CC BY
58
Таким образом, в условиях Алтая величина жидких осадков почти на порядок меньше суммарной годовой абляции. При этом она такая же, как и в Заилийском Алатау и занимает промежуточное положение между Кавказом, где она составляет в среднем 10 % от суммарной абляции и другими ледниковыми системами Тянь-Шаня и Памира, в которых она снижается до 5 % [9].
Поскольку объемная величина годового ледникового стока равна произведению слоя стока на площадь ледников, то конечная формула для определения среднего многолетнего ледникового стока будет иметь вид:
Пй=К*(Тя + 9,бу55Гя-ГГп+0.0*а;
_ (1) где Гд - общая площадь ледников, км2, Тл - среднемноголетняя температура воздуха (июнь-август) на высоте граница питания; ^ - внутреннее питание ледников; а, - суммарное таяние; К - экспозиционный и морфологический коэффициент, который изменяется от 0,6 до 1,1. Результаты сравнительного анализа определения ледникового стока разными методами представлены в таблице 1, где данные по водному балансу в опорных бассейнах являются наиболее достоверными.
Ошибка расчета по формуле 1 (метод Кренке) не превышает 10 % от воднобалансовых данных и на 25-30 % отличается от данных, полученных методом расчленения гидрографа.
Пространственная изменчивость и распределение ледникового стока
Для определения объёмов среднемноголетного ледникового стока (по форм. 1) использовали площади ледников на период 2006, 2007, 2008 гг. Расчеты были выполнены для 17 горно-
ледниковых бассейнов территории (9 - в горном узле Цамбага-рав, 4 - хребта Мунххайрхан, 4 - хребта Сутай). Эти районы различны между собой по своим площадям, водоносности, масштабам оледенения и величинам ледникового стока. В таблице 2 представлены расчетные величины составляющих ледникового стока по этим районам.
Данные таблицы позволяют говорить о проявлении исключительно региональных особенностей в формировании ледникового стока, отличного от всего современного оледенения Алтая в целом (Россия, Казакстан, Китай, Монголия). Этот район представляет собой отдельные высокоподнятие ледниковые массивы (от 3000 до 4360 м), где оледенение представлено в основном куполовиднами и плосковершиннами ледниками. Преобладающим типом льдообразования по аналогии с ледникам Водопадный (бассейн Актру, Россия) здесь является ледяная зона [6-7]. Общее таяние составляет от 600 до 1100 мм, из которых 15-20 % идет на внутренее питание ледников и только 35 % составляют жидкие осадки в общем ледниковом стоке (78 млн. м3/год). Есть все основания полагать, что в условиях исключительной сухости климата доля ледникового стока здесь является преобладающей. Многие реки при выходе из гор «теряются», тратя свои воды на фильтрацию в грунт и испарение.
В заключение отметим, что роль современного оледенения в водообмене на территории региона является важной составляющий водных ресурсов в условиях аридного климата. Поскольку среднее время оборота воды в ледниковой системе определяется как соотношение массы составляющих её ледников и суммарной абляции [5], то величина этого соотношения для всех исследуемых хребтов составляет в среднем около 53 лет.
Библиографический список
1. Шульц, В.Л. Реки Средней Азии. - Л., 1965.
2. Гляциологический словарь. - М., 1984.
3. Ревякин, В.С. Горноледниковые бассейны Алтая / В.С. Ревякин, В.П. Галахов, В.П. Голещихин. - Томск, 1979.
4. Кренке, А.Н. Зоны льдообразования на ледниках // Геофиз. бюлл. - 1973. - № 25.
5. Кренке, А.Н. Расчет ледникового стока на Кавказе по полю температуры воздуха на высоте границы питания ледников / А.Н. Кренке,
А.М. Тареева // МГИ. - М. - 1980. - Вып. 39.
6. Нарожный, Ю.К. Особенности внутригодового распределения стока рек Алтая / Ю.К. Нарожный, В.В. Парамов, Л.Н. Шантыкова // МГИ. - М. - 1998. - Вып. 84.
7. Нарожный, Ю.К. Ресурсная оценка и тенденции изменение ледников бассейна Актру (Алтай) за последние полтора столетия // МГИ.
- М. - 2001. - Вып. 90.
8. Нарожный, Ю.К. Внешний массообмен ледников Актру: методика наблюдений, тенденция изменения и климатическая обусловленность // Вестник ТГУ. - 2001. - № 274.
9. Голубев, Г.Н. Гидрология ледников. - Л., 1976.
Bibliography
1. Shuljc, V.L. Reki Sredneyj Azii. - L., 1965.
2. Glyaciologicheskiyj slovarj. - M., 1984.
3. Revyakin, V.S. Gornolednikovihe basseyjnih Altaya / V.S. Revyakin, V.P. Galakhov, V.P. Golethikhin. - Tomsk, 1979.
4. Krenke, A.N. Zonih ljdoobrazovaniya na lednikakh // Geofiz. byull. - 1973. - № 25.
5. Krenke, A.N. Raschet lednikovogo stoka na Kavkaze po polyu temperaturih vozdukha na vihsote granicih pitaniya lednikov / A.N. Krenke,
A.M. Tareeva // MGI. - M. - 1980. - Vihp. 39.
6. Narozhnihyj, Yu.K. Osobennosti vnutrigodovogo raspredeleniya stoka rek Altaya / Yu.K. Narozhnihyj, V.V. Paramov, L.N. Shantihkova // MGI.
- M. - 1998. - Vihp. 84.
7. Narozhnihyj, Yu.K. Resursnaya ocenka i tendencii izmenenie lednikov basseyjna Aktru (Altayj) za poslednie poltora stoletiya // MGI. - M. -2001. - Vihp. 90.
8. Narozhnihyj, Yu.K. Vneshniyj massoobmen lednikov Aktru: metodika nablyudeniyj, tendenciya izmeneniya i klimaticheskaya obuslovlennostj // Vestnik TGU. - 2001. - № 274.
9. Golubev, G.N. Gidrologiya lednikov. - L., 1976.
Статья поступила в редакцию 24.01.13
УДК 911.551
Pavlova K., Robertus Yu., Kivatskaya A. CHARACTER PROPERTY CHANGES AND COMPOSITION IN THE SOIL OF RECREATIONAL AREA (BY THE EXAMPLE OF KATUNSKY DISTRICT). The paper presents the results of studying the properties and composition of the soil in the areas of public entertainment in the Katun recreational area of the Altai Republic, in which the parameters were evaluated and trends of water-physical properties, size distribution and composition of recreational soils, and suggested approaches to the development of standardized quantitative criteria to assess their condition.
Key words: unorganized recreation, recreational digression, properties and composition of the soil, the criteria state.
К.С. Павлова, аспирант ИВЭП СО РАН, г. Горно-Алтайск; Ю.В. Робертус, канд. г.-м. наук, в.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Горно-Алтайск; А.В. Кивацкая, канд. г.-м. наук, м.н.с., Горно-Алтайский филиал ИВЭП СО РАН, г. Горно-Алтайск, E-mail: [email protected]
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ И СОСТАВА ПОЧВ РЕКРЕАЦИОНЫХ ТЕРРИТОРИЙ (НА ПРИМЕРЕ КАТУНСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ АЛТАЙ)
Приводятся результаты изучения свойств и состава почв на участках массового отдыха в Катунском рекреационном районе Республики Алтай, в ходе которого были оценены параметры и тенденции изменения воднофизических свойств, гранулометрического и химического состава почв рекреационных территорий, а также предложены подходы к выработке унифицированных количественных критериев оценки их состояния.
Ключевые слова: неорганизованная рекреация, рекреационная дигрессия, свойства и состав почв, критерии состояния.
Развитие массовых видов отдыха и туризма в настоящее время является одним из основных приоритетов социально-экономического развития Республики Алтай (РА). Массовый поток отдыхающих (около 1,5 млн. человек в 2012 г., из них 20-25 % неорганизованных туристов) приводит к ускоренной деградации уязвимых природных комплексов Горного Алтая, особенно в пределах водоохранных зон доступных для рекреантов рек (Катунь, Бия, Сема и др.) и озер (Телецкое, Манжерокское и пр.). Наиболее неблагоприятная экологическая обстановка складывается в интенсивно используемой для массового неорганизованного отдыха водоохранной зоне р. Катунь в ее среднем течении (Майминский и Чемальский районы РА), выделяемой исследователями в качестве Катунского или Средне-Катунского рекреационного района.
Несмотря на то, что проблеме рекреационной дигрессии природных комплексов посвящено немало исследований [1-4], остается недостаточно изученным весь комплекс изменений свойств и вещественного состава почв рекреационных территорий, а также их связи с сопряженными изменениями растительного покрова. Как отмечает ряд авторов [5-8], возможно использование уровней и тенденций изменений физико-химических свойств почв для индикации интенсивности рекреационного воздействия и ранней диагностики нарушений почвенного покрова на рекреационных территориях.
Объекты и методы исследований. Для оценки воздействия на почвы в водоохранной зоне р. Катунь было изучено пять типовых участков массового отдыха с высокими рекреационными нагрузками (в сезон в среднем 30 чел./га) и низкой степенью их обустроенности для целей рекреации. В качестве фона изучались аналогичные серые лесные почвы на незатронутых рекреацией смежных территориях. Было заложено 28 почвенных при-
Характер распределения свойств п
копов (до глубины 0,5 м), в том числе 9 на фоновых и 19 на рекреационных участках. В них методом кольца в интервалах 010, 10-20 и 20-30 см были отобраны 84 пробы для дальнейшего изучения механического состава, физических и химических свойств почв. С помощью экспресс-анализаторов определены температура и твердость почвы в этих интервалах. Аппликационным методом оценена целлюлозолитическая активность почвы.
По общепринятым методикам в РНИХЭЛ (г. Горно-Алтайск) были определенны следующие свойства почв: рН, ЕЬ|, удельная электропроводимость и солесодержание (экспресс-определение из водной вытяжки), плотность сложения, плотность твердой фазы, влажность, общая пористость, пористость аэрации (расчетный метод). Методом сухого рассеивания определен гранулометрический состав почв по 4 фракциям: <0,05, 0,05-0,25, 0,251, >1 мм. Из химических веществ в почвах были определены нитраты, фосфаты, кальций обменный, карбонатность, емкость катионного обмена, содержание гумуса и подвижной серы. Методом полуколичественного спектрального анализа в Сф «Бе-резовгеология» (г. Новосибирск) изучен состав почвенных проб на 30 элементов.
Обсуждение результатов. Практически по всем изученным механическим и физическим показателям почвы рекреационных участков заметно отличаются от местного фона. Наиболее показательной из изученной группы свойств является твердость почвы, которая на участках неорганизованной рекреации в интервале 0-10 см варьирует в пределах 11,8-39,0 кг/см2 (в среднем 21,5 кг/см2), что более чем в три раза превышает ее фоновые значения (6,1 кг/см2). Повышенная твердость почвы сохраняется до глубины более 30 см, где она превышает фон в среднем в 1,5 раза (таблица 1).
Таблица 1
1в на участках массовой рекреации
Показатели Интервал 0-10 см Интервал 10-20 см Интервал 20-30 см
Пт X ед. фона Пт X ед. фона Пт X ед. фона
рНвод, ед. 6,25-7,96 6,82 1,09 6,34-8,46 6,85 1,07 6,28-8,65 6,89 1,05
Твердость, кг/см2 11,8-39,0 21,5 3,53 5,5-22,5 12,4 1,66 2,8-20,5 7,3 1,49
Плотность, г/см3 0,96-1,43 1,24 1,36 1,05-1,36 1,22 1,16 1,02-1,34 1,20 1,04
Влажность, % 6,2-30,5 19,1 0,72 4,2-23,8 13,3 0,61 3,7-20,8 10,0 0,59
Общая пористость, % 41,4-65,1 55,5 0,83 55,9-63,8 59,1 0,93 55,4-66,6 60,7 1,00
Пористость аэрации, % 17,4-51,0 32,2 0,73 28,7-54,7 43,0 1,03 38,2-58,7 48,8 1,22
Почвы: —Участков рекреации - Фоновых участков
Рис. 1. Гранулометрический состав почв на фоновых и рекреационных участках
Таблица 2
Содержание химических веществ в почвах рекреационных участков
Показатели Интервал 0-10 см Интервал 10-20 см Интервал 20-30 см
Ііт X ед. фона Ііт X ед. фона Ііт X ед. фона
Гумус, % 2,5-6,2 4,52 0,54 1,0-5,0 2,74 0,56 0,5-4,9 1,82 0,60
Карбонатность, % 0,4-2,5 1,08 1,65 0,4-3,4 0,99 1,74 0,4-4,7 1,06 1,93
Нитраты, мг/кг 2,9-36,2 15,1 0,76 1,8-18,7 7,49 0,86 0,6-11,7 5,73 0,88
Р2О5, мг/кг 60,3-355,2 234,6 0,37 158,5-408,5 284,7 0,42 117,9-498,8 338,5 0,44
Саобм, ммоль/100 г 7,0-13,5 9,93 0,72 4,6-13,4 8,54 0,71 3,4-13,4 7,26 0,70
ЕКО, мг-экв./100 г 16,4-63,8 33,1 0,48 11,9-49,9 25,9 0,72 5,1-41,1 20,7 0,88
Таблица 3
Химический состав почв на участках рекреации
Интервалы, параметры Si Са Мд АІ Fe Na Сг Си РЬ Zn
% млн 1
0-10 см X 28,7 1,74 1,68 7,1 3,42 1,31 120 31,1 14,7 73,7
ед. фона 0,96 1,50 1,08 1,31 1,10 1,10 1,25 1,12 1,06 1,22
10-20 см "X 29,0 1,42 1,67 7,2 3,68 1,35 125 33,7 14,8 81,1
ед. фона 0,98 1,21 1,05 1,11 1,14 0,94 1,23 1,10 1,05 1,16
20-30 см "X 29,5 1,34 1,66 7,5 3,37 1,42 132 32,6 15,3 80,0
ед. фона 0,99 1,10 1,03 1,01 0,98 0,95 1,18 0,98 0,98 1,12
Под воздействием механического уплотнения почв на участках рекреации также изменяются их плотность сложения (на 436 % выше фона) и пористость (на 7-17 % ниже фона), отмечается рост рН их водной фазы (5-9 % выше фона), что связано в основном с повышенной карбонатностью почв рекреационных участков (в среднем в 1,5 раза).
Наиболее значительные изменения всего комплекса изученных водно-физических свойств почв на рекреационных территориях происходят в их верхнем слое (0-10 см). С глубиной они постепенно затухают и сближаются со значениями фоновых почв, однако полная «релаксация» изменений различных свойств этих почв отмечена на глубинах от 30 до 50 см. Исключение составляют величины пористости аэрации и влажности почвы, имеющие обратную связь, что вероятно, связано со значительными нарушениями водного и воздушного режимов почв на участках рекреации.
Гранулометрический состав почв рекреационных участков в основном претерпевает однотипные изменения, выражающиеся в уменьшении на 20-35 % доли фракции крупного песка (0,251 мм) и в повышении на эту величину доли среднего и мелкого песка (0,05-0,25 мм). Подобный переход, по-видимому, обусловлен процессом измельчения крупнопесчаной фракции почв и почвообразующих супесей под механическим воздействием человека и автомобилей. При этом доля тонкого песка и физической глины (15-20 %) практически не меняется, как и грубопесчаной фракции (рис. 1).
Изученный комплекс химических свойств почв также свидетельствует о заметных нарушениях исходных почв на участках рекреации. Так если на фоновых участках среднее содержание гумуса в почвах варьирует от 2,5 % до 6,1 %, то на рекреационных оно уменьшается почти в 2 раза и составляет 1,8-4,5 %. В свою очередь, уменьшение гумусовых веществ способствует снижению почти в 2 раза (интервал 0-10 см) емкости катионного обмена (ЕКО) в почвах (таблица 2).
В почвах рекреационных участков также снижено относительно фона содержание нитратов (на 12-24 %) и пятиокиси фосфора (на 56-63 %) - химических соединений, необходимых для нормального роста и развития растений. Основными причинами подобных негативных изменений являются уплотнение и нарушение водно-физических свойств верхних горизонтов почвенного профиля, в котором происходят основные биогеохи-мические процессы, в том числе процессы нитрификации и окисления фосфора. Наиболее благоприятной реакцией среды для усвоения растениями фосфат-иона считается слабокислая с рН 6-6,5 ед. [9]. На изученных участках рекреации этому критерию в интервале 0-10 см соответствуют всего 27 % образцов почв, в
интервалах 10-20 и 20-30 см - по 37 %, в то время как для фоновых почв их доля значительно выше - 89 %, 67 и 56 %, соответственно.
Известно, что одним из важнейших химических свойств почвы является ее карбонатность. Присутствие в почве карбонатов обусловливает ее порозность, связность, плотность, состав почвенных растворов и их щелочность [10]. Согласно полученным данным содержание обменного кальция в фоновых почвах напрямую зависит от значений их карбонатности. Уровень этой связи нарастает вниз по профилю почв. Если в интервале 0-10 см коэффициент парной корреляции равен 0,39, то в интервале 20-30 см - 0,81. На рекреационных участках эта прямая зависимость становится незначимой, а в интервале 20-30 см. преобразуется в обратную.
Наряду с механическими и физическими свойствами почв на рекреационных участках изменяется и их химический состав. Так содержание тяжелых металлов, основным источником поступления которых является автотранспорт рекреантов, в почвах изученных участков в целом не превышают установленных ПДК. Однако, в поверхностном слое почв рекреационных участков отмечается некоторое накопление меди (31,1 млн-1), свинца (14,7 млн-1) и цинка (73,7 млн-1). Величина отклонения средних концентраций от фоновых значений составляет 6-22 %. При рекреационном воздействии в поверхностном слое почв проявлено также повышенное на 8-50 % относительно фона содержание породообразующих элементов: алюминия, кальция, магния, натрия и железа (таблица 3), «накопление» которых происходит за счет выбивания гумусового горизонта и «поднятия» вверх по профилю почвообразующих пород. К загрязнителям почв рекреационных участков относятся и нефтепродукты, проявленные в основном на грунтовых дорогах и стоянках автотранспорта - до 100 мг/кг при средней концентрации 85 мг/кг.
Одна из задач проведенного исследования заключалась в установлении предельной глубины рекреационного воздействия на легкие по мехсоставу почвы Катунского района. Основываясь на трендах отклонений показателей состояния почв от фона (рис. 2), можно предполагать, что отдельные изменения свойств и состава почв на участках рекреации прослеживаются до глубины 70 см. Поскольку большинство из них достигает фоновых значений в интервале 30-50 см, то его можно считать максимальной глубиной распространения рекреационного воздействия на почвенный покров (рис. 2).
В связи с вышеизложенным необходимо заметить, что сопоставление изученных интервалов почв на рекреационных и фоновых участках не всегда является корректным по следующим соображениям: во-первых, на почвах с рекреационным воз-
0,50
0,75
1,00
1,25 ед.фона1,50
0,25
0,50
0,75 ед. фона 1,00
10
20
30
Фосфаты Гумус \ *4. Нитраты f\
^ 4
Саобмен ЕКО
фон
Рис. 2. Тренды показателей почв по их профилю на рекреационных участках
0
действием часто отсутствует верхний гумусовый горизонт (А,); во-вторых, на них нередко отмечается механический привнос песчаной фракции в верхние слои почвы; в-третьих, в результате воздействия разнонаправленных процессов (уплотнение поверхностного слоя почвы и приближение за счет этого более глубоких слоев к поверхности) почвенные горизонты рекреационных участков и фоновых зачастую не совпадают.
Для изученного комплекса механических, физических и химических свойств почв выполнен анализ, который показал наличие между ними как прямых, так и обратных корреляционных связей. Примечательно, что спектр показателей и число значимых связей для почв фоновых и рекреационных участков заметно отличаются. Это позволяет считать, что в результате рекреационного воздействия существенно изменяются взаимосвязи между изученными свойствами и показателями состава почв. В частности, на изученных участках неорганизованной рекреации более чем в два раза уменьшилось число значимых связей у таких показателей состояния почв, как температура, твердость, пористость аэрации и др. Напротив, увеличение количества связей характерно для рН, плотности твердой фазы, влажности, карбонатности почв.
Наибольшее число значимых связей по изученным интервалам почвенного профиля выявлено для фоновых почв. Для поверхностного слоя этих связей на 40 % больше, чем при рекреационным воздействии. На глубине 20-30 см эта разница уже не превышает 5 %, т.е. наблюдается ее снижение. Из этого следует, что уплотнение почв при рекреации нарушает природные связи показателей их состояния.
В заключение краткой характеристики изменений почв на участках рекреации необходимо отметить наличие предварительно изученных их связей с изменениями произрастающей на них сосны обыкновенной и березы повислой - типичных древесных эдификаторов рекреационных ландшафтов Катунского района.
Выявлены значимые корреляционные зависимости между водно-физическими показателями состояния почв (твердость, плотность сложения, пористость аэрации, влажность) и древостоя (температура ствола, влажность ствола и корней, радиальный прирост за последние 5 и 20 лет, величина билатеральной
асимметрии листовой пластинки березы, среднее количество и длина хвои на побегах сосны, доля поврежденной хвои, длина побега сосны 1, 2 и 3 года). Установлена значимая обратная связь радиального прироста древостоя от разности температур «почва - ствол дерева», из чего следует, что чем больше эти различия, тем слабее прирост и хуже его состояние. Следует отметить, что состояние древостоя изученных участков зависит не только от степени изменений почвенного покрова, но и прямого рекреационного воздействия, проявленного в виде механических нарушений стволов и корневой системы деревьев, загрязнения выбросами автотранспорта и продуктами жизнедеятельности рекреантов.
Разработка отсутствующих в настоящее время методических подходов к комплексной оценке экологического состояния рекреационных территорий диктуется необходимостью регламентации их использования и проведения необходимых природоохранных мероприятий. Установленные на примере Катунского района тесные связи между изученными показателями почвенного и растительного покрова как основного компонента рекреационных ландшафтов указывают на принципиальную возможность выработки унифицированных количественных критериев.
В основе предлагаемого авторами подхода к выработке подобных критериев лежит использование величины отклонения от местного фона значений тесно связанных между собой параметров состояния почв и древесной растительности. Интегральная величина этих отклонений может быть выражена в виде аддитивного или мультипликативного показателя и рассчитана как для всего комплекса параметров почв и растений, так и для их отдельных групп, в частности, морфологических, механических, физических, вещественных параметров.
Сопоставление интегральных показателей изменений почвенно-растительного покрова рекреационных территорий со стадиями рекреационной дигрессии, определенными по существующим методикам, позволит провести количественное ранжирование этих показателей с выделением классов их состояния, по которым возможно построение номограмм для оценки степени изменения почв, в том числе и в экспресс-варианте.
Библиографический список
1. Казанская, Н.С. Рекреационные леса / Н.С. Казанская, В.В. Ланина, Н.Н. Марфенин. - М., 1977.
2. Карписонова, РЛ. Дубравы лесопарковой зоны г. Москвы. - М., 1967.
3. Чижова, В.П. Рекреационные нагрузки в зонах отдыха. - М., 1977.
4. Чижова, В.П. Рекреационные ландшафты: устойчивость, нормирование, управление. - Смоленск, 2011.
5. Репшас, Э.А. Особенности дигрессии и регрессии рекреационных лесов Литовской ССР // Рекреационное лесопользование в СССР
- М., 1983.
6. Бганцова, В.А. Влияние рекреационного лесопользования на почву / В.А. Бганцова, В.Н. Бганцов [и др.] // Природные аспекты рекреационного использования лесов. - М., 1987.
7. Гольцев, А.Ф. Влияние рекреации на почвенный покров буковых насаждений // Лесное хозяйство. - 1982. - № 2.
8. Ивонин, М.М. Эрозия бурых лесных почв в связи с рекреационной дигрессией / М.М. Ивонин, В.Е. Авдонин // Лесная промышленность. - 1998. - № 3.
9. Почвоведение / под ред. Ю.Г. Челышкина. - М., 1969.
10. Орлов, Д.С. Химия почв: учебник. - М., 1985.
Bibliography
1. Kazanskaya, N.S. Rekreacionnihe lesa / N.S. Kazanskaya, V.V. Lanina, N.N. Marfenin. - M., 1977.
2. Karpisonova, R.L. Dubravih lesoparkovoyj zonih g. Moskvih. - M., 1967.
3. Chizhova, V.P Rekreacionnihe nagruzki v zonakh otdihkha. - M., 1977.
4. Chizhova, V.P Rekreacionnihe landshaftih: ustoyjchivostj, normirovanie, upravlenie. - Smolensk, 2011.
5. Repshas, Eh.A. Osobennosti digressii i regressii rekreacionnihkh lesov Litovskoyj SSR // Rekreacionnoe lesopoljzovanie v SSSR. - M., 1983.
6. Bgancova, V.A. Vliyanie rekreacionnogo lesopoljzovaniya na pochvu / V.A. Bgancova, V.N. Bgancov [i dr.] // Prirodnihe aspektih rekreacionnogo ispoljzovaniya lesov. - M., 1987.
7. Goljcev, A.F. Vliyanie rekreacii na pochvennihyj pokrov bukovihkh nasazhdeniyj // Lesnoe khozyayjstvo. - 1982. - № 2.
8. Ivonin, M.M. Ehroziya burihkh lesnihkh pochv v svyazi s rekreacionnoyj digressieyj / M.M. Ivonin, V.E. Avdonin // Lesnaya promihshlennostj.
- 1998. - № 3.
9. Pochvovedenie / pod red. Yu.G. Chelihshkina. - M., 1969.
10. Orlov, D.S. Khimiya pochv: uchebnik. - M., 1985.
Статья поступила в редакцию 24.01.13
УДК 597.8:591.53
Ruchin A.B. THE ECOLOGICAL NICHES OF AMPHIBIANS IN THE SYNTOPIC CONDITIONS. In work the characteristic of ecological niches of in common living amphibians is given. It is shown that trophic niches of relatives in biology of types are blocked more. With age at brown frogs reduction of an overshoot of trophic niches is observed.
Key words: Bufo bufo, Rana temporaria, Rana arvalis, Pelobates fuscus, ecological niche, trophic niche, food.
А.Б. Ручин, д-р биол. наук, директор ФГБУ «Мордовский гос. природный заповедник им. П.Г Смидовича», Республика Мордовия, пос. Пушта, E-mail: [email protected]
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ НИШИ АМФИБИЙ В СИНТОПИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
В работе дается характеристика экологических ниш совместно обитающих амфибий. Показано, что трофические ниши близких по биологии видов перекрываются в большей степени. С возрастом у бурых лягушек наблюдается уменьшение перекрывания трофических ниш.
Ключевые слова: Bufo bufo, Rana temporaria, Rana arvalis, Pelobates fuscus, экологическая ниша, трофическая ниша, питание.
Термин «ниша» введен Дж. Гриннелом в 1914 г. с целью обозначения самой мелкой единицы распространения, в пределах которой данный вид удерживают его структурные и инстинктивные ограничения. Он подразумевал, что ниши разных видов не перекрываются. Позднее Ч. Элтон в 1927 г. определил нишу животного как его место в биотической среде, его отношения с пищей и врагами, и как статус организма в сообществе. Уточненное определение этого термина дано Дж. Хатчинсоном в 1957 г., который первым сформулировал это понятие как представление обо всей сумме связей организма данного вида с абиотическими условиями среды и другими видами живых организмов. Ю. Одум [1] определил экологическую нишу как положение, или статус, организма в сообществе и экосистеме, вытекающее из его структурных адаптаций, физиологических реакций и специфического поведения. В современном понимании экологическая ниша - это совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. Идея многомерной модели экологической ниши достаточно проста: если на ортогональных осях отложить значения интенсивности отдельных факторов среды, а из точек, соответствующих пределам (нижнему и верхнему) толерантности рассматриваемых организмов к тому или иному фактору, восстановить перпендикуляры, то ограниченное ими пространство и будет отвечать экологической нише данного вида. Другими словами, экологической нишей какого-либо конкретного вида является об-
ласть таких комбинаций значений различных факторов среды, в пределах которой данный вид может существовать неограниченно долго. Большинство организмов не обитает в своей фундаментальной нише, а вследствие взаимоотношений с другими организмами занимает меньшую по размерам реализованную нишу. Главными ограничителями считают хищничество и конкуренцию. Последняя связана с теорией ниши через концепцию перекрывания ниши. Виды склонны частично разделять между собой свои фундаментальные ниши, и в результате на один и тот же ресурс одновременно претендует две и более популяции. Перекрывание ниш происходит тогда, когда два организма используют одни и те же ресурсы или другие переменные среды.
В системе анализа экологических ниш особое место занимает изучение сходства или различия трофических ниш у видов, сосуществующих в одних сообществах, нередко синтопич-но, и, следовательно, использующих общие ресурсы. При их описании обычно используются данные, полученные путем анализа пищеварительных трактов. Степень перекрывания трофических ниш оценивают, используя рекомендуемые в литературе формулы. В частности, мы использовали индекс сходства Мо-риситы.
Нами сделана попытка сравнить экологические ниши нескольких видов бесхвостых амфибий (серая жаба ВиЛэ ЬиЛэ, травяная Rana temporafia и остромордая Rana а^а^ лягушки, обыкновенная чесночница Pelobates fuscus), обитающих синтопич-
Таблица 1
Сравнительный анализ сходства трофических ниш синтопичных амфибий по индексу Мориситы (%)
Биотопы СЖ - ОЛ СЖ - ТЛ ТЛ - ОЛ ОЛ - ОЧ
Широколиственный лес 9,90 6,75 63,22 -
Мелкие особи - - 93,99 -
Крупные особи - - 73,07 -
Чернольшаник 4,75 26,24 84,10 -
Мелкие особи - - 83,52 -
Крупные особи - - 62,34 -
Ельник 3,50 5,09 42,52 -
Пойменный луг 23,11 18,19 69,13 -
Сосняк 12,7 12,5 78,3 -
Липняк - - 82,16 -
Смешанный лес - - - 45,69
Сокращения: СЖ - серая жаба, ТЛ - травяная лягушка, ОЛ, остромордая лягушка, ОЧ - обыкновенная чесночница.
