CC BY
28
Оригинальная статья / Original article УДК 911.5
DOI: 10.18470/1992-1098-2020-3-86-96
Изучение и картографирование ландшафтов полуострова Сарептский на Нижней Волге
Ольга Ю. Кошелева1, Станислав С. Шинкаренко1,2, Денис А. Солодовников2, Роман С. Омаров1,2
'Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения
Российской академии наук, Волгоград, Россия
2Волгоградский государственный университет, Волгоград, Россия
Контактное лицо
Ольга Ю. Кошелева, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник ФНЦ агроэкологии РАН; 400062 Россия, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97. Тел. +78442462568 Email olya ber@mail.ru ORCID https://orcid.org/0000-0002-9616-2383
Формат цитирования
Кошелева О.Ю., Шинкаренко С.С., Солодовников Д.А., Омаров Р.С. Изучение и картографирование ландшафтов полуострова Сарептский на Нижней Волге // Юг России: экология, развитие. 2020. Т.15, N 3. С. 86-96. ЭО!: 10.18470/1992-1098-2020-3-86-96
Получена 26 июля 2019 г.
Прошла рецензирование 24 ноября 2019 г.
Принята 5 февраля 2020 г.
Резюме
Цель. Острова и полуострова на реке Волге имеют высокую природоохранную и рекреационную ценность для Волгоградской агломерации. Определение современного состояния геокомплексов полуострова Сарептский позволит оценить тенденции развития пойменных экосистем Нижней Волги, испытывающих интенсивные хозяйственные нагрузки.
Материал и методы. Картографирование осуществлялось посредством дешифрирования космического снимка Зепйпе1-2 и отрисовки ландшафтных контуров в программе Об!3. Полевые работы проводились в июне 2019 года. Заложено 7 пробных площадей. Проводилась таксация лесных насаждений с распределением деревьев по категориям состояния, и осуществлялось геоботаническое описание травостоя.
Результаты. Установлено, что по своему происхождению полуостров Сарептский является островом, который был искусственным путем присоединен к коренному берегу. Ландшафтная структура полуострова включает 6 природно-антропогенных комплексов, из которых наибольшую площадь (62,9%) занимают естественные пойменные леса и лесные культуры; 13,9% занимают заливные луга центральной поймы; 8,0% - аквальные комплексы внутренних водоемов; 7,3% - антропогенно-трансформированные участки (поселения и земли промышленности, дороги, гидротехнические сооружения); 5,1% - открытые участки притеррасной поймы; 2,8% - пляжные отмели прирусловой поймы. Обнаружены признаки негативного влияния зарегулирования русла Волги в виде усыхания тополей и скудного видового состава луговой растительности. Установлено, что рекреационной деятельностью территория полуострова охвачена в незначительной степени.
Заключение. Ландшафтно-экологические исследования, проведенные на территории полуострова Сарпинский, позволили оценить современное состояние лесных и луговых экосистем, установить основные факторы, влияющие на ухудшение их экологического состояния, и дать рекомендации по оптимизации природопользования. Ключевые слова
Нижняя Волга, полуостров Сарептский, «Зеленое кольцо», пойменные экосистемы, лесные культуры, природно-территориальные комплексы, ландшафты, антропогенная нагрузка.
© 2020 Авторы. Юг России: экология, развитие. Это статья открытого доступа в соответствии с условиями Creative Commons Attribution License, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.
Studying and mapping the landscapes of the Sareptsky peninsula in Lower Volga, Russia
Olga Yu. Kosheleva1, Stanislav S. Shinkarenko1,2, Denis A. Solodovnikov2 and Roman S. Omarov1,2
'Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Meliorations and Agroforestry, Russian Academy of Sciences, Volgograd, Russia 2Volgograd State University, Volgograd, Russia
Principal contact
Olga Yu. Kosheleva, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher, Federal Research Centre of Agroecology, Russian Academy of Sciences; 97 Prospekt Universitetsky, Volgograd, Russia 400062.
Tel. +78442462568
Email olya ber@mail.ru
ORCID https://orcid.org/0000-0002-
9616-2383
How to cite this article
Kosheleva O.Yu., Shinkarenko S.S., Solodovnikov D.A., Omarov R.S. Studying and mapping the landscapes of the Sareptsky peninsula in Lower Volga, Russia. South of Russia: ecology, development. 2020, vol. 15, no. 3, pp. 86-96. (In Russian) DOI: 10.18470/1992-10982020-3-86-96
Received 26 July 2019 Revised 24 November 2019 Accepted 5 February 2020
Abstract
Aim. Islands and peninsulas in the Volga are of great environmental and recreational importance for the Volgograd agglomeration. Identifying the current state of geo-complexes in the Sareptsky peninsula allow us to assess the developmental trends of the floodplain ecosystems in the Lower Volga, which are under intense economic pressures.
Material and Methods. The mapping was done by decoding Sentinel-2 satellite imagery and drawing landscape contours using the QGIS program. Field work was carried out in June 2019. Seven test plots were laid out. Inventory of forest plantations was undertaken with distribution of trees according to condition and a geobo-tanical description of the grass stand was done.
Results. The Sareptsky peninsula was revealed to be an island by origin that was artificially attached to the native coast. The landscape structure of the peninsula includes 6 natural-anthropogenic complexes, of which the largest area (62.9%) is occupied by natural floodplain forest and cultivated forest. 13.9% is occupied by water meadows of the central floodplain, 8.0% by aquatic complexes of inland water bodies, 7.3% by anthropogenically transformed areas (settlements and industrial lands, roads and hydraulic structures), 5.1% by open areas of fresh-water floodplain and 2.8% by beach shoals of the river channel floodplain. The signs were revealed of a negative effect on the Volga through the regulation of its flow from desiccation of poplars and meagre species composition of meadow vegetation. It was established that the territory of the peninsula is exposed to a small extent by recreational activities.
Conclusion. Landscape-ecological studies made in the Sareptsky peninsula allowed the assessment of the current state of forest and meadow ecosystems, the identification of the principal factors involved in the deterioration of their ecological status and the articulation of a better way to optimize nature management. Key Words
Lower Volga, Sareptsky peninsula, Green Belt, floodplain ecosystems, forest cultures, natural-territorial complexes, landscapes, anthropogenic load.
© 2020 The authors. South of Russia: ecology, development. This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
ВВЕДЕНИЕ
В границы Волгограда входят обширные территории многочисленных волжских островов, в том числе и при-членившихся к коренному берегу и ставших полуостровами, комплексное географическое описание которых, как отмечает А.В. Судаков с соавторами [1], ещё не выполнено, несмотря на высокую рекреационную ценность этих территорий. Вообще, тематика изучения островных геосистем, как речных, так и морских, достаточно развита в отечественном и зарубежном ландшафто-ведении. В многочисленных научных работах затрагиваются вопросы ландшафтного разнообразия и функционирования островов, их физико-географического районирования и картографирования, антропогенной трансформации, причем большинство исследований выполняется с применением данных дистанционного зондирования [2-6].
Среди островов Нижней Волги наиболее изученным является ее крупнейший остров - Сарпинский. Комплексным изучением физико-географических условий острова занимались многие исследователи [1; 7-9]. Но на Волге ниже Волгоградского гидроузла расположены и другие острова, полуострова, различающиеся по степени ландшафтного разнообразия и освоенности хозяйственной деятельностью. Один из них, полуостров (бывший остров) Сарептский, представляет большой интерес как часть уникального биогеокомплекса юго-востока европейской части России - Волго-Ахтубинской поймы [10; 11], с которым жители города (в том числе экологи, ученые, студенты естественнонаучных направлений) на примере данного полуострова могут познакомиться без переправы через Волгу.
Полевое комплексное обследование территории Сарептского в 2019 году открывает череду многолетних исследований с целью установления современного состояния и основных тенденций в развитии пойменных экосистем полуострова, находящихся под непосредственным воздействием Волгоградской агломерации.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Полуостров Сарептский, расположенный в излучине волжского русла, имеет площадь около 5,7 км2 и отделен от Волгограда Сарептским (или Красноармейским) затоном. Попасть на полуостров можно либо через северную часть, соединенную с коренным берегом, либо по понтонному мосту, построенному в 1940-х годах. На полуострове расположены посёлки Конный двор и Сухой док, находятся маяк и уже не действующий Красноармейский судоремонтный завод.
Задокументированная история полуострова начинается со второй половины XV!!! века, когда на берегу была построена одна из самых больших пристаней Нижнего Поволжья того времени - Сарептская. Бывшая немецкая колония Сарепта, в 1931 году вошедшая в административную черту Волгограда в составе Красноармейского района, передала своё название многим объектам, исторически и территориально связанным с ней: это и железнодорожный посёлок, и станция Приволжской железной дороги, и историко-этнографический и архитектурный музей-заповедник Старая Сарепта.
Изучение старинных карт, в частности военно-топографической карты 1870 года «Трехверстовка Волгоградской области» [12], позволило установить, что по своему происхождению полуостров Сарептский является островом, который был искусственным путем при-членён к коренному берегу посредством создания насыпной дамбы для строительства железнодорожной ветки, соединяющей пристань на острове с коренным берегом. Дамба замедлила течение воды по рукаву Волги, превратив его в затон, а в оголовке острова стали активно происходить процессы седиментации, постепенно превращая остров в крупный побочень. «Смычка» с коренным берегом расширилась в ходе постепенного зарастания приверха побочня луговой и древесно-кустарниковой растительностью, а также в ходе работ по берегоукреплению (рис. 1).
Рисунок 1. Полуостров Сарептский: А - вид острова Сарептский на топографической карте 1870 г.;
B - современный вид полуострова на космическом снимке 2018 г.
Figure 1. Sareptsky peninsula: A - view of Sareptsky island on a topographic map of 1870;
B - modern view of the peninsula in a satellite image of 2018
Сегодня большая часть территории полуострова отведена под земли Красноармейского участкового лесничества города. В 1950-1960-х годах в рамках создания «Зеленого кольца» вокруг Сталинграда (Волгограда) здесь, к уже имеющимся пойменным осокорникам и ивнякам, были досажены лесные культуры тополя черного и ясеня.
Уникальность полуострова Сарептский для Волгограда заключается в том, что это единственный пой-
менный массив шириной до 1,0-1,2 км на всем протяжении правого коренного берега от северных границ города до трассы Волго-Донского судоходного канала. Во время весеннего половодья территория полуострова затапливается, однако скорость течения вдоль левого берега намного выше, чем в затоне. Благодаря этому практически на всем левобережье полуострова сформировался специфический пейзаж с участием деревьев с подмытыми обнаженными корнями (рис. 2).
А B
Рисунок 2. Тополевые насаждения на полуострове Сарептский: А - тополя с подмытыми корнями на прирусловой пойме; B - галерейные тополя на первом прирусловом валу (ПП №1)
Figure 2. Poplar plantations in the Sareptsky peninsula: A - poplars with scoured roots in the river bed floodplain; B - gallery of poplars along the first channel bank (research polygon №1)
Расположение в границах города и транспортная доступность для рекреантов обусловливает высокую степень антропогенной нагрузки на территорию полуострова Сарептский. Фактически полуостров находится в глубине промышленной функциональной зоны города, в окружении таких предприятий как ВОАО «Химпром», ОАО «Вторчермет», Волгоградская судоверфь, Волгоградский литейно-механический завод, Волгоградская ГРЭС и других.
В качестве исходной информации для картографирования ландшафтной структуры полуострова использовался космический снимок Sentinel-2. Составление карты осуществлялось по материалам полевого и камерального дешифрирования снимка в программном комплексе ЦС^ 2.14. Подсчет площадей ландшафтных контуров проводился также с помощью программы ЦС^ на эллипсоиде WGS 84.
Натурные обследования, согласно общепризнанным методикам комплексных ландшафтно-экологических исследований, в природных ландшафтах полуострова проводились в меженный период, в июне 2019 года. Таксация древостоя на пробных площадях (ПП) размером 50x50 м проводилась сплошным перечетом деревьев с определением основных лесовод-ственных характеристик: высоты, диаметра, запаса и бонитета насаждений [13]. Приблизительный возраст насаждений устанавливался по материалам лесоустройства Красноармейского лесничества Волгоградского лесхоза и по годовым кольцам пней. Категория состояния деревьев определялась по укрупненной и модифицированной шкале Е.Г. Мозолевской [14]: 1 -
«хорошее» состояние имеют здоровые деревья, без признаков ослабления, пораженности болезнями и вредителями и механических повреждений стволов; 2 -«удовлетворительное» - деревья с признаками усыха-ния в виде суховершинности или наличия сухих ветвей в кроне более 30%, со следами низового пожара или механическими повреждениями ствола; 3 - «неудовлетворительное» - погибшие деревья (сухостой текущего года или прошлых лет) или деревья в сильной степени пораженные вредителями или болезнями.
Изучение растительности на лугу проводилось с закладкой геоботанической площадки 10x10 м. Количественное соотношение видов на площадке характеризовалось по шкале Друде: Soc (socialis) - «обильно», растения растут сплошь, смыкаясь своими надземными частями; Сор.3 (copiosus) - «очень много», растения встречаются в очень большом количестве; Сор.2 -«много», растения встречаются в большом количестве; Сор.1 - «довольно много», растения встречаются в немалом количестве; Sp (sparsus) - «мало», вид обилен, но сплошного покрова не образует; Sol (solitarius) -«единично», вид растет рассеянно; Un (unicum) - виды встречаются единичными экземплярами. Для обозначения неравномерного размещения растений к обозначению обилия может добавляться gr (gregaria) - растение встречается скоплениями, среди которых наблюдается примесь особей других видов. Оценка жизненности травянистых растений проводилась по шкале В.В. Алехина: 1 - виды слабо вегетирующие, находятся в неблагоприятных условиях существования; 2 - виды не цветут, только вегетируют; 3 - виды проходят в данном
сообществе полный нормальный цикл развития (нормальный рост, цветение, плодоношение). Отмечались следующие фенофазы: вегетация (вег.), бутонизация (бут.), цветение (цв.), плодоношение (пл.), вегетация после плодоношения (пл./вег.), отмирание (отм.), состояние покоя (пок.) [15].
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Дешифрирование космических снимков и полевые исследования позволили составить ландшафтную карту, которая иллюстрирует закономерности пространственного размещения различных природно-территориальных комплексов (ПТК) и антропогенно-трансформированных территорий на полуострове Са-рептский. Ландшафтная структура полуострова включает 6 категорий природных и природно-антропогенных комплексов, хорошо различимых на космических снимках (рис. 3):
1 - песчаные пляжи прирусловой поймы преимущественно без почвенно-растительного покрова, либо заиленные с поверхности с густыми зарослями кустарниковой ивы или пионерными группировками дурнишниково-тростниково-хвощевых сообществ (Ass. Equisetum arvense+Phragmites australis+ Xanthium strumarium);
2 - тополевые (Populus nigra), ясеневые (Fraxinus
lanceolata, F. americana) и тополево-ясеневые лесные культуры с примесью ивы древовидной (Salix alba, S. pentandra) на аллювиальных дерновых суглинистых почвах прирусловой и центральной частях поймы;
3 - заливные луга центральной поймы на легко-и среднесуглинистых аллювиальных луговых почвах, используемые в качестве сенокосов;
4 - аквальные комплексы пойменных озер и проток (4а), окаймленных околоводными сообществами (Phragmites australis, Typha angustifolia, Bolboschoenus glaucus и др.) на формирующихся аллювиальных лугово-болотных почвах (4б).
5 - открытые или закустаренные участки поймы, подверженные выпасу или иным видам антропогенной нагрузки, с мезо- и ксерофитным травянистым покровом (Poa angustifolia, Elytrigia repens, Lactuca tatarica, Artemisia austriaca и др.), приуроченные, преимущественно, к её притеррасной части на супесчаных и легкосуглинистых почвах с полугидроморфным режимом, переходящим в автоморфный;
6 - антропогенно-трансформированные участки (селитебные территории, дороги, преимущественно, грунтовые, понтонный мост через Сарептский затон и дамба вокруг водохранилища в северо-западной части полуострова).
Рисунок 3. Ландшафтная карта полуострова Сарептский (обозначения в тексте) Figure 3. Sareptsky peninsula landscape map (identified in the text)
Пляжные отмели с преобладанием песчаных отложений занимают примерно 2,8% от площади полуострова и являются самыми нестабильными его образованиями, каждый год меняя свою площадь и очертания под влия-
нием работы водного потока. Исключение составляют участки, частично укрепленные пионерной растительностью (Salix, Equisetum, Cyperus и др.), которая создает препятствие для насыщенных наносами паводковых вод.
Наибольшую площадь (64,2%) среди ПТК полуострова занимают естественные пойменные леса и лесные культуры. Доминантами полога в лесных экосистемах на полуострове Сарептский являются тополь черный (Populus nigra) и ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior), формирующие либо чистые древостои, либо в различных схемах смешения. В примеси встречаются ясень зеленый, или ланцетолистный (Fraxinus lanceolata) и вяз приземистый (Ulmus pumila). По левобережью полуострова, на берегу Волги произрастают отдельные экземпляры лоха узколистного (Elaeagnus angustifolia).
Согласно материалам лесоустройства Красноармейского лесничества Волгоградского лесхоза 1995 года во многих выделах преобладала ива древовидная, образующая смешанные насаждения с тополем и ясенем, однако постепенно ива была вытеснена ясенем и сегодня ивняки самостоятельно встречаются небольшими участками только в виде низкорослых кустарниковых зарослей у уреза воды. В основном же они произрастают, чередуясь с топольниками, по прирусловым опушкам лесов и у края лугов.
Результаты таксации лесных насаждений на пробных площадях представлены в таблице 1.
Пробная площадь № 1 (48°32'12" с.ш.,
44°30'53"в.д.) представляет собой ленточное насаждение тополя черного на первом прирусловом валу с травяным покрытием из осоки береговой, злаков и бобового разнотравья (Ass. Carex riparia - Poaceae [Poa pratensis+Calamagrostis epigejos+Bromus inermis] - Faba-ceae [Trifolium pratense+Medicago falcata]) с проективным покрытием 20-25%. 65-летние тополя высотой 1720 м не образуют сплошного сомкнутого полога и имеют достаточно низкий бонитет (III). Около половины деревьев имеют те или иные признаки ослабления: 35% суховершинят, 15% имеют сухие ветви в кроне. 25% деревьев представляют собой сухостой прошлых лет.
Высокую долю гибели пойменных древостоев связывают с комплексом климатических (увеличение выпадения общего количества атмосферных осадков в холодный период года и уменьшение - в теплый) и гидрологических, в том числе и гидротехнических (зарегулирование стока Волги), факторов. Как следствие, происходит заглубление грунтовых вод в летне-осенний период из-за сильного сокращения высоты и частоты весенних паводков и переувлажнение местообитаний в зимний период, в результате чего в почвах образуется глеевый поверхностный горизонт, токсичный для дре-весно-кустарниковой растительности [16-18].
Таблица 1. Таксационная характеристика лесных пробных площадей Table 1. Inventory characteristics of forest research polygons_
№
m it si
ат o я е "О
с p и с
о с m т с то го t
>5 o c а у с о s ч—
Ъ s > m е р Ч О
н Ч о ie ci e я ^ о ш r го h
р о p s et m со
С e
* E
к к X
Ч ф
а
и
£ с m
р r
т e
е t
£ а e m
и ai
Ч о
>5 e
и g
н a
ч er
е v
р <
и
Ф (Л
4 ¡5
!з £
л
а ш
т ад
о < m
2 «ú
х о ш
10 ^
: -
S s
m ¡^
ф 4->
а ч-
ф о
4 i* 1 о t
5 3
3- Z
Категории состояния, %
Status categories, %
1 Populus nigra 100 18,0 40,5 65 III 1156 1237 25 50 25
2 Fraxinus excelsior Populus nigra 70 30 17,0 21,5 25,0 57,5 60 60 II I 455 195 284 548 57 17 36 66 7 17
3 Fraxinus excelsior Populus nigra 70 30 10,0 11,5 14,2 12,0 35 40 III III 360 120 18 9 36 100 14 0 50 0
4 Populus nigra 60 22,0 54,5 65 I 384 968 36 36 27
Fraxinus excelsior 40 16,5 23,0 60 III 256 82 78 11 11
5 Fraxinus excelsior Populus nigra 90 10 18,0 20,5 41,3 69,9 65 65 II II 700 64 896 297 44 50 39 0 17 50
6 Fraxinus excelsior Populus nigra 70 30 10,6 23,0 18,0 58,1 65 65 II I 268 115 22 349 93 100 7 0 0 0
1
2
3
Пробные площади № 2 (48°32'07" с.ш., 44°30'58"в.д.), № 3 (48°31'58" с.ш., 44°31'21"в.д.), № 4 (48°31'58" с.ш., 44°31'34"в.д.) и № 5 (48°31'52'' с.ш., 44°32'02''в.д.) заложены по маршруту вдоль левого берега полуострова с северо-запада на юго-восток на центральной высокой пойме в тополево-ясеневых и ясенево-тополевых лесных культурах, представляющих собой, как правило, 3-ярусные сообщества с сомкнутостью полога 0,3-0,5 (рис. 4А). Независимо от схемы смешения первый древесный
ярус в насаждениях представлен тополем черным (2023 м), второй - ясенем обыкновенным или зеленым (10-18 м). Травяной ярус представлен в основном мезо-и гигрофитами из семейств Poaceae (Elytrigia repens, Puccinellia gigantea), Asteraceae (Arctium lappa, Bidens tripartite), Lamiaceae (Glechoma hederacea, Leonurus quinquelobatus), в том числе и рудеральный Leonurus quinquelobatus), Plantaginaceae (Plantago major) и др. Травостой на всех ПП достаточно разреженный, проек-
тивное покрытие колеблется от 20 до 50%.
В целом, состояние ясеня обыкновенного на пробных площадях характеризуется как «хорошее». В насаждениях 11-111 классов бонитета запас древостоя ясеня колеблется от 284 до 896 м3/га, составляя суммарно в смешанном ясенево-тополевом насаждении от 832 до 1193 м3/га. На ПП № 2 и 5 доля деревьев «неудовлетворительного» состояния достаточно низка. Однако на ПП №3 и частично на ПП №4 обнаружен очаг (площадью примерно 3-4 га) поражения ясеня вредителем - ясеневой изумрудной узкотелой златкой (Адп/из р1ап1репп1з). На стволах усыхающих и усохших деревьев этой породы (27-64% от всех ясеней на ПП) были обнаружены характерные вылетные отверстия жуков, а под корой - личиночные ходы узкотелой златки. В связи со способностью этого опасного карантинного вида к полету (может пролетать расстояния до 0,5-1 км) очень высока угроза жизни соседним насаждениям с участием ясеня. Сложившаяся ситуация требует осуществления комплекса активных защитных мероприятий против златки, в первую очередь, проведение срочных санитарных рубок для локализации очага вредителя.
На ПП №3 явно заметны следы пожара и выборочной санитарной рубки прошлых лет. Этим объясняется небольшая высота деревьев тополя и ясеня по сравнению с другими пробными площадками - это второе поколение порослевого и семенного возобновления. Запас древостоя здесь составляет всего 27 м3/га. Возможно, ослабление деревьев ясеня вследствие пожара дало толчок массовому размножению вредителя.
Состояние 60-65-летнего тополя черного I-II классов бонитета на ПП №2-5 оценивается как «хорошее». Сухостоя тополя на ПП №2, 4 и 5 немного - всего 1-3 дерева на площадку 50x50 м.
Пробная площадь № 6 (48°31'49" с.ш., 44°32'14"в.д.) представляет собой заливной луг площадью 3,3 га, используемый как сенокосное угодье. Почва - аллювиальная среднесуглинистая на древнеаллюви-альных суглинистых отложениях (рис. 4B). Окаймляет луговину тополевник (Populus nigra) с примесью ивы пятитычинковой (Salix pentandra) высотой 20-22 м без признаков суховершинности. Вдоль восточной опушки луг пересекает грунтовая дорога.
А B
Рисунок 4. Пробные площади в природных комплексах полуострова Сарептский: А - ясеневые лесные культуры (ПП №2); B - заливной луг в центральной части поймы (ПП №6) Figure 4. Research plots in natural complexes of the Sareptsky peninsula:
A - forest of Fraxinus excelsior (research polygon № 2); B - flood meadow in central part of floodplain (research polygon № 6)
Травостой на пробной площади представлен двухъярусным василистниково-разнотравно-болотницевым сообществом (Ass. Eleocharis palustris+Variherbetum -Thalictrum aquilegiifolium) с проективным покрытием 100%. Большинство растений отличаются высокой жизненностью (табл. 2).
Флористический состав представлен 26 видами травянистых растений, входящих в состав 15 семейств, что указывает на невысокое видовое богатство. Наибольшее число приходится на Poaceae, Asteraceae и Lamiaceae - по 3 вида в семействах, в семействах Cyper-aceae, Polygonaceae, Ranunculaceae, Convolvulaceae и Boraginaceae по 2 вида. По одному представителю
имеют 7 семейств: Fabaceae, Brassicaceae, Alismataceae, Cucurbitaceae, Scrophulariaceae, Iridaceae, Rubiaceae. По жизненным формам преобладают многолетние - 19 видов, на долю однолетних приходится 7 видов. Средняя высота травостоя на пробной площади составляет 60-65 см, высота первого яруса достигает 1,0-1,5 м за счет василистника (Thalictrum aquilegiifolium) и окопника (Symphytum officinale).
По отношению к влаге большинство растений относится к мезофитам и гигрофитам, встречаются и гидрофиты (Eleocharis palustris, Iris pseudacorus, Alisma plantago-aquatica).
Таблица 2. Геоботаническое описание пробной площади №6 (луг)
Table 2. Geobotanical description of research polygon №6 (meadow)
№ Вид Высота, см Обилие Фенофаза Жизненность
Species Height, sm Abundance Phenophase Vitality
1 Eleocharis palustris 50 Cop.3 вег., пл. veg., fruct. 3
2 Bolboschoenus glaucus 70 Sp. вег. veg. 2
3 Cirsium incanum 90 Sp. вег., бут. veg., bud. 3
4 Xanthium strumarium 30 Sp. вег. veg. 3
5 Bidens tripartita 20 Sol. вег. veg. 2
6 Puccinellia gigantea 90 Sol. вег., пл. veg., fruct. 3
7 Bromus inermis 110 Sol. вег., пл. veg., fruct. 3
8 Elytrigia repens 80 Sp. вег. veg. 3
9 Rumex acetosa 60 Sp. вег., бут. veg.,bud. 3
10 Polygonum aviculare 40 Sp. вег. veg. 2
11 Thalictrum aquilegiifolium 150 Cop.1 вег., бут. veg., bud. 3
12 Ranunculus acris 60 Un. вег., цв. veg., flow. 3
13 Convolvulus arvensis 40 Sol. вег. veg. 2
14 Calystegia sepium 20 Sol. вег. veg. 2
15 Lithospermum officinale 60 Sol gr. вег., цв. veg., flow. 3
16 Symphytum officinale 90 Sp gr. вег., цв. veg., flow. 3
17 Mentha arvensis 40 Sol. вег. veg. 3
18 Stachys palustris 70 Sol gr. вег., цв. veg., flow. 3
19 Chaiturus marrubiastrum 60 Sol . вег. veg. 2
20 Vicia cracca 50 Sp. вег., цв. veg., flow. 3
21 Rorippa palustris 45 Sp gr. вег., цв. veg., flow. 3
22 Alisma plantago-aquatica 25 Sp. вег. veg. 3
23 Echinocystis lobata 40 Sol gr. вег. veg. 2
24 Veronica longifolia 90 Sol . вег., бут. veg., bud. 3
25 Iris pseudacorus 120 Sol . вег. veg. 2
26 Galium aparine 30 Sp gr. вег., бут. veg., bud. 3
Примечание: Обилие: soc. — socialis, «обильно»; сор.3 — copiosus, «очень много»; сор.2 — «много»; сор.1 — «довольно много»;
sp. - sparsus, «мало»; sol. - solitarius, «единично»; un. - unicum, виды встречаются единичными экземплярами; gr. - gregaria, растение встречается скоплениями, среди которых наблюдается примесь особей других видов. Фенофазы: вег. - вегетация, бут. - бутонизация, цв. - цветение, пл. - плодоношение
Note: Abundance: Soc. - plants of high sociability; Сор.3 - copious, «very much»; Сор.2 - copious, «a lot»; Сор.1 - copious, «quite a lot»; Sp. - sporadic; Sol. - single plant; Un. - unique plant; gr. - growing gregariously. Phenophases: veg. - vegetation, fruct. - fructification, bud. - budding, flow. - flowering
Пробная площадь № 7 (48°31'34" с.ш., 44°31'41"в.д.) заложена на другой стороне полуострова, в 150 м от берега Красноармейского затона в мертвопокровных ясенево-тополевых лесных культурах на аллювиальных дерновых среднесуглинистых почвах притеррасной поймы. Верхний полог с сомкнутостью 0,4-0,5 формирует осокорь высотой до 25 м. Второй ярус образует ясень обыкновенный высотой 10-12 м. Третий ярус формируется подростом ясеня высотой 3-5 м. При относительно невысоком запасе древостоя (371 м3/га) насаждения в этой части полуострова отличаются от насаждений левобережья лучшим состоянием древостоя: здесь практически отсутствуют суховершинные и усыхающие деревья.
Постоянные внутренние водоемы центральной поймы занимают около 13,1 га, что составляет 5,7% от площади полуострова, однако, как и в случае с пляжными отмелями, их количество и площадь могут существенно меняться, увеличиваясь в период половодья, и сокращаясь в меженный период. По берегам этих водоемов, как правило, формируются труднопроходимые заросли околоводной растительности с участием бо-лотницы (Eleocharis palustris), тростника (Phragmites australis), рогоза (Typha angustifolia), клубнекамыша (Bolboschoenus glaucus) и других видов. Эти территории вполне могут войти в фонд водно-болотных угодий на Нижней Волге.
В настоящее время непосредственному антропогенному влиянию подвержено 41,3 га территории (2,3% от площади полуострова): это поселки, дачные участки, территория судоремонтного завода, гидротехнические сооружения (дамбы), а также дороги (преимущественно, грунтовые). Население здесь малочисленно и сконцентрировано в юго-западной части полуострова, в месте сообщения с городом через понтонный мост. К этому же мосту приурочен и основной ареал рыболовной рекреации. К территориям, испытывающим непосредственное хозяйственное воздействие, можно также отнести 29 га (7,3%) открытых участков притеррасной поймы с мезо- и ксерофитным травянистым покровом, используемых в качестве пастбищных угодий. Выпас, как самое распространенное и неконтролируемое воздействие на пойменные экосистемы, на полуострове, однако, не имеет массового характера и ландшафтов, непосредственно пострадавших от него, зафиксировано не было.
Во время проведения полевых исследований, следы активной пляжно-бивуачной рекреации (кострища, мусор и т.д.) в лесных и пляжных ПТК обнаружены в незначительных количествах, что свидетельствует о невысоких рекреационных нагрузках на территорию полуострова. В целом, при нахождении на полуострове, присутствие в минутной доступности крупного промышленного города практически не ощущается.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные исследования показали, что полуостров Сарептский представляет собой сформировавшийся полночленный пойменный участок, генетическая природа которого аналогична ландшафтному устройству Волго-Ахтубинской поймы. На полуострове было выделено 6 ландшафтных комплексов, включающих как природные, так и антропогенно-преобразованные территориальные комплексы, среди которых по занимае-
мой площади доминируют лесные экосистемы из тополя черного и ясеня обыкновенного и зелёного, последние вытеснили аборигенные виды ивы, которая сохранилась в виде отдельно стоящих деревьев, либо кустарниковых зарослей в прирусловой части поймы. Состояние насаждений полуострова оценивается, в целом, как «хорошее», причем отмечено лучшее состояние древостоя в южной части полуострова, ближе к берегу Сарептского затона. Выяснение причин этого явления требует проведения дальнейших исследований. Большие опасения вызывает очаг поражения насаждений ясеня изумрудной узкотелой златкой. Если срочно не провести санитарную рубку, данный очаг может распространиться на насаждения всего полуострова.
Оптимальное использование пойменных территорий предполагает учет всех особенностей ландшафтной структуры, мезорельефа, режима поемности, стабилизирующей и ресурсной роли растительности [16]. Нахождение в границах города такой перспективной в природоохранном и рекреационном отношении территории, как полуостров Сарептский, также предполагает разработку комплекса научно-обоснованных рекомендаций к рациональному использованию пойменных геокомплексов. При нашем предварительном (и достаточно поверхностном) исследовании, было установлено, что современные проблемы полуострова Сарептский, связанные с урбанизацией, рекреацией и пожарами носят, скорее, локальный характер. Основные проблемы экологического состояния исследованной территории связаны, прежде всего, с зарегулированием стока Волги, о чем свидетельствует массовое усы-хание тополей, особенно в прирусловой части полуострова, и скудный видовой состав луговой растительности. Существующий режим попусков на Нижней Волге, когда снижены длительность паводков (на 2-3 недели) и максимальные расходы воды, высокая гривистая пойма либо не заливается совсем, либо заливается на слишком короткий срок, что приводит к иссушению пойменных почв и их засолению, внедрению зональных видов в пойменные сообщества. На фоне недостаточного увлажнения ненормированный выпас может вызывать ксерофитизацию пойменных растительных сообществ, а нерегулируемая рекреационная и иная хозяйственная деятельность провоцировать высокую пожа-роопасность. Таким образом, для сохранения уникальных пойменных экосистем полуострова Сарептский (как и всей Волго-Ахтубинской поймы) необходимо обеспечить сохранение пойменного заливания на уровне, максимально приближенном к естественному: 15-30 дней, с апреля по май.
БЛАГОДАРНОСТИ
Работа выполнена по теме НИР ФНЦ агроэкологии РАН № АААА-А16-116122010038-9, а также при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Волгоградской области в рамках научного проекта №18-45-342003. ACKNOWLEDGEMENTS
Work performed under the research topic of the Federal Scientific Centre of Agroecology, Russian Academy of Sciences, no.AAAA-A16-116122010038-9, and with the financial support of the RFBR and the Administration of the Volgograd Region, project number 18-45-342003.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Судаков А.В., Новицкий С.Л., Моников С.Н. Волжские острова в границах г. Волгограда: природные условия и хозяйственно-рекреационный потенциал // Псковский регионологический журнал. 2015. N 22. С. 18-30.
2. Белянин П.С. Особенности ландшафтной структуры архипелага Кай (Молуккские острова) // География и природные ресурсы. 2014. N 4. С. 153-160.
3. Ганзей К.С. Особенности ландшафтной структуры Гавайских островов // Фундаментальные исследования.
2013. N 1-2. С. 327-334.
4. Грищенко М.Ю., Гаврилова В.И., Карпачевский А.М., Петровская А.Ю., Леонова Г.М. Изучение и картографирование почв и ландшафтов полуострова Весловский (остров Кунашир, Курильские острова) // Изв. Вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2018. Т. 62. N 1. С. 63-69. DOI: 10.30533/0536-101X-2018-62-1-63-69
5. Никитина (Шевчук) Ю.Г., Олзоев Б.Н. Изучение антропогенной трансформации ландшафтов Прибайкалья по космическим снимкам на примере острова Ольхон // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. N 2 (85). С. 67-74.
6. Sarma A. Landscape dégradation of river island Majuli, Assam (India) due to flood and érosion by river Brahmaputra and its restoration // Journal of medical and bioengineering. 2014. V. 3. N 4. P. 272-276. DOI: 10.12720/jomb.3.4.272-276
7. Бодрова В.Н. Картографирование лесистости острова Сарпинский Волгоградской области // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2018. N 3. С. 47-54.
8. Рулев А.С., Дорохина З.П., Кошелева О.Ю., Шинка-ренко С.С. Картографирование ландшафтной структуры пойменных экосистем Нижней Волги (на примере острова Сарпинский) // Научная жизнь. 2017. N 11. С. 48-56.
9. Рулев А.С., Шинкаренко С.С., Кошелева О.Ю. Оценка влияния гидрологического режима Волги на динамику затопления острова Сарпинский // Учен. зап. Казан. унта. Сер. Естеств. науки. 2017. Т. 159, кн. 1. С. 139-151.
10. Бармин А.Н., Иолин М.М., Занозин В.В. Пойменные леса Волго-Ахтубинской поймы и проблема рекреации // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2005. N 2. С. 62-65.
11. Канищев С.Н., Солодовников Д.А., Золотарев Д.В., Шинкаренко С.С., Курсакова Н.А. Рекреационное природопользование на территории Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги: методические рекомендации по нормированию рекреационных нагрузок и оценке состояния природных комплексов. Волгоград: ООО «Царицынская полиграфическая компания», 2012. 120 с.
12. Трехверстовка Волгоградской области. Военно-топографическая карта 1870 г. URL: http://www.etomesto.ru/map-volgograd_trehverstovka/ (дата обращения: 17.07.2019)
13. Верхунов П.М., Черных В.Л. Таксация леса. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. 395 с.
14. Мозолевская Е.Г. Первичные и интегральные показатели состояния насаждений, используемые при мониторинге // Лесной вестник. 2000. N 6. С. 65-67.
15. Хапугин А.А., Варгот Е.В., Чугунов Г.Г. Методы исследования растительного покрова наземных экосистем // Методы полевых экологических исследований. Саранск,
2014. С. 4-42.
16. Балюк Т.В. Формирование экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях. М.: РАСХН, 2005. 197 с.
17. Кузьмина Ж.В., Трешкин С.Е. Оценка изменений наземных экосистем Нижней Волги при зарегулировании // Аридные экосистемы. 2017. Т. 23. N 4 (73). С. 2234.
18. Шульга В.Д., Обельцев С.В., Шульга Д.В. Особенности степного лесоводства. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. 396 с.
REFERENCES
1. Sudakov A.V., Novicky S.L., Monikov S.N. Volga Islands in Volgograd: Environmental Conditions, Economic and Recreational Potential. Pskovskii regionologicheskii zhurnal [Pskov Journal of Regional Studies]. 2015, no. 22. pp. 18-30. (In Russian)
2. Belyanin P.S. Landscape structure characteristics of the Kai archipelago (Moluccas). Geografiya i prirodnye resursy [Geography and natural resources]. 2014, no. 4, pp. 153160. (In Russian)
3. Ganzei K.S. Landscape Structure Peculiarities of the Hawaii Islands. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental research]. 2013, no. 1-2, pp. 327-334. (In Russian)
4. Grishchenko M.Y., Gavrilova V.I., Karpachevskiy A.M., Petrovskaya A.Y., Leonova G.M. Detailed research and mapping of the soils and the landscapes of the Veslovsky peninsula (Kunashir, Kuril islands). Izvestiya vuzov «Ge-odezy andAerophotosurveying», 2018. vol. 62, no. 1, pp. 63-69. (In Russian) DOI: 10/30533/0536-101H-2018-62-1-63-69
5. Nikitina (Shevchuk) Yu.G., Olzoev B.N. Space Image-based Study of Baikal Region Landscape Anthropogenic Transformation (by example of Olkhon island). Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Vestnik of Irkutsk State Technical University]. 2014, no. 2 (85), pp. 67-74. (In Russian)
6. Sarma A. Landscape degradation of river island Majuli, Assam (India) due to flood and erosion by river Brahmaputra and its restoration. Journal of Medical and Bioengineering, 2014, vol. 3, no. 4, pp. 272-276. DOI: 10.12720/jomb.3.4.272-276.
7. Bodrova V.N. Mapping of Forest Coverage of the Sarpinsky Island (Volgograd oblast). Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya [Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seria 5, Geografia]. 2018, no. 3, pp. 47-54. (In Russian)
8. Rulev A.S., Dorokhina Z.P., Kosheleva O.Yu., Shinkaren-ko S.S. Mapping the Landscape Structure of Underground Ecosystems of the Lower Volga (Case Study of the Sarpinskiy Island). Nauchnaya zhizn' [Scientific Life]. 2017, no. 11, pp. 48-56. (In Russian)
9. Rulev A.S., Shinkarenko S.S., Kosheleva O.Yu. Assessment of the Influence of the Hydrological Regime of the Volga River on the Dynamics of Flooding on Sarpinsky Island Uchenye zapiski Kazanskogo universiteta. Seriya Estestvennye nauki [Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki]. 2017, vol. 159, no. 1, pp. 139-151. (In Russian)
10. Barmin A.N., Iolin M.M., Zanozin V.V. The Floodplain Forests of the Volga-Akhtuba Floodplain and the Problem of Recreation. Yuzhno-Rossiiskii vestnik geologii, geografii i
global'noi energii [The South-Russian Bulletin of Geology, Geography and Global Energy]. 2005, no. 2, pp. 62-65. (In Russian)
11. Kanishchev S.N., Solodovnikov D.A., Zolotarev D.V., Shinkarenko S.S., Kursakova N.A. Rekreacionnoe pri-rodopol'zovanie na territorii Volgo-Ahtubinskojpojmy i del'ty Volgi: metodicheskie rekomendacii po normirovaniyu rekreacionnyh nagruzok i ocenke sostoyaniya prirodnyh kompleksov [Recreational use of natural resources on the territory of the Volga-Akhtuba floodplain and the Volga delta: guidelines for the rationing of recreational loads and assessing the state of natural complexes]. Volgograd, Tsari-tsyn Printing Company, 2012, 120 p. (In Russian)
12. Trekhverstovka Volgogradskoj oblasti. Voenno-topograficheskaya karta 1870 year [Three-versts map of Volgograd region. Military Topographic Map 1870]. Available at: http://www.etomesto.ru/map-volgograd_trehverstovka/ (accessed: 17.07.2019)
13. Verhunov P.M., Chernyh V.L. Taksaciya lesa [Forest taxation]. Joshkar-Ola, MarSTU, 2007, 395 p. (In Russian)
14. Mozolevskaya E.G. Primary and integral indicators of
the state of stands used in monitoring. Lesnoi vestnik [Forestry Bulletin]. 2000, no. 6, pp. 65-67. (In Russian)
15. Khapugin A.A., Vargot E.V., Chugunov G.G. [Methods for studying the vegetation cover of terrestrial ecosystems]. In: Metody polevykh ekologicheskikh issledovanii [Field Ecological Research Methods]. Saransk, 2014, pp. 442. (In Russian)
16. Balyuk T.V. Formirovanie ekosistem na pervichnyh ele-mentah pojmennogo rel'efa v estestvennyh i antropogenno izmenennyh usloviyah [The Formation of Primary Ecosystems on Fresh Alluvial Deposits under Natural and Anthropogenic Conditions]. Moscow, RAAS Publ., 2005, 197 p. (In Russian)
17. Kuz'mina Zh.V., Treshkin S.E. Assessment of changes in terrestrial ecosystems of the lower Volga during regulation. Aridnye ekosistemy [Arid ecosystems]. 2017, vol. 23, no. 4 (73), pp. 22-34. (In Russian)
18. Shul'ga V.D., Obel'cev S.V., Shul'ga D.V. Osobennosti stepnogo lesovodstva [Features of steppe forestry]. Volgograd, Volgograd State University Publ., 2010, 396 p. (In Russian)
КРИТЕРИИ АВТОРСТВА
Ольга Ю. Кошелева написала рукопись, оформила картографический материал. Станислав С. Шинкаренко, Ольга Ю. Кошелева и Роман С. Омаров проводили полевые исследования, обработку и анализ полученных материалов. Роман С. Омаров создал электронную карту полуострова Сарептский и атрибутивную базу данных в программном комплексе QGIS. Денис А. Солодовников осуществлял корректировку рукописи до поступления в редакцию. Все авторы в равной степени несут ответственность при обнаружении плагиата, самоплагиата или других неэтических проблем.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
AUTHOR CONTRIBUTIONS
Olga Yu. Kosheleva wrote the manuscript and designed the cartographic material. Stanislav S. Shinkarenko, Olga Yu. Kosheleva and Roman S. Omarov conducted field research, processing and analysis of the materials obtained. Roman S. Omarov created an electronic map of the Sareptsky peninsula and an attributive database using the QGIS software package. Denis A. Solodovnikov proof-read the manuscript before it was submitted to the Editor. All authors are equally responsible for plagiarism and self-plagiarism and other ethical transgressions.
NO CONFLICT OF INTEREST DECLARATION
The authors declare no conflict of interest.
ORCID
Ольга Ю. Кошелева / Olga Yu. Kosheleva https://orcid.org/0000-0002-9616-2383 Станислав С. Шинкаренко / Stanislav S. Shinkarenko https://orcid.org/0000-0002-9269-4489 Денис А. Солодовников / Denis A. Solodovnikov https://orcid.org/0000-0002-7635-912X Роман С. Омаров / Roman S. Omarov https://orcid.org/0000-0003-2762-3673
