10 марта 2016г.
Одним из главных показателей благополучия окружающей среды является реакция экосистем на внешнее воздействие. Актуальны исследования природных механизмов, обеспечивающих устойчивость экосистем и прогнозирование возможности структурных изменений [1]. В зависимости от характера воздействия, изменения в природных комплексах могут послужить поводом для изменения взаимодействия человек- окружающая среда. При этом в каждом природном комплексе (экосистеме) имеются определенные признаки, наиболее ярко отражающие характер изменений - индикационные признаки.
Бассейн реки Волги, как крупнейший в Европейской части России, является примером долгого и активного взаимодействия человека с природной средой. Особенно ярко оно проявилось в XX веке, с развитием системы регулирования речного стока – Волжско-Камского каскада.
Реакция экосистем может стать одним из ключевых критериев при принятии решений о регулировании речного стока. Для выявления основных компонентов среды, которые бы послужили индикаторами, необходимо исследовать особенности взаимодействия природной и антропогенной среды на всех участках Волжского бассейна. В данной статье предлагается вниманию анализ участка нижнего течения Волги.
Нижняя Волга простирается от устья Камы до Каспийского моря. Ее бассейн охватывает зоны распространения (по ФГАМ, 1964) широколиственных лесостепей и луговых степей континентального климата, степей умеренно-континентального климата, полупустынь и пустынь континентального климата [2]. По Э.М. Раковской [3] первые три зональных комплекса относятся к степной зоне. Их экосистемы разместились на эрозионно-аккумулятивных лессовых равнинах. Здесь господствует аридный климат, с теплым летом и холодной зимой, особенно суровой в заволжских степях. Средние значения летних температур +21…+23ºС, зимних -14…- 16ºС. В северных степях под разнотравно-типчаково-ковыльной растительностью сформированы черноземы. Древесная растительность в степной зоне встречается только в поймах рек.
Степная зона, с еѐ плодородными почвами издавна освоена человеком, они почти повсеместно распаханы. Основные выращиваемые здесь культуры – пшеница, ячмень, кукуруза, бобовые, а также технические и бахчевые культуры. От Саратова до Волгограда, далее на Элисту, простираются значительные лесозащитные насаждения.
Для зоны северных полупустынь характерен низкорослый травяной покров, состоящий из белой и черной полыни, типчака, ксерофитных ковылей.
Экосистемы зоны полупустынь и пустынь сформированы под действием умеренно-сухого и теплого климата с годовым количеством осадков 300-400 мм. Испаряемость превышает осадки на 400-700 мм. Зимы достаточно холодные, преобладают отрицательные температуры. Средняя температура января на юго-западе - 7°С, а на северо-востоке -11°С. Зимой образуется снежный покров, высота которого достигает 10-15 см. Снег лежит 60-80 дней [3].
В силу сложившихся природных условий и особенностей в нижнем течении Волги, ниже плотины Волгоградской ГЭС, в месте отделения от основного русла его рукава Ахтубы, сформировалась Волго- Ахтубинская пойма (ВАП), которая является уникальным природным комплексом для данного участка. При этом пойма является как бы трансграничной, вытянутой вдоль реки, территорией и пересекает все указанные выше зоны. Учитывая засушливый зональный характер окружающих земель, пойма отличается значительной степенью увлажненности. Внешне это выражается еѐ большей закустаренностью, а местами и залесенностью. Так по территории поймы проходит южный ареал распространения дуба черешчатого на европейской части России.
Экологическое состояние Нижней Волги в последнее время вызывает озабоченность. Причиной неблагополучия служит ряд следующих природных и антропогенных факторов, которые зачастую тесно переплетаются между собой (их изучение легло в основу данной статьи).
Для исследуемой Волго-Ахтубинской поймы характерна чрезвычайная изменчивость форм рельефа. Хорошо заметно, что ежегодно меняется конфигурация аккумулятивных форм. Добавим, что образующиеся наносы насыщаются к тому же загрязняющими веществами.
Для экосистем ВАП так же отчетливо заметна смена луговой растительности степной. Для местных природных условий, очевидно, это проявление тенденции к увеличению сухости. Эта тенденция усиливается суховершинностью и усыхание дубов [4].
Кроме того, замещающий луговую влаголюбивую растительность ковыль, выделяет с помощью развивающихся на корнях грибов в почву кислые ферменты, что способствует окислению и ухудшению структурных свойств почв.
Анализ тенденции к иссушению экосистем Волго-Ахтубинской поймы позволил нам выделить основные позиции, приводящие к ускорению процессов дестабилизации и деградации экосистем.
Основным фактором, определяющим развитие пойменных территорий является гидрорежим Волги. Интенсивное антропогенное влияние Волжско-Камского каскада гидроэлектростанций имеет ключевое значение. Со времени строительства каскада гидроузлов, максимальный уровень воды в Волге сократился на 1-1.5 м, а в Ахтубе (ее параллельном рукаве) в период летне-осенней межени нередко наблюдается полное пересыхание отдельных участков [3]. Ряд многолетних наблюдений показывает, что для территории Нижней Волги, как и всего Волжского бассейна были характерны и засушливые периоды летней межени, и малоснежные зимы. Периоды половодья были протяженными во времени, и компенсировали нехватку воды, тем самым сглаживая эту неравномерность гидрологического режима.
После сооружения Волжской ГЭС, нацеленной на зарегулирование стока, произошло его значительное внутригодовое перераспределение. Существующий режим попусков в нижний бьеф гидроузла, привел к более раннему началу половодья. Его средняя продолжительность сократилась в среднем до 51 суток. При этом подъем и спад половодья стали более резкими. Это отразилось на чрезвычайной изменчивости пойменных контуров экосистем во времени.
Так анализ карт и космоснимков территории Волго-Ахтубинской поймы подтверждает эту закономерность. Изменчивость соответствует некоторым алгоритмам происходящих процессов формирования данного пойменного участка реки.
По окончании зимней межени в сети ериков поймы отмечается крайне низкий уровень воды. В это время целесообразно было бы организовать попуск из расположенного выше водохранилища. Однако, спуски проводятся не в соответствии с такой необходимостью, что ведет к развитию негативного сценария.
Только в годы совпадения регулярных спусков с необходимым, пойменная сеть ериков бывает хорошо обводнена и оптимально способствует максимальному обилию и разнообразию компонентов экосистем, обогащая и стабилизируя их. При этом пойменная растительность в необходимое ей время оптимально проходит стадии развития; ерики и озера выполняют функцию нерестилищ и нагула молоди рыбы. Искусственное создание запруд первоначально обеспечивает наполнение водоемов ериков для рекреационного и рыбохозаяйтсвенного использования.
Кроме того, при рассмотрении тенденции к увеличению сухости, картину дополняют такие местные факторы как:
Интенсивное использование земель под сельскохозяйственные угодья. При их распашке усиливается эрозия почв, значительно иссушая их;
Производящееся и происходящее на пойме подпруживание ериков. Отсутствие надлежащего очищения русел и берегов ериков.
Данные факторы усугубляют негативный эффект от нарушения гидрологического режима Волжскими гидроузлами.
Таким образом, изменение состояния экосистем Волго-Ахтубинской поймы, как реакция на особенности природопользования в Волжском бассейне, является отличительным признаком (индикаторным свойством) не только для Нижней Волги, но и для бассейна всей Волги.
Список литературы
1. Кузьмина Е.Г. О состоянии дубрав в Волго-Ахтубинской пойме// Вестник Астраханского государственного университета. Сер. Естественные науки. – 2013. – №4 (45). – С.52-56.
2. Раковская Э.М. Физическая география России: Учеб. для студ. пед. высш. учеб. заведений: В 2ч. / Э.М. Раковская, М.И. Давыдова – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. – ч.1 – 288 с.: ил.
3. Сергиенко Л.И. Экологизация региональных природо-хозяйственных систем Нижнего Поволжья: Монография:. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2003. – 138 с.
4. Физико-географический атлас мира. М.: Академия наук СССР и главное управление геодезии и картографии ГГК СССР, 1964. – 298 с.
