже имели дело наши отечественные специалисты. По-видимому, логика событий должна вести к более тесному сотрудничеству в этой области специалистов разных стран. Может быть, если очень повезет, наши исполнительные власти обратят внимание на необходимость принятия научно обоснованных решений в вопросах сбережения лесных ресурсов страны и защите населения от пожаров и их последствий.

1. В условиях формирования новых требований к качеству информации о состоянии лесных ресурсов возникает необходимость создания информационной системы лесного хозяйства, интегрирующей информационные потоки в лесоустройстве и лесохозяйственной деятельности. В первую очередь это связано с необходимостью существенного повышения оперативности, достоверности и организованности, временной и пространственной согласованностью данных о состоянии лесного фонда. На решение таких задач ориентированы географические информационные системы (ГИС), способствующие наиболее эффективному решению научных и прикладных задач, связанных с оценкой ресурсно-экологического потенциала лесов, контроля за состоянием лесных ресурсов.

Важнейшими качествами данных, используемых в процессе принятия решений, является их актуальность, полнота и объективность. Всеми этими качествами обладают данные дистанционного зондирования (ДДЗ). Дистанционное зондирование позволяет получать наиболее свежую информацию, что особенно важно для проведения ситуационного анализа в целях выработки оптимального решения. ДДЗ служат основой для создания актуальных тематических карт, и в действительности, являются первичным источником всей современной картографической информации. Более того, современные технологии дистанционного зондирования и компьютерной обработки ДДЗ существенно превосходят возможности традиционных бумажных карт — как в отношении содержания, так и в отношении разнообразия методов визуализации.

2. Интегрированная многоуровневая ГИС мониторинга лесных пожаров и прогнозирования динамики лесных ресурсов ориентированна на решение шести основных задач:

— обнаружение пожаров;

— эффективная организация сил и средств для тушения пожаров;

— профилактика и предупреждение возникновения крупных лесных пожаров;

— расчет ущерба, причиненного уничтожением или повреждением леса в результате пожара;

— прогнозирование естественной и антропогенной динамики лесонасаждений;

— повышение уровня информированности принятия решений.

Если задачу обнаружения лесных пожаров можно решить, используя только данные наземных наблюдений, авиапатрулирования и дистанционного спутникового зондирования, то задачи борьбы и профилактики лесных пожаров, оценки ущерба невозможно решить без широкого привлечения ГИС и их наполнения соответствующими статическими и динамическими слоями. В этом смысле большая роль уделяется созданию системы прогнозирования и управления динамикой лесных ресурсов. Таким образом, осуществляется разработка ГИС как инструмента для принятия решений по охране и рациональному использованию лесов Иркутской области от пожаров, базирующейся на оперативных данных (данных спутникового дистанционного зондирования) и основополагающих данных. Последние будут включать данные, полученные на основе информации землепользования, лесоустройства, карт насаждений и данных управления.

ГИС мониторинга лесных пожаров и прогнозирования динамики лесных ресурсов создается на основе исходной картографической информации (цифровая топографическая основа масштаба 1:1 000 000), природно-хозяйственной карты, карт-схем лесхозов Иркутской области, предоставленных отделом лесопользования и воспроизводства лесов Комитета природных ресурсов по Иркутской области. Из цифровой топографической основы в карте области оставлены граница области, необходимые элементы гидрографии с дополнениями, дорожная сеть и основные населенные пункты.

ГИС предназначена для информационного обеспечения специалистов лесного хозяйства разнообразными справками о пожарах и состоянии лесного фонда Иркутской области с помощью данных дистанционного зондирования и базы лесоустроительной информации на различных уровнях. Она может применяться в качестве компьютерной базы для обучения специалистов в области природопользования и в конкретной работе при выборе рациональных путей вовлечения лесных ресурсов в хозяйственный оборот, а также для оценки экологических следствий принимаемых решений.

Информационное обеспечение управления лесными ресурсами представлено разными технологиями, реализующими этапы системного анализа, начиная от сбора и обработки данных до вариантного анализа развития ситуации, предшествующего принятию решений. Информационная подготовка решений осуществляется в процессе оперативного, текущего и фонового мониторинга, анализ стратегий обеспечивается математическими моделями прогнозирования и процедурами оптимального управления, реализованными на их основе.

Каждый этап подготовки решений (рис. 1, приложение 2.) включает исходную базовую информацию, методы, алгоритмы и программы ее тематической обработки, программное обеспечение ГИС картографического представления информации и итоговую информацию для управления. На рис. 1 приложение 1 представлены фрагменты этой общей схемы, имеющие отношение к выполняемой работе.

Оперативный мониторинг осуществляется средствами дистанционной космической съемки (AVHRR/NOAA). Обработка информации проводится методами тематического дешифрирования и нацелена в основном на выявление мест пожаров и картографирование участков, пораженных огнем. База данных результатов тематической обработки за несколько лет позволяет на основе статистической обработки выявить общие закономерности и предпосылки возникновения пожаров. В среде ГИС все результаты обработки привязываются к системе квартальной сети, что является основой идентификации очагов пожаров и в принятии решений для проведения мероприятий по их локализации и ликвидации. Средством для эффективного и оперативного принятия решений выступают высокоскоростные линии связи и передачи информации от её источника до конечного потребителя.

Среди продуктов обработки спутниковой информации можно выделить три основных типа: точечные объекты (лесные пожары) и площадные (гари крупных лесных пожаров) и точечно-пространственные (индекс пожарной опасности). Все типы объектов можно импортировать в ГИС, либо как растровое изображение с известными параметрами географической проекции, либо как табличный файл с координатами интересующего объекта и атрибутивной информацией. При работе с растровым изображением в ГИС возникает ряд неудобств, связанных с тем, что сами ГИС имеют векторную основу работы с данными. Например, отсутствует возможность изменения параметров, пересекающихся изображений наложение растровых изображений друг на друга и т. д. При импортировании табличных данных создается векторный слой, с которым можно работать также как с другими векторными слоями. К тому же, некоторые табличные данные имеют значительно меньший объем, чем растровое изображение, из которого они получены, что позволяет уменьшить время передачи данных.

Таким образом, наиболее эффективным, на наш взгляд, способом импорта результатов обработки спутниковый информации в ГИС мониторинга лесных пожаров является создание табличных файлов в ASCII формате. Так, табличное представление данных о действующих лесных пожарах, выделенных на космоснимках сокращает объем информации в сто раз. Результат детектирования очагов лесных пожаров преобразовывается в табличные формы непосредственно при обработке спутниковых данных и передается в ГИС уже в ASCII формате известной структуры.

ASCII файлы лесных пожаров имеют жесткую табличную структуру, необходимыми полями без которых невозможно импортировать данные в ГИС являются поля с координатами: широта и долгота пожара. Поля для временной привязки — дата и время пролета спутника. Дополнительные поля, которые являются информационными и могут потребоваться для дополнительной обработки — номер спутника и потоки излучения, принимаемые в пяти спектральных каналах радиометра AVHRR, установленного на ИСЗ серии NOAA.

Для определения площади гарей их картирования в пост оперативном режиме используется информация видимого диапазона в области спектра 0.8 1.1 мкм. Выбор данной области обусловлен тем, что на данный диапазон приходится максимум отражательной способности растительности. Эту процедуру лучше всего проводить весной, когда имеется значительный контраст между фоном здоровой растительности и значительно меньшим откликом сигнала гарей.

Результатом обработки детектирования гарей является промежуточный ASCII файл с набором следующих полей:

Обязательная информация, использующаяся для формирования слоя полигонного типа в файлах форматов ГИС:

а) идентификационный номер гари (1, 2, …n)

б) долгота точек контура гари в) широта точек контура гари Далее находится информация, используемая для создания атрибутов элементов слоя:

г) площадь гари.

д) широта центра гари е) долгота центра гари ж) дата и время периода действия пожара в зоне гари.

Атрибутивная информация может дополняться различными априорными информационными элементами в зависимости от конкретных требований ГИС: административный район, лесничество, квартал, тип растительности и др. На дальнейших этапах данный файл ASCII конвертируется в стандартный файл формата ГИС, средствами программного обеспечения, на основе которого создана данная геоинформационная система.

Фоновый мониторинг лесов осуществляется в системе лесоустройства (инвентаризация лесов) с использованием аэрофотосъемки и наземной таксации насаждений. Эти данные концентрируются в базах лесотаксационных данных (таксационные описания), данных квартальных итогов, в итоговых таблицах состояния лесных ресурсов по лесничествам, лесхозам и лесосырьевым базам. Последние составляют основу данных учета лесного фонда, которые ежегодно обновляются с учетом проведенных рубок и лесохозяйственных мероприятий, а также принимая во внимание площади свежих гарей. Эти площади могут выявляться с использованием оперативной космической съемки высокого разрешения.

Базы данных лесной таксации и учета лесного фонда с помощью ГИС картографически визуализируются и становятся основой для оценки лесных ресурсов (лесохозяйственного потенциала) и их текущего изменения.

Используя информацию о площади и запасах погибших лесонасаждений, оценивается ущерб, и принимаются решения об его возмещении.

В моделировании динамики леса имеется ряд особенностей, связанных со спецификой его развития — длительностью протекания процессов в древостоях, измеряемой несколькими десятками и сотнями лет, а также большим разнообразием видовой и возрастной структуры лесонасаждений. Именно поэтому при моделировании естественной и протекающей на фоне лесохозяйственного освоения динамики лесных ресурсов необходима не одна-две математические модели, а целая система разноуровневых моделей, отражающая естественную иерархию лесов как компонентов геосистем различных рангов. Именно в виде такой системы модели леса включаются в интегрированную ГИС.

Система математических моделей применяется для прогнозирования динамики лесных ресурсов, на различных уровнях в ГИС (область, административные районы, лесхозы, лесничества, кварталы). В качестве информации используются данные учета лесного фонда, удобные для анализа динамики лесных ресурсов своей частой повторяемостью и достаточной детальностью, необходимой для решения теоретических и практических задач прогнозирования с учетом последствий различного вида хозяйственной деятельности и катастрофических смен. Во внимание принимаются рубки, пожары и изъятие лесов лесного фонда в результате капитального строительства. Учитывается процесс создания лесных культур и их перевод в молодняки.

Созданные ГИС-ориентированные базы данных лесоустроительной информации привлекаются для идентификации (оценки параметров) прогнозных моделей. Расчеты с использованием моделей дают информацию о пространственной и временной изменчивости компонентов лесной растительности с учетом ее породного и возрастного состава, а также с учетом антропогенного влияния. ГИС-системы наглядно демонстрируют прогнозируемые изменения, позволяют сравнивать результаты разных стратегий управления, оценивать ожидаемые доходы и ущербы.

Низшим уровнем ГИС мониторинга лесных пожаров и прогнозирования динамики лесных ресурсов являются данные квартальных итогов и соответствующие им планы лесонасаждений. Элементарной ячейкой управления здесь становится квартал, который считается однородным по природным характеристикам участком лесной территории. Основными переменными становятся площади и запасы лесонасаждений с учетом их распределения по группам возраста. Система кварталов определяет пространственную дифференциацию лесных ресурсов, что лежит в основе планирования размещения лесосек и картографирования состояния лесов по агрегированным показателем как на текущий момент, так и с помощью моделей — на перспективу.

В ходе создания интегрированной многоуровневой ГИС мониторинга лесных пожаров и прогнозирования динамики лесных ресурсов разработан электронный вариант квартальной сети Усть-Илимского, Братского, Чунского районов Иркутской области (рис. 3). Представление результатов спутникового зондирования в ГИС обеспечивает знание географических координат объекта — его широту и долготу. Однако основная часть информации по лесоустройству представляется в системе координат лесничество-квартал. Следовательно, для достижения однозначности в представлении информации необходимо иметь возможность легко конвертировать данные из одной системы координат в другую. Для решения этой проблемы был создан электронный ГИС — слой квартальной сети лесничеств для территории вышеупомянутых районов.

Оцифровка производилась дигитайзером по природно-хозяйственной карте района, составленной предприятием «Сибэкокарта». Привязка границ кварталов осуществлялась по имеющимся слоям рек и границ авиаотделений в масштабе 1:200 300. В результате были получены электронные слои лесхозов, лесничеств и кварталов. Квартал в большинстве случаев имеет форму прямоугольника с размерами два на три километра.

Минимальным графическим объектом, по которому возможно получение содержательной информации, является квартал. Структура поквартальной информации, используемая в системе, содержит основные агрегированные характеристики квартала.

Слой лесхозов и кварталов связан с таблицами, в которых отображаются атрибуты каждого лесхоза и квартала. Атрибутивная таблица тематического слоя лесхозов содержит 35, а слой кварталов — 62 поля. В качестве источников данных для заполнения таблиц использовались квартальные итоги лесничеств, редоставленные отделом лесопользования и воспроизводства лесов Комитета природных ресурсов по Иркутской области.

Таким образом, имея электронный (ГИС) вариант квартальной сети, появляется возможность привязки объектов с известными географическими координатами в координатной системе лесничество-квартал и обеспечивается совмещение картографической базы данных с лесоустроительной, на основе которой решаются задачи тематического картографирования с выбором окраски и формирования необходимых документов.

Создание интегрированной многоуровневой ГИС мониторинга лесных пожаров и прогнозирования лесных ресурсов Иркутской области обеспечивает наглядное отображение пространственной и временной изменчивости состояний лесных ресурсов, быстрое и эффективное обнаружение лесных пожаров. Оперативное обновление такой информации на местах и представлением ее в информационные центры области совместно с космическим мониторингом позволит перевести учет состояния лесных ресурсов на более дробный уровень, что повысит качество контроля за их использованием и ответственность пользователей. В целом, данная геоинформационная система должна способствовать обеспечению управленческой деятельности, необходимой для эффективной защиты и рационального использования лесов Иркутской области, учета экологических факторов и местных условий хозяйствования.

Ущерб от лесных пожаров в Иркутской области за последние пять лет превысил 30 млн. долларов, или около 1 млрд. рублей. Если за предыдущие пять лет (2003;2008 гг.) огнем было пройдено 159 тыс. га, то в 2009 году к 15 июля пожарами было повреждено и частично уничтожено 168,225 тыс. га. Это больше, чем за все пятилетие.

Как отмечают специалисты, полный ущерб, наносимый лесными пожарами, подсчитать очень трудно. Официальные методики расчета основаны на потере только одного лесного ресурса — древесины на корню. Утрата биоразнообразия, сгоревшие ягодные территории, погибшие или вынужденные оставить места своего обитания животные, рекреационные ресурсы, неполученная прибыль лесозаготовителей и уж тем более испорченные огнем ландшафты в рубли не переводятся и не находят отражения в финансовой статистике. Даже если от лесных пожаров сгорают промышленные или хозяйственные объекты и населенные пункты, понесенные убытки фиксируются по иным критериям и в общий ущерб от лесных пожаров не включаются.

1.3 Проблемы развития лесной отрасли Обладая реальным потенциалом для роста и развития своей лесной отрасли, Россия в то же время сталкивается с серьезных проблем и рисков, без преодоления которых дальнейшее устойчивое развитие отрасли невозможно.

Проблемы реформирования институциональной и нормативно-правовой базы лесного сектора в России (как и во многих других странах) проистекают из недостаточного учета двойственности характера функций и ценности лесов. С одной стороны, леса являются типичным примером уязвимого «общественного блага» национального и глобального уровня, управление которым со стороны общества должно проводиться в целях долгосрочного поддержания функций биоразнообразия, поглощения атмосферного углерода, экологических и социальных ценностей. С другой стороны российские леса являются существенным ресурсом социально экономического развития страны, а также преодоления бедности в целом в ряде зависящих от леса сельских регионов России. Эти два вида ценностей не являются взаимоисключающими, однако требуют наличия хорошо организованной, территориально распределенной, достаточно финансируемой, мотивированной и обученной лесной администрации, которая работает на сохранение общественного блага и в тоже время обеспечивает необходимые стимулы для ответственного участия частного сектора. В этой связи все излагаемые ниже проблемы следует рассматривать в контексте необходимости разработки политики, позволяющей обеспечить баланс между этими разными функциями лесов.

Стремительные темпы социально-экономического развития последних лет оказали мощнейшее влияние на лесную отрасль России. Сложившаяся нормативно-правовая и институциональная база лесного сектора более не в состоянии обеспечить интеграцию потребностей растущего частного сектора и базовые требования к устойчивому управлению лесами и сохранению биологического разнообразия. Бизнес предпринимает серьезные усилия для обеспечения устойчивого и долгосрочного доступа к сырью, что является ключевым фактором для принятия обоснованных инвестиционных решений. Вместе с тем в основе большинства арендных договоров лежат совмещенные хозяйственные обязательства лесной администрации (детальное планирование лесопользования, меры по восстановлению лесов) и бизнеса (лесозаготовки), что не способствует созданию необходимых стимулов для соответствующей реализации принципов неистощимого лесопользования. В настоящее время потенциал российского лесного ведомства не вполне достаточен для соответствия требованиям рыночной экономики и принципам конкуренции. Сложившаяся практика арендных отношений в лесу и имеющийся технический потенциал не позволяют обеспечить ни детальное планирование лесопользования на принципах ландшафтного управления, ни лесовосстановительные мероприятия на вырубленных участках лесного фонда, ни надлежащий контроль за лесопользованием. За последние два года были сформулированы новые подходы к аренде участков лесного фонда, в которых предусматривается более высокий уровень участия арендаторов на всех этапах цикла управления лесами. Вместе с тем следует отметить отсутствие достаточного опыта в организации и проведении конкурсных торгов, а также в согласовании финансовых критериев конкурсного отбора с требованиями качества лесопользования. Существующий в настоящее время уровень контроля надзора в области лесопользования не отвечает этим требованиям, в результате чего целый ряд таких острых проблем, как борьба с лесными пожарами и вредителями, а также с незаконными рубками должным образом не решается.

В условиях расширяющегося международного рынка лесной продукция лесной отрасли России должна будет приспосабливаться к усиливающимся требованиям социального экологического характера в рамках той или иной международной признаваемой системы лесной сертификации. Необходимо также отметить продолжающееся смешение применяемых в России конкурирующих схем лесной сертификации, что также является одним из факторов снижения заинтересованности к российской лесной продукции со стороны экологически чувствительных международных рынков.

В настоящее время уровень доходов от лесопользования, направляемых в бюджеты разных уровней, не соответствует возросшему уровню эксплуатации лесных ресурсов и, соответственно, не обеспечивает объемы финансирования, которые требуются для улучшения качества управления лесами и охраны. Сохраняется резкий дисбаланс между ценами на древесину на корню и международными ценами на соответствующую продукцию. Требует укрепления и совершенствования механизм сбора платежей. В результате этого возможности российского лесного ведомства по исполнению важнейших функций управления лесами (воспроизводство, планирование), охраны лесов от пожаров и контроля за проведением лесохозяйственных работ явно ограничены. Такое положение самым негативным образом сказывается и на уровне финансирования особо охраняемых природных территорий, а также других важнейших функций леса как общественного блага. Дефицит финансирования лесоуправления создал дополнительные условия для развития коррупции и незаконных рубок. Санитарные рубки и рубки ухода, практикуемые на местном уровне лесхозами с основной ориентацией на пополнение собственных оборотных средств, привели к снижению качества лесов.

Во многих странах мира экономическое давление со стороны нерегулируемой лесной торговли в сочетании со слабостью управленческого и административного потенциала на местном уровне (лесхозы в случае России) порождает серьезные проблемы снижения управляемости лесопользования, что способствует широкому развитию практики незаконных рубок. В России коррупция и незаконные рубки также считаются одной из серьезных проблем, из-за чего государство (собственник леса) недополучает доходы, требуемые для обеспечения экономического развития страны и реинвестирования в лесные ресурсы, что в свою очередь ведет к сокращению лесных ресурсов. Не существует общепризнанного определения всех различных форм коррупции и незаконных действий в лесном секторе. Такие действия могут предприниматься представителями органов государственной власти и управления в личных и общественных интересах, а также представителями бизнеса в целях получения коммерческих преимуществ. На международном уровне общий невысокий уровень управляемости в лесном секторе России, характеризуемый длительными и непредсказуемыми процедурами взаимодействия с органами управления, критическим отношением к лесной продукции России на экологически чувствительных международных рынках, неопределенностью производственных издержек, рассматривается как одно из самых серьезных препятствий для развития предпринимательской деятельности и привлечения инвестиций в отрасль.