О работе второго международного семинара по базам данных растительности Арктики, Прага, Чешская Республика, 30-31 марта 2017 г

Для объективной оценки биоразнообразия Арктики и значительного увеличения эффективности его изучения необходимо создание и развитие современных общедоступных информационных систем, которые оперируют биологическими данными.

Несмотря на существенный прогресс и успехи информационных технологий в науке о растительности, доля баз геоботанических данных для российской Арктики в европейских и глобальных ресурсах невелика, как и количество опубликованных геоботанических описаний. Международное сотрудничество и создание циркумполярных баз данных и прочих информационных ресурсов имеет огромное значение для изучения арктического биома, что показал очередной семинар по изучению и классификации растительности Арктики, который прошел с 30 по 31 марта в Праге, в здании Чешской Академии наук. Финансовую и орга- низационную поддержку оказали Международный комитет по науке в Арктике (International Arctic Science Committee, IASC), Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA), международная организация «Сохранение арктической флоры и фауны» (Conservation of Arctic Flora and Fauna, CAFF) и Университет Аляски в Фэрбенксе. В семинаре приняли участие 29 человек из приарктических государств Канады, Норвегии, России и США, а также из Германии, Голландии, Швейцарии, Чехии и Словакии. Несмотря на небольшое количество участников, доклады и обсуждения семинара можно рассматривать как своеобразный срез современного состояния и перспектив науки об арктической растительности. Основные цели семинара — обсуждение создания базы данных (БД) геоботанических описаний в Арктике, необходимой для последующей классификации растительности Арктики, и гармонизация используемых в Северной Америке и европейских странах подходов к созданию таких баз и к классификации растительности.

История этих конференций берёт начало в 1992 г., в Боулдере, штат Колорадо, США, где состоялся первый семинар по классификации арктической растительности. На нём Россию представляли Б.А. Юрцев, Н.В. Матвеева, В. Ю. Разживин, А.Е. Катенин (БИН им. В.Л. Комарова РАН) и Н.Е. Королёва (ПАБСИ КНЦ РАН). Период 1990-х гг. был временем «открытия» науки о растительности бывшего СССР для Запада, когда российские ботаники активно выезжали за рубеж на научные конференции, Арктика становилась районом интенсивного международного сотрудничества: в морских и наземных экосистемах российской и американской Арктики работали экспедиции с участием учёных из разных стран. Чрезвычайно важным достижением этого международного научного сотрудничества стала карта растительности циркумполярной Арктики (Circumpolar Arctic Vegetation Map, CAVM) [1]. Мэрилин Уокер (Боулдер, США) рассказала о первых международных семинарах по классификации растительности Арктики, о том, какое влияние на её научное мировоззрение оказали статьи Б.А. Юрцева и сотрудничество с российскими исследователями во время совместных экспедиций в Арктике.

Организатор семинара Скип Уокер (Фэрбенкс, США) определил основные задачи: ознакомиться с европейским и российским опытом создания баз геоботанических описаний как основы классификации растительности Арктики (Arctic Vegetation Classification, AVC), составить представление о наличии и состоянии баз описаний в каждом из секторов Арктики, определить возможность объединения национальных БД в единую панарктическую базу, которая должна стать основой для классификации растительности и для создания арктиче- ского продромуса известных синтаксонов. Автор представил базу данных Arctic Vegetation Archive (AVA-AK) в американском секторе Арктики [2], которая включает более 3000 описаний из 24 региональных баз Аляски и северной Канады, а также проанализировал соотношение типов тундровых местообитаний и известных классов, порядков и союзов арктической Аляски.

Милан Хытры (Брно, Чехия) рассказал об информационной системе (ИС) для хранения и управления данными о растительности Европы (European Vegetation Archive, EVA, как основе для обзора растительности Европы. EVA формируется с 2014 г. и в настоящее время включает более чем 1.3 млн. геоботанических описаний из около 70 национальных и региональных БД. Особое внимание докладчик уделил возможным связям EVA с базой данных растительности Арктики (AVA), так как арктическая растительность до сих пор недостаточно представлена в базе EVA, что говорит о необходимости взаимодействия двух проектов. Работа над созданием базы описаний EVA была тесно связана с другим европейским проектом — созданием и публикацией иерархической классификации растительности Европы EuroVegChecklist [3], который потребовал 15 лет интенсивной работы и сотрудничества наиболее авторитетных специалистов-геоботаников из 16 стран.

Стефан Хеннекенс (Вагенинген, Нидерланды) рассказал о третьей версии программы Turboveg v3 . Эта программа является основой для ИС EVA и используется многими российским геоботаниками для хранения и обработки геоботанических данных. Обновлённая третья версия программы позволит выбирать массивы данных для обработки их в других программах и форматах, например, в JUICE, GIS и Excel, а также редактирования, например, при помощи встроенных карт Google Maps.

Тему программного обеспечения продолжил доклад Любомира Тихого (Брно, Чехия) с соавторами о функции формализованной классификации в программе JUICE , которая может быть полезна при классификации растительности на любом уровне иерархии и основана на автоматизации процесса выделения и определения синтаксонов [4].

Доклад менеджера проекта базы данных растительности AVA-AK Эми Брин (Фэрбенкс, США) с большим коллективом соавторов содержал подробную характеристику этой БД, которая была создана в ответ на требование времени — в связи с нуждами инвентаризации растительности и охраны природы в условиях промышленного освоения американского сектора Арктики, а также глобальных изменений климата [5]. Также важной причиной стала необходимость оцифровки и сохранения имеющихся данных о растительности, кото- рые иначе могли бы быть утрачены. Основой для создания и наполнения AVA-AK стали объединённая панарктическая флора сосудистых растений, мхов, печёночников и лишайников, программное обеспечение Turboveg и необходимая картографическая информация. Помимо данных о растительном покрове для каждого геоботанического описания в базу вносится информация о местонахождении участка, подробная характеристика условий местообитаний и антропогенного воздействия. Частично данные БД AVA-AK инкорпорированы в национальную базу геоботанических данных США VegBank .

Темой доклада Уильяма МакКензи (г. Смитерс, Канада) стала Геобиоклиматическая классификация экосистем (Geobioclimate Ecosystem Classification, BEC), этот подход к классификации растительности был разработан видным канадским геоботаником, эмигрантом из Чехословакии Владимиром Крайиной для лесов Британской Колумбии. По существу, он включает эколого-флористическую классификацию растительных сообществ, классификацию типов местообитаний и определение зонального положения территории, исходя из состава и структуры растительного покрова. Все три методологии интегрированы в единую систему, которая в настоящее время используется в лесном хозяйстве в двух канадских штатах, а также была опробована для классификации тундровой растительности в штате Юкон [5].

Доклад этого же автора с коллективом соавторов рассматривал возможный вклад Канады в AVA, который составит почти 7,4 тыс. опубликованных и неопубликованных описаний из Канадской базы описаний (Canadian Arctic Vegetation Archive, CAVA), выполненных с разной степенью точности и полноты на тундровой территории Канады.

Фред Даниэльс и Хельга Бюльтман (Мюнстер, Германия) рассказали о процессе включения в AVA геоботанических описаний из Гренландии (всего более 4 000 описаний), заметив, что основной проблемой остаётся совместимость данных о местообитании в массивах из разных регионов Арктики и необходимость оцифровки описаний из неопубликованных источников (как магистерские и PhD диссертации) и литературы. Авторы подчеркнули, что номенклатурные типы синтаксонов должны каким-либо образом быть обозначены в БД описаний.

Два доклада были сделаны в формате обзора результатов синтаксономического обследования отдельных регионов Арктики: Дитберт Таннхайзер (Гамбург, Германия) представил продромус арктических тундр на островах Канадской Арктики, а также проанализировал изменения в составе и состоянии сообществ за два десятилетия (в 1986 и в 2014 гг.). Этот же автор и Леннарт Нильсен (Тромсё, Норвегия) рассказали о синтаксономии арктических тундр архипелага Шпицберген, включая острова Медвежий и Ян-Майен.

Роберт Пит (Чапел Хилл, США) в дистанционно (через Skype) представленном докладе ознакомил аудиторию с базой данных описаний растительных сообществ США VegBank и с Национальной классификацией растительности США, которая включает 8 уровней иерархии, на всех уровнях в качестве критериев могут выступать особенности видового состава, структуры и внешнего вида (физиономии) сообществ, все детали изложены в национальном стандарте классификации растительности .

Анализ современного уровня геоботанической изученности российской Арктики и возможного вклада России в AVA, выполненный Н.В. Матвеевой (С-Петербург, Россия) с 11 соавторами, показал, что объём данных, которые собраны и обработаны в соответствии с методикой Браун-Бланке и могут быть включены в арктическую базу, оценивается приблизительно в 5 000 опубликованных геоботанических описаний. Н.В. Матвеева сделала обзор исторических исследований в российской Арктике (работы В.Н. Андреева, В.Д. Александровой, А.А. Дедова, Б.Н. Городкова и других), результаты которых также необходимо ввести в активный обиход через циркумполярную базу данных. Также был представлен предварительный продромус растительности Арктики, который включает 130 ассоциации в 35 союзах, 21 порядках и 19 классах. Докладчик посетовала на то, что значительная часть ценной информации об арктической растительности не опубликована, скрыта в полевых дневниках, а собранный полевой гербарий мохообразных и лишайников большой части описаний нуждается в определении. Всё это значительно затрудняет включение имеющейся информации о растительности российской Арктики в региональные, национальную и циркумполярную базы данных.

Йозеф Шибик (Братислава, Словакия) доложил о результатах классификации растительности Аляски, основанной на описаниях из БД AVA-AK, которые были обработаны при помощи программ анализа соответствия (Detrended Correspondence Analysis, DCA), а также пакета JUICE и PC-Ord для интерпретации полученной иерархии синтаксонов.

Доклад О.В. Хитун (С-Петербург, Россия) с соавторами включал обобщение и анализ обширных данных о локальных флорах российской Арктики и их соотношения с БД AVA. Хотя списки локальных флор не могут быть включены в базу данных геоботанических описаний, тем не менее, учёт всего видового состава при изучении локальных флор и хорошо разработанный методологический аналитический аппарат делает эти данные чрезвычайно ценным информационным ресурсом для изучения зональной структуры и биоразнообразия в Арктике, мониторинга редких видов и биологически ценных типов местообитаний.

Кроме того, на семинаре были представлены стендовые доклады И. Лавриненко

«Large-scale geobotanical mapping of the East European tundra» и О. Лавриненко с соавторами

«Vegetation of the East European tundra: Classification and Database».

Рисунок 1. Организатор семинара Скип Уокер (г. Фэрбенкс, США) и Уильям МакКензи (г. Смитерс, Канада) за обсуждением наполнения базы данных описаний растительности Арктики

Пожалуй, бόльшую часть времени и места в программе семинара занимало непосредственное общение участников по вопросам баз данных и классификации растительности Арктики во время круглых столов и панельных дискуссий. В результате семинара были приняты следующие решения:

• 1)    использовать список видов панарктической флоры сосудистых растений (Panarctic Flora, PAF), а также списки видов мхов, печеночников и лишайников Арктики в качестве стандарта номенклатуры;

• 2)    создать список и выявить соответствие между типами местообитаний Арктики и известными синтаксонами в соответствии с обзором European Vegetation Classification (Mucina et al., 2016);

• 3)    обеспечить финансовую поддержку завершения проектов AVA и AVC;

• 4)    развивать и применять стандартную методику описания растительности и создания баз данных на базе опыта EVA и AVA-AK;5) преобразовать имеющуюся векторную карту растительности циркумполярной Арктики в растровую, с разрешением 12.5 км, внести изменения в карту в соответствии с современными знаниями о растительности и о положении северной границы древесной растительности;

• 6)    сформировать стратегию изыскания средств для завершения карты циркумборе-альной растительности (Circumboreal Vegetation Map, CBVM), её согласовании с имеющейся

картой растительности циркумполярной Арктики при изменении северной границы древесной растительности;

• 7)    сотрудничать с Центром данных по Арктике (Arctic Data Center, ADC) для выработки методического руководства по сбору данных по растительности Арктики;

• 8)    знакомить научное сообщество, проектные организации и административные органы с результатами и практическими возможностями проектов AVA, AVC, CAVM и CBVM;

• 9)    привлекать молодых исследователей Арктики к обучению методикам изучения растительности через полевые курсы в университетах Арктики и через сотрудничество с организацией Association of Polar Early Career Scientists (APECS);

• 10)    провести следующий семинар в 2019 г. в г. Архангельск, Россия.