На 22 юни 2015 г. д-р Теодора Минкова от Департамент за управление на природни ресурси на щата Вашингтон, САЩ представи в Биологически факултет на Софийски университет в гр. София лекция на тема: Кой се адаптира при управлението на горите? Екологичен мониторинг, защитени видове и адаптивно управление на горски хабитати в щата Вашингтон, САЩ Лекцията представя теоретичен и приложен опит при управление на гори и обитаващите ги животински видове в щата Вашингтон, САЩ. Защитените видове обитаващи горите са няколко вида птици, сьомги, росомаха, канадски рис, вълк, кафява мечка гризли и др. Лекцията включва кратка историческа справка на собствеността и управлението на горите в щата и съвременното състояние на горския фонд, преглед на основните типове мониторинг и на планирания процес за адаптивно управление; успехи и предизвикателства. Лекцията беше организирана от Институт по биоразнообразие и екосистемни изследвания към Българската академия на науките. Д- р Теодора Минкова е завършила магистратура по зоология в Биологическия факултет на СУ „Св. Климент Охридски“ през 1993. За кратко работи в Софийската зоологическата градина. От 1994 до 2002 г. е научен сътрудник в Института по Зоология – БАН (сега ИБЕИ – БАН). През това време развива и защитава докторантура върху организацията на съобщества от дребни бозайници под ръководството на доц. д-р Васил Попов. От 2003 година работи като еколог в Департамента за управление на природни ресурси на щата Вашингтон, САЩ. Първоначално води програма за мониторинг на местообитанията на защитена горка улулица и изработва план за управление на местообитанието на канадския рис на щатските земи във Вашингтон. От 2010 година ръководи програма за приложни научни изследвания в експериментална щатска гора с площ

1. Фото: Curry

2. Кой се адаптира при управлението на горите?
Екологичен мониторинг, защитени видове и адаптивно
управление на горски хабитати в щата Вашингтон, САЩ
Теодора Минкова
Департамент за управление на природни ресурси на щата Вашингтон, САЩ
22 юни, 2015

3. Биологически факултет, 1987-1993
Магистратура по зоология, 1993
Научен сътрудник, 1994-2002
Докторантура по екология, 2002
Еколог, ръководител на научно-
изследователска програма, 2003-
Биографична справка

4. Съдържание
• Географска, екологична и историческа справка на щата
Вашингтон;
• Защитени животински видове обитаващи горите;
• Горски практики и съвременно състояние на горския фонд;
• Основни типове мониторинг;
• Формализиран процес на адаптивно управление;
• Успехи и предизвикателства в прилагането на адаптивно
управление на горите.

5. Защо тази лекция?
• Обмяна на опит
• Повод за размисъл
Законите и тяхното приложение може да са различни, но
еколологичните механизми и екологичните проблеми са сходни.

6. Географска справка
Щат Вашингтон
Площ: 170, 939 кв. км
Население: 7.1 милиона
Икономика: информационни технологии
(Microsoft, Amazon, Expedia…), Боинг,
селско стопанство, дърводобив

7. Среден годишен валеж 1961-1990

8. ТихияОкеан
Влажнагоранаумеренитеширини
Степ
Горските
зони са
повлияни от
океана и
нивото на
валеж

9. Крайбрежна влажна иглолистна гора
Picea (смърчове)
Pseudotsuga
(двугласки ели),
Tsuga (канадски
ели), Thuja plicata
Ускорен разтеж
Гигантски дървета
Структурно
разнообразие
Главни природни
нарушения:
ветровали
(windthrow)Снимка : Bob Berwyn

10. Снимка : Robert Van Pelt
Снимка: Sabra Hull

11. Суха иглолистна гора
Pinus ponderosa,
Tsuga, Pseudotduga,
Abies
Основни природни
нарушения:
горски пожари,
последните
десетилетия с
променена честота

12. Сьомги (Salmonidae)
Oncorhynchus tshawytscha
Голямо видово
разнообразие
Икономическо и
културно
значение
Отделни
популации за
защитени
Oncorhynchus kisutch
Oncorhynchus nerka

13. Земноводни
Ascaphus montanus Dicamptodon copei
Rana pipiens
Снимка: Теодора Минкова Снимка: Теодора Минкова
Голямо видово
разнообразие
на саламандри,
жаби и тритони
особено в източен
Ващингтон
26 вида в щата
Taricha granulosa

14. Влечуги
Thamnophis ordinoides
Снимка: Теодора Минкова
Ограничено
видово
разнообразие в
западен
Ващингтон
28 вида щата
Charinna bottae
Elgaria coerulea

15. Птици
.
Снимка: Nature Conservancy
Falco peregrinus
Haliaeetus
leucocephalus

16. Птици
Снимка: Christopher Montero
Снимка: USFWS
Brachyramphus marmoratus
Strix occidentalis

17. Дребни бозайнициDidelphis virginiana
Glaucomys sabrinus
Aplodontia rufa
Marmota olympus
Castor canadensis
Erethizon dorsatum

18. Едри бозайници
Снимка:Robert Potts
Снимка: Peter Vogel
Lynx canadensis
Lynx rufus

19. Фото: WDFW
Фото: WDFW
Едри бозайници

20. Фото: WDFW
Фото: PNW Research Station
Едри бозайници
Canis lupus
Gulo gulo

21. Едри бозайници
Снимка:: Scott Horton
Снимка: Teodora Minkova
Cervus canadensis
Martes pennanti

22. Собственост
на земята

23. Експлоатация на гората
Минимално ползване от
индианските племена:
главно Thuja plicata за строеж,
канута, кошове, и дрехи.
1900 г.

24. Европейските заселници
пристигат в края на 19 век
Дървосеч около 1900 г.

25. Дървосеч през 1960
• Интензифициране на дървосечта в
средата на 20ти век
• Пик в края на 70те, началото на
80те
• Идея за неизчерпваем ресурс
• “Инженерен” подход
“Cut it down, burn it black, bring it back”

26. Преди европейските заселници
Ландщафтът е
променян от природни
нарушения с
определена честота и
интензитет.

27. Photo Mitchell Vorwerk
Снимка: EPA
• Гола сеч
• Липса на буферни
влажни зони (riparian
buffers)
• Монокултура
• Интензивна
обработка с тор,
хербициди, …
• Кратка ротация (40 г)
•Липса на
ландшафтно
планиране
1940 – 1990:

28. Законовата основа за защита
на горски хабитати:
Endangered Species Act (1973)
Strix occidentalis - защитен
през 1990
Brachyramphus marmoratus -
защитен през 1992

29. 70 250 500 750150
Първоначално природозащитените усилия
се фокусират върху вековните гори

30. Постепенно фокусът се разширява и включва:
 Качество на водата (water quality)
 Хидрологични режими (hydrologic regimes/regulation)
 Почвена продуктивност (long-term soil productivity)
 Защита от ерозия (protection from erosion and landslides)
 Устойчивост на екосистемите (еcosystem resilience)
 Намаляване на въглеродните емисии (carbon storage)

31. Промяна в пространствената и времева перспектива:
Други сукцесионни етапи, не само вековни гори
Екологични процеси на ниво ландшафт (напр.
цели водохващания): зрялост на гората (hydrologic
maturity), екологични коридори (wildlife corridors)
Важността да се отчитат и да се работи с
природни нарушения (напр. горски пожари)

32. Промяна в модела на мислене
по отношение на горското
стопанство

33. Puettmann et al 2015

34. На ниво гора (stand level):
Защита на влажните зони
Единични дървета (leave
trees) оставени за
структура и ползване от
животни
Мъртви дървета (dead
wood) оставени за
хабитат
Как изглежда “ecological forestry”?
преди
сега

35. Leave trees (clumped)
Dead down wood
Dead standing wood (snag)

36. Просичане с цел създаване на
структурно разнообразие
(Thinning to increase structural complexity)
Snag creation through
girdling
Снимка: Теодора Минкова
Снимка: Теодора Минкова

37. Thinning and prescribed
burn to reduce fuel
loading
Снимка: Теодора Минкова
Снимка: Теодора Минкова
Просичане и планиран, контролиран,
нискоинтензивен пожар с цел намаляване на
дървесния материал подхранващ пожарите

38. На ниво ландшафт
(landscape level):
Разнородна горска
покривка
Различни възрасти
Различни дървесни
видове
Екологични коридори
за животни (wildlife
corridors)
Как изглежда “ecological forestry”?преди
сега

39. Много от тези подходи и техники за управление
на гората не са тествани
Необходими за приложни изследвания и мониторинг
за да се оценят:
• Въздействията им върху хабитатите
• Въздействията им върху животинските видове
• Икономическите ефекти
• Технологичната приложимост (operational feasibility)
• Социалната приемливост (social acceptance)

40. Екологичен Мониторинг: Определение
Продължително набюдение, оценка на състоянието и
прогноза на изменението на екологичните системи.

41. Основни типове мониторинг
• Implementation - прилагат ли се управленческите практики
както е одобрено (напр. каква е ширината на влажни зони
оставени край потоците)
• Effectiveness – развиват ли се хабитатни елементи след
управление както е предвидено (напр. появява ли се
етажност на горския склоп)
• Validation – животинските видове реагират ли на
новосъздадените условия както се очаква (напр. горските
улулици гнездят ли в активно управлявани гори)

42. Управление и мониторинг
WADNR 2013

43. Основни мониторингови подходи
• Пасивен – наблюдава се резултат от един (обикновенно
общоприетия) метод за управление
• Активен – сравняват се няколко алтернативни метода
– по-сложен
– по-скъп
– дава причинно следствена връзка
– дава алтернативи
… scientific uncertainty ≠ risk of litigation …
Подходът и обхватът на мониторинг зависят от риска и
несигурността в крайния резултат (risk and uncertainy)

44. WADNR, 2013
Projected Change in Riparian Conditions in the Olympic
Experimental State Forest in Decade 9 of the Forest Land Plan Прогнози за
хабитатно
състояние в
резултат на
план за
управление
на гората
(извадка от
Environmental
Impact Analysis )

45. Главна хипотеза на монитринговото изследване
Habitat score
Frequency(proportionofwatersheds)
Trend over time
improved degraded Minkova et al. 2012

46. MonitoringIndicators
Sediment
production and
transport
Mature forest in uplands
and riparian areas
Wood production Large trees in riparian
forest
LWD in streams
Distribution & size of LWD in
stream
Mechanisms of Habitat Change ResultingHabitat Attributes
Forest cover in riparian
forest
Microhabitat
conditions in
riparian forest
Riparian and
uplands forest cover
Air temperature and humidity
Gravel composition
Bank erosion
Nutrient/chemica
l turnover
Hydrologiccycle
Solar energy
input
In -stream sediment
Channel
morphology
Channel dimensions (width,
depth, sinuosity)
Debris flows and other
landslides
Nutrient input to
streams
Leaf litter in streams
Peak flow
Heat delivery and shade
in stream
Water temperature
Water temperature
Water quantity and flow
patterns in streams
Ground water and
wetlands
Summer low flow
Pools
Natural and AnthropogenicDisturbances
Wood transport
to stream
Humidity (air)
Forest stand conditions (tree
table)Hydrologic maturity
Wood delivery
Surface erosion
Water storage and yield
in uplands and riparian
areas
Confinement and gradient
Distribution and abundance of
spawning gravel
Stream discharge
Stream shading
Ecological Process
Floristics
Turbidity
Amount of leaf litter in
streams
GIS layers of wetlands
Концептуален
модел за
избор на
мониторин-
гови
индикатори
Minkova et al. 2012

47. Target population: 601 basins (size 70 -1760 ac)
Sample: 50 OESF basins + 4 reference
basins in the Olympic National Park
Field sampling at the
basin’s outlet
Sample reach: 100+ m of fish bearing
stream and riparian area
Spatial Study Design
Minkova et al 2012

48. Пример за пасивен effectiveness мониторинг:
Ефективността на просичане (thinning) за възстановяване на
структирни хабитатни елементи
?13 години
Bigley 2010

49. Long-Term Ecosystem Productivity Study
Пример за активен
effectiveness
мониторинг:
Tестване ефективността
на различни нива
просичане, различни
дървесни видове и
различно количество
оставена мъртва
дървесина върху
продуктивността на
почвата
Bormann et al 1994

50. Пример за validation
мониторинг:
Как рисовете ползват ландшафт
управляван за дърводобив

51. Какво правим със събраната информация?

52. Управление и мониторинг
WADNR 2013

53. Адаптивно управление на природни ресурси
Стуктуриран, итеративен процес на взимане на решения за
управление на прородни ресурси при наличие на несигурност
в крайния резултат. Процесът цели намаляване на
несигурността чрез провеждане на систематичн мониторинг.
A formal process for continually improving management practices by
learning from the outcomes of operational and experimental
approaches (Bunnel and Dunsworth 2009)
• Holling (1978)
• Walters (1986)
• USDI Technical Guide on Adaptive Management (2007)

54. оценка на
проблема
решение за
управление
приложение
мониторинг
анализ на
резултатите
промяна
Адаптивно управление: процес
от USDI Adaptive Management Technical Guide
(Williams et al. 2007)

55. Алтернативни подходи за управление на природни ресурси:
• Предпазване (precautionary approach)
• Проба и грешка
• Адаптивно управление
Моята организация е избрала адаптивно управление, защото:
• Трябва да управлява въпреки несигурността за екологичния ефект
• Може да прилага и поддържа мониторингови проекти
• Има подписан договор (Habitat Conservation Plan), който изисква адаптивно управление
Защо да изберем адаптивно управление?

56. Предизвикателства проприлагането на
формализиран процес на адаптивно управление
• Приемане на несигурността (embracing uncertainty)
• Дълъг цикъл на адаптивно управление
• Големи мащаби и променливост на средата
• Страх от експериментиране
• Програмен подход (не само единични проекти)
• Финансиране
• Задържане на вниманието

57. Уъркшоп по адаптивно
управление в
Северозападна Америка,
май 2015

58. Науката не управлява природните ресурси,
хората ги управляват.

59. Отношението към
природата и
природозащитата
се е променило
през последните 50
години и
продължава да се
променя.
G M Mace Science 2014;345:1558-1560
Published by AAS

60. Промяната продължава, готови ли сме да се адаптираме?

61. Photo: DNR/Scott HortonPhoto: DNR/Scott Horton

62. Steep, erodible terrain
Dense network of streams
Major natural disturbance – wind
1 KM
LiDAR modeled stream flows

65. Ribe 2010
Studies of public acceptance of harvest approaches