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 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

Природные и антропогенные трансформации водных экосистем европейской части россии по результатам диатомового анализа

-- [ Страница 3 ] --

Карта степени трансформации озерных экосистем. В результате применения метода графического сопоставления, была сформирована карта оценки степени деградации природных сообществ из малых и средних озер под воздействием комплексной антропогенной нагрузки (рис. 7). Несмотря на значительную условность проведенных изолиний, связанную с разной плотностью расположения исследованных озер, полученные результаты имеют достаточно высокий уровень достоверности. Об этом свидетельствуют нижеизложенные наблюдения.

Перенос загрязняющих веществ имеет преимущественно атмосферный генезис. Поэтому в первую очередь сопоставление проводилось с картами уровня концентрации тяжелых металлов и сульфатов в озерных отложениях.

При сопоставлении карт было отмечено их сходство, но не идентичность. Более того, стало очевидным, что существует ряд других, не менее существенных факторов, определяющих степень трансформации. Сдерживающую роль играют: морфоструктура рельефа (горы), степень изрезанности береговой линии (фьорды), а

 Степень негативной трансформации озерных экосистем Кольского п-ва: 1-15

Рис. 7. Степень негативной трансформации озерных экосистем Кольского п-ва:

1 отсутствие негативной трансформации; 2 незначительная трансформация;

3 заметная трансформация; 4 деградация экосистем.

также крупные гидрологические структуры (большие озера и водохранилища). Сходство в конфигурации построенных линий и вышеупомянутых образований делает этот факт очевидным (рис. 7).

Процесс сдерживания аэротехногенного загрязнения связан с формированием вертикальных атмосферных фронтов непосредственно над перечисленными структурами. Дополнительная устойчивость к загрязнению (буферность) связана с химическим составом вмещающих пород.

Отмечена значимая сопряженность между концентрациями Ni в поверхностных водах и степенью трансформации диатомовых комплексов. При концентрации от 5 до 15 мкг/л происходит «гарантированное» нарушение целостности экосистемы.

Между концентрациями сульфатов мкэкв/л и 4 степенями трансформации закономерности выражены, но наблюдается более значимые интервалы концентраций для каждой выделенной группы.

В интервале от 50 до 120 мкэкв/л происходит «гарантированное» нарушение целостности экосистемы, в подавляющем большинстве случаев это происходит при превышении 100 мкэкв/л.

На устойчивость экосистемы и на концентрацию сульфатов в значительной степени воздействуют выходы на поверхность ультрокислых интрузивных пород. Их негативное воздействие на состояние экосистем наглядно прослеживается в приграничном районе с Норвегией и Финляндией, а также в центральной части Кольского п-ва. Несмотря на заметное уменьшение концентраций сульфатов, антропогенная нагрузка, оцениваемая по степени трансформации, напротив, увеличивается.

Таким образом, степень трансформации диатомовых комплексов и уровень деградации озерных экосистем определяются совокупностью нескольких, основных факторов различного генезиса.

Анализ иерархической структуры озер Кольского п-ва. При анализе всех озер бывшего СССР автором было установлено, что соотношение общего числа озер в каждой категории (ранге) и их осредненные значения (Sср.) внутри каждой ранговой категории (N) имеют определенную нелинейную зависимость.

Рис. 8. Соотношение

cредней площади озер (Sср.) и ранговых

категорий (N).


Для всех озер Кольского п-ва автором были построены аналогичные графики, как и для всей территории бывшего СССР. При построении графиков соотношения средних размеров площади внутри каждой категории было установлено их пересечение, что в принципе невозможно (рис. 8).

Произошло неправильное распределение численных значений в первичной базе данных. Это привело к нарушению численных пропорций между категориями озер Кольского п-ва и был нарушен закон иерархической пропорциональности. Чтобы соблюсти естественную пропорциональность в иерархической структуре, были внесены корректировки в размерность объектов в каждой категории, с учетом ландшафтно-климатической специфики Кольского п-ва.

После исправления их численных значений, категории озер были сопоставлены с теми понятиями «малое озеро» и «среднее озеро», которые сформировались при эмпирическом осмыслении трансформации диатомовых комплексов. Налицо явное «совпадение» численных значений (параметров), которые характеризуют обе терминологические классификации. В первую категорию эмпирического классификационного ряда (менее 1км2) попадают все сверхмалые озера (1 категория), а так же все малые озера (2 категория), у которых размеры близки к средним значениям или меньше их. Озера, обозначенные термином «среднее озеро» (1-4км2) так же имеет численные аналоги. Это большая часть озер, размеры которых попадают в интервал средних значений озер 2 и 3 категорий.

ГЛАВА 3.2 Трансформация в зоне смешанных и широколиственных лесов (Среднерусская полоса).

Были проанализированы диатомовые комплексы из поверхностных осадков 30 озер, расположенных в Московской, Самарской, Ульяновской, Новгородской, Тульской и Брянской областей. Большинство из исследованных озер относится к категории малых (<1км2). Была проведена типизация с таксономической структурой диатомовых комплексов из озер Кольского п-ва. Для озер Самарской и Брянской областей выявлены определенные направленные трансформации в структуре диатомовых комплексов, определяемые уровнем рекреационной нагрузки и обрамляющими ландшафтами. Несмотря на большую удаленность озер друг от друга, их значимая часть образовала устойчивую генерацию с единой областью (рис. 9). Сформировавшаяся генерация, аналогична той, которая была получена для малых озер Кольского п-ва, испытывающих незначительный уровень антропогенной нагрузки. Заметное увеличение амплитуды «разворота» внутри генерации определяется приуроченностью к различным ландшафтным зонам. Коэффициент детерминации (R2) изменяется в интервале от 0,887 до 0,978.

ГЛАВА 4. Трансформация озерных диатомовых комплексов во времени.

ГЛАВА 4. 1 Анализ диатомовых комплексов из озерных осадков.

Автором были проанализированы колонки донных отложений из 5 озер различной размерности, расположенные на территории Европейской части России: оз. Борое (Новгородская обл.), оз. Глубокое (Московская обл.), оз. Галичское (Костромская обл.), оз. Хмелевское и оз. Кардывач (Краснодарский край).

Для всех 5 озер были построены ряды трансформации таксономической структуры диатомовых комплексов во времени. Первоначально анализ проводился в линейной системе координат. Уже на этом этапе анализа было выявлено заметное различие в очертаниях полученных гистограмм и их дальнейшей трансформации.

Анализ в полулогарифмической системе координат наглядно продемонстрировал, насколько была стабильна экосистема того или иного озера в прошлом (рис. 10).

Оз. Борое относится к категории устойчивых систем, и не подвергалось за анализируемый отрезок времени заметным перестройкам и трансформациям (рис. 10а).

Рис. 9. Трансформация диатомовых комплексов в озерах Среднерусской полосы.

К категории очень устойчивых экосистем можно отнести оз. Кардывач (рис. 10б).

Экосистема оз. Глубокое явно испытывала перестройки, и совместное расположение полученных графиков имеет менее целостный характер (рис. 10в). Сходная ситуация наблюдалась в экосистеме оз. Хмелевское (рис. 10г).

Оз. Галичское является фактически «хаотизированной» экосистемой, которая в значительной степени утратило единый сценарий трансформации за анализируемый промежуток времени (рис. 10д).

На следующем этапе анализ был проведен в логарифмической системе координат. Анализ доминирующей и сопутствующей группы таксонов в диатомовых комплексах оз. Борое окончательно подтвердил заключение, сделанное на предыдущем этапе. Полученные результирующие линии образуют общую генерацию с единой локальной областью (центром), вокруг которого происходит «вращение» (трансформация). Слева от центра располагается доминирующая группа видов, а справа – сопутствующая (рис. 11а).

Аналогичное взаиморасположение результирующих линий было отмечено для структуры диатомовых комплексов оз. Кардывач, но с еще меньшей амплитудой их «вращения» вокруг локального центра. Следовательно, экосистема этого озера сверхстабильна (рис. 11б).

а) б)
в) г)
д) Рис. 10. Трансформация диатомовых комплексов в полулогарифмической системе координат: а) оз. Борое б) оз. Кардывач в) оз. Глубокое г) оз. Хмелевское д) оз. Галичское

Сценарий трансформации диатомовых комплексов в экосистеме оз. Глубокое более сложен. Его можно разделить на несколько этапов (рис. 12). В интервалах 1.040 см и 63100; 103104 см трансформация диатомовых комплексов протекает по аналогичным сценариям, что и в оз. Борое. Результирующие линии образуют единую генерацию (пучок линий) с общей областью «вращения». Однако между собой эти этапы имеют некоторое различие.

а)
png" alt=" б) Трансформация диатомовых комплексов в логарифмической системе-23">
б)

Рис.11. Трансформация диатомовых комплексов в логарифмической системе координат: а) в оз. Борое (0,888<R2<0,891); б) в оз. Кардывач; (0,851<R2<0,948)


Рис.12. Трансформация диатомовых комплексов в оз. Глубокое в логарифмической системе координат: А интервал 1-40 см; Б интервал 4167 см; В интервал 63100; 103104 см; Г интервал 99102; 104106 см ;

В интервале 1.040 см генерация результирующих линий более компактна, как и образующаяся область «вращения» (рис. 12А). Соответственно, результирующие линии в интервале 63100; 103104 см образуют менее цельную генерацию, а единая область «вращения» менее выражена (рис. 12В). Так же различаются и другие параметрические значения, определяемые таксономической структурой диатомовых комплексов. В результате образовавшиеся в этих интервалах области «вращения» не совпадают (рис. 12 А, В).

Между двумя устойчивыми генерациями располагается переходная зона (интервал 4167 см). В этом интервале разреза трансформация происходит по иному сценарию. Для него характерно параллельное (или почти параллельное) расположение результирующих линий (рис.12Б). Сходный сценарий трансформации отмечен для самой нижней части разреза, в интервалах: 99102; 104106 см (рис. 12Г). Расположение двух генераций результирующих линий, которые характеризуют этот сценарий трансформации, так же не совпадает (рис. Б, Г). Соответственно, для различных интервалов были получены следующие численные значения R2: 0,902-0,958 (А); 0,838-0.981 (Б) 0,912-0,987 (В); 0,874-0,966 (Г).

При анализе структуры диатомовых комплексов оз. Галичского было установлено, что общий центр «вращения» фактически отсутствует. Существует достаточно обширная область «вращения», которая заметно смещена влево (рис.13).

Рис. 13. Трансформация диатомовых комплексов из оз. Галичского.

В итоге, в доминирующую группу входит только один таксон (или Aulacoseira italica (Ehrenberg) Simonsen, или Fragilaria construens (Ehrenberg) Grunow), что явно недостаточно, для подержания экологической целостности озера, как единой системы. Анализ видовой принадлежности доминирующих таксонов в рамках традиционных методов диатомового анализа позволил уточнить экологическую ситуацию на акватории этого озера. Существует две конкурирующие сукцессии: озерная и болотная (озеро стремительно зарастает). Они попеременно доминируют в озере (рис.14).

Анализ в логарифмической системе координат отдельно озерной, и отдельно болотной сукцессий, выявил фактически параллельное расположение результирующих линий (соответственно, R2 изменяется в интервалах: 0,842-0,943 и 0,924-0,983). Следовательно, как целостную экологическую структуру, несмотря на геоморфологическую целостность, оз. Галичское, на сегодняшний день, рассматривать нельзя. Морфометрические параметры современного оз. Галичское также не типичны для категориального понятия «озеро»: при длине 17 км и ширине 6,4 км, его средняя глубина не превышает 1.75 м. Для его характеристики более подходит другое определение природное водохранилище. Это расширенный участок речной системы на котором происходит слияние нескольких рек (Едомша, Середняя, Шокша - с востока, Кешма, Светица, Челема - с юга).

Сходная, но не идентичная ситуация, отмечена при анализе структуры диатомовых комплексов оз. Хмелевское. На акватории этого сверхмалого озера доминирует только одна сукцессия. Большая часть результирующих линий располагаются параллельно (рис. 15 а, б).

Рис. 14. Изменение во времени относительной численности 2-х доминирующих таксонов в диатомовых комплексах из оз. Галичского.

Только в нижней части разреза их взаиморасположение может свидетельствовать о целостности экосистемной структуры этого озера (15в). В дальнейшем произошло заполнение озерной впадины осадками. Озеро обмелело и превратилось, по терминологии В.И.Вернадского (1960), в «постоянную лужу».

а) б)
в) Рис. 15. Трансформация диатомовых комплексов в оз. Хмелевское: а) в интервале 0 16 см 2 0,812<R2<0,948 б) в интервале 18 26 см 0,872<R2<0,944 в) в интервале 28 40 см 0,929<R2<0,982


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 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.