CC BY
5УДК 502.52 (574.1)
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-334-339
ФЛУКТУАЦИЯ ГАЛОФИТНЫХ СООБЩЕСТВ НА ОБНАЖЕННОЙ ЧАСТИ
ОЗЕРА ЧЕЛКАР
FLUCTUATION OF HALOPHYTIC COMMUNITIES ON THE EXPOSED PART OF
LAKE CHELKAR
*Дарбаева Т.Е., **Альжанова Б.С., *Бохорова С.Н., *Сарсенова А.Н.
*Darbayeva Т.Ye., **Alzhanova B.S., *Bokhorova S.N., *Sarsenova A.N.
Западно-Казахстанский университет имени Махамбета Утемисова, Уральск, Республика Казахстан Makhambet Utemisov West Kazakhstan University, Uralsk, Republic of Kazakhstan
E-mail: *[email protected], **[email protected]
Аннотация. Озеро Челкар, расположенное в пределах Западно-Казахстанской области относится к Евразиатской степной зоне, где граничат две подзоны: сухие типчаково-ковыльные на каштановых почвах и опустыненные полынно-типчаково-ковыльные на светлокаштановых почвах. В настоящее время наблюдается интенсивное усыхание и сокращение водной поверхности озера Челкар. Прибрежная зона отступила на 650-850 м, обнажив засоленное дно. Особенно сильной деградации подверглись тростниковые и прибрежно-водные заросли.
После спада воды на освободившейся части дна озера развиваются галофитные пионерные виды из однолетних солянок и единичные экземпляры кермека кустарникового (Limonium suffruticosum). По мелким песчаным депрессиям отмечены Suaeda acuminata, Petrosimonia brachiata, Salicornia europaea и др. После поселения галофитных видов, начинается внедрение тростника (Phragmites australis), вначале единично, а затем он образует прерывистую полосу. Постепенно образуются песчаные валы, где доминируют кустарниковые сообщества (Tamarix laxa). Самую нижнюю часть литорали образуют гмелинокермековые ценозы (Limonium gmelinii). В растительность коренного берега озера Челкар отмечено внедрение сорных видов, выше которого располагаются плакоры с мятликово-лерхополынными сообществами (Artemisia lercheana, Poa bulbosa).
На изучаемой территории, за весьма короткий срок, в растительном покрове произошли изменения связанные с замещением прибрежно-водных растений на сообщества галофитов. В целях снижения отрицательных последствий от усыхания озера Челкар необходимо проведение комплекса мероприятий.
Ключевые слова: Западно-Казахстанская область, озеро Челкар, флуктуация, галофитные сообщества,естественное зарастание растительности, литораль.
Abstract. Lake Chelkar, located within the West Kazakhstan region, belongs to the Eurasian steppe zone, where two subzones border: dry fescue-feather grass on chestnut soils and desertified wormwood-fescue-feather grass on light chestnut soils. Currently, there is an intensive drying out and reduction of the water surface of Lake Chelkar. The coastal zone retreated by 650-850 m, exposing the saline bottom. Reed and coastal-water thickets were especially severely degraded.
After the water recedes, halophytic pioneer species from annual saltworts and single specimens of sea lavender (Limonium suffruticosum) develop on the freed part of the lake bottom. In shallow sandy depressions, Suaeda acuminata, Petrosimonia brachiata, Salicornia europaea, etc. are noted. Sandy ridges (Phragmites australis) are gradually formed, where shrub communities (Tamarix laxa) dominates. The lowermost part of the littoral zone is formed by sea lavender (Limonium gmelinii) cenoses. The introduction of weed species into the vegetation of the bedrock bank of Lake Chelkar was noted, above which there are upland areas with bluegrass-wormwood communities (Artemisia lercheana, Poa bulbosa).
In the study area, in a very short period of time, changes occurred in the vegetation cover associated with the replacement of coastal aquatic plants with halophyte communities. In order to reduce the negative consequences of the drying out of Lake Chelkar, it is necessary to carry out a set of measures.
Key words: West Kazakhstan region, Chelkar lake, fluctuation, halophyte communities, natural vegetation overgrowth, littoral.
Введение. На территории Западно-Казахстанской области насчитывается 3260 озер, из которых 97% имеют площадь зеркала менее 1 км2. Общая площадь зеркала озер составляет 908 км2, из которых 20% составляют малые озера. В бассейне р. Урал и в области крупнейшим является озеро Челкар.
Озеро Челкар расположено в мульде оседания соляно-купольной структуры. В конце ХХ века озеро имело следующие физические параметры: его длина с севера на юг - 18 км, ширина с
запада на восток - 14 км. Средняя площадь зеркала 200 км2, средняя глубина озера - 7 м, максимальная до 12 м. Минерализация воды в пределах 2,9-6,7 г/л. Береговая линия почти не изрезана. Ширина прибрежно-водных рогозовых, тростниковых, камышовых зарослей колебалась от нескольких метров до 500-1000 м. Питание происходило за счет рек, стекающих с Подуральского плато [1].
На протяжении последних 30 лет озеро Челкар находится в стадии регрессии. При этом на обнаженной части дна озера параллельно идут сукцессионные процессы и постепенное восстановление почвенно-растительного покрова.
Поэтому исследование процессов восстановления растительности, происходящих на обнаженной части дна озер являются актуальными. Зарастание литорали в пределах Северного Прикаспия изучал д.б.н., профессор В.В. Иванов на примере Каспийского моря, где отметил некоторые закономерности. Он еще в 1954 году писал, «что по мере отступания моря освободившиеся площади довольно быстро заселяются пестрым и разреженным ковром растений». Вначале на голых, вышедших из под моря, песчаных или иловатых равнинах появляются однолетние солянки, позже их сменяют многолетние полукустарничковые галофиты, затем наблюдается господство полыней, позже в них внедряются злаки, формируя злаково-полынные и полынно-злаковые сообщества, и наконец, развиваются настоящая разнотравная степь [2].
Материалы и методы. На обнаженной части дна озера Шалкар проведены многолетние полевые исследования. Цель исследования - изучение современного состояния растительного покрова и процессов самозарастания высохшего дна озера. Трансекта-катена заложена в южной части озера от уреза воды через обнаженные участки бывшего дна, возвышенного коренного берега и до окружающих участков комплексной степи. На учетных площадках 10* 10 м (100 м2) выполнено ботаническое описание растительности и определены растительные сообщества [3, 4].
Результаты исследований и их обсуждение. Согласно геоботаническому районированию Е.М. Лавренко (1991) территории, прилегающие к озеру Челкар, относятся к Евразиатской степной зоне, где граничат две подзоны: сухие типчаково-ковыльные на каштановых почвах и опустыненные полынно-типчаково-ковыльные на светлокаштановых почвах [5]. Флора и растительность исследуемой территории формировалась при взаимодействии сухих дерновинно-злаковых и полукустарничково-дерновиннозлаковых степей.
Отличительной чертой опустыненных степей является комплексность растительности и почвенного покрова. Здесь наблюдается большой дефицит влаги и огромное испарение [6]. На комплексность растительного покрова влияла сильная засоленность почвообразующих пород и выравненность рельефа. Кроме того здесь распространены солонцы, занимающиеся 56% территории [l]. На всей территории наблюдается выпас и перевыпас пастбищных угодий.
Большую часть растительного покрова равнины составляют полукустарничковые (Artemisia austriaca Jacq., A. Lercheana Weber ex Stechm., A. pauciflora Weber, Bassia prostrata (L.) Beck., Tanacetum achilleifolium (M. Bieb.) Sch. Bip.) сообщества. Доля полыней составляет 5060% от всей площади и они являются доминирующими и содоминирующими видами. Наиболее часто встречаются следующие соообщества: острецово-лерхополынные, молочаево-лерхополынные, мятликово-лерхополынные.
Территория исследования представлена равнинами Прикаспийской низменности с относительной высотой 50 м над уровнем моря. Среди равнины четко выделяется солянокупольное поднятие - г. Сасай (94 м), с межгрядовыми долинами, оврагами, балками, эрозионными ложбинами; конусы их выноса, иногда достигают озера Челкар. Кроме того здесь характерны западины, лопатины, понижения, солонцы, солончаки, соры, депрессии. На плато солянокупольного поднятия доминируют ксерофильные полукустарничковые сообщества из Anabasis salsa (C.A. Mey.) Benth. ex Velkens, Artemisia lercheana, A.lessingiana Besser., A. pauciflora, Bassia prostrata, Camphorosma monspeliaca L., Salsola laricina Pall. и др. Для межгрядовых долин, балок и пологих склонов характерны кустарниковые заросли из Caragana frutex (L.) K. Koch., Spiraea crenata L., с единичными Amygdalus nana L., Chamaecytisus borysthenicus (Gruner) Klask., Rhamnus cathartica L. и с мезофильным разнотравьем из Achillea millefolium L., Asparagus officinalis L., Nepeta ucranica L., Viola canina L. и др.
Для западин и понижении типичными сообществами являются тырсовые (Stipa capillata L.), типчаковые (Festuca valesiaca Gaudin), полынковые (Artemisia austriaca), лерхополынно-острецовые (Artemisia lercheana, Leymus ramosus (Trin.) Tzvelev), житняковые (Agropyronpectinatum (M. Bieb.) P. Beauv.).
По подошве г. Сасай развиты солончаки, где характерными сообществами являются Alhagi pseudalhagi M. Bieb.) Desv. ex Wangerin, Halocnemum strobilaceum (Pall.) M. Bieb.), Limonium suffruticosum (L.) Kuntze). На сорах и в различных депрессиях доминируюшее положение занимают Petrosimonia brachiata (Pall.) Bunge, Salicornia europaea L., Suaeda altissima (L.) Pall. В глубоких депрессиях встречается Neotrinia splendens (Trin.) M. Nobis, P. Gudkova et A. Nowak, края которой заняты Nitraria schoberi L. Для корковых солонцов характерными являются Artemisiapauciflora, Atriplex cana C.A. Mey, Bassiaprostrata, Camphorosma monspeliaca L.
В настоящее время наблюдается интенсивное усыхание и сокращение водной поверхности озера Челкар. Прибрежная зона отступила на 650-850 м, обнажив засоленное дно озера. (рисунок 1).
Рисунок 1. Озеро Челкар (по данным космических снимков из Google Earth): а - в 1984 г., б - в 2023 г.
Особенно сильной деградации подверглись тростниковые и прибрежно-водные заросли. На изучаемой территории, за весьма короткий срок, в растительном покрове произошли изменения связанные с замещением прибрежно-водных растений на сообщества галофитов.
С целью изучения современного экологического состояния территории и процессов самозарастания нами был заложен эколого-геоботанический профиль от обнажившегося дна озера Челкар до коренного берега (рисунок 2).
Освободившаяся часть озера покрыта ракушняком. После спада воды на обнажившейся территории, которая получает большое количество воды, развиваются галофитные пионерные виды из однолетних (Climacoptera crassa (M. Bieb.) Botsch., Salsola soda L.) и единичных полукустарничков (Limonium suffruticosum). По мелким песчаным депрессиям отмечены Petrosimonia brachiata, Salicornia europaea, Suaeda acuminata (C.A. Mey.) Moq. и др.
После поселения галофитных видов, начинается внедрение Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.), вначале единично, а затем он образует прерывистую полосу с единичными вкраплениями Tamarix laxa Willd и Limonium suffruticosum (рисунок 3).
Постепенно образуются песчаные валы, высотой от 2 до 3 метров и шириной 15-30 м, где доминирует кустарник Tamarix laxa. Здесь возникают благоприятные условия для произрастания не только галофитных, но и сорных видов. Нами отмечено 25 видов, среди которых преобладающим родом является Limonium (L. gmelinii (Willd.) Kuntze, L. otolepis (Schrenk) Kuntze, L. suffruticosum). Кроме них характерны длиннокорневищные представители: Calamagrostis epigeios (L.) Roth., Leymus ramosus, Phragmites australis и др. Из сорных встречаются Ambrosia artemisiifolia L., Atriplex sagittata Borkh., Conyza canadensis (L.) Cronquist. и др. Из корневищных отмечены Argusia sibirica (L.) Dandy, Aster amellus L., Lactuca tatarica и др. Также здесь поселяются Artemisia nitrosa, A. scoparia. Из однолетних видов отмечены Atriplex littoralis, Berteroa incana (L.) DC., Ceratocarpus arenarius, Polygonum arenarium Waldst. & Kit. и др.
Рисунок 2. Эколого-геоботанический профиль обнаженной части озера Челкар. Координаты начального и конечного пунктов профиля N50.48318 Е051.66793 - N50.47651 Е051.67035.
Рисунок 3. Пионерная растительность на обнаженной части дна озера Челкар.
Сообщества Artemisia nitrosa Weber ex Stechm. формируются в пониженных местах после песчаного вала. Видовой состав характеризуется единичным внедрением стержнекорневых степных видов Ferula caspica M. Bieb., Phlomispungens Willd., Tanacetum achilleifolium (M. Bieb.) Sch. Bip. Среди селитрянополынных сообществ выделяются «пятна» Artemisia monogyna Waldst. & Kit. Южнее таких сообществ формируются второй песчаный вал высотой 3-4 м с видовым составом как в первом вале.
Ниже по рельефу, по-видимому, увеличиваются содержание солей (1,162-2,842%) и вследствие этого формируется полоса кермеково-кустарничковых сообществ шириной 3-4 м. Отмечено присутствие кермеков (Limonium gmelinii, L. otolepis, L. suffruticosum) и однолетних галофитных представителей (Salicornia europaea, Salsola soda, Suaeda corniculata (C.A. Mey.) Bunge и т.д.).
В самой нижней части литорали поселяются Limonium gmelinii, занимающие почти 40% всей территории. Отмечается преобладание однолетников, среди которых Atriplex littoralis L., Lactuca serriola L., Salsola acutifolia (Moq.) Bunge, S. soda и т.д. Заметно внедрение короткокорневищных (Aster amellus, Tanacetum achilleifolium), рыхлодерновинных (Poa bulbosa L.), дерновинных (Puccinellia distans (Jacq.) Pari.) видов, а также полукустарничков (Artemisia monogyna) и полукустарников (Halocnemum strobilaceum, Halimione verrucifera (M. Bieb.) Aellen).
Вейниково-бескильницевые сообщества образуют полосу шириной 2-3 м по всей литорали. Здесь отмечены длиннокорневищные (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Calamagrostis epigeios, Phragmites australis), стержнекорневые (Medicago falcata L., Melilotus albus Medik.), дерновинные (Puccinellia distans) и однолетние (Conyza canadensis, Xanthium strumarium L.) виды.
По краю литорали появляются мозаичные галофитные группировки из Halimione verrucifera, Halocnemum strobilaceum, Puccinellia distans, с вкраплениями однолетних видов (Anisantha tectorum (L.) Nevski, Artemisia absinthium L., Bromus squarrosus L., Eremopyrum orientale (L.) Jaub. & Spach, и т.д.). Хорошо выделяются сорное разнотравье (Asperugo procumbens L., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl)) и синузия злаков (Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) Schult., Bromopsis inermis, Elytrigia repens (L.) Nevski), Koeleria macrantha (Ledeb.) Schult., Phragmites australis, Poa bulbosa и др.
На краевых участках литорали приуроченных к склону распространены разнотравно-злаковые ценозы с внедрением единичных кустарников (Elaeagnus commutata Bernh. ex Rydb., Ribes aureum Pursh, Spiraea hypericifolia L.) (рисунок 4).
Рисунок 4. Склон коренного берега озера Челкар.
Растительность коренного берега озера Челкар, испытывает сильный антропогенный пресс, поэтому здесь отмечены сорные виды, такие как Berteroa incana, Leonurus cardiaca L., Sedobassia sedoides (Pall.) Freitag & G. Kadereit и др., по пониженным участкам заметно присутствие Agropyron fragile (Roth) P. Candargy Calamagrostis epigeios, Cynanchum acutum L., Galium verum L., Melilotus officinalis (L.) Lam., Stipa capillata, Tanacetum millefolium (L.) Tzvelev и др.
Выше коренного берега располагаются плакоры, с сильно выраженным выпасом, где формируются мятликово-лерхополынные, чернополынные, камфоросмовые, изеновые сообщества в сочетании со злаковыми (Festuca valesiaca Gaudin, Poa bulbosa, Stipa capillata, Leymus ramosus и др.).
Заключение. Таким образом, в результате исследования выявлен экологический ряд смены растительных сообществ исследуемой территории: в начале поселяются галофитные пионерные однолетние галофитные виды солянок с полукустарничками, позже их сменяют длиннокорневищные виды, а потом полыни, постепенно появляются кермековые сообщества, затем поселяются короткокорневищние и дерновинные, еще позже отмечается внедрение полукустарничков и полукустарников в сочетании со злаками, после которых формируются кустарниково-разнотравные и разнотравно-злаковые сообщества. По всей вероятности, эти стадии сходны с формированием растительного покрова на территориях после отступания Каспийского моря, которые были отмечены д.б.н., профессором В.В. Иванов.
В зависимости от разнообразия локальных особенностей исследуемого региона стадия зарастания литорали озера Челкар может иметь различные вариации, как отрицательные, так и положительные.
В целях снижения отрицательных последствий от усыхания озера Челкар мы рекомендуем проведение комплекса мероприятий:
- создание защитных насаждений на обнаженной части озера с использованием местных адаптированных к данной природно-климатической зоне растений;
- запрет на беспорядочное передвижение автотранспорта, которое оказывает негативное влияние на естественное возобновление почвенно-растительного покрова;
- постоянный мониторинг за состоянием окружающей природной среды;
- широкое привлечение местного населения к восстановлению нарушенных экосистем.
Список литературы
1. Петренко А.З., Джубанов А.А., Фартушина М.М., Чернышев Д.М., Тубетов Ж.М. Природно-ресурсный потенциал и проектируемые объекты заповедного фонда Западно-Казахстанской области. Уральск: РИО ЗКГУ, 2001. 175 с.
2. Иванов В.В. Степи Западного Казахстана в связи с динамикой их покрова. Уральск: ОФ «Евразийский союз ученых», 2007. 288 с.
3. Ярошенко П.Д. Геоботаника. М., 1969. 198 с.
4. Walker LR, Wardle DA. Plant succession as an integrator of contrasting ecological time scales. Trends Ecol Evol. 2014. Vol. 29(9). P. 504-10. DOI: 10.1016/j.tree.2014.07.002.
5. Лавренко Е.М., Карамышева З.В., Никулина Р.И. Степи Евразии. Л., 1991. 144 с.
6. Бобровская Н.И. Об особенностях утилизации воды и водообмена растений степных и пустынных экосистем Монголии // Проблемы ботаники на рубеже ХХ-ХХ1 веков. Т. 1. СПб.: Ботанический институт, 1998. С. 226.
