CC BY
95ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОВАЛЬНЫХ И ПРОСАДОЧНЫХ ОЗЕР СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ МОКШАНСКОГО БАССЕЙНА
О.Н. Артаев1, О.Г. Гришуткин1, Е.В. Варгот12
кордовский государственный природный заповедник имени П.Г. Смидовича;
2Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева; e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
В статье рассматриваются некоторые аспекты морфологии, гидрологии провальных и просадочных озер северной части Мокшанского бассейна, а также их флора и ихтиофауна.
Река Мокша - правый приток реки Ока. Мокша относится к числу крупных водотоков. Ее протяженность 656 км, площадь водосборного бассейна 51 тыс. км2. Исток находится южнее с. Выглядовка Мокшанского района Пензенской области (Артаев и др., 2011). Впадает в Оку в 8 км западнее с. Нарма Ерми-шинского района Рязанской области. Бассейн занимает западные половины Республики Мордовия и Пензенской области, восточные районы Тамбовской и Рязанской областей, юго-западные районы Нижегородской области. Основные притоки р. Мокша - реки Цна, Вад, Исса и некоторые другие. В бассейне Мокши встречаются различные водоемы: пойменные и водораздельные озера, болота, копаные пруды и запруды, водоемы на месте карьеров, водохранилища, мелиоративные каналы, обводненные канавы и кюветы.
Особое внимание в бассейне Мокши привлекают озера провального и просадочного типов. Они как здесь, так и в соседних регионах, встречаются довольно редко. Некоторые из них, например, озера Имерка, Пиявское и Ендовище в Республике Мордовия являются памятниками природы регионального значения. Здесь проводятся научные исследования разного плана.
В период с 2008 по 2012 гг. нами были специально изучены озера Имерка, Светлое, Белое, Пиявское, Ендовище, Бездонное, озеро в с. Сумерки Рязанской области, расположенные в северной части Мокшанского бассейна (Рис.1). Котловины этих озер имеют не русловое, как большинство озер в бассейне Мокши, а провальное или просадочное происхождение. Водные объекты такого типа дешифрируются на космоснимках как небольшие водоемы округлой формы, расположенные большей частью вне пойм рек Мокшанского бассейна.
Для изученных озер были составлены физико-географические описания, флористические списки, дана характеристика ихтиофауны. Рыб отлавливали ставными сетями с ячеей 18, 22 и 28 мм, и мелкоячеистым бреднем с ячеей 8 мм. Также были построены батиметрические карты водоемов с помощью эхолота Lowrance Mark 4 со встроенным GPS приемником.
Основой для построения рельефа дна водоема послужили точки с тремя переменными - долгота, широта и глубина (XYZ), полученные с помощью эхолота со встроенным GPS приемником на месте; а также периметр водоема, снятый с космоснимков высокого разрешения, представляющий из себя последовательные точки XYZ, только с нулевой глубиной.
По полученным в процессе измерения глубин точкам, а также периметру водоема с нулевой глубиной с помощью программы Surfer 11, используя метод кригинга, строили поверхность дна. Визуализацию поверхности проводили в программе Global Mapper 13. Необходимо отметить, что в случаях, когда дно водоема не является твердым, например, покрыто толстым слоем сапропеля, прибор показывает плавающие значения глубин (глубина рядом находящихся точек сильно разнится, и при визуализации создается эффект «мятого» дна), по которым можно примерно отследить верхнюю границу слоя сапропели. Такая картина заметна, например, на озерах Имерка и Бездонное, глубже 4 м.
42° 43° 44° 45°
Рис. 1. Расположение исследуемых водоемов.
Ниже приводим результаты исследований вышеуказанных озер.
Озеро Бездонное. Географические координаты: N54.7870° Е43.5241°. Расположено в Темниковском районе Республики Мордовия, в 600 м южнее границы Мордовского заповедника, и в 1 км севернее д. Поповка. Озеро расположено на территории, ранее открытой, а в настоящее время активно зарастающей молодым лесом, состоящим в основном из березы, осины, сосны. Озеро имеет округлую форму, диаметр - около 42 м. Площадь -0.152 га. Глубина жидкой фазы озера 8 м. Подобное сочетание размеров озера с глубиной указывает на карстовое происхождение озера. Водоем находится на участке водно-ледниковой равнины, подстилаемом неогеновыми отложениями. Расположено на ровной местности. К урезу воды наблюдается плавное понижение, возможно, имели место суффозионные процессы. Грунты песчаные, глинисто-песчаные, у уреза воды накапливаются грубо разложившиеся остатки растений. Вода темно-коричневого цвета, прозрачная, её рН 5.8. Озеро не соединяется с водотоками, являясь изолированным. Окраины озера заболочены. По берегам произрастает молодой березняк. Среди берез встречаются отдельные кусты ивы пепельной. По заболоченным берегам, достигая уреза воды, образуется сплошной пояс из осок вздутой и острой с примесью гигрофитов - зюзника европейского, вербейника обыкновенного, дербенника иволистного, кипрея болотного. На мелководьях отмечены отдельные куртины сусака зонтичного и ежеголовника всплывшего. В воде от уреза воды, по периметру озера, на мелководьях распространено разреженное сообщество рдеста плавающего шириной 1-1.5 м с примесью погруженных в воду растений пузырчатки обыкновенной и роголистника погруженного до глубины примерно 1-1.5 м. До глубины около 4 м дно котловины плотное, глубже покрыто слоем сапропеля, что иллюстрирует рис. 2. По результатам измерения глубины грузом она на мелководьях составляет 1-1.5 м, а в центральной части достигает 8 м.
В озере обитают 2 вида рыб: золотой и серебряный карась в процентном соотношении примерно 63/37. Видимо, данная картина является результатом удаленности озера от водных коридоров.
Озеро Белое. Географические координаты: N54.6844° Е42.5706°. Расположено в 3.5 км юго-восточнее с. Широмасово Теньгушевского района Республики Мордовия на границе с Рязанской областью. Находится на левом берегу р. Мокша на расстоянии 1.5 км от ее русла. Озеро располагается на первой низкой террасе р. Мокша в непосредственной близости от поймы. Видимо, на окраине террасы песчаные отложения были вымыты осадками, в результате чего произошла просадка поверхности, т.е. котловина озера имеет суффозионное происхождение. Площадь озера 9.4 га, форма округло-капле-
видная, с несколько зауженным южным концом. Глубина озера увеличивается постепенно, от мелководий шириной в среднем 3-5 м (глубина их 0.2—1.5 м) к центральной части. Максимальная зафиксированная глубина 2.4 м (рис. 3). В геологическом строении верхние слои представлены келловейским ярусом средней юры. Грунты озера песчаные, лишь местами накапливается наилок. Вода зеленовато-коричневая, прозрачность её более 1 м.
Озеро наблюдалось нами, начиная с 2010 года. В зависимости от погодных условий года оно то было обводненным, то пересыхало. Озеро сильно обмелело летом 2010 года, вода отходила от берега на 10 м. В следующие годы котловина снова заполнилась водой. Наиболее высокие отметки вблизи водоема заняты сосняками. По необводненным песчаным берегам произрастают болотницы болотная и яйцевидная, щавель морской, череда поникшая, камыш укореняющийся, ситник членистый. Из-за постоянной смены уровня воды по мелководьям, по всей окружности озера, образуется сообщество высокотравных гелофитов с проективным покрытием до 50-60%: от берега заросли тростника южного сменяются в более глубоких местах зарослями схеноплектуса озерного и кустов ивы. Видимо, ива и тростник произрастают в местах пересыхания воды, захватывая освободившиеся пространства, а камыш озерный в засушливые годы слабо проявляет себя, покоясь в виде корневищ во влажном грунте. Среди зарослей гелофитов на мелководьях образуется пояс гидрофитов с проективным покрытием 20-30% из рдестов остролистного, злакового и горца земногодного. В 1999 г. здесь был отмечен повойничек перечный (Майоров и др., 2000). Во время пересыхания воды, как например, в 2010 году, водные растения совсем себя не проявили, также покоясь в грунте в виде семян и корневищ.
Озеро Морской Глаз. Географические координаты: N54.3702° Е42.5706°. Расположено у с. Поляки-Майданы Сасовского района Рязанской области в воронкообразном понижении карстового происхождения. Карст проявился в верхней части долины небольшого ручья. В результате этого образовалась крупная полузамкнутая котловина с озером на дне, которое служит истоком правого притока р. Лея, которая, собственно, является правым притоком р. Цна. Озеро расположено на флювиогляциальных отложениях, подстилаемых нижнемеловыми отложениями. Это самое глубокое из исследованных озер. Максимальная глубина по данным эхолота достигает 14.5 м и зарегистрирована в центре озера (рис. 4). Таким образом, подводная часть воронки является продолжением надводной, глубина которой до уреза воды составляет около 10 м. Площадь озера 5.04 га. Вода зеленовато-коричневая, на мелководьях прозрачная до дна, рН 7.0. У берега наблюдается толстый слой осадков, толщиной до 1 м. Здесь активно проходит процесс заболачивания
и торфонакопления. По всему периметру по направлению к центру озера образуется плотная сплавина из болотных растений: сабельника болотного, вахты трехлистной, осок острой, вздутой и двухтычинковой, белокрыльника болотного, камыша укореняющегося. По северной, южной и восточной сторонам водоема на сплавине встречаются отдельно стоящие кусты ив, деревья ольхи черной и березы. В воде доминирует сообщество элодеи канадской, которая сплошным слоем покрывает дно до глубины 3-4 м, с примесью рдестов Берхтольда и длиннейшего, отмечена 1 розетка водяного ореха плавающего. В восточной части озера образуются скопления лютика завитого. «Хвост» озера, откуда выходит ручей, заболочен. Мощность торфа достигает 50 см. Здесь образуют заросли осока острая, манник большой, хвощ речной, рогоз широколистный, кизляк кистецветный, дербенник прутевидный, таволга вязолистная, сабельник болотный и др.
Ихтиофауна озера представлена 2 видами - плотвой, которая занимает доминирующее положение (90 % в улове) и окунем (10%).
Озеро Ендовище. Географические координаты: N54.6488° Е43.2288°. Располагается на восточной окраине г. Темников в Республике Мордовия. Является геологическим памятником природы. Озеро лежит на дне воронкообразного углубления карстового происхождения. Водоем расположен на флювиогляциальных отложениях, подстилаемых среднеюрскими отложениями. Данное проявление карста является одним из крупнейших в Мордовии. Глубина воронки до уреза воды составляет 7-10 м. В настоящее время котловина заполняется делювием, согласно измерениям глубины озера за XX век водоем значительно обмелел (Достопримечательности...: [Электронный ресурс]) (рис. 5). Этим же в значительной части объясняется нетипичная для карста данной местности «бобовидная» форма озера. Площадь водного зеркала - 1.5 га. Глубина озера около 4 м. Максимальная глубина - 440 см. Грунты на дне песчаные, с небольшим слоем осадка - до 5-10 см. Вода зеленовато-коричневая, прозрачная. По берегам и мелководьям озера в западной части образуются заросли тростника южного с участием манника большого и схеноплектуса озерного. По всему периметру озера на мелководьях встречаются стрелолист обыкновенный, манник плавающий, осока острая, камыш лесной, хвощ речной, лютики ползучий и ядовитый. В воде по мелководьям образуются заросли элодеи канадской. Также отмечены нитчатые зеленые водоросли, рдест блестящий, куртинки водокраса лягушачьего на поверхности воды. В западной половине озера образуется небольшое сообщество кубышки желтой.
В настоящее время в озере обитает 3 вида рыб: озерный гольян (97.02 %), ротан (2.04 %) и серебряный карась (0.94 %). Как видно, фауна озера пред-
ставлена видами, появившимися в регионе в течение XX в., интродуцентами. О более раннем рыбном населении, когда озерный гольян еще не проник в озеро, можно судить из работы И.Е. Киселева с соавторами (2008). В начале 1980-х годов в озере обитало 5 видов: уклейка, вьюн, верховка, карась серебряный и золотой, причем последний - многочисленный. За 30 лет в озере исчезло 4 вида, появилось 2, и только карась серебряный как обитал ранее, так и остался, выдерживая конкуренцию с озерным гольяном.
Озеро испытывает сильное антропогенное влияние, являясь местом отдыха и рыбной ловли жителей г. Темников.
Озеро Имерка. Географические координаты: N54.1208° Е42.6321°. Располагается между селами Журавкино и Умет Зубово-Полянского района Мордовии. Является памятником природы регионального значения.
Территориально озеро располагается среди поймы, однако на значительном песчаном возвышении, которое является либо древней террасой, либо останцом водно-ледниковой равнины, которое подстилается верхнеюрскими отложениями. Характер ложа котловины (плавное понижение глубин у окраин и резкое увеличение мощности воды в середине) говорит о суффозионно-карстовом происхождении озера (рис. 6). Согласно сапропелевому фонду Республики Мордовия (Сапропелевые ресурсы., 1999), абсолютная глубина котловины (до минерального грунта) составляет 21 м. Наши измерения эхолотом показали максимальную глубину 7 м, ручным лотом - 10.5 м. Таким образом, мощность сапропелевых отложений доходит до 14 м. Это наиболее крупные сапропелевые отложения в Мордовии, а их мощность говорит о значительном возрасте озера, оцениваемого в несколько тысяч лет.
Площадь водного зеркала озера составляет 13.5 га. Дно водоема с северного берега песчаное, местами накапливается иловой осадок. В южной части дно илистое, у берега глубина ила достигает 20-40 см. Вода зеленовато-коричневого цвета, прозрачная, видимость до 2 м, рН воды у берега в южной части 7.1, в центре - 7.4. К озеру примыкают луговые сообщества. По берегам и в воде хорошо выражены пояса растительности от высокотравных гелофитов к низкотравным гелофитам, погруженным прикрепленным и плавающим на поверхности воды гидрофитам. По берегам развиты сплошные заросли из тростника южного и рогоза узколистного с примесью рогоза широколистного. Здесь же и по мелководьям встречаются отдельные куртины ежеголовника простого и прямого, стрелолиста обыкновенного, сусака зонтичного, частухи подорожниковой, щавеля прибрежного. Единичны растения веха ядовитого, сабельника болотного. На поверхности можно встретить розетки водокраса лягушачьего, единичные куртины кубышки желтой и кувшинки чисто-белой. Небольшие по площади сообщества образуют ряски малая и горбатая,
многокоренник обыкновенный. Хорошо развиты подводные заросли водных растений. Мелководья заняты такими видами как рдесты Берхтольда, волосовидный, пронзеннолистный и длиннейший, роголистник погруженный. Здесь же отмечены харовые водоросли. Местами доминирует элодея канадская. В северной части водоема по мелководьям встречается лютик жестколистный. Рдесты длиннейший и пронзеннолистный проникают в более глубокие части водоема.
Расположение озера в непосредственной близости от р. Вад, когда в годы высокого половодья вода из реки соединяется с озером, обеспечивает более богатую фауну рыб в отличие от других провальных озер, рассматриваемых в статье. Так, в 2011 г. в озере было отмечено 5 видов рыб. Наибольшей численности достигали ротан и верховка, в то время как плотва, язь и карась серебряный имели небольшую численность, т.е. основу рыбного населения составляли типичные лимнофилы. Однако, в 2012 г., после сильнейшего половодья, когда талые воды из р. Вад соединялись с озером, в нем были отмечены помимо плотвы, верховки, ротана еще и щука, линь, лещ и окунь, причем окунь являлся доминантом. В итоге, в озере отмечено 9 видов рыб. По все видимости этот список не полный ввиду того, что озеро не совсем благоприятно для отловов стандартными методиками - ставными сетями и бреднем, т.к. вода имеет высокую прозрачность, а дно покрыто толстым слоем осадка.
ОзероПиявское. Географические координаты: N54.6678° Е42.8221°. Располагается в 1.5 км западнее д. Ивановка Теньгушевского района Республики Мордовия. Является геологическим памятником природы. Озеро находится на флювиогляциальных песчаных отложениях, подстилаемых породами Средней Юры. Промеры показали, что, как и на предыдущем озере, котловина имеет суффозионно-карстовое происхождение. По окружности озера широкой полосой тянется переходное сфагново-осоковое болото с редкими бореальными видами. Примерно на 150 м от края котловины мощность торфа составляет 1-2 м, после чего резко увеличивается, превышая 4 м весьма плотных отложений. На окраине общая глубина озера превышает 6 м, причем глубина воды составляет всего около 2 м. Общая площадь котловины составляет 12 га. Площадь озера 4.4 га. Максимальная глубина чистой воды 7.3 м (рис. 8). Вода темно-коричневая, прозрачная.
Котловина со всех сторон, кроме северной, окружена сосняками различного состава. Озеро опоясывает шириной примерно 200 м сфагново-осоковое болото с преобладанием в древесном ярусе березы белой. Присутствуют кустарнички - багульник болотный, мирт болотный, подбел обыкновенный, клюква болотная. В травянистом ярусе помимо сфагнума преобладают осока волосистоплодная, а по понижениям осока вздутая. Кроме этого, присутству-
ют сабельник болотный, вахта трехлистная, росянка круглолистная. Прибрежная полоса занята сплошным поясом из тростника южного с примесью рогоза широколистного. У уреза воды развивается сплавина из папоротника телиптериса болотного, белокрыльника болотного, осок ложносытевидной и вздутой. Как вкрапления в состав сплавины входят хвощ речной, ежеголовник всплывший, щавель прибрежный, подмаренники болотный и топяной, череда поникшая. По всему периметру озера на его поверхности узкой полосой тянется разреженное сообщество кувшинки чисто-белой и кубышки желтой, немногочисленные куртинки водокраса лягушачьего. В воде встречаются рдесты пронзеннолистный и длиннейший, элодея канадская.
Ихтиофауна озера схожа с таковой оз. Морской Глаз. Представлена плотвой и окунем, однако, в отличие от предыдущего озера, не плотва, а окунь является доминантом. Т.к. озеро располагается в пределах ареала озерного гольяна, то стоит опасаться его попадания в озеро, что может привести к уничтожению нативной фауны рыб, как произошло, например, в оз. Ендовище.
Озеро Светлое. Географические координаты: N54.5625° E42.5581°. Располагается в 1.5 км юго-западнее с. Сумерки Кадомского района Рязанской области. Находится на первой террасе р. Мокша, подстилаемой среднеюрскими отложениями. Озеро окаймляет черноольховое болото общей площадью около 20 га, где произрастают телиптерис болотный, белокрыльник болотный, осока ложносытевидная, вейник седеющий, сабельник болотный, подмаренник болотный, кизляк кистецветный, рогоз широколистный и другие виды. Встречаются здесь небольшие латки мха сфагнума.
Территориально озеро располагается в долине небольшого водотока, где, видимо, проявился карст. Площадь водного зеркала 2.6 га. Из рассмотренных озер является самым мелким, глубина чистой воды достигает 1.96 м, однако дно покрыто толстым слоем торфянистых и сапропелевых отложений (рис. 7). Так, глубина чистой воды у уреза составляет около 15 см, однако, деревянный шест длиной 6 м не мог достать в этом месте твердого дна.
Вода в озере имеет pH 7.1, очень низкую прозрачность (около 20 см) и грязно-темно-коричневый цвет. Водная и прибрежно-водная растительность практически не развиты. У уреза воды образуются разреженные группировки телиптериса болотного, осоки ложносытевидной и белокрыльника болотного. В воде отмечены несколько небольших куртин кубышки желтой, иногда с примесью водокраса лягушачьего. Западные мелководья свободны от водных растений. Здесь найдены только небольшие пятна из водокраса и ряски малой.
Ихтиофауна озера в настоящее время представлена только одним массовым видом - гольяном озерным.
Рис. 3. Батиметрическая карта оз. Белое.
83
Рис. 5. Батиметрическая карта оз. Ендовище.
84
Рис. 9. Батиметрическая карта озера в с. Сумерки.
Сумерское озеро (озеро в с. Сумерки). Географические координаты: N54.5829° Е42.5810°. Находится в центре села Сумерки Кадомского района Рязанской области. Занимает довольно обширную замкнутую котловину карстового происхождения. Озеро располагается на третьей террасе Мокши, которая подстилается среднеюрскими отложениями. Общий диаметр котловины составляет около 350 м, глубина до уреза воды не более 5 м. Площадь озера составляет 3.7 га. Глубина - 10 м (рис. 9).
Дно водоема преимущественно песчаное. Ил в небольших количествах накапливается в зарослях прибрежно-водных растений. Вода мутная, мало прозрачная, светло-коричневого (или песочного) цвета, ее рН=9.5. По берегам и мелководьям узкой полосой (1-2 м) образуется почти сплошное сообщество рогоза широколистного. С южного берега оно сменяется небольшими чередующимися куртинами двукисточника тростниковидного, манника большого и осоки острой с примесью частухи подорожниковой, веха ядовитого, болотницы болотной. По юго-западному и западному берегам произрастают ивняки. В воде отмечены небольшие и немногочисленные куртины элодеи канадской, рдеста курчавого и роголистника погруженного, а также единичные листецы ряски малой.
Отловы мелкоячеистым бреднем показали наличие 3 видов: верховки (91.5 %), ротана (8 %) и серебряного карася (0.5 %). По словам старожилов, в озере периодически отлавливается щука, например, после Великой Отечественной Войны во время заморов ее выкидывало на берег. Также после войны массовым видом был золотой карась, в то время как с серебряным карасем они знакомы не были. Также со слов, в озере в настоящее время обитает и вьюн, однако он очень редок. Интересно, что в копаном озере в с. Игнатьево и в оз. Светлое, которые расположены на расстоянии 2.5 км от рассматриваемого озера, гольян озерный является единственным массовым видом, в то время, как в озере с. Сумерки его нет.
В целом, флора и растительность обследованных озер весьма бедна и разнородна. Объединяет их то, что в местах накопления ила или сапропеля, развиваются либо заросли тростника южного с примесью других высокотравных гелофитов, либо формируется сплавина из болотных растений. Ихтиофауна изученных озер, в отличие от преобладающих по численности в данной местности пойменных водоемов, отличается меньшим разнообразием. Обусловлено, это, прежде всего, удаленностью от водных коридоров. Исключение составляет оз. Имерка, ихтиофауна которой периодически обновляется за счет рыб водоемов системы поймы р. Вад. Наиболее крупные озера, такие как Пиявское, Морской Глаз заселены плотвой и окунем. Более мелкие заселены лимнофилами, менее требовательными к кислородным условиям:
верховкой, карасем серебряным, ротаном и гольяном озерным. Последний вид заслуживает отдельного внимания, т.к. является инвазионным: в озерах, куда он попадает, достигает высокой численности и угнетает аборигенные виды. К таким озерам можно отнести Ендовище и Свелтое. Потенциальные озера, куда вид может попасть и негативно изменить фауну аборигенного населения - Бездонное, Белое, Пиявское, и, возможно, Сумерское.
Таким образом, озера проявляют двойственность характера. С одной стороны, они схожи между собой путями образования, местоположением, богатыми органическими отложениями, бедностью растительности и животного мира, но с другой стороны, каждое из этих озер неповторимо по морфологии, набору живых организмов и заслуживают пристального внимания исследователей.
Также необходимо отметить, что некоторые из изученных озер, не являющихся ООПТ, например, Морской Глаз и Белое заслуживают статуса комплексных памятников природы регионального значения.
Авторы выражают благодарность Большакову С.Ю. за помощь в проведении измерений глубин, и Хапугину А.А. за помощь в сборе и определении водных растений.
Список литературы
Артаев О.Н., Варгот Е.В., Ручин А.Б., Гришуткин О.Г. О местонахождении истока реки Мокши // Известия ПГПУ им. В. Г. Белинского. 2011. № 25. С. 642-643.
Геологическая карта Республики Мордовия. Масштаб 1:100000
Геологическая карта дочетветричных отложений Рязанской области. Масштаб 1:500000
Геологическая карта четвертичных отложений Рязанской области. Масштаб 1:500000
Киселев И.Е., Астрадамов В.И., Левин В.К. Карстовый провал - геологический памятник природы // Актуальные проблемы биологии, экологии, методик их преподавания и педагогики: Саранск: ООО «Копир», 2008. С. 29-31.
Майоров С.Р., Силаева Т.Б., Щербаков А.В. Новые данные к флоре водоемов Мордовии // Бюлл. МОИП. Отд. биол. 2000. Т. 105, вып. 6. С. 65-66.
Сапропелевые ресурсы России. Республика Мордовия. М., 1999. 20 с.
Достопримечательности Темникова : Озеро Ендовище: [Электронный ресурс] Режим доступа: http://temnikov-city.ru/index/ozero_endovishhe/0-306. (Дата обращения: 03.01.2013).
