CC BY
37
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2003, том 9, № 19-20
========== ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ============
ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ
УДК 631.445.57:577.4
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЮЖНО-КАРАКАЛПАКСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО КОЛЛЕКТОРА НА ЗАПОВЕДНИК
БАДАЙ-ТУГАЙ* © 2003 г. Ж.В. Кузьмина1, С.Е. Трешкин2
1 Институт водных проблем РАН, 119991, Москва, ул. Губкина, 3, Россия
2Институт биоэкологии АНРУЗ, 742000, Нукус, Бердаха, 41, Узбекистан
В новом тысячелетии проблемы вторичного засоления сельскохозяйственных угодий, безопасного отвода сбросных засоленных вод и улучшения качества питьевого водоснабжения стали вновь чрезвычайно актуальны для регионов Средней Азии, ставших теперь отдельными самостоятельными государствами. Проблемы, забытые во времена политического переустройства, не были решены, а только сильно усугубили современное положение дел.
С 2000 года в Республике Узбекистан в связи с удручающим положением почво — грунтового засоления в трех южных регионах Каракалпакии: Турткульского, Элликалинского и Бирунийского реанимировано решение о строительстве Южно — Каракалпакского магистрального коллектора (ЮКМК), проектные работы по которому начинались еще во времена бывшего СССР. ЮКМК должен отводить дренажные воды по древнему руслу Акча —Дарьи и сбрасывать их в Жана —Дарью — древнее русло Сыр — Дарьи. Строительство ЮКМК планируется проводить с привлечением финансовых средств Мирового Банка. Ожидается прекращение сброса дренажных вод трех основных сельскохозяйственных районов Каракалпакии в основное русло Аму-Дарьи и снижение средней минерализации речной воды на 0.2 — 0.3 г/л. При этом запланировано сокращение финансирования на эксплуатацию Кызылкумской и Бирунийской насосных станций, вплоть до их закрытия (рис.1). Сейчас сброс коллекторной воды из Бирунийской насосной станции осуществляется через старую протоку Кок —Дарья. Эта протока огибает весь заповедник Бадай —Тугай и в настоящее время подпитывает грунтовые воды (ГВ) на половине площади заповедника. Закрытие Бирунийской насосоной станции приведет к полному обсыханию русла Кок —Дарьи (рис.2).
Членам экологической группы Совместной экологической программы TACIS (2000 — 2002) была поставлена задача провести исследования и оценить влияние будущего коллектора на окружающую среду по трассе прохождения сооружения. Наряду с оценкой основного варианта проектного строительства, экспертами были предложены и оценены также дополнительные варианты возможного изменения условий строительства ЮКМК. Таким образом, для участка ЮКМК, непосредсвенно влияющего на заповедник Бадай — Тугай, рассматривались пять сценариев развития экологической ситуации. При этом мнения участников программы TACIS часто расходились с предложением экспертов Мирового Банка.
Современная экологическая ситуация в заповеднике «Бадай-Тугай»
По физико-географическим условиям и влиянию ЮКМК обследуемые территории были разделены на четыре больших зоны: прибрежные равнины Аральского моря (включая обсохшее дно), Жана —Дарьинское и Акча —Дарьинское древние русла с дельтой, зона влияния сбрасываемых вод в окрестности оз.Аязкала, а также заповедник
* " Работа выполнена при финансовой поддержке программы ТЛС18 (2000-2002) и гранта РФФИ (0305-64238).
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЮЖНО-КАРАКАЛПАКСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО 93 КОЛЛЕКТОРА НА ЗАПОВЕДНИК БАДАЙ-ТУГАЙ "Бадай —Тугай" с прилегающими тугайными и с/х территориями Лесхоза и Госземзапаса (рис. 1).
В представленной статье рассмотрена последняя из зон влияния ЮКМК, самая малая по площади, но чрезвычайно ценная для сохранения биоразнообразия не только Узбекистана и Центральной Азии, но и всей планеты — территрия заповедника Бадай — Тугай. Этот заповедник был создан для сохранения исчезающих пойменных интразональных экосистем. Он находится в окружении агрессивных автоморфных территорий, занятых типичной пустынной, в том числе песчанной и галофитной растительностью, представленной различными формациями: Ammodendreta conoШs, CaШgoneta caput-medusae, С. aphyllae, Haloxyleta persicae, H. aphyllae, Anabasieta salsae, Clmacoptereta lanatae, Halostachydeta belangerianae, Salsoleta dendroidis, Lycium nithenicum и др
Рис.1. Схема расположения проектной территории магистрального коллектора (ЮКМК). Fig. 1. The location scheme of the projecting area for South-Karakalpatian main collector (SKMC).
Кроме того, необходимо помнить, что в последнее время большинство тугайных заповедников в Средней Азии и в бассейне Аму-Дарьи безвозвратно утеряны. Из —за боевых действий практически исчез самый представительный (47 409 га) некогда тугайный заповедник "Тигровая балка" в Таджикистане. "Аму —Дарьинский" (50 000 га) и "Кызылкумский" (3 895 га) заповедники на территории Туркменистана имеют небольшие площади собственно тугайных лесов, большая часть из которых представлены либо молодым древостоем, либо кустарниковыми зарослями на месте лесных площадей. Из — за отсутствия ежегодных паводков почвенный покров на территории этих заповедников в верхнем метровом слое повсюду засолен от 1 до 23% по сухому остатку, а древесные
массивы разного возраста повсеместно погибают (Кузьмина, Трешкин, 1999).
Таким образом, заповедник Бадай—Тугай (6 000 га) представляет собой один из последних оазисов гидроморфных территорий с настоящей древесной и кустарниковой растительностью среди пустынных равнин, где еще обитают бухарский олень, кабан, хивинский фазан и другие редкие животные.
На территории заповедника Бадай —Тугай можно выделить четыре типа растительности, которая должна развиваться в гидроморфном и полугидроморфном режиме:
1. древесные тугаи — формации туранговых (Populeta arianae, P. pruinosae) и лоховых (Elaeagneta turcomanicae) тугаев (последних сохранилось чрезвычайно мало);
2. кустарниковые тугаи — формации: Tamariceta ramosissima, Tamariceta hispidae; последняя формация расширяет ареал распространения в заповеднике из-за засоления почв и грунтовых вод (ГВ);
3. травяные тугаи — формации: Alhagieta pseudalhagii, Aeluropideta littorales, Glycyrrhizeta glabrae, Phragmiteta australiae и Trachomiteta scabrii; травяные тугаи занимают минимальные площади и сокращаются вместе с древесными формациями;
4. солончаковая растительность: Halostachydeta belangerianae, Salsoleta dendroidis, Climacoptereta lanatae, Suaedeta salsolae и др.; из —за изменения условий в заповеднике расширяют площади распространения (Кузьмина, 1997; Treshkin, 2000; 2001).
Рис.2. Планируемые гидротехнические мероприятия для восстановления экосистем заповедника Бадай-тугай. Условные обозначения: 1 - необходимая ЛЭП для электронасоса, 2 - перспективный канал для подачи пресной воды в заповедник, 3 - номера кварталов заповедника, 4 -существующая дамба.. Fig. 2. Hydrotechnical measures designed for regeneration of ecosystems in Badai-Tugai nature reserve. Conventional designation: 1 - the required electric transmission line for an electric pump, 2 - the channel for sweet water conveying in nature reserve, 3 - numbers of different blocks in nature reserve, 4 -the existing dam.
Выделяются три типа экологического состояния растительности:
• относительно хорошо сохранившиеся сообщества (20%),
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЮЖНО-КАРАКАЛПАКСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО 95 КОЛЛЕКТОРА НА ЗАПОВЕДНИК БАДАЙ-ТУГАЙ сообщества находящиеся на различных стадих опустынивания (50%), полностью опустыненные сообщества (30%).
Время образования заповедника совпало со строительством Туямуюнского (1980) и Тахиаташского (1974) гидроузлов (рис.1). Из —за этого уровень воды в реке за последние 25 лет снизился на 4.0 —4.5м (рис.3; Кузьмина, Трешкин, 1999; 2001). С момента образования заповедника в 1976 году и до 1998 г. территории его абсолютно не затапливались. Частичное затопление (1500 га) было только в 1998 г. (в период катастрофического паводка) и в 2002 г. (весной, в многоводный период). Сегодня в заповеднике не поддерживаются необходимые экологические условия для устойчивого существования тугайных экосистем. Повсеместно, особенно в центральных частях заповедника и вблизи Кок —Дарьи (рис.2), идет постоянное засоление почвенного покрова и заглубление уровня грунтовых вод (УГВ) ниже 5 м. Это несовместимо с существованием тугайных экосистем. Сильно ухудшается состояние древостоев и травяного покрова заповедника. Появились сухостой (40 — 50%), суховершинность (55%), сердцевинная гниль (70%), отсутствуют древесное возобновление и травяной ярус. Полностью нарушена кормовая база для бухарского оленя и других животных. Таким образом, в настоящее время речь уже не идет о сохранении в заповеднике необходимых условий существования экосистем, поскольку они давно изменились и не соответствуют естественным. Проблема сохранения заповедного участка тугайного массива должна решаться только восстановлением — при условии проведения необходимых гидротехнических мероприятий по воссозданию условий, близких к естественным. Иначе через пару десятилетий просто нечего будет охранять.
Рис. 3. Изменение годового стока и среднегодового уровня воды в реке Аму-Дарье близ г.Нукус после строительства Тахиаташской и Туямуюнской плотин (гидропост Чатлы/Саманбай). Fig. 3. Changes in the annual runoff and the mean annual level of water in the Amu Darya river near the Nukus town after constructing Takhiatash and Tuyamuyun dams (Chatly/Samanbai hydrometric station).
Для получения полной и достоверной информации по современному залеганию УГВ и их засолению на территории заповедника Бадай —Тугай в рамках проекта TACIS были установлены скважины для наблюдения за ГВ (рис.4), проводилось также определение засоления УГВ, речных (Аму-Дарья) и коллекторных вод (Кок —Дарья).
Анализ мониторинга сезонного распределения УГВ в заповеднике Бадай —Тугай
показал, что территорию заповедника можно четко разделить на три зоны: • зона влияния протоки Кок —Дарья с залеганием УГВ на средней глубине (1.7 - 5.5 м) в течении года и средней амплитудой колебания УГВ от 1 м до 2.5 м (рис.5в),
• центральная часть заповедника, вышедшая из поемного режима, с глубоким залеганием УГВ в течении всего года (3 — 5 м и глубже) и минимальной годовой амплитудой колебания УГВ (1.2— 1.5 м; рис.56) и наконец,
• зона влияния главного русла Аму-Дарьи с относительно близким залеганием УГВ (1.5 —5 м) и максимальной годовой амплитудой колебания УГВ (2.3 — 2.8 м) в течении года (рис.5а).
Как видим, скважины расположенные вблизи русла Аму-Дарьи, имеют максимальную амплитуду сезонных колебаний УГВ и испытывают синхронные колебания в зависимости от динамики уровня воды в реке. В то же время УГВ большей части скважин, расположенных в центральных частях заповедника (скважины 13, 8, 4, 3; рис.4) находится весь год ниже 5 — 5.5 м. Остальные скважины (12, 16, 20) имеют минимальную амплитуду колебания по сезонам (до 1.5 м), испытывают влияние атмосферных осадков и не зависят от колебаний уровней воды Кок —Дарьи и Аму-Дарьи. Сезонное распределение УГВ в скважинах, расположенных в зоне влияния Кок —Дарьи зависит как от антропогенного влияния (весенние промывки полей), так и от выпадения атмосферных осадков, преимущественно, ранней весной.
Динамика УГВ скважин заповедника показывает, что вся центральная часть заповедника развивается в настоящее время в автоморфных условиях существования ландшафтов. Это означает, что тугайные экосистемы на большей части территории заповедника существуют сегодня в нетипичных для них экотопах, когда УГВ не отвечает оптимальным требованиям к поддержанию тугайных пойменных экосистем.
Рис.4. Схема расположения скважин для наблюдения за уровнем грунтовых вод в заповеднике Бадай-Тугай, установленные в рамках проекта TACIS. Условные обозначения: 20 - номер скважины, 87.063 - абсолютная высота над уровнем моря БС, м. Fig.4. The location scheme of drainage holes for control over the groundwater level in Badai-Tugai nature reserve. Conventional designation: 20 - a number of holes, 87.063 - absolute altitude, m.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЮЖНО-КАРАКАЛПАКСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО КОЛЛЕКТОРА НА ЗАПОВЕДНИК БАДАЙ-ТУГАЙ
л m г
о
и о
X
ж а. ш ш о
о Е
ю &
а)
б)
в)
Рис. 5 Динамика сезонного хода УГВ в скважинах заповедника Бадай-Тугай по данным мониторинга TACIS за период с 01.08.2001 по 20.08.2002: а) близ русла Аму-Дарьи -гидроморфные (скважины 14, 21) и полугидроморфные (5) почвы; б) центральная часть заповедника - автоморфные (12,16) и полугидроморфные (20) почвы; в) близ протоки Кок-Дарья -гидроморфные (1,10,18) и полугидроморфные (17) почвы. Пунктиром указан УГВ глубже 5 м. Номера скважин соответствуют таковым на рисунке 4.
Fig.5. The seasonal dynamics of the groundwater level in the period from 01.08.2001 to 20.08.2002 according to data of TACIS monitoring: (a) near the Amu Darya river bed - hydromorphic and semihydromorphic soils (holes 14, 21 and 5 respectively); (b) central part of nature reserve - automorphic (12, 16) and semihydromorphic (20) soils; (c) near Kok-Darya channel - hydromorphic (1, 10, 18) and semihydromorphic (17) soils. The groundwater level at a depth of more than 5 m. is shown by a dotted line. The numbers of drainage holes correspond to those shown in Fig.4.
Перспективы потери большей части тугайных экосистем разнятся только во времени: либо 1—2 года, либо 10—15 лет. В связи с этим, экологическая группа проекта TACIS (рук. Маель П.) совместно с дирекцией заповедника Бадай —Тугай (директор Хаджибаев М., зам. дир. по науке Мусерепов К.), совместно с представителями Каракалпакского отделения Академии Наук Республики Узбекистан (дир. института Биоэкологии, академик АНРУЗ Бахиев А.Б.) в общем и целом поддерживают три сценария изменения обводненности из предложенных 5 вариантов. Поддерживаюся варианты 2, 4, 5 (все варианты рассмотрены ниже). Варианты 1 и 3, к которым склоняется большая часть экспертов Мирового Банка абсолютно недопустимы из —за отрицательных экологических последствий.
Сценарии развития экологической ситуации в заповеднике Бадай-Тугай в
связи со строительством ЮКМК
1) В основном варианте проекта строительства ЮКМК запланировано полное закрытие Бирунийской насосной станции и отвод дренажных вод по прохолу Акча — Дарьи. В результате этого бывшая протока Аму-Дарьи — Кок —Дарья, перестанет существовать и полностью обсохнет (рис.2). В силу специфичности рельефа местности и распределения почвогрунтов в северной части заповедника Бадай —Тугай, обсыхание протоки Кок —Дарья приведет к заглублению грунтовых вод и гибели лесных древостоев в кварталах 1, 5, 6, 7, 8, 9, 16 (рис.2). Кроме того, будут деградировать также молодые кустарниковые заросли (Tamariceta) в кварталах 1, 2, 3, 4. Как показал анализ результатов мониторинга УГВ в заповеднике Бадай— Тугай, влияние протоки Кок-Дарья на распределение УГВ по территории заповедника более существенно, чем влияние основного русла Аму-Дарьи. Так, влияние Кок —Дарьи на распределение УГВ в заповеднике прослеживается на расстоянии до 1000 м перпендикулярно руслу протоки. В то же время, влияние Аму-Дарьи ощущается только на расстоянии до 600 м перпендикулярно основному руслу. Такая существенная разница связана с высоким положением прируслового вала у берега Аму-Дарьи (рис. 4). В отсутствии постоянно существующей ныне протоки Кок —Дарья, УГВ в заповеднике будут постепенно заглубляться. И начиная уже с 700 м от берега основного русла реки Аму-Дарьи УГВ будут заглублены ниже 5.0 — 5.5 м, что является ниже минимально допустимого УГВ для существования тугайных древесно —кустарниковых сообществ. На практике это будет означать, что полностью высохнет половина лесопокрытой площади высокого бонитета, а именно до 1000 га. Площади открытых солончаков, солончаковой и пустынной растительности (Halostachys belangeriana, Tamarix hispida, Salsola dendroides, Climacoptera aralensis и др.) увеличатся и станут доминировать. Заповедник потеряет свое значение, как охраняемый резерват. Один из последних в Центральной Азии, цельный массив древесных туранговых тугаев погибнет. Значительно ухудшится кормовая база для бухарского оленя и фазана. Олени лишатся своих типичных мест обитания. Придется сократить численность животных как минимум в два раза.
Поэтому осуществление основного варианта изменения обводненности заповедника Бадай-Тугай при строительстве ЮКМК абсолютно неприемлемо. Непоправимый ущерб охраняемым экосистемам приведет к полной утрате заповедной территории Бадай-Тугай.
2) Среди других вариантов распределения воды для заповедника Бадай —Тугай -открытие русла Аму-Дарьи в Кок —Дарью. Поскольку до 1925 года Кок — Дарья существовала как естественная протока и вода самотеком поступала из основного русла Аму-Дарьи, существует возможность восстановления старого русла протоки Кок-Дарья.
Преимущества этого сценария очень существенны. Помимо сохранения 1000 га продуктивных древесных насаждений от усыхания из —за понижения ГВ, существенно понизится минерализация воды в протоке, в грунтовых водах и в почвах вблизи русла
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЮЖНО-КАРАКАЛПАКСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО 99 КОЛЛЕКТОРА НА ЗАПОВЕДНИК БАДАЙ-ТУГАЙ Кок—Дарьи (на 600—1000 м в сторону от русла). Минерализация ГВ в Аму-Дарье и Кок—Дарье станет одинаковой — 1.1—3.8 мг/л. Это будет примерно в 4 —8 раз меньше, чем минерализация ГВ в настоящее время вблизи Кок —Дарьи (4.3 — 30.8 мг/л) в разные сезоны. Тугаи смогут оптимально поддерживать жизнеспособность. В этом случае заповедник сохранит полностью свой статус по охране флоры и фауны.
Однако существуют значительные препятствия и недостатки осуществления этого сценария.
• Нельзя будет проводить периодические затопления территории заповедника с целью восстановления. Только в период катастрофических или высоких паводков, подобных 1998 и 2002 гг. затапливаться на короткий период сможет лишь крайняя ЮЗ часть заповедника (не более 280 га). Территории без тугайной растительности и перестойные древостой не смогут восстанавливаться естественным путем. А искусственное восстановление туранговых древостоев чрезвычайно непродуктивно, т.к. приживаемость составляет 3 — 5% (Treshkin, Kuzmina, 1993).
• Высокий прирусловой вал, идущий от крутого правого берега Аму-Дарьи, может не позволить воде естественным путем протекать из основного русла Аму-Дарьи в протоку Кок —Дарья. Можно ожидать также повышение базиса эрозии нефункционирующей сегодня части русла Кок —Дарьи.
• Сценарий требует углубление старого русла Кок —Дарья (возможно на 3 — 5 м) на протяжении 4 км, а также реконструкцию существующей дамбы на территории заповедника (рис.2).
При осуществлении этого сценария не будет нанесен никакой ущерб, больше того, что уже есть, в связи со строительством КЖМК.
3) Альтернативный вариант группы экспертов Мирового Банка — это восстановление полностью или частично Бирунийской насосной станции. В этом случае планируется подавать в протоку Кок —Дарья воды меньше по объему и такого же плохого качества, как в настоящее время. Сегодня по Кок —Дарье пропускаются средние расходы до 15 м3/с, что является недостаточным по количеству. Качество воды чрезвычайно плохое (4.6—13 г/л). Предложенный вариант абсолютно неприемлем для заповедника, поскольку будет способствовать активизации уже начавшегося процесса усыхания лесного фонда из— за падения УГВ. По даным мониторинга проекта, УГВ вблизи русла Кок —Дарьи с августа 2001 по январь 2002 года (засушливый период) в зависимости от сезона и удаления от берега Кок —Дарьи располагались на глубине от 3.6 м до 5 м и глубже (рис.5в, рис.4 — скважины 10—11, 17—19). В многоводный же период (с февраля 2002 по август 2002 г) УГВ этих скважин так же располагались относительно глубоко от 2.9 м до 4.5м (3.2 м в среднем). Подобные значения лежат выше предельно допустимых значений для оптимального произрастания древесно — кустарниковых тугаев (рис.5в).
• Кроме того этот вариант будет способствовать уже начавшемуся в заповеднике сильному засолению почв вблизи русла Кок —Дарьи. В ближайшем будущем это приведет к разрастанию площадей солончаков и сокращению лесопокрытой площади заповедника на 50%. Сегодня, непокрытые лесом, земли заповедника под солончаковой растительностью (Ass. Halostachys belangeriana+Tamarix hispida, кварталы 7 и 8 заповедника, рис.2) имеют средневзвешенное количество солей в первом метре почвы1— сильной и очень сильной степени засоления (1.6 — 4.5%), во втором метре — сильной степени (1.5%), и в третьем метре — средней степени засоления (0.5%). При этом в поверхностном горизонте 0—10 см засоление достигает от 9.25% до 23.36% . Почвы под туранговыми древостоями (Ass.Populus ariana+Tamarix ramosissima) вблизи протоки Кок —Дарья в первой метровой толще1 также были засолены до сильной (солончаковой) степени засоления — 1.09—1.32%, что соответствует от 0.82 до 4.4%
1 Средневзвешенное засоление на 100 см глубины в % засоления по сухому остатку. АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2003, том 9, № 19-20
засоления по отдельным почвенным горизонтам (Кузьмина, Трешкин, 2001). Таким образом, ранее незасоленные и слабозасоленные тугайные аллювиальные почвы под древесными тугаями вблизи протоки Кок —Дарья в заповеднике Бадай — Тугай превратились сегодня в чистые солончаки и сильно засоленные почвы. Засоление ГВ в различные сезоны года 2001 —2002 года колебалось здесь (вблизи Кок —Дарьи) от 4.3 г/л до 30.8 г/л (данные мониторинга проекта).
Таким образом, вариант предлагаемый Мировым Банком абсолютно неприемлем, поскольку он будет способствовать уничтожению заповедника. При этом полное закрытие протоки Кок —Дарьи (обсыхание русла) приведет к молниеносному усыханию около 1000 га лесных площадей, образованию автоморфных солончаков с возможностью солепереноса на оставшиеся лесные площади около берега Аму-Дарьи.
4) Вариант, предложенный дирекцией заповедника Бадай —Тугай включает в себя наряду с полным открытием русла Аму-Дарьи в Кок —Дарью (сценарий 2), установку дополнительно двух насосов в кварталах 9 (на протоке Кок —Дарья) и 13 (в русле Аму-Дарьи, близ Родинаул; рис.2). При этом через Кок —Дарью будет поступать чистая амударьинская вода с минерализацией 0.8— 1.2г/л.
Преимущества этого сценария полностью включают в себя как уже рассмотренные ранее (вариант 2), так и новые — дополнительные.
•С установкой насосов можно будет осуществлять заливания территории, для восстановления леса. Естественные сухие протоки в центральной и прирусловой частях заповедника будут выполнять роль необходимой разветвленной речной сети. После рассоления земель начнется формирование естественного возобновления тугайных лесов.
•Кроме того, УГВ в центральной лесной части заповедника (1500 га: кварталы 13, 14, 15, 9, 7) будут поддерживаться на оптимальной глубине, в среднем 2.5 — 3 м. В то время как сегодня, центральная часть заповедника полностью находится в автоморфном режиме существования. УГВ скважин центральной части заповедника не зависит от водности реки Аму-Дарьи или Кок —Дарьи и находится постоянно глубже 5 м. Это абсолютно недопустимо для существования тугаев.
Недостатки и трудности варианта.
•Свободное течение амударьинской воды по протоке Кок —Дарья возможно при углублении старого русла протоки Кок —Дарья (возможно на 3 — 5 м) на протяжении 4 км, а также при реконструкции существующей дамбы в заповеднике (рис.2).
•Для установки второго насоса в квартале 13 (в русле Аму-Дарьи, близ Родинаул) необходимо провести ЛЭП длиной 8 км от аула Актау до берега Аму — Дарьи для подачи электричества к насосу (рис.2).
Этот вариант изменения обводненности заповедника можно считать оптимальным, поскольку улучшается экологическая ситуация на всей лесопокрытой площади заповедника.
5) Помимо рассмотренных локальных вариантов сохранения "Бадай —Тугая", Г.С. Цуриковым — техническим директором группы реализации проекта (ГРП) при Министерстве сельского и водного хозяйства Республики Узбекистан и д. Чаарт В.Схиллхорн —Ван Вейн — экологическим экспертом Мирового Банка был предложен проект комплексного преобразования заповедника. Он заключается в полном сохранении Бирунийской насосной станции с подачей пресной амударьинской волы из каналов через существующие коллектора, соединенные с ними, в протоку Кок —Дарья, для последующей ее перекачки через заповедник.
Этот проект включает как гидротехнические, так и административные преобразования. И прежде всего это:
•сохранение Бирунийской насосной станции с расходами подачи воды по Кок-Дарье
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЮЖНО-КАРАКАЛПАКСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО 101 КОЛЛЕКТОРА НА ЗАПОВЕДНИК БАДАЙ-ТУГАЙ до 15 м3/с (и максимальными до 30 м3/с) на ближайшие 20 лет;
• качественное улучшение состава воды, перекачиваемой через Бирунийскую насосную станцию с 4.6 —13 г/л (сегодня) до 1 —2 г/л (в перспективе);
• подача пресной воды из канала Найман —Яр через коллектор К—11 и из канала Буденного через коллектор К—12 в Кок —Дарью в вегетационный период; возможность промывок засоленных территорий заповедника в осенний период; периодические поверхностные затопления в летний период, спустя 5 лет после промывок почв;
• передача Бирунийской насосной станции в ведение заповедника Бадай—Тугай, как необходимого объекта жизнеобеспечения заповедника,'
• передача земель гослесфонда (тугай Талдык 1500 га) и госземзапаса (1800 га), арилегающих к коллекторам К—11 и К —12, а также земель прилегающих к Бирунийской насосной станции в ведение заповедника Бадай—Тугай. Указанные территории являются высокопродуктивными тугайными угодьями и местообитаниями ценных и редких видов животных (бухарский олень, фазан);
• передача заповедника Бадай—Тугай из подчинения Минсельводхоза в подчинение Госкомприроде и придача ему статуса Биосферного заповедника для улучшения природоохранной деятельности, сохранения исчезающих экосистем, организации научной станции по разведению бухарского оленя, проведению планомерных научных исследований и мониторинга окружающей среды, развитию научного туризма.
Реализация этого многоэтапного проекта позволит не только сохранить заповедник, но и существенно улучшить состояние экотопов.
• Сценарий не требует дополнительного строительства насосных станций или новых каналов ни на территории заповедника, ни на прилежащих землях. Используются уже имеющиеся каналы и коллектора.
• Качественное улучшение подаваемой в Кок—Дарью воды будет способствовать снижению засоления в почвах и ГВ вблизи русла Кок—Дарьи. Древесные тугайные экосистемы смогут функционировать в устойчивом режиме и улучшить жизненное состояние. Возрастет кормовая база для бухарского оленя и фазана. Сегодня из —за высокой степени засоления почв и УГВ в кварталах 9, 10, 16 туранговые древостой суховершинят на 95 %, а травяной покров полностью отсутствует.
• Реализация проекта даст возможность поддержания гидроморфного режима на всей территории заповедника и УГВ для тугайного леса на оптимальной глубине — 2.0 — 3.0 м в вегетационный период; возможность формирования естественного возобновления тугаев.
• Кроме того, возможно будет рассоления более 2000 га солончаков на территории заповедника и восстановление на его месте утраченных тугайных лесов. Непродуктивные маловидовые безжизненные земли солончаков заменятся высокопродуктивными, ценными и исчезающими тугайными экосистемами с полным фаунистическим комплексом.
К трудностям в реализации проекта, препятствующим его воплощению, относятся в первую очередь:
• необходимость поддержания Бирунийской насосной станции в рабочем режиме, что являлось неприемлемым при обсуждении первоначального проекта строительства ЮКМК;
• необходимость строительства двух небольших дамб — перемычек на Кок—Дарье для поднятия воды в русле;
• затянутостъ процесса принятия решения из — за бюрократических процедур. Последнее может поставить под угрозу выживаемость туранговых древостоев, бухарского оленя, фазана и других видов флоры и фауны.
При условии отсутствия бюрократических барьеров, все заинтересованные стороны
полностью бы поддержали комплексный проект преобразования заповедника Бадай — Тугай, поскольку он позволяет всесторонне решить как природоохранные, так и социальные проблемы заповедника при минимальных финансовых затратах и максимальной отдаче.
Допустимые глубина и засоление ГВ и почв для заповедника Бадай-Тугай
Многолетние полевые и стационарные исследования позволили авторам оценить предельно допустимые УГВ, степень их засоления, а также условия возобновления для различных тугайных сообществ.
• Рекомендованный УГВ, степень засоления почв и грунтовых вод сильно колеблется для различных сообществ и возрастных стадий тугайных экосистем.
• УГВ 0.5— 1.5 м необходим для существования ивовых (Salix songarica), вейниковых (Calamagrostis dubia), тростниковых (Phragmites australis) и рогозовых (Typha angustifolia, T.minima, Т. laxmannii) сообществ. Для сообществ Salix songarica и Calamagrostis dubia засоление почв и УГВ должно быть минимальным в первых трех метрах глубины — до 0.1 —0.3 % в почвах1 и 0.8—1.2 г/л в грунтовой воде.
• УГВ 2 — 2.5 м требуется для туранги (Populus orz'cma), петты (Populus pruinosa), лоха (Elaeagnus turcomanica), кустарников (Tamarix ramosissima, Halimodendron halodendron) и трав (Trachmithum scabrum, Glyzyrrhiza glabra). С учетом неблагоприятной ситуации в массиве Бадай — Тугай можно рекомендовать для этой территории УГВ с колебаниями от 2.5 до 3.5 м (в зависимости от водности реки, сезона года и рельефа местности) для всех древесно — кустарниковых сообществ заповедника. Это максимально допустимые значения для сохранения здесь тугайных экосистем. Засоление почв под этой группой тугайных сообществ может быть довольно высоким только в первой метровой толще — 0.8—1.5%1. С глубиной засоления должно падать: во втором метре до 0.1—0.7% и в третьем метре — до 0.05 — 0.6%. При засолении почв на глубину более 3 м выше 0.9 — 1%1, древесно — кустарниковые тугаи не могут существовать и усыхают. Однако они могут выдерживать поверхностное засоление до 6— 16% в локальных горизонтах (20 — 40 см) до незначительной глубины (до 1 м).
• УГВ 3.5 — 4.5 м могут переносить:
• солончаковая растительность из: Tamarix hispida, Lycium ruthenicum, Salsola dendroides, Halostachys belangeriano., Limonium otolepis, Suaeda salsa, Climacoptera lanata; они могут выдерживать засоление почв в первых двух метрах почвенной толщи 1.6 — 4.5%1 и отдельных поверхностных горизонтов (10 — 20 см) до 9 — 23%, в третьей метровой толще засоление должно немного падать — до 0.5 —0.7%1; переносят засоление ГВ от 4г/л до 20 г/л;
• травяные тугаи — сообщества на месте сведенной лесной растительности из: Alhagi pseudalhagi, Karelinia caspia, Aeluropus littoralis; они выносят меньшее засоление — до 1 — 2% 1 в первых двух метрах и — чуть меньшее в третьем метре; переносят засоление ГВ 1 — Зг/л.
• Для семенного возобновления туранговых и гребенщиковых сообществ должно происходить поверхностное затопление территории на 10—15 дней в период плодоношения с последующим поддержанием УГВ в 0.3 — 0.5 м в течении месяца. При этом засоление почв для их семенного возобновления не должно превышать 0.05 — 0.07%1 для первых двух метров глубины. Для лоховых и гребенщиковых сообществ степень засоления почв может быть повышена до 0.1—0.15%1 для первых двух метров глубины. Оптимальная степень засоления ГВ для формирования жизнеспособного тугайного древесно — кустарникового подроста должна находиться в пределах 0.7 — 0.9 г/л (Kuz'mina, Treshkin, 1997; Кузьмина, Трешкин, 2001; Novikova et al., 1998).
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЮЖНО-КАРАКАЛПАКСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО 103 КОЛЛЕКТОРА НА ЗАПОВЕДНИК БАДАЙ-ТУГАЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузьмина Ж. В. Классификация растительности дельты Аму-Дарьи // Ботанический журнал. 1997. Т. 82. №1. С. 86- 101.
2. Кузьмина Ж. В., Трешкин С. Е. Особенности развития и сохранения тугайных лесов в связи с цикличностью катастрофических паводков // Сохранение и защита горных лесов, Ош., 1999. С. 181-188.
3. Кузьмина Ж. В., Трешкин С. Е. Современное состояние флоры и растительности заповедника "Бадай—Тугай" в связи с изменением гидрологического режима// Ботанический журнал. 2001. Т.86. №1. С. 73-84.
4. Пешкова Е. И., Кузьмина Ж. В., Трешкин. С. Е. Состояние тугайной растительности в оазисах Южной Монголии и перспективы их восстановления//Аридные экосистемы. 1996. Т. 2. №2-3. С.131-144.
5. Kuz'mina Zh. V., Treshkin S. E. Soil Salinization and Dynamics of Tugai Vegetation in the Southeastern Caspian Sea Region and in the Aral Sea Coastal Region. Eurasian Soil Science. 1997. Vol. 30. 6. Pp. 642-649. Translated from Pochvovedenie, 6, pp. 726-734.
6. Novikova N. M., Kust G. S., Kuzmina J. V. et. al. Contemporary plant and soil cover changes in the Amu —Dar'ya and Syr—Dar'ya river deltas. In: Ecological research and monitoring of the Aral Sea deltas. UNESCO Aral Sea Project. UNESCO - Paris, 1998. Pp. 55-80.
7. Pankova E. I., Kouzmina J. W., Treshkin S. Y. The Influence of flooding area on soil — vegetation cover of the South Gobi oasis. Water resources, Moscow. 1994. Vol. 21. 3. Pp.358-364.
8. Treshkin S. E., Kuzmina Zh. V. The Present situation of flood forest ecosystems of the Amudarya and Sumbar Rivers in connection with anthropogenic influence. Problems of desert development (Ashkhabad: Ylym), 1993. 2. Pp. 14-19.
9. Treshkin S. E. The Tugai forests of floodplain of the Amudarya river: ecology, dynamics and their conservation. Sustainable Land Use in Deserts. Springer Publisher— Heidelberg - Stuttgart - New York, 2000. Pp. 95 - 102.
10. Treshkin S. E. Transformation of tugai ecosystems in the floodplain of the lower reaches and delta of the amu —dar'ya and their protection.. Ecological research and monitoring of the Aral sea deltas. Boock 2. UNESCO 2001. (Fronting Sagraphic, Barcelona, Spain). Pp. 189-201.
EVALUATION OF THE EFFECT EXERTED BY SOUTH-KARAKALPAKIAN MAIN COLLECTOR ON BADAI-TUGAI NATURE RESERSE
© 2003. J. V. Kouzminal, S. Y. Treshkin2
Water Problems Institute Russian Academy of Sciences Novaya-Basmannaya ul. 10, Moscow, 107078 Russia institute of Bioecologi Uzbek Academy of Sciences Berdacha pr. 41, Nukus, 742000 Uzbekistan In 2000 the decision making in the construction of South-Karakalpakian main collector (SKMC) in Republic of Uzbekistan was resumed as a project elaborated in the time of the former USSR. It must provide a waterway in the old course of Akcha-Darya for collecting the drainage waters in Jana-Darya -the old stream bed of Syr Darya (Fig.l). Being constructed by financial support of the World Bank, SKMC should be conducive to drainage loss in the Amu Darya river within the areas of three agricultural regions of Karakalpatia, thus decreasing the mineralization of the river water about 0.2-0.3 g/1. Moreover, the exploitation of Kizil-Kum and Biruni pumping stations should be financially curtailed up to closing of them (Fig.l). At present, Kok-Darya old channel serves as a collector for waters from Biruni pumping station, surrounding the whole area of Badai-Tugai nature reserve and enriching the ground waters in the half of this area. When closing Biruni pumping station, Kok-Darya channel can be completely dried (Fig.2).
Within the framework of the joint ecological program TACIS a group of specialists has carried out the research with the aim at evaluating the effect exerted by SKMC on the environment. Under study were five scenarios for the development of the environmental situation in those areas of Badai-Tugai nature reserve affected by SKMC.
The groundwater level dynamics studied in drainage holes indicates that now the landscapes in
central part of nature reserve are developed under automorphic conditions. It means that ecotopes are not typical for the development of tugai ecosystems because the groundwater level doesn't meet the optimum requirements for maintaining the tugai floodplain ecosystems.
In different seasons of the year the water salinization makes up 4.6-13 g/l in Kok-Darya. The saline waterway in Kok-Darya channel as well as its complete drying can cause an irreparable damage for the nature reserve. In the first case the central and northern parts of the nature reserve will be gradually dried, resulting in disappearance of the forest stand. Due tc complete drying of Kok-Darya channel the same areas will be dried at once. The lost of the major tugai ecosystems differs only in time: they are lost either in 1-2 or in 10-15 years.
In view of this, ecological group of specialists, administration of the nature reserve (M.Khadzhibaev, Director and K.Muserepov, Deputy-Director) and the representatives of Karakalpakian division of the Academy of Sciences in Republic of Uzbekistan (A.B.Bakhiev, academician, Director of the Institute of Bioecology) are prone to support only three scenarios of changes in watering the area of nature reserve (2, 4, 5). The scenario versions 1 and 3, supporting by the major experts of the World Bank, are absolutely inadmissible because of negative consequences for the environment.
The authors' long-term field and stationary investigations made possible to evaluate the permissible groundwater level, its salinization degree and the conditions favourable for different tugai plant communities.
• The permissible groundwater level, the salinization degree of soils and ground waters reveal a high fluctuation for various communities and different-aged stages of tugai ecosystems.
• The groundwater level equalled to 0.5-1.5 m is required for plant communities such as Salix songarica, Calamagrostis dubia, Phragmites australis, Typha angustifolia, T.minima, T.laxmanii. For communities of Salix songarica and Calamagrostis dubia the soil salinization and the groundwater level should be minimum within the first three meters — 0.1-0.3% in soils and 0.8-1.2 g/1 in the ground water.
• The groundwater level in 2-2.5 m. is required for Populus ariana, Populus pruinosa, Elaeagnus turcomanica, Tamarix ramosissima, Halimodendron halodendron and for grasses such as Trachmithum scabrum, Glyzyrrhiza glabra. Taking into consideration the unfavorable situation in the area of Badai- Tugai nature reserve one should recommend the groundwater level with fluctuation from 2.5 to 3.5 m. (depending on the water amount in the river, the season of the year and the relief) for all wood-shrubby communities. This is the maximum permissible value of the groundwater level for maintaining the tugai ecosystems. The soil salinization under such plant communities can be rather high only in the first meter layer - 0.8-1.5%. The salinization decreases with the depth reaching 0.10.7% in the second and 0.05- 0.6% in the third meter layer. The wood-shrubby communities can be dried when the soil salinization makes up 0.9-1% at a depth of more than 3 m. However, they can grow and develop in case of local salt- affected soil horizons (20-40 cm) at a depth of one meter (6-16%).
• The groundwater level in 3-.5-4.5 m is bearable for:
solonchakous vegetation consisting of Tamarix hispida, Lycium ruthenicum, Salsola dendroides, Halostachys belangerian, Limonium otolepis, Suaeda salsa, Climacoptera lanata; they are tolerant to soil salinization equalled to 1.6-4.5% in the first two meters of the soil layer and 9-23% in some surface horizons (10-20 cm); in the third meter layer the soil salinization is declined to 0.5-0.7%; the plants grow when the salinization of ground waters reveals a fluctuation from 4 to 20 g/1.
Grass communities in the place of disappeared forests comprising Alhagi pseudalhagi, Karelinia caspia, Aeluropus littoralis are found to be tolerant to soil salinization of 1-2% in the first two meters and the salinization of ground waters — 1-3 g/l.
• For seed regeneration of plant communities the surface flooding is required during 10-15 days in the period of their fruiting with the subsequent maintaining the groundwater level at a depth of 0.30.5 m for a month. In this case the salinization should not exceed 0.05-0.07% in the first two meters of the soil layer. For lochmium the soil salinization degree can be somewhat increased to 0.1-0.15% in the first two meters. The optimum salinization degree of ground waters in the range of 0.7 - 0.9 g/1 is found to be favourable for the activity of tugai wood-shrubby young growth. (Kuz'mina, Treshkin, 1997; Кузьмина, Трешкин, 2001: Novikova et. al., 1998).
