CC BY
66
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ КАСПИЙСКОГО МОРЯ В РАЙОНАХ РАЗМЕЩЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ПРОМЫСЛОВ
Сырлыбеккызы Самал
PhD докторант, Казахский национальный аграрный университет, Республика
Казахстан, г. Алматы Е-mail: [email protected] Кенжетаев Гусман Жардемович д-р техн. наук, профессор, Каспийский государственный университет технологии и инжиниринга им. Ш. Есенова, Республика Казахстан, г. Актау
Сулейменова Назия Шукеновна д-р с.-х. наук, профессор, Казахский национальный аграрный университет,
Республика Казахстан, г. Алматы Нурбаева Фарида Куанткановна канд. техн. наук, доцент, Каспийский государственный университет технологии и инжиниринга им. Ш. Есенова, Республика Казахстан, г. Актау
RESEARCH OF FLORA CONSISTENCY IN COASTAL ZONE OF CASPIAN SEA IN REGIONS OF OIL FIELD PLACING
Samal Syrlybekkyzy
PhD student, Kazakh National Agrarian University, Republic of Kazakstan, Almaty
Gusman Kenzhetaev
doctor of Technical Sciences, Professor, Caspian State University of Technologies and Engineering named after Sh. Yessenov, Republic of Kazakstan, Aktau
Naziya Suleimenova
doctor of Agricultural Sciences, Professor, Kazakh National Agrarian University,
Republic of Kazakstan, Almaty Farida Nurbayeva
candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Caspian State University of Technologies and Engineering named after Sh. Yessenov, Republic of Kazakstan,
Aktau
АННОТАЦИЯ
Целью данной статьи является представление результатов мониторинга растительности в прибрежной зоне Каспийского моря, в районе размещения нефтяных промыслов Арман, Каламкас. Приведено ботаничекое описание солеустойчивых растений. Исследованы, изменения отмеченные в состоянии галофитов, носящие сезонный характер, а также степень негативного воздействия, связанная с нефтедобычей.
ABSTRACT
Created by DocuFreezer | www.DocuFreezer.com |
The aim of the article is to present the results of flora monitoring in the coastal zone of Caspian Sea in the area of oil fields such as Arman and Kalamkas. Botanic description of salt tolerant plants is given. Changes marked in the state of halophytes with seasonal nature and the extent of the adverse effects connected with oil production are under study.
Ключевые слова: Каспийское море; прибрежная зона; нефтяной промысел; мониторинг; растительность; галофиты; гипергалофиты; биомасса; соленакопление.
Keywords: Caspian Sea; coastal zone; oil field; monitoring; flora; halophytes; hyperhalophytes; biomass; salt accumulation.
Введение. Вопросы охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности Каспийского моря и его прибрежных зон, отражены в основных направлениях экономического и социального развития РК на период до 2050 года. Мангистауская область является одним из районов добычи углеводородного сырья, где сосредоточены крупные как морские, так и наземные нефтяные месторождения. Антропогенному воздействию подвергаются все компоненты окружающей среды. Сокращение биологического разнообразия отрицательно сказывается на структуре экосистем. Это приводит к изменению и разрушению биотических сообществ. В свою очередь это ведет к изменению ландшафтов. Утрата биоразнообразия представляет прямую угрозу для человечества. Решение многих глобальных и региональных экологических проблем невозможно без фундаментальных знаний о разнообразии организмов и растительности. Главная роль в экологической стабилизации отдается естественным природным ландшафтам и экосистемам [8, с. 10]. Оценка значимости растительности в условиях аридной зоны Мангистауской области, особенно в районах нефтяных промыслов, является важнейшим условием понимания значения потенциальных воздействий на окружающую среду. Это дает возможность выработки приоритетов по снижению экологической
нагрузки. При оценке воздействий на состояние растительности в районах размещения предприятий нефтедобычи следует понимать, что интенсивность воздействий меняется. Так, в течение срока выполнения проекта, воздействие бывает незначительным в начале, с последующим возрастанием, затем снижается по мере рекультивации и восстановлении нарушенных ландшафтов.
Значение прогнозируемых воздействий на биоразнообразие в целом, зависит от величины воздействий и чувствительности затрагиваемых ими экосистем или биологических видов [4, с. 93]. В этой связи, исследования по мониторингу состояния растительности в намеченном районе исследований, актуальны и своевременны. Полученные в результате исследований данные, могут служить основой для дальнейших исследований и контроля за окружающей средой в районах нефтяных месторождений размещенных в прибрежной зоне Каспия.
Материалы и методы исследований. Основной источник фактической информации — материалы 2-х летних исследований в прибрежной зоне Каспия в районах размещений месторождений нефтедобычи. Мониторинговые наблюдения проводились согласно, общепринятых методик с учетом опыта проведения аналогичных работ в прибрежной зоне Каспия.
Результаты. В соответствии с Календарным планом работ, утвержденным ГУ «Комитет науки Министерства образования и науки РК», и контролирующими организациями Мангистауской области, был проведен мониторинг растительности в прибрежной зоне Каспийского моря в районах размещения нефтяных промыслов Каламкас, Арман на стационарных экологических площадках (СЭП). В таблице 1 приведены координаты обследуемых станций [6, с. 58].
Мониторинговые исследования включали наблюдения за состоянием растительности в районе исследований.
На рисунке 1 приведена карта-схема расположения стационарных экологических площадок (СЭП) на территориях месторождений Арман и Каламкас, выполненная с использованием ГИС [3, с. 94].
Месторождение Каламкас. В весенний и осенний периоды 2014 г. на месторождении были обследованы три площадки — СЭП-10, СЭП-11 и СЭП-12. Все эти площадки расположены на соровых приморских солончаках (рисунок 2). Эти почвы характеризуются чрезвычайно высоким уровнем засоления, что лимитирует на них поселение растений [7, с. 38]. На СЭП-10 и 12 были обнаружены отдельные особи сарсазана, в частности (Иа1оспешиш в1гоЫ1асеиш — сарсазан шишковатый). Он относится к первой группе растений избыточно засоленных почв — гипергалофитам.
Таблица 1.
Координаты стационарных экологических площадок (СЭП)_
СЭП Месторождение Координаты
Долгота Широта
план факт план факт
12 Фоновая 52°9'2.5416 52°07'55.6 45°21'27.7524 45°21'59.5
11 Каламкас 51°55'3.8712 51°55'17.8 45°23'21.8796 45°23'28.5
10 Каламкас 51°55'3.0036 51°55'35.6" 45°25'0.2784 45°25'03.5"
9 Арман 51°45'22.464 51°45'36.1" 45°24'5.5548 45°24'01.3"
8 Арман 51°44'58.5132 51°45'11.5" 45°2443.6176 45°24'30.7"
7 Фоновая 5Г4Г42.3168 51°44'19.1" 45°22'51.1248 45°22'39.3"
Рисунок 1. Карта-схема района исследований в среде МарЫ/оРго/вББЮпаЬ
12.0
Гипергалофиты развиваются в условиях повышенной минерализации почвенного раствора, при этом сохраняют способность к возобновлению и образованию ценозов на очень сильно засоленных (хлоридно-сульфатный тип) почвах при сухом остатке 2,3—3,0 (3,5) С1>0,23 %.
Повышенное содержание солей в почве благоприятно сказывается на развитии и накоплении биомассы галофитов [1, с. 15]. Галофиты или солелюбы — растения, способные переносить высокие уровни засоления почвы (солянки, ежовники, бессмертник, тамариск и др.). Свойством галофильности обладают большей частью соленакапливающие представители семейства Маревые (Chenopodiaceae) и реже — солевыделяющие. К высокой концентрации почвенного раствора приспособлено относительно небольшое количество видов. Характерными и широко распространенными растениям данной группы являются следующие доминирующие на солончаках виды: Halocnemumstrobilaceum, Halostachyscaspica, Qimacopteraturcomanica, Suaedaarcuata, Salicorniaeuropaea и др. Экологические условия кустарника halocnemumstrobilaceum — сарсазана шишковатого — мокрые солончаки (рисунок 2).
Рисунок 2. Соровые солончаки на СЭП-12, СЭП-11 и СЭП-10
Это единственный вид монотипный род кустарничков и полукустарничков семейства Маревые [4, с. 98].
Ботаническое описание. Растопыренно ветвистый голый кустарничек высотой 15—50 см. Стебель в нижней части сильно одревесневает, образует распростёртые укореняющиеся ветви. Формирует на пониженных местах характерные круговины. Годичные побеги цилиндрические, сочные, членистые, с супротивными шарообразными, долго не развивающимися почками. Членики веток коротко-цилиндрические или булавовидные, вверху переходящие в треугольные листовые влагалища. Листья отсутствуют. Листочков околоцветника 3, сросшихся, при плодах не образующих крыльев. Цветки
собраны в колосовидное соцветие, сидят по 3 в пазухах полукруглых прицветников. Тычинка одна. На СЭП-11 растительность отсутствует.
Растения находились в нормальном состоянии, фенофаза соответствовала сезону. Состояние растений на СЭП-10 и 12 осенью не изменилось (рисунок 3). В ходе летних и осенних исследований на СЭП-10 не было отмечены признаков антропогенного воздействия. На заднем плане видны участки с поселениями сарсазана шишковатого. Территория же СЭП-11 нарушена в значительной степени, под влиянием техногенных факторов, связанных с добычей нефти (дороги, трубопроводы, замусоривание территории). На рисунке ясно наблюдается множество следов хаотичного движения автотранспортных средств. Осенью площадь нарушенных участков увеличилась.
Признаков аномального развития растений (гигантизм, хлороз листьев, рост ветвей в виде конусов и др.) на СЭП в пределах месторождения обнаружено не было. Редких, эндемичных, занесенных в «Красную книгу», видов растений обнаружено не было.
СЭП-12. Осень 2014 г. СЭП-11. Осень 2014 СЭП-10. Осень 2014
Рисунок 3. Состояние участков СЭП-12, СЭП-11 и СЭП-10 осенью 2014 года
Месторождение Арман. В весенний период 2014 года на месторождении обследовалось 3 условные точки СЭП-7, СЭП-8, СЭП-9. Фоновая точка мониторинга СЭП-7 расположена на приморской равнине с комплексами солончаков приморских и луговых приморских почв (рисунок 4).
Весной 2014 года, здесь преобладали злаково-полынно-эфемеровые фитоценозы с участием сарсазана. В качестве доминирующего вида был представлен однолетник-эфемер ЕгешоругишопеП:а1е. Мортук (лат. Егешоругиш) — род однолетних травянистых растений семейства Злаковые или
Мятликовые (Poaceae). Этот вид Eremopyrumorientale из четырех видов Мортука является — мортуком восточным [4, с. 103—105].
Ботаническое описание. Однолетние травянистые растения. Стебли прямостоячие или коленчато-восходящие, 4—30 см высотой. Влагалища нижних листьев расщеплены почти до основания, коротковолосистые или голые; ушки серповидные, на верхушке. Колос эллиптический или продолговато-яйцевидный 1,5—5,5 см, длиной до 7 см., зеленый или слегка фиолетового оттенка. Язычки перепончатые, голые, длиной 0,2—1,5 мм. Листья ланцетно-линейные или линейные, плоские, волосистые или голые, 1—7 мм шириной. На этом участке, проективное покрытие почвы растительностью составляло 20—30 %. Растительность находилась в фазе вегетации, жизненное состояние растений соответствовало сезону года. Нарушения почвенно-растительного покрова отмечены незначительные, под воздействием проезда автотранспорта. На СЭП-8 растительность отсутствует. СЭП-8 расположена на берегу моря, эта территория периодически затапливается во время нагонных процессов, почва сильно засолена.
Факторы сгонно-нагонных явлений Каспийского моря, препятствуют развитию растений на таких почвах.
Злаковое с полынью (Л11еш181ашопо§упа, Л§горугоп1та§11е, ЛеЫгоршШогаНв) сообщество зафиксировано и описано на СЭП-9 расположенной на приморской равнине. Л11ет181ашопо§упа^гаМ81 еЖй — полынь солончаковая (каспийская) [4, с. 98, с. 107].
Рисунок 4. Комбинации луговых приморских почв с солончаками
приморскими
Ботаническое описание. Растение из семейства сложноцветных. Полукустарничек высотой 30—50 см и диаметром кроны 40—60 см. Скелетные побеги (обычно 5—6 шт.) формируются в течение 3—5 лет и живут 7—10 лет. Срок жизни растения — 25 лет. Корневая система расположена в метровом слое почвы и распространяется в стороны от оси куста на 30—60 см. Размножение семенное, наиболее обильно плодоносят растения старше 10 лет.
Продукция фитомассы с возрастом увеличивается, а соотношение величин надземных и подземных органов изменяется. Растение приурочено к тяжелым серо-бурым такыровидным припесчаненным, часто засоленным и загипсованным почвам на приморских равнинах. Является хорошим кормом для животных в осенне-зимний период.
Agropyronfragile (Roth) Candary — житняк ломкий или сибирский, вид близкий к житняку пустынному Agropyrondesertorum. Отличается более узкими (линейчатыми) негребневидными колосьями длиной 2—7 см. и шириной 0,5— 1 см. нижние цветковые чешуи на верхушке с осью 1—3 мм. Засухоустойчив. Отличительная особенность в том, что растение может использоваться для устройства газонов (рисунок 5).
Aeluropuslitoralis — прибрежница солончаковая. Многолетний корневищный злак из Семейства злаки (Poaceae) высотой до 35 см. У растения различаются ортотропные и плагиотропные надземные побеги. Корневища закладываются и растут на глубине 10—20 см от поверхности, сильно ветвятся, часто наблюдается их ярусное расположение. Растение обладает мощной вторичной корневой системой, состоящей из придаточных корней, формирующихся в узлах побегов. Максимальная глубина проникновения корней — 60—80 см, они ветвятся до четвертого порядка. По весу корни превышают надземную массу более чем в 4 раза. Проективное покрытие растений в районе СЭП-9 весной 2014 года достигало 50 %, осенью — 60 %.
В целом, растительность нарушена в слабой и средней степени. В радиусе 20—30 м от скважин наблюдается сильная степень нарушенности. Основные факторы воздействия на почвенно-растительный покров вызывающие
трансформацию растительности - дорожная дигрессия, эксплуатация скважин (рисунок 5). Фенологическое состояние и жизненность растений соответствовали сезону.
Редких, эндемичных, занесенных в «Красную книгу» (Красная книга, 1981), видов растений на территории исследования обнаружено не было.
Рисунок 5. Состояние участков СЭП-9, СЭП-8 и СЭП-7 осенью 2014 года
Обсуждение. Установлено, что состояние растительности на обследованных площадках неоднородное. В ходе работ отмечались только механические нарушения растительного покрова. Видимых признаков химического воздействия выявлено не было.
Сравнение данных 2013 и 2014 годов, не выявило значительных изменений в параметрах сообществ, связанных с функционированием месторождений, на большинстве обследованных площадок. Только на двух СЭП в пределах территории месторождений наблюдались значительные изменения, связанные с добычей нефти (СЭП-11 (месторождение «Каламкас»). На территории месторождения «Каламкас» СЭП находятся на соровых солончаках, практически лишенных растительности по естественным причинам (почвы сильно засолены). Для мониторинга растительности на этом месторождении необходимо было выбрать дополнительный участок, на котором присутствует растительный покров.
Растительный покров остальных СЭП нарушен в слабой или средней степени под влиянием факторов, не связанных с добычей нефти (из-за выпаса скота и при проезде автотранспорта). Как и в 2013 г., и осенью 2014 г. изменения (по сравнению с данными летних исследований) параметров растительных
сообществ имели, главным образом, сезонный характер — увеличилась высота растений, степень проективного покрытия, количество видов, изменилось жизненное состояние растений [6, с. 66].
Для выявления воздействия химического загрязнения необходимо провести отбор проб доминирующих видов растений.
Вывод. Изменения параметров растительных сообществ (доминантного состава, обилия, проективного покрытия, высоты растений, числа видов) на месторождениях Каражанбас и Арман, произошедшие 2014 г., на большинстве стационарных экологических площадках (СЭП) имеют характер природных флуктуаций.
Локально, степень негативных воздействий, связанных с нефтедобычей, возросла за счет механических нарушений почвенного и растительного покрова. Эпизодически встречающиеся локальные участки с трансформированной растительностью относятся к территории непосредственно прилегающей к месторождениям.
Например, нефтяные операции отрицательно влияют на развитие растительности отдельных участков СЭП-9 обследованной территории месторождения Арман. На месторождении Каламкас растительный покров практически отсутствует по естественным причинам (высокая засоленность почв). Изменения, отмеченные в состоянии растений, носят главным образом, природный (сезонный) характер. Здесь на протяжении всего периода обследования (3 года) были встречены лишь отдельные особи сарсазана. Несмотря на это на СЭП-10, 11, 12 нарушен в значительной степени почвенный покров под влиянием техногенных факторов, связанных с добычей нефти. Лишь местообитания на СЭП-11 нарушены в значительной степени под влиянием техногенных факторов, связанных с добычей нефти.
Степень данных нарушений возросла в 2014 г. Выявленные осенью 2013 г. (по сравнению с осенью 2014 года), изменения параметров растительных сообществ на месторождении Арман (изменения количества видов, высоты растений, показателей жизненности и фенологического состояния) имеют как
природный (сезонный) характер, так и вызваны влиянием хозяйственной деятельности (выпас, дорожная дигрессия, техногенные воздействия). Произвести сравнительный анализ изменений растительного покрова в 2014 г. по отношению к данным 2013 г. невозможно, так как расположение стационарных экологических площадок (СЭП) в результате подтопления было изменено.
Список литературы:
1. Бурыгин В.А. О некоторых путях приспособления растений к почвенному засолению // Изв. АН УзССР. — 1948. — № 3. — С. 3—18.
2. Кенжетаев Г.Ж. Оценка воздействия нефтяных промыслов на загрязнение почвы в прибрежной зоне Каспия // Международный научный журнал «Поиск». — 2013. — № 4(1). — С. 85—90.
3. Кенжетаев Г.Ж., Тайжанова Л.С., Сырлыбеккызы С., Койбакова С.Е. Экологические аспекты составления карты загрязненности прибрежной зоны Каспия // Международный научный журнал «Поиск». — 2013. — № 4(1). — С. 90—97.
4. Коровин Е.П. Растительность Средней Азии и Южного Казахстана: учеб. пособие. Ташкент, — 1961. — Т. 1. — 452 с.
5. Коровин Е.П. Растительность Средней Азии и Южного Казахстана: учеб. пособие. Ташкент, — 1962. — Т. 2. — 547 с.
6. Научное обоснование комплексного исследования компонентов окружающей среды прибрежной зоны Каспия и техногенных объектов: отчет о НИР / ГУ «Комитет науки Министерства образования и науки РК»: рук. Кенжетаев Г.Ж. Актау, 2013. — 95 с. — № ГР 0112РК2173.
7. О состоянии экологической обстановки Мангистауской области и источниках его загрязнения / Управление природных ресурсов и регулирования природопользования Мангистауской области (УПРиРП). Актау, 2011. — 62 с.
8. Республики Казахстан. Закон РК. Экологический кодекс РК: принят 9 января 2007 года № 212-Ш.
9. Шамсутдинов З.Ш., Савченко И.В. и др. Галофиты России, их экологическая оценка и использование. М., 2000. — 399 с.
