авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |

Гидротехническихсооружений на динамику наземныхэкосистем зоны широколиственныхлесов центральной и восточнойевропы

-- [ Страница 7 ] --

64* - здесьи далее указан средний процент за все годы.

Глава V. Индикационное значение сменрастительности при зарегулированииречного стока.

При разработкедиагностики трансформаций природныхкомплексов речных долин на основепредставлений о стадийности процессов,были выявлены растения индикаторыизменений пойменного режима призарегулировании НГС, установленоиндикационное значение измененийструктуры сообществ, а также оцененастепень опасности нарушений в пойменныхэкосистемах и необходимостьвосстановительных мероприятий в поймах отвоздействия НГС.

В бассейне верхнегоДуная (Западная Германия). Надавно зарегулированных участках реки (с1987 г.) все наземные экосистемы нижнихуровней поймы исчезли, посколькутрансформировались в водные, исчезли такжевсе околоводные животные и водоплавающиептицы, т.к. лишились специфических местобитания из-за круглогодичного затоплениятерритории.

В поймах недавнозарегулированных участков реки (с 1994 г.),уже спустя 2, 3, 4 и 5 лет после ввода в стройплотины Штраубинг установлено чрезвычайносильное отрицательное воздействиезарегулирования на заповедные экосистемы,которое несомненно будет нарастать современем. Почти полностью погибли (вымокли)кустарниковые и лесные сообщества из ивы(Salix alba, S. triandra, S. wiminalis,S. purpurea) и травяныетростниковые заросли (Phragmitesaustralis) нижнего пойменногоуровня. По повышениям идет активноевнедрение гидроморфных и сорных видоврастений: Polygonum amphibium,P. hydropiper, Cirsium arvense, Carduus crispus, C. personata, Rumex spp.,Thalictrum spp., Filipendula ulmaria. Установился статичный режимколебаний УГВ не только по сезонам, но и погодам, даже несмотря на различия вофлюктуациях водности реки Дунай (рис. 4). Всвязи с активизацией фильтрационногопроцесса значительно повысился УГВ вприрусловой части поймы, а направлениепотока УГВ в течении всего года – обратноеестественному (рис. 4): от бортов русла кводоразделу. В почвах повсеместнонаблюдается образование глеевыхгоризонтов в верхних частях почвенныхпрофилей (с глубины 10-30 см) и их продвижение(рост) вверх по профилю. Сокращается обилиеи видовое разнообразие растительности натипичных и суходольных лугах.

Выявлено началоантропогенно-обусловленногозаболачивания (болотного процесса) иустановлена чрезвычайно высокая скоростьизменения почв и растительности в трехзаповедниках: “Пфаттерау”, “Гмюндерау”,“Оберауершляйфе”. В случае полногозарегулирования последнегосвободнотекущего участка реки Дунай присовременной плавной тенденции повышенияобщей водности реки в ближайшие годы здесьисчезнут все типичные пойменныеэкосистемы, редкие сообщества, видырастений и животных.

В бассейне среднейЭльбы (Восточная Германия). Условия функционирования экосистемв пойме р. Эльбы более всего близки кестественным. Установлено, что в поймеСаале –полностью зарегулированного притока рекиЭльбы, отсутствует естественный ходнаправленной (долговременной) динамикирастительности и почвенного покрова.Вследствие полного зарегулирования рекиСале, резко изменилась сезонная динамикауровней речной воды, что сильно повлияло наестественный поемный режим в долине рекиСале: в пойме зафиксирована

Рис. 4. Негативнаятенденция постоянного уклона грунтовыхвод (ГВ) в пойменном заповеднике натрансекте Оберауершляйфе(2329.175 км Дуная) в зоне влияния верхнегобьефа плотины Штраубинг. 1– рельеф(нивелир.), 2 –ГВ в межень 1998 (измеренные значения итренд), 3 – ГВ впаводок 1999 г., 4 – ГВ 2000 г. (в период среднегод. знач.УВ), 5 – ГВ 2001 г.(в период среднегод. знач. УВ), 6 – УВ в межень 1998 г.,7 – УВ впаводок 1999 г., 8 – УВ 2000 г. (в период среднегод. знач.),9 – УВ 2001 г. (впериод среднегод. знач.), 10 – абсолютныймаксимальный УВ 1999 г., 11 – абсолютныймаксимальный УВ 2000 г., 12-16 – обозначениярастительности, 12 – ивовая, 13 – ясеневая, 14 – крупнотравная водно-болотная, 15– луговаятравяная, 16 –сорнотравная. А – рельеф: 1 – антропогенно-насыпнаяпесчано-галечниковая противопаводковаядамба, 2 –межгривное понижение верхней поймы (ранее3-ий, ныне 2-ой пойменный уровень), 3 – грива верхней поймы(р. 3-ий, н. 2-ой п. ур.), 4 – склон гривы верхнейпоймы на среднюю пойму (р. 2-3-ий, н. 1-2-ойп. ур.), 5 –межгривное понижение центральной(гривистой) поймы (р. 2-ой, н. 1-ый п. ур.), 6– гривацентральной поймы (р. 2-ой, н. 1-ый п. ур.), 7– склон бывшейцентральной поймы на нижнюю пойму (р. 2-ой, н.1-ый п. ур.), 8 –русло реки; Б –почвы: 1 –аллювиальная дерновая поверхностно игрунтово средне оглеенная, 2 – аллювиальнаялуговая сильно оглеенная, 3 – аллювиальнаялугово-дерновая грунтово средне оглеенная,4 –аллювиальная болотная, 5 – аллювиальнаялугово-болотная, 6 – аллювиальная дерновая сильнооглеенная; В –растительность: 1 – древесная (древ.) –бодяково-крапивово-ясенево-кленово-ивовая,2 – древ.–мохово-крапивово-ивово-ясеневаяпогибающая, 3 –крупнотравная водно-болотная на местепогибающей древесной –крапивово-тростниковая в погибающемивняке, 4 –кустарниковая (куст.) –чертополохово-крапивово-ивовая, 5 – куст. –крапивово-тростниково-ивовая разреженная,6 – куст.–крапивово-тростниково-ивовая, 7 – луговая травяная(луг. трав.) –мохово-подмаренниково-крапивовая, 8 – куст. –двукисточниково-крапивово-ежевиковая сподростом клена американского, 9 – луг. трав. –разнотравно-злаковая, 10 – луг. трав. –разнотравно-сорнотравно-злаковая, 11 – луг. трав. –бодяково-подмаренниково-злаковая, 12 – луг. трав. –горцово-лапчатковая с участием бодяка, 13– луг. трав.–тростниково-крапивовая, 14 – луг. трав. –горцово-хвощево-лапчатково-злаковая, 15– луг. трав.–мохово-горцово-хвощево-злаковая, 16 – луг. трав. –разнотравно-сорнотравно-злаковая, 17 – луг. трав. –крапивово-бодяково-подмаренниково-ежовая,18 – луг. трав.–злаково-горцово-лапчатковая, 19 – луг. трав. –горцово-бодяково-подмаренниково-злаковая.

малая амплитудаколебания УГВ как по сезонам, так и замноголетний период, а в ландшафтахотмечается активизация болотногопроцесса, что является причиной гибелитипичных вязово-дубовых пойменных лесов,заболачивания лугов, сильного разрастаниямноголетних сорняков, возникновения ираспространение глеевых почв по бывшимсредним и верхним уровням поймы.

По сравнению сестественными условиями поемности рекиЭльбы, в зарегулированной пойме Саале(профиль Типпельскирхен) относительныеколебания УГВ в различные периодыисследования не превышали 1 -2 м. Амаксимальная амплитуда колебания междуУГВ в паводок и осеннюю межень можетсоставлять не более 2-2.4 м для повышенныхэлементов рельефа и 0.5-1 м – для понижений. Врезультате строительства НГС на р. СаалеУГВ в пойме сократило амплитуду колебанияс 4-4.5 м (до зарегулирования) до 2-2.4 м (внастоящее время – при зарегулировании).

Выявленныезакономерности в изменении режима речногостока и мезоклимата длябассейна р. Сейм означаютповышенные в настоящее время (по сравнениюс началом века) уровни воды в рекахбассейна р. Сейм в вегетационный период ирезкое снижение обводнения верхнейпойменной террасы в период весеннегополоводья; увеличение годового количествавыпадения атмосферных осадков и повышениясреднегодовых температур воздуха за счетзимнего периода, наряду с уменьшениемсильных морозов и летней жары, чтоспособствует активизации процессовзаболачивания в той или иной степени взависимости от подстилающих пород на всехуровнях поймы, сокращению сезоннойамплитуды колебания УГВ, т.е. егоотносительной стабилизации по сезонам игодам, а также повышению УГВ, особенновблизи берега. Полевые исследованияпоказали, что в бассейне р. Сейм отмечаетсятенденция сдвига поемного процесса всторону заболачивания (рр. Сейм, Тускорь,Свапа, Прутище).

На пониженных частяхпоймы (нижняя пойма – первый пойменный уровень) ценныеразнотравные луговые травостои сменилисьмалоценными, плохопоедаемыми фитоценозамииз Carex gracillis, Phalaroides arundinacea,Phragmites australis, Acorus calamus, Deschampsia caespitosa, а на повышенных частях поймы(средняя и верхняя пойма – второй и третийпойменный уровень) – сорными рудеральными маловидовымисообществами. Основные негативныетенденции в развитии луговых сообществ– этозаболачивание и обильное внедрениерудеральных, сорных видов: Cirsium arvense, C. vulgare, Carduus acanthoides, C. pannonicum,Xanthium strumarium, X. albinum, которыеоптимально приспособлены к стабильномусезонно повышенному УГВ. В лесныхсообществах ухудшилась жизненностьосновного эдификатора – Quercusrobur (суховершинность, сильнаяпораженность насекомыми-древоточцами),происходит активное внедрение в древесныйярус подроста вяза и ясеня. В травяномярусе лесов Quercus robur–Tilia cordata отмечается абсолютноедоминирование Aegopodiumpodagraria, а так же большоеобилие Equisetum hyemale, E. pratense, Impatiens parviflora, Alliariapettiolata и Filipendulaulmaria, которые индицируютздесь полное отсутствие паводковогозатопления при общем увеличениигидроморфности аллювиальных дерновыхпочв.

Полученный в процессеработы совокупный анализ экологическихнатурных данных и статистическойобработки гидрологических иметеорологических характеристик позволилустановить, что в пойме р. Сейм основнойпричиной деградации луговых экосистемявляется стабилизация режима УГВ ввегетационный период и увеличениеоглеения верхних почвенных горизонтовиз-за повышения уровней воды в реке впериод летне-осенне-зимней межени иснижения годовой амплитуды колебания УГВ впойме. Снижение жизненности древостоевдуба (Quercus robur)на участках высокой поймы связано как сизменением амплитуды колебания УГВ, так и снарушением частоты затопления высокойпоймы в последние 30 лет (табл. 6). Кроме того,увеличение выпадения атмосферных осадкови потепление в зимний период активизируютподъем УГВ и интенсификацию процессовоглеения в корнеобитаемой толще.

Установлено, что впойме реки Сейм и ее притоков тенденциязаболачивания имеет частично естественнуюприроду, а процессы изменений вэкосистемах сходны с таковыми на реке Сале(Восточная Германия), где они имеют чистоантропогенный характер. Поскольку в поймеСаале условия поемности сменилисьдовольно резко еще в начале 50-х годов, то ипоследствия подобных изменений тоже болеесущественны: там полностью погиблипоследние ценнейшие пойменные древостоииз Quercus–Ulmus, а луга утратиликормовую ценность в 3-4 раза.

На основе многолетнихисследований в заповедных территорияхречных долин в бассейнах рек Эльба, Дунай иСейм выявлено, что более менее устойчивое(удовлетворительное) функционированиепойменных экосистем после зарегулированиястока возможно лишь при условии сохраненияблизкого к естественному характерафлуктуаций (ежегодных изменений) в составесообществ, а степень опасности нарушенийот НГС можно оценить по проявлениюиндикаторных видов-растений в экосистемах(табл. 9)

Анализируя данныемониторинга, касающиеся состава иструктуры пойменных экосистем, удалосьподтвердить, что высокая флуктуационнаяизменчивость в растительном сообществеявляется индикатором сохранности ибольшей устойчивости для этихинтразональных экосистем.

Присутствиепостоянных видов растений в сообществах вразмере менее 70% (в среднем 55-60%) отежегодной флоры отдельной модельнойплощади и менее 50% от общей многолетнейфлоры сообщества указывает наудовлетворительное состояние наземнойпойменной экосистемы и естественныйхарактер флуктуаций в ней (табл. 8).

Если в пойменныхсообществах процент постоянных видоврастений превышает предельно допустимыйуровень (70% от ежегодной флоры и 50% отмноголетней флоры) – экосистемы следует считатьантропогеннонарушенными, для них следуетразрабатывать специальные мерыреабилитации (табл. 10).

Глава VI. Антропогенныеизменения пойменных экосистем и ихохрана.

Антропогенноезарегулирование стока рек существенноизменяет функциональную взаимосвязьэлементов рельефа, уровня воды в реке и УГВв пойме. Бывшие высокие элементы рельефапоймы (третья пойменная терраса)подтапливаются и переходят в современныйпериод (при зарегулировании) в ранг болеенизких экологических уровней поймы. Этодает начало динамическим изменениям почв ирастительности в направлении возрастаниягидроморфности.

Таблица 9. Оценкастепени опасности нарушений в пойменныхландшафтах по ее проявлениям в экосистемахна основе распространения индикаторныхвидов растений (в том числе сорняков) врезультате зарегулирования НГС в зонешироколиственных лесов.

Степеньопасности нарушений в ландшафтах

Проявлениеиндикаторных видов растений на лугах и втравяном ярусе лесов на площадках10 м2

Степеньнарушенности поймен-ных экосистем инеобходимость восстановительных(рекультивационных) мероприятий

0 – не опасно

1-3экземпляра вида (с обилием Un-sol)

Естественное состояние экосис-тем,восстановление не требуется

1 – очень слабая

Более 10экземпляров вида (с обилием sp) ипроективным покрытием вида до 20%

Оченьслабо измененное состояние экосистем,необходим мониторинг за дальнейшимразвитием процессов

2 – слабая

Появлениене менее 5-7 микроочагов (куртин) видадиаметром 0.5-1 м с обилием sp gr – cop1

Слабоизмененное состояние экосистем,необходимы локальные мероприятия поосушению поймы

3 – средняя

Образование не менее 10-15микроочагов (куртин) вида диаметром 1-2 м собилием sp gr –cop1

Среднеизмененное состояние экосистем, требуютсялокальные гидро- и лесотехническиемероприятия

4 – сильная

Полноеслияние микроочагов и/или равномерноераспростра-нение вида по площади с обилиемsp3-сор1

Сильноизмененное состояние экосистем, наряду слокальными (гидро- и лесотехническими)нужны мероприятия по изменениюгидрологического режима реки

5 – очень сильная

Полноедоминирование вида (с обилием cop2-cop3), вплотьдо образования моно-доминантныхсообществ

Полностьюизмененное состояние экосистем, требуютсямероприятия по изменению гидрологическогорежима реки

Таблица 10. Изменениефлористического состава экосистемэкологического профиля Барятинский лес наантропогенно измененной пойме, в зоневлияния Курчатовского вдхр. (бассейн Сейма)с 1996 по 2001 годы.

Название

экосистемы(ассоциация)

Кленово-ясенево-то-полевыйлес Осоково-ясенево-дубовый лес Недотрогово-вязово- дубовыйлес Снытьево-вязово-дубо-вый лес Хвощево-липово-ду-бовый лес

Ежегодное кол-вовидов в сообществе

22-32 16-18 19-26 18-25 19-23

Постоянные виды отежегодной флоры сообщ-ва, % (<70%)

41 64 45 43 64

Постоянные виды отобщей (многол.) фло-ры сообщ., % (<50%)

69 87 74 72 84

Сменяющиеся видыот общей (многолетней) флоры сообщества,%

19 10 16 18 12


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.