ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ В КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ ЧАПАЕВКИ - Студенческий научный форум

IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ В КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ ЧАПАЕВКИ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
 Отличаясь высокой биологической продуктивностью и повышенным видовым разнообразием, речные долины служат связующими звеньями, или осями ландшафтно-экологического регионального каркаса (Чибилев, 1993). В условиях степной зоны речные долины они влияют на степные ландшафты, преобразуя микроклимат, грунтовые воды, почвенно-растительный покров и нуждаются в особом статусе охраны, как резерваты пресной воды и экологические коридоры местной биоты. Барьерная способность природных комплексов водно-наземных экотонов рек к самоочищению и частичной переработке загрязнителей имеет важное значение для поддержания гомеостаза биосферных процессов. В связи с этим они должны быть объектами комплексных экологических исследований. Изучение флористического разнообразия реки Чапаевки является основой для экологического мониторинга.

Река Чапаевка - левобережный приток Саратовского водохранилища, протекает в степных районах Сыртового и низменного Заволжья. Длина реки - 298 км, площадь водосбора - 4300 км2 (Атлас..., 2002). Река имеет 15 притоков длиной менее 10 км. Для Чапаевки в верхнем и среднем течении характерна неразвитая речная долина, то есть на болшем протяжении реки формирующаяся пойма отсутствует, что объясняется  слабой деятельностью русла и тяжелыми грунтами, слагающими пойменные террасы и ложе реки. Водный режим бассейна реки характеризуется весенним полово­дьем, редкими и невысокими летними, а также осенними паводками, летне-осен­ней и зимней меженями. Сток формируется в основном за счет зимних осадков. Грунтовое питание реки незначительно. Весеннее половодье начинается в сред­нем в первой декаде апреля и продолжается до конца апреля (всего 20-25 дней). Межень устойчивая. Наиболее маловодные периоды межени - январь-февраль. Русло извилистое, неразветвленное, от истока до 235-го км пересыхающее. В районе г. Чапаевска, на расстоянии 40 км от устья, река перекрыта глухой пло­тиной, ниже которой ее русло находится в зоне переменного под­пора водами Саратовского водохранилища. Ширина реки выше г. Чапаевска колеблется в межень от 10 до 75 м, ниже плотины - от 50 до 350 м, с глубиной в верхнем и среднем течении до 5 м, а в устьевой части - до 10-11 м. Река в устье образует широкую пойму (96 га) с многочисленными островами и протоками (Чапаевские лиманы). На расстоянии 28 км от устья река на правом берегу со­единяется с протокой Кривуша. Среднегодовые величины рН - 7.7; концентра­ция кислорода в устье реки может достигать критических величин - 3.8 мг/л (49% насыщения). Река находится под мощным антропогенным воздействием (Экологическое состояние..., 1996).

В результате инвентаризации флоры реки Чапаевки в 2004-2009 гг. зарегистрировано 126 видов водных и прибрежных растений из 42 семейств из 66 родов, в том числе Charophyta (2 вида) и Equisetophyta - 1 вид. Отдел Magnoliophyta содержит 92 вида и 39 родов из класса Magnoliopsida  и 37 видов и 25 родов из класса Liliopsida. Анализ флоры приведен отдельно для водных растений (гидрофитов) или «водного ядра» флоры, и комплекса прибрежно-водных  (гелофиты и гигрогелофиты), и береговых растений (гигрофиты, гигромезофиты и мезофиты). В составе водной флоры отмечено 3 вида редких охраняемых растений, занесенных в Красную книгу Самарской области, это кубышка желтая, кувшинка белая и каулиния, или наяда малая, а также леерсия рисовидная (Матвеев, Соловьева, Саксонов, 2004).

«Водное ядро» флоры включает 9 семейств, 11 родов и 19 видов. Наибольшее число видов включает семейство Potamogetonасеае - 6 и  Lemnaceae - 3 вида, остальные семейства содержат по 1-2 таксона (табл. 1).

Таблица 1 Систематический состав «водного ядра» флоры

 

№/п.

 

Отделы

 

Семейства

Число родов

Число видов

1

Charophyta

Characeae

1

2

 

Magnoliophyta

 

 

 

2

(кл.Magnoliopsida)

Nymphaeaceae

2

2

3

 

Ceratophyllaceae

1

1

4

 

Haloragaceae

1

1

5

 

Lentibulariaceae

1

1

 

 

Polygonaceae

1

1

6

(кл. Liliopsida)

Hydrocharitaceae

1

1

7

 

Potamogetonaceae

1

6

8

 

Najadaceae

1

1

9

 

Lemnaceae

2

3

 

Итого

11

19

 

Прибрежная флора включает 107 видов из 35 семейств и 78 родов. К классу Magnoliopsida относится 81 вид растений, к Liliopsida - 25 видов. По видовому разнообразию преобладают семейства Asteraceae - 20 видов, Salicaceae, Poaceae - по 9 видов, Fabaceae - 8, Cyperaceae - 6, Lamiaceae - 5, 10 семейств - по 2-3 вида, 14 семейств содержат по 1 виду (табл. 2).

Таблица 2 Систематический состав прибрежной флоры

 

 

 

Отделы и классы

 

Семейства

Число родов

Число

видов

1

Equisetophyta

Equisetaceae

1

1

 

Magnoliophyta

 

 

 

2

кл. Magnoliopsida

Salicaceae

2

9

3

 

Cannabaceae

1

1

4

 

Urticaceae

1

2

5

 

Polygonaceae

2

5

6

 

Chenopodiaceae

1

2

7

 

Cucurbitae

1

1

8

 

Ranunculaceae

1

2

9

 

Brassicaceae

3

3

10

 

Rosaceae

2

2

11

 

Fabaceae

5

8

12

 

Geraniaceae

1

1

13

 

Euphorbiaceae

1

1

14

 

Malvaceae

1

1

15

 

Lythtraceae

1

1

16

 

Onagraceae

1

2

17

 

Apiaceae

1

1

18

 

Primulaceae

1

2

19

 

Plumbaginaceae

1

1

20

 

Rubiaceae

1

1

21

 

Convolvulaceae

1

1

22

 

Lamiaceae

5

6

23

 

Solanaceae

1

1

24

 

Scrophulariaceae

2

3

25

 

Valerianaceae

1

1

26

 

            Aceraceae

1

1

27

 

Plantaginaceae

1

1

28

 

Asteraceae

17

20

29

кл. Liliopsida

Butomaceae

1

1

30

 

Alismataceae

2

3

31

 

Juncaceae

1

3

32

 

Cyperaceae

5

5

33

 

Poaceae

9

9

34

 

Sparganiaceae

1

2

35

 

Typhaceae

1

3

 

Итого

78

107

Положение семейства Asteraceae на первом месте в составе береговых видов реки связано с тем, что далеко неводные растения этого семейства часто встречаются в пограничной (переходной, экотонной) зоне. Известно, что обычно во флоре рек Среднего Поволжья преобладают водные и воздушно-водные растения (Папченков, 2001), однако создание на р. Чапаевке многочисленных плотин, способствовало преобразованию водотока в цепь небольших стоячих искусственных водоемов и созданию обширной мелководной зоны, не характерной для речных экосистем.  Эта зона является местом совместного обитания организмов с разной экологической потребностью, из нее они проникают в несвойственные им в норме местообитания и осваивают их. Поэтому на прибрежных мелководьях и обсыхающих отмелях всегда можно найти, а обычно и немало, растений сухопутных, растущих в условиях обводненного грунта. Такая закономерность, подчеркивает специфичность изучаемого объекта, оправдывает включение во флору гигромезофитов и мезофитов, для получения объективной картины не только о составе водной флоры (гидрофитов, гелофитов и гигрогелофитов), но и береговой флоры  реки.

В целом, экологический спектр реки Чапаевки представлен 5 экологическими типами, из которых по числу видов доминируют гигромезофиты и мезофиты (44%) (табл. 3). Следует отметить, что видовое разнообразие и экологический состав флоры на протяжении реки не одинаков.

Таблица 3 Экологические типы растений р. Чапаевки

Экологические типы

 

Число видов

абс-е

в %

Гидрофиты

19

15

Гелофиты

12

10

Гигрогелофиты

6

5

Гигрофиты

33

26

Гигромезофиты и мезофиты

56

44

Итого

126

100

 

Как показано на рисунке 1 наибольшее число видов практически во всех экологических группах характерно для среднего течения реки. При этом на всех ключевых участках наиболее стабилен по числу видов состав гигрогелофитов, растений уреза воды, перенасыщенных водой грунтов, отмелей и топких берегов.

Изучение растительности экотонной зоны реки Чапаевки показало, что ее ширина колеблется в пределах от 1,5 до 30 м в зависимости от крутизны коренных берегов, характера русла реки и антропогенного воздействия. Ведущим фактором, влияющим на растительный покров экосистемы, служит создание на реке множества необорудованных плотин. По нашим наблюдениям и словам сельских жителей русло реки  ежегодно засыпают земляными плотинами, которые легко разрушаются в период паводка и ливневых дождей. В результате сооружения таких плотин, на протяжении всей реки наблюдается сильное заиление, слой ила в среднем 40-50, в отдельных местах достигает и 70 см. Водоток практически превратился в ряд запруженных стоячих водоемов. При этом грунт для насыпных плотин берут непосредственно в береговой зоне, входящей в водоохранную территорию. В результате  сильно нарушен рельеф водосборной поверхности, оставаясь незадерненными, многочисленные ямы становятся дополнительным источником наноса илистых частиц в реку. Большинство земляных плотин сооружено вблизи населенных пунктов с целью прогона сельскохозяйственных животных на кормовые угодья левобережья. В хаотично создаваемых местах водопоя скота прибрежная растительность сильно нарушена, в ее составе преобладают такие заносные северо-американские сорно-рудеральные виды растений как амброзия трехраздельная, циклахена дурнишниколистная, дурнишник обыкновенный. Водная растительность в районе плотин практически отсутствует, за редким исключением, когда в мутной воде, на мелководье (10-30 см) вдоль берега отмечается элодея канадская. Вдоль всего побережья, от верховья до устья, русло реки сопровождает пойменный лес, в составе которого преобладают ивы и единично отмечаются деревья тополя черного, нередко в древостое отмечаются плотные заросли клена американского.

В верхнем течении реки (окрестности с. Летниково) возникшие в результате сооружения земляных плотин, так называемые речные пруды, сильно заилены и имеют высокую степень зарастания погруженной растительностью - 70-80% от площади водоема. Здесь преобладают фитоценозы сплошного характера, образованные роголистником темно-зеленым, элодеей канадской, рдестом пронзеннолистным и рдестом блестящим. На поверхности воды, ближе к центру водоема, на глубине 70-120 см отмечены пятнистые заросли кувшинки белой размером 3х7 м. Вдоль берега на глубине от 50 и более см произрастает кубышка желтая в виде участков протяженностью от 5 до 17 м. Обрамляют водоем высокие заросли воздушно-водных растений, среди которых доминируют рогоз широколистный, рогоз узколистный и сусак зонтичный. Только в верховье реки среди гидрофитов отмечен рдест плавающий и рдест курчавый, а среди гелофитов - рогоз Лаксмана. В целом, в верхнем течении реки Чапаевки отмечено 89 водных и прибрежных видов растений.

Известно, что кубышка желтая обладает более широкой экологической амплитудой к глубине (50-150 см), прозрачности (60-150 см) и гидрохимическому режиму воды, по сравнению с кувшинкой белой (табл. 4). Последний вид встречается в пресных гидрокарбонатно-кальциевых водоемах с минерализацией менее 500 мг/л, с колебанием ph в пределах от 7,0 до 8,1, то есть тяготеет к нейтральной и слабощелочной воде (Васфилова, 1982).  Не случайно все виды кувшинок относят к индикаторам чистой воды, в р. Чапаевка кувшинка белая отмечается только в верхнем и среднем течении (до с. Колывань), а кубышка желтая, как более устойчивая к эвтрофированию, связанному с антропогенным загрязнением воды, встречена на всем протяжении реки, включая район дамбы в г. Чапаевске, но с меньшим обилием.

В среднем течении реки отмечено максимальное число видов растений всех экологических групп, среди гидрофитов только в окр. с. Рассвет и с. Колывань отмечены пузырчатка обыкновенная, хара обыкновенная, каулиния, или наяда малая. Из воздушно-водных растений - гелофитов только здесь отмечены ежеголовник ветвистый и частуха злаковая, из гигрофитов и мезофитов - лютик ядовитый, ситник членистый, ситник жабий, вероника щитковая, валериана лекарственная, вербейник монетолистный и некоторые другие, всего 107 водных и прибрежных видов. Для прибрежной растительности в среднем течении и вплоть до верховья характерно преобладание в составе гелофитов тростника обыкновенного, который произрастает вдоль лево- и правобережья реки в виде пояса шириной 3-7 м, заходя в воду на глубину до 60 см, достигая высоты более 3 м, нередко располагаясь под пологом ивняков.

 

Таблица 4. Характеристика среды обитания кувшинковых (по: Васфилова, 1982)

Параметры среды

Кувшинка белая

Кубышка желтая

Глубина водоема

0,30-3,00

0,30-3,00

Прозрачность воды (по диску Секи, см)

80-320

63-320

Скорость течения, см/сек

0-8

0-30

Общая минерализация, мг/л

130-716

170-787

ph

7,0-8,1

7,0-8,1

Жесткость воды, мг экв/л

0,8-6,8

1,7-8,2

Оксиляемость воды (по методу Кубеля, мг/л)

7,1-17,7

7,1-17,7

Сумма органических соединений, мг/л

2,34-13,02

2,34-13,02

Калий и натрий, мг/л

4,1-80,8

4,1-80,8

Кальций, мг/л

10-72

18-88

Магний, мг/л

3,6-46,7

6,0-46,7

Гидрокарбонаты, мг/л

83,0-381,3

6,7-381,3

Сульфаты, мг/л

7,2-97,5

7,2-107,4

Хлориды, мг/л

0,4-88,8

6,4-88,8

Железо закисное, мг/л

0,01-0,11

0,01-0,11

Железо окисное, мг/л

0-0,06

0-0,06

Марганец, мг/л

0,05-0,11

0,05-0,11

Медь мг/л

0-0,03

0-0,05

Цинк, мг/л

0,-0,09

0,-0,09

Для нижнего течения реки характер прибрежной растительности сохраняется, то есть доминирует тростник обыкновенный, водная растительность менее развита, главным образом это пятнистые заросли рдестов: блестящего, пронзеннолистного, гребенчатого и волосовидного, а также элодея канадская. На обсыхающих мелководьях р. Чапаевки только в районе дамбы отмечено бордюрное зарастание жерушником земноводным. Гигрофильное разнотравье в верховье здесь менее развито вследствие того, что берег имеет каменистый субстрат,  между крупными окатанными булыжниками изредка встречаются леерсия рисовидная, манник большой, частуха подорожниковая и другие высокотравные гелофиты. В зарослях ивняков чаще, чем в верховье встречается хмель вьющийся, а также единичные экземпляры осины, осокоря и тополя белого.

Близость крупного населенного пункта и автодорог вдоль реки сказывается на составе флоры в прибрежной зоне. Замусоренные различными бытовыми отходами подтопленные участки берега оказались пригодными лишь для адвентивных северо-американских видов, которые в отличие от многолетних местных береговых видов растений не выполняют водоохранную функцию. Здесь высокое обилие получили такие однолетники как трехреберник непахучий, череда олиственная, дурнишник обыкновенный, амброзия трехраздельная и циклахена дурнишниколистная, последние два вида являются сильными аллергенами, к сожалению, местами они образуют сплошные заросли высотой более 150 см и протяженностью несколько десятков метров, являясь очагами распространения семян. Судя по остаткам прошлогодних побегов, эти заносные растения не затронуты вниманием карантинных служб и не подвергаются ежегодному скашиванию, способствуют повышению концентрации банка семян в почве. Местные однолетние виды  (марь  белая, марь сизая,  лебеда  татарская)  заносными растениями вытесняются. Причиной быстрого распространения амброзии и циклахены считается отсутствие здесь (в отличие от родины) специ­фических фитофагов, которые могли бы подавлять их развитие. Образуя бурьянистые заросли, эти растения не только лишают прибрежную зону привлекательности, но и являются сильнейшими аллергенами, вызывая резкое уве­личение аллергических заболеваний у населения во время длительного цветения (июль-сентябрь). Североамериканские сорняки, благодаря высокой семенной продуктивности на следующий год появляются вновь, увеличивая банк семян в почве после очередного плодоношения. Известно, что в условиях Самарской области на одном растении амброзии высотой 100 см находится около 720 соцветий корзинок. В одной корзинке находится 5-6 семян, таким образом, только одно растение образует от 3600 до 4320 семян (Матвеев, Соловьева, Никитина, 2000). Произрастая на берегу и вдоль дорог, растения служат источником распространения семян, которые легко переносятся автотранспортом на большие расстояния, прилипая с сырым грунтом к автопокрышкам. Чтобы избежать активной инвазии аллергенов и не допустить пополнения банка семян и аллергии у населения необходимо ежегодно, до наступления  бутонизации и цветения скашивать карантинные сорняки в течение нескольких лет, до появления местных многолетних длиннокорневищных злаков, обычно доминирующих в ненарушенных прибрежных зонах. Северо-американские растения не выдерживают конкуренции с такими видами как пырей ползучий, двукисточник тростниковидный, вейник наземный, тростник обыкновенный и постепенно выпадают из травостоя, так как большинство семян не прорастают сквозь мощную дернину, а единичные проростки заглушаются густыми зарослями.

В пространственной структуре ландшафта только ненарушенные участки естественной растительности, так называемые экотоны или буферы, отделяющие зоны интенсивного использования от зон экологического  равновесия имеют важное стабилизирующее значение. Древесно-кустарниковая и луговая растительность, окружающая водоемы и водотоки, сдерживает процессы заиления и укрепляет прибрежную полосу. Наличие кустарниковых зарослей ив имеет большое значение в улучшении условий накопления и сохранения водных запасов в течение лета. Лесопосадки способствуют уменьшению испарения с водной поверхности на 20-23%, что особенно важно для водных экосистем степного Поволжья, характеризующегося засушливым климатом. Однако, нерегламентированный выпас скота, стихийные места водопоя и распашка земель без соблюдения режима водоохраной зоны ведет к нарушению почвенно-растительного покрова в прибрежной зоне водных экосистем. Это активизирует процессы заиления и способствует обмелению водоемов.

Отмечая водоохранную роль прибрежной растительности, следует иметь в виду, что сообщества воздушно-водных растений  лишь при чрезмерном зарастании (более 50% акватории) способствуют заилению водоема. При умеренном зарастании водоема, фитоценозы макрофитов задерживают мелкие наносы, попадающие в водоем, уменьшая плотность отложений. Известно, что основным поставщиком твердого материала, формирующего  отложения, являются абразионные берега. Густые заросли тростника и рогозов служат хорошим фильтром для поступающих в водоем эрозионных наносов.

Изменения режима половодья и сокращение водности рек обычно приводят к сокращению численности и видового разнообразия в экотоне «суша-вода», в связи с этим необходимы фитомониторинг водных экосистем и изучение влияния изменений гидрологического режима на состав, структуру и функционирование прибрежно-водных экотонов.

Антропогенное изменение естественных природных интразональных ландшафтов в результате сооружения многочисленных земляных плотин сопровождается нарушением целостности речных природно-территориальных комплек­сов, биоценотических, консортивных связей, путей миграции растений и животных, численности и плотности популяций. Это вызывает не только обеднение  генофонда, но, вероятно, изменяет в ряде случаев процессы микроэволюции. Этим, возможно, наносится не меньший ущерб генофонду, чем прямое истребление видов.

Сохранение ареалов и плотности популяций редких водных растений возможно лишь при условии сохранения оптимальных условий местообитаний. Охрана экофонда (совокупности экологического разнообразия той или иной территории) - необходимое условие охраны генофонда. Охрана флоры и растительности водоемов немыслима без охраны самих водных объектов как экосистем. Речные экосистемы являются наиболее уязвимыми среди других, а в условиях засушливого климата степного Поволжья, они подлежат первоочередной охране.

Возрастающее количество стихийных прудов на реке, активная хозяйственная деятельность на их малом водосборе, примыкающем непосредственно к берегу, определяет необходимость научно-обоснованного  проектирования и создания прибрежных водоохранных зон (ПВЗ).

ПВЗ - это, как правило, четко очерченная полоса суши, непосредственно примыкающая к урезу воды и находящаяся в постоянном взаимодействии с его водной массой и водосбором. Характерной особенностью водоохранной зоны является постоянный склоновый сток с прилегающего малого водосбора и режим грунтовых вод. Являясь пограничной зоной между сельскохозяйственными, водохозяйственными объектами, населенными пунктами и водотоком, ПВЗ выполняет защитные функции. Это буферная зона между сушей и водоемом. Водоохранные зоны вдоль малых рек устанавливаются в соответствии с Водным кодексом РФ (1995-2004) и Положением о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах. Согласно Положению «водоохранная зона - это территория, примыкающая к акватории рек, озер, водохранилищ и других поверхностных водных объектов, на которой устанавливается специальный режим хозяйственной и иных видов деятельности с целью предотвращения загрязнения, заиления и истощения водных объектов, а также сохранения среды обитания объектов животного и растительного мира. Соблюдение специального режима на территории водоохранных зон является составной частью комплекса природоохранных мер по улучшению гидрологического, гидрохимического, гидробиологического и экологического состояния водных объектов и благоустройству их прибрежных территорий».

ПВЗ существенно влияют на процесс снегозадержания, значительно увеличивают его запасы в полосе растительности. Значение полосы растительности возрастает с уменьшением размеров водоемов.

Большое значение имеют эстетические и экологические особенности водоохранных зон. Кустарниковый и древесный ярусы в водоохранной зоне значительно повышают экологический потенциал аквального ландшафта. Они положительно влияют на микроклимат в прибрежной зоне, создают благоприятные условия для животного и растительного мира в интенсивно осваиваемых районах (распахиваемых, мелиорированных территориях, населенных пунктах). ПВЗ является зоной для передвижения и воспроизводства животного мира.

Водоохранные функции растительность выполняет в основном на трех-четырех гипсометрических уровнях. Первый уровень составляет высшая водная растительность в прибрежной зоне. Полоса водной растительности сильно различается

  1. в верховьях,
  2. среднем и
  3. нижнем течении водотоков,
  4. у абразионных и аккумулятивных берегов,
  5. в заливах и
  6. в открытой части пойменных озер, прудов и водохранилищ.

Структура фитоценозов зависит от характера глубины у берега, ширины прибрежной литорали.

Второй, или нижний уровень водоохранной зоны расположен на суше и представлен узкой полосой приурезовых биоценозов. Это полоса суши с растительностью, подвергающейся периодическому сезонному подтоплению. Здесь произрастают влаголюбивые виды цветковых растений, осоки, злаки и древесно-кустарниковая растительность, отдельные деревья (ольха, ива и др.).

Третий, или верхний уровень водоохранной зоны, представляют склоны котловины выше полосы периодического подтопления. Кроме кустарников и ранее перечисленных древесных видов водоохранную роль здесь играют породы в составе  защитных лесополос, окружающих водоемы, такие как ясень обыкновенный, вяз перистоветвистый, береза повислая, то есть преимущественно мелколиственные породы. Видовой состав кустарников, образующий нижний ярус водоохранной лесной полосы, обычно формируют смородина золотистая и жимолость татарская.

Водоохранную роль выполняют естественные биоценозы выше третьего уровня, расположенные между сельскохозяйственными культурными угодьями и населенными пунктами. Это участки естественных лугов, биоценозы по оврагам, балкам и ручьям. Сюда можно отнести и искусственные посадки лесов, кустарников и садов.

Ширина водоохранной зоны устанавливается в зависимости от крутизны береговых склонов и современных эрозионных процессов, протекающих на приурезовой полосе суши. Ее величина непостоянна и изменяется в больших пределах (от нескольких десятков метров до 1,5 км). Наибольшая ширина ПВЗ наблюдается в случае образования участков подтопления на низких берегах с четко выраженной поймой и отсутствием процесса переработки берега. Небольшая водоохранная зона создается на участках с четко выраженным пляжем и отсутствием размывания достаточно крутых берегов. Минимальная ширина водоохранной зоны, определенная 30-метровой полосой вдоль водоемов и водотоков, представляет зону строгой охраны.

Большое разнообразие природно-антропогенных условий на побережье рек свидетельствует о необходимости творческого подхода при определении ПВЗ. Ширина водоохраной зоны является  величиной переменной, интегрирующей весь комплекс природных и антропогенных условий. Наиболее измененяемая ширина противоэрозионной защиты рекомендуется в зависимости от крутизны склонов:

Крутизна склонов, град                                        Ширина противоэрозионной

                                                                                                 полосы, м

                       До 5....................................................30

                        5-8   ...................................................40

                        8-10....................................................55

                        10-13...................................................70

                        13-15...................................................85

                         более 15...........................................100-150

Определение ширины ПВЗ может проводиться расчетным путем:

где P - ширина ПВЗ, м;

i - крутизна склона, град;

m - коэффициент шероховатости малого водосбора;

k - скорость впитывания воды в мерзлую почву, мм/мин;

f - длина склона, м.

Показатель шероховатости малого водосбора для пашни принят 0,1; пастбища - 1,1; естественного луга - 1,2 (Кирвель и др.,  1989).

Наличие водоохраной зоны предопределяет проведение в ее пределах комплексов природоохранных мероприятий: инженерных (берегоукрепление, строительство постоянных бетонированных дам со шлюзами, противоэрозионных сооружений), биологических (лесопосадки, севооборот и др.) и организационных (режим хозяйствования, изменение хозяйственной деятельности и т.д.).

Сумма выраженных на побережье полос в сочетании с растительностью, современными экзогенными и геоморфологическими процессами активным водообменном подземных вод и поверхностного склонового стока в реальных условиях определяет ширину водоохраной зоны. Ее общая ширина рекомендуется от 30 до 1300-1500 м. При отсутствии ярко выраженных процессов ведущими факторами для выделения ПВЗ являются уклон берега и растительность.

В заключении следует отметить, что водная и прибрежно-водная растительность является важным биотическим фактором в процессах самоочищения изучаемой речной экосистемы. Известно, что от фильтрационной активности  макрофитов зависят процессы выноса вещества на берег и в сопредельные водоемы, перемешивание воды и прозрачность. Очищение воды и постоянное возобновление ее качества является важным элементом самоподдержания стабильности всей водной экосистемы. Поскольку почти вся водная биота участвует в формировании качества воды, в сомоочищении водных экосистем либо в регуляции этих процессов, то необходимо сохранять все биоразнообразие в водных экосистемах. «Связь между качеством воды и биоразнообразием не исчерпывается тем, что для сохранения биоразнообразия надо поддерживать качество воды...Справедливо и обратное: для сохранения качества воды необходимо поддерживать функционально активное биоразнообразие водных экосистем. Иными словами, сохранение функционально активного биоразнообразия гидробионтов в водоеме является методом (причем абсолютно обязательным) для поддержания чистоты воды в этом водоеме» (Остроумов, 2002. С. 140). Поскольку в очищении воды активно участвуют виды наземных экосистем и местообитаний, пограничных с водоемами и водотоками, то в целях сохранения качества воды необходима охрана биоразнообразия и этих прибрежных экосистем (Остроумов, 2005).

 

Литература:

  1. Атлас земель Самарской области. «Московское аэрогеодезическое предприятие» Федеральной службы геодезии и картографии России / под ред. Порошиной Н.И. 2002. 99 с.
  2. Васфилова Е.С. Экологические особенности кувшинковых и некоторые вопросы их охраны // Интродукция, акклиматизация, охрана и использование растений. Куйбышев. Изд-во Куйбышев. гос. ун-та, 1982. С. 131-137.
  3. Водный кодекс РФ от 16 ноября 1995 г №167-Ф3 (изм. в ред. федеральных законов от 30.06.2003 №86-Ф3, от 30.12.2001. №194-Ф3, от 24.12.2002 №176-Ф3, от 22ю08.2004 №122-Ф3.
  4. Кирвель И.И., Лопух П.С., Широков В.М. Благоустройство малых водосборов искусственными водоемами // Обзорная информация. Серия 87.35.91. Охрана окружающей среды. Минск.: БелНИИНТИ, 1989. 63 с.
  5. Матвеев В.И., Соловьева В.В., Никитина Н.Ю. Биоэкологические исследования амброзии трехраздельной и циклахены дурнишниколистной в городе Самаре // Матер. Всерос. научн.конф., посвящ. 100-летию А.Д. Фурсаева. г. Саратов, 2000. С. 230-232.
  6. Остроумов  С.А. Система принципов для сохранения биогеоценотической функции и биоразнообразия фильтраторов // Доклады РАН, 2002. Т. 383. №1. с. 138-141.
  7. Остроумов С.А. О полифункциональной роли биоты в самоочищении водных экосистем // экология, 2005, №6. С. 452-459.
  8. Папченков В.Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья: Монография. - Ярославль: ЦМП МУБиНТ, 2001. 200 с.
  9. Положение о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах. Постановление от 23 ноября 1996 года №1404. М., Правительство Российской Федерации. 6 с.
  10. Соловьева В.В. Комплексный анализ флоры антропогенных аквальных экосистем Самарской области // Известия Самарского научного центра РАН. Спец. выпуск «Актуальные проблемы экологии». Вып. 4. 2005. С.276-286.
  11. Экологическое состояние бассейна реки Чапаевка в условиях антропогенного воздействия (Биологическая индикация). Ответст. ред. Зинченко Т.Д., Розенберг Г.С. Тольятти: ИЭВБ РАН. 1996. 342 с.
Просмотров работы: 12