ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ БОБРОВ В КРАСНОЯРСКОМ КРАЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОЭФФИЦЕНТА ГУСТОТЫ РЕЧНОЙ СЕТИ

АННОТАЦИЯ

В статье описан метод быстрой оценки численности речного бобра (Castor fiber) на основе коэффициента густоты речной сети, рассчитанного в среде QGIS. Для демонстрации подхода выбраны пять районов Красноярского края с максимально детализированной картографией водотоков. Результаты показывают суммарную численность в 5 287,53 особей. Обсуждаются достоинства и ограничения метода, а также перспективы его расширения на лесохозяйственные участки при использовании аэрофотосъёмки.

Ключевые слова: бобр речной, оценка численности, густота речной сети, бонитет.

Введение

Точный мониторинг численности речного бобра крайне важен для оценки влияния этого вида на экосистемы водоёмов и прибрежных лесов. Традиционные полевые методы (обходы, фотоловушки, учёт строений) трудоёмки и дороговаты. Мы предлагаем GIS‑основанный подход, позволяющий быстро получить приблизительную оценку численности по косвенному показателю – протяжённости всех водотоков в заданной территории.

Материалы и методы

Для минимизации ошибок метода и демонстрации его перспективности были отобраны пять районов с наиболее качественно оцифрованными водными объектами в OpenStreetMap:

• Берёзовский
• Боготольский
• Дзержинский
• Канский
• Козульский

Вначале была выбрана территория Красноярского края, на которой выделены вышеперечисленные муниципальные районы. Это было сделано с использованием слоев административных границ, доступных в открытых источниках. В качестве исходных данных для анализа речной сети были использованы слои riverways и stream из OpenStreetMap, которые содержат информацию о водотоках (реках, ручьях и других водоемах) на территории региона. Эти слои включают как крупные реки, так и мелкие потоки, что позволяет детально исследовать водные ресурсы. Для того чтобы рассчитать коэффициент густоты речной сети (км/км²) для каждого района, был использован калькулятор полей в QGIS, который анализирует пространственные данные. Это позволило получить точное количество километров водотоков на единицу площади для каждого района Красноярского края.

Для каждого района была рассчитана протяженность водотоков, используя коэффициент густоты речной сети и площадь района. Этот расчет дал представление о длине всех водоемов в пределах района.

Определение класса бонитета

Для определения класса бонитета был использован следующий подход:

• Класс I (высокий бонитет): районы с высокоразвитыми речными системами, хорошей кормовой базой и благоприятными климатическими условиями.
• Класс II (средний бонитет): районы с умеренной густотой водоемов и с некоторыми ограничениями в кормовой базе или доступности крупных рек.
• Класс III (низкий бонитет): районы с малым количеством рек, труднодоступными водоемами или горными районами, что ограничивает возможность обитания бобров.

Расчет численности бобров

Для расчета численности бобров была использована информация о плотности населения бобров, взятая из статьи "РЕСУРСЫ РЕЧНОГО БОБРА (CASTOR FIBER LINNAEUS, 1758) В КРАСНОЯРСКОМ КРАЕ" (автор Владышевский А.Д.). Согласно этой статье, плотность бобров для каждого класса бонитета составляет:

• Класс I: 1 особь на 1 км водотока
• Класс II: 0,2 особи на 1 км водотока
• Класс III: 0,05 особей на 1 км водотока [1, с. 37]

Для каждого района численность бобров была рассчитана, умножив протяженность водотоков на плотность для соответствующего класса бонитета. Суммарная численность бобров по пяти районам Красноярского края составила 5 288 особей.

Для выбранных «качественных» районов принят единый класс бонитета I (наиболее благоприятные условия для бобра). Плотность населения по Владышевскому А.Д. принята как 1 особь на 1 км водотока.

Численность в каждом районе:

где: Ni – численность особей;

Li – протяженность водотока.

Таблица 1.

Расчет численности бобра в 5 регионах

Достоинства метода

• Метод позволяет быстро провести анализ и получить результаты, поскольку все расчеты можно автоматизировать с использованием программы QGIS.
• Процесс довольно прост в реализации и не требует сложных вычислений или специализированного оборудования. Все данные доступны в открытых источниках, таких как OpenStreetMap.
• Используемые данные о речной сети и площади районов доступны в открытых источниках, что делает метод доступным для использования в любых регионах.

Недостатки метода

• Включение водотоков любой длины может привести к некоторым неточностям в расчетах, поскольку мелкие (<10км) и непроточные водоемы могут завышать коэффициент густоты.
• Точность расчетов сильно зависит от качества и актуальности картографических материалов, используемых для анализа. Ошибки в слоях riverways и stream могут повлиять на точность данных.
• В данном методе используются данные некоммерческого веб-картографического проекта OpenStreetMap, его основным достоинством является свободное и бесплатное пользование платформой, что дает, всем без исключения, пользователям редактировать картографические материалы, это потенциально может негативно сказаться на точности предоставляемых данных. Несмотря на то, что проект имеет определенную модерацию, этот факт нельзя полностью исключать при интерпретации результатов расчета.

Перспективы

С внедрением высокоточной аэрофотосъёмки и LiDAR ¾ данных детализация векторных слоёв riverways / stream значительно улучшится. Отрисовка малых ручьёв позволит точнее рассчитывать коэффициент густоты сети и, соответственно, численность. Предполагается, что в будущем методика может применяться не только к административным единицам, но и к выделенным водохозяйственным участкам, что сделает её универсальным инструментом для оперативного мониторинга популяции речного бобра.

Заключение

GIS‑ориентированный подход к оценке численности Castor fiber на основе коэффициента густоты речной сети демонстрирует высокую оперативность и удобство. При выборе территорий с качественной картографией метод даёт реалистичные оценки численности (5 287,53 особей для пяти районов). Улучшение качества исходных слоёв позволит в будущем расширить его применение и снизить погрешность.

Список литературы:

1. Владышевский, А. Д. Ресурсы речного бобра (Castor fiber Linnaeus, 1758) в Красноярском крае / А. Д. Владышевский // Ресурсы дичи и рыбы: использование и воспроизводство : Материалы I Всероссийской (национальной) научно-практической конференции, Красноярск, 20 декабря 2019 года / Отв. за выпуск Владышевская Л.П.. – Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет, 2020. – С. 35-38. – EDN JGWJBW.