CC BY
56
——— ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ ===== УДК 551. 574.9
ОТВЕТНЫЕ РЕАКЦИИ ЭКОСИСТЕМ НА ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНОГО РЕЖИМА ТЕРРИТОРИЙ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ
© 2011 г. Н.М. Новикова*, Н.А. Волкова*, С.С. Уланова**, И.Б. Шаповалова*, А.А. Вышивкин*
*Учреждение Российской академии наук Институт водных проблем РАН Россия, 119333 Москва, ул. Губкина, д. 3. Е-mail: novikova@aqua.laser.ru
**Институт комплексных исследований аридных территорий Россия, 358005 Элиста, ул. Хомутникова, д. 111. Е-mail: institute@elista.ru
Современные изменения климата и хозяйственная деятельность человека стали причиной широкомасштабного преобразования водного режима территорий и, как следствие, -гидрогенной трансформации биоты не только гидроморфных, но и автоморфных ландшафтов. Наибольшее распространение на европейской части России эти процессы получили в лесостепной и степной зонах. Данное исследование ставит целью рассмотреть особенности изменений в растительности как компонента наземных экосистем степной зоны на локальном уровне, что позволяет выявить многообразие тенденций их динамики в масштабе степного биома.
Ключевые слова: атмосферное увлажнение, водохозяйственная деятельность, искусственные водоемы, растительные сообщества, сукцессии, смены.
Изменение климата в регионе и динамика растительности
Для территории европейской части России, располагающейся в степной зоне, как свидетельствуют проведенные исследования (Антропогенные воздействия ..., 2003; Шикломанов, Георгиевский, 2003; Золотокрылин и др., 2006, 2007; Кузьмина, 2007; Новикова, Назаренко, 2007), для ХХ и начала XXI вв. характерно возрастание осадков и увеличение температур зимнего периода (тенденция гумидного потепления) как региональное проявление глобального потепления климата. Климатические изменения способствовали возрастанию влагообеспеченности и изменению водного режима как автоморфных, так и гидроморфных ландшафтов.
Благодаря снижению зимних температур осадки часто выпадают в жидком виде, что способствует их более равномерному распределению по элементам мезо- и микрорельефа, увеличению влагозапасов в почве и переводу части поверхностного стока в подземный. Одним из важных следствий этого процесса явилось увеличение питания и подъем уровня грунтовых вод. Это явление также приобрело региональный характер и зафиксировано в Каменной степи (Голубаш, Сенцова, 2006), в пределах Волго-Донского междуречья в Ростовской области (Назаренко, 2006). Подъем уровня грунтовых вод начиная с 50-х гг. XX в. со средней скоростью 11 см в год отмечается также и на Прикаспийской низменности, на левобережье Волги на Джаныбекском стационаре (Соколова и др., 2001; Сапанов, 2006). В настоящее время грунтовые воды здесь фиксируются на глубине 4-5 м от поверхности, что примерно на 2 м выше уровня 1950-х гг., а граница капиллярной каймы находится на глубине 2 м от поверхности.
Увеличение весенних влагозапасов, как и рост осадков, в ряде регионов обусловили
увеличение годичной продукции надземной фитомассы. Это явление было прослежено на территории Калмыкии А.Н. Золотокрылиным (2006) на основании показателя NDVI по материалам дистанционного зондирования. Важно, что это явление было зафиксировано в условиях сильного пастбищного пресса, в период 1986-1993 гг. Иными словами, природные процессы возрастания увлажнения не только компенсировали негативное воздействие выпаса на растительность в 1980-х гг., но и превзошли их. Ослабление нагрузки скота на пастбища в начале 1990-х гг. лишь ускорило восстановление растительного покрова.
На территории Волго-Уральского междуречья в Саратовской области рост влагообеспеченности в конце ХХ - начале XXI вв. совпал по времени со снижением сельскохозяйственного пресса: переходом более 33% пахотных земель в категорию залежи, и снижением пастбищной нагрузки до 0.7 условной головы овцы на 1 га пастбищ. Это определило развитие демутационных процессов в растительности на залежи и заброшенных пастбищах и способствовало росту богатства и разнообразия биоты как за счет расселения местных видов, так и благодаря возросшей возможности проникновения видов лесного фаунистического комплекса с севера из-за увеличения осадков и представителей пустынного мезофильного комплекса в связи с потеплением зим и снижением их снежности (Опарин, 2007).
Наиболее объективную картину развития естественных процессов в экосистемах дают наблюдения на заповедных территориях. Исследования авторов на заповедном целинном участке «Персиановская степь» (Ростовская область), сохраняющем характерные черты растительности первобытных степей Приазовья на черноземах обыкновенных, теперь почти полностью распаханных, показали, что здесь в условиях заповедывания, в отсутствие сенокошения и выпаса скота развивается олуговение, отличающееся рядом специфических черт:
- развитие мезофитных сообществ с доминированием пырея ползучего (Elytrigia repens), костра берегового (Bromopsis inermis) и иногда вейника наземного (Calamagrostis epigeios), многолетников (Lathyrus tuberosus, Vicia tenuifolia), некоторых двулетних растений (Melilotus officinalis), в результате чего в некоторые годы степь приобретает вид, мало свойственный целинной степи, и в большей или меньшей степени соответствует луговым ценозам;
- относительно слабое участие в травостое эфемеров и эфемероидов, столь характерных для степей Приазовья;
- разрастание кустарников - караганы (Caragana frutex) и миндаля (Amygdalus nana), высота которых достигает 70 см.
Следует подчеркнуть, что «олуговение» впервые было замечено более 40 лет назад, в период, приходящийся на начало проявления климатического увлажнения в 1970-х гг., и отчасти может быть им обусловлено. Попытки борьбы с ним путем скашивания травостоя один раз в 5-6 лет, проведения искусственных палов не дали положительного результата.
Изучение реакции растительности опустыненной степи на изменение атмосферного увлажнения в 1959-1998 гг. на примере заповедного участка Джаныбекского стационара Института лесоведения, выполненное И.Н. Оловянниковой (2004), показало: сообщества, в которых доминирует черная полынь (Artemisia pauciflora), приуроченные к микроповышениям с солонцовыми почвами, снижают продуктивность в годы повышенного увлажнения, а разнотравно-злаковые сообщества (Stipa sareptana, S. lessingiana) микропонижений с темноцветными почвами - увеличивают ее. По данным И.Н. Сотневой (2004), помимо разногодичных колебаний, увлажнение климата на территории Северного Прикаспия с конца 1950-х гг. стало возрастать и годовая сумма осадков к 1998 г. увеличилась на 50 мм за счет их роста преимущественно в весенне-летний период, зимние температуры возросли на 1.3 С. Подобная ситуация сохранялась до начала XX в.
Наши исследования изменения структурно-функциональной организации растительного
покрова на этой территории путем сопоставления данных 1950-х и начала 2000-х гг. позволили выявить тенденцию сглаживания различий видового состава на разных элементах микрорельефа (табл. 1), а увеличение ценотической роли дерновинных злаков (типчака, ковылей, житняков, табл. 2) позволяет охарактеризовать процесс изменения как остепнение (Новикова, Волкова, Хитров, 2004; Вышивкин, 2009).
Таблица 1. Сходство видового состава растительных сообществ, % различных компонентов солонцового комплекса. Table 1. Similarity of species composition of plant communities between the components of solonetz complex, %.
Компоненты солонцового комплекса* 1 2 3
1 41 43 19
2 45 51 37
3 35 46 80
*Примечание. 1-3 - сообщества компонентов солонцового комплекса: 1 - микроповышений; 2 - склонов; 3 - западин. Note. 1-3 - communities of components of a solonetzic complex: 1 -microhills; 2 - slopes; 3 - microdepression.
Таблица 2. Изменение встречаемости и фитоценотической роли наиболее широко распространенных видов на заповедном участке Джаныбекского стационара. Table 2. Change of the frequency and the dominancy of the most widely distributed species at the prezrved area of the Dzhanybek scientific station.
Вид Встречаемость Фитоценотическая роль
0* 1* 2* 3* 1* 2* 3*
Festuca valesiaca 66 77 9 62 89 71 100 100 rar-sol rar-sol sol sol-cop sp sol-cop
Agropyron desertorum 54 56 63 62 96 89 4 37 rar-sol rar-sp sp sol-cop sol sol-sp
Asrtemisia austriaca 59 54 2 10 75 69 100 75 sol rar-sol sol-sp rar-sp sp sol-sp
Poa bulbosa 99 50 97 72 100 32 99 50 sP sol-cop sP sol sp sol
Stipa lessingiana 36 49 -** 17 13 28 93 60 rar-sol rar-sol sol-sp sp sol-cop
Leymus ramosus 93 47 92 69 100 63 87 22 sol sol-sp sp sol-cop sol sol-sp
Kochia prostrata 79 41 100 100 89 30 47 17 sp-cop sp-cop sol rar-sol rar rar
Tanacetum achilleifolium 86 40 74 24 94 73 89 27 sol sol-sp sp-cop sp-cop rar-sol rar-sol
Artemisia pauciflora 67 22 100 79 72 11 31 5 sp-cop rar-sp rar-sol rar-sol rar rar-sol
Примечание: 0 - рассчитано для всего участка; 1-3 - рассчитано раздельно для каждого компонента солонцового комплекса (1 - микроповышения, 2 -склоны, 3 - западины). Верхнее значение для каждого вида относится к 2000-м годам, нижнее - к 1950-м. Note: 0 - it is designed for all site; 1-3 - it is designed separately for each component of a solonetzic complex (1 - microihills, 2 slopes, 3 - microdepression). The top value for each species concerns to 2000 years, bottom - to 1950.
Дальнейшее развитие солонцового комплекса даже при условии сохранения повышенного увлажнения может изменить свою направленность в связи с тем, что идут
сложные процессы выравнивания водно-солевого режима почв, располагающихся на разных элементах микрорельефа. В почвенном покрове и грунтовых водах происходит возрастание содержания солей и их токсичности на глубине около 2 м (Соколова и др., 2001), и этот процесс со временем непременно скажется в растительном покрове. Увеличение фитоценотической роли Salsola laricina в 2008-2009 гг. даже в сравнении с 2002-2005 гг. мы связываем именно с засолением почв на глубине около 2 м, куда и проникают корни этого вида и менее солеустойчивых злаков.
Рассмотренные изменения растительного компонента экосистем, происходящие под влиянием увеличения увлажненности степного региона на юге европейской части России во второй половине ХХ и начале ХХ1 вв., имеют разные формы проявления, но их сближает возрастание годичной продукции фитомассы и тенденция к развитию сукцессионного процесса в направлении гидромофизации.
Процессы переувлажнения локального масштаба в богарных автоморфных
агроландшафтах
Современные природные климатические изменения наложились на широкомасштабные антропогенные преобразования водного режима распаханных степных территорий и в определенных ландшафтных условиях обусловили возникновение новых очагов или усиление существующего переувлажнения из-за повышения грунтовых вод или появления верховодки. C позиций землепользования это явление оценивается как негативное, снижающее природный потенциал земель. Площадь территорий, затронутых им, и интенсивность переувлажнения зависят от продолжительности периода с атмосферными осадками, превышающими среднемноголетние значения. Основываясь на данных, полученных на 58 обследованных участках очагов локального переувлажнения на плакорах, в 1997-2004 гг. в пределах юго-восточной окраины Донецкого кряжа при обеспеченности осадков Р> 75% наблюдается максимум площадей переувлажненных земель, при Р < 25% -минимум (Волкова, Назаренко, 2005).
В подобных условиях локального переувлажнения в агроценозах (Назаренко и др., 2000) распределение растительности внутри переувлажненных участков имеет концентрический характер и зависит от запаса почвенной влаги. Во все сроки наблюдений наибольший запас находится под тростниковыми сообществами (Phragmites australis, рис. 1 б-в), в центре переувлажненного участка. В направлении от центра при снижении влаги в почве формируются сообщества с доминированием пырея ползучего (Elytrigia repens, рис. 1 д), и на контакте очага переувлажнения с выращиваемыми культурами располагается сорнотравье с преобладанием бодяка и дурнишника (Cirsium arvense, Xanthium strumarium, рис. 1 а, е).
В связи с тем, что грунтовые воды в исследованных очагах переувлажнения содержат легко растворимые соли, происходит вторичное засоление почв солями сульфатного, хлоридно-сульфатного, сульфатно-хлоридного кальциево-магниево-натриевого состава. Распределение растительных сообществ обусловлено и особенностями солевого состава почв. На черноземах обыкновенных солончаковых сильно засоленных были встречены Artemisia austriaca и Tripolium pannonicum (частота встреч составила 80 и 100% соответственно). Тесной связи тростника с определенной степенью засоления черноземов не выявлено. Наиболее часто он встречается на почвах с признаками периодического слабого оглеения в нижней части пахотного слоя (67%). Отмечено лишь снижение доминантной роли вида на фоне уменьшения почвенного засоления в местах его произрастания.
Lappula squarrosa приурочена к солончаковым слабозасоленным почвам (86%); Sinapis arvensis - к глубокосолончаковатым слабозасоленным (71.4%), Thlaspi arvense - к солончаковым слабозасоленным (86%), Veronica agrestis - к незасоленным (66.7%) и
солончаковатым слабозасоленным (67%) черноземам, Lactuca serriola - к глубокосолончаковатым слабозасоленным почвам (64%). На незасоленных почвах распространены степные виды: Coronilla scorpioides, Euphorbia volhynica, Salvia verticillata.
Среди видов растений, произрастающих в условиях переувлажнения, имеющих широкую экологическую амплитуду и встреченных на всех почвенных вариантах с разной частотой и обилием, можно назвать: Ambrosia artemisiifolia, Convolvulus arvensis, Elytrigia repens, Lactuca tatarica, Lappula squarrosa, Melilotus officinalis, Thesium linifolium, Daucus carota.
1000 900
а
400 300 200 100
д
20
40
60
80
100
■ 0-50 см
расстояние вдоль трансекты, м 0-100 см -А- 0-1 50 см
120 140
0-200 см
б
в
г
е
0
0
а)
б)
Рис. 1. Изменение весеннего а) и позднелетнего б) запаса влаги в почвах под разными видами растений вдоль трансекты в слоях разной мощности на ключевом участке. Условные обозначения: сообщества с доминированием Xantium strumarium (а); Phragmites australis (б); Phragmites australis и Elytrigia repens (в); Tripolium aster (г); Elytrigia repens (д); Cirsium arvense (е). Fig. 1. Changing of the supply of soil moisture (а) - spring and б) - late summer) under different plant species along transects in layers of varying thickness on the key area. In the Legend: a-e - species, dominated in communities.
Локальное переувлажнение в степных агроландшафтах следует рассматривать как опасное явление, так как с ним, помимо засоления черноземных почв, связано расселение
карантинных сорняков (3 вида амброзий, циклахена) и обычных рудеральных видов.
Изменение водного режима ландшафтов и трансформация экосистем под влиянием
водохранилищ
Формирование гидроморфных природных комплексов на побережьях водохранилищ вследствие подтопления наиболее полно изучено на водоемах таежной зоны (Вендров, Дьяконов, 1976; Емельянов, 2007). Для изучения этого процесса, одного из наиболее широко распространенных типов современного гидроморфизма ландшафтов на юге России, были проведены полевые обследования экотонной зоны «вода-суша» в различных ландшафтных условиях на Цимлянском, Пролетарском и Веселовском водохранилищах в степных районах Волгоградской, Ростовской областей и республики Калмыкии. Исследования показали, что на территории, где проявляется его воздействие (заливание и близкое залегание к поверхности грунтовых вод), наблюдается смена степной растительности на луговую, почвы формируются также луговые. В зоне гидрогеологического влияния, которая наиболее выражена на Веселовском водохранилище, вследствие подпора сильно засоленных грунтовых вод, создаваемого водохранилищем, широкое развитие получило засоление почв вплоть до формирования мокрых солончаков на расстоянии от 50 до 500 м от уреза воды в летний период. На разнообразии растительности сказывается множество факторов: характер и степень заливания, глубина залегания грунтовых вод, засоление почв, положение (крутизна склонов), отсутствие волноприбойных обрывов и др. На Цимлянском водохранилище в условиях заливания распространены луговые и древесные сообщества - ивово-тополевые, ветловые, аморфово-ясеневые; на Веселовском и Пролетарском - тростниковые и лугово-солончаковые.
В условиях опустыненной степи создание искусственных водоемов становится важным фактором формирования повышенного биоразнообразия. Наблюдения в Калмыкии (Новикова и др., 2006; Новикова, Уланова, 2007) показали, что водоемы относительно невелики. Воды в них засоленные и сильно засоленные; средние многолетние значения колеблются от 1.7 до 10.5 г/л. Близкое залегание (1.5-2 м) на побережье сильно минерализованных (7.7-65.9 г/л) грунтовых вод в условиях аридного климата является причиной засоления почв побережий водоемов. Засоление почв изменяется от 0.04 до 5.9%. На участках весеннего заливания оно преимущественно приповерхностное (0-10 см), что является следствием выпотного режима. На незаливаемых участках с близкими грунтовыми водами засоленным оказывается весь почвенный профиль до грунтовых вод. Коэффициент корреляции минерализации вод изучаемых объектов и засоления почв составляет +0.7.
На побережьях формируются растительные сообщества с доминированием солеустойчивой и галофильной растительности (рис. 2), которая имеет проективное покрытие от 20 до 100%. Общее число видов достаточно велико (46, Уланова, 2003).
Особую значимость искусственные водоемы Калмыкии приобрели для орнитофауны. Они поддерживают ее богатство и разнообразие, обеспечивая межрегиональные миграции птиц, прежде всего, водного и околоводного комплекса. Места массовых гнездований и пребывания видов птиц, включенных в Красную книгу РФ, приурочены к тростниковым плавням, формирующимся в привершинных участках водоемов, богатых рыбой. Здесь гнездятся ходулочник (Himantopus himantopus), шилоклювка (Recurvirostra avosetta); летуют кулик-сорока (Haematopus ostralegus), каспийский зуек (Charadrius asiaticus); останавливаются на пролете кудрявый пеликан (Pelecanus crispus), колпица (Platalea leucorodia), каравайка (Plegadisfalcinellus) и др.
При создании водохранилищ на реках под водой исчезают обширные участки речных пойм, что ведет к утере ландшафтного и биологического разнообразия. Орнитокомплексы
островов в сравнении с бывшей поймой имеют обедненный состав и упрощенную экологическую структуру. Так, после создания Волгоградского водохранилища наиболее высокие участки грив превратились в острова. Вслед за трансформацией водного режима их ландшафтов изменились растительность и животный мир.
Рис. 2. Ординация растительных сообществ, встреченных на побережье искусственных водоемов Калмыкии по минерализации и глубине залегания грунтовых вод. Fig. 2. Ordination of plant communities growing at the coast of reservoirs of Kalmykia according to mineralisation and depth of groundwater.
Обследование в течение ряда лет птичьего населения островов, сформировавшихся в средней части Волгоградского водохранилища на месте затопленной поймы, показало (Шаповалова, Завьялов, 2007), что видовое разнообразие пойменных экосистем изменилось за счет исчезновения некоторых лесных видов и видов открытых пространств и увеличения разнообразия птиц околоводного комплекса. Современный видовой состав гнездящихся птиц стабилен по годам. Его разногодичные колебания не превышают 10% общей численности и видового состава, что свидетельствует о том, что через 50 лет после создания водохранилища на островах сложился орнитокомплекс, адаптированный к водному режиму вновь созданного водоема. Состав и экологическая структура населения птиц обнаруживают определенную связь с экотонной структурой ландшафтов островов. По результатам кластерного анализа (рис. 3) можно сказать, что население птиц отражает особенность биотопов по длительности заливания. Так, по сходству их видового состава выделяются две большие группы биотопов: I - биотопы 1, 2 и 4; II - биотопы 3, 7 и 5, 6, имеющие между собой 18% сходства, а внутри групп - 28 и 31% соответственно. В первой группе доминируют виды лимнофильной экологической группы (птицы болотно-околоводного комплекса), а во второй - виды, экологически мало приспособленные к пойменному режиму. При более детальном рассмотрении видового сходства внутри больших групп видно, что наиболее близкими по видовому составу оказались орнитокомплексы трех биотопов, имеющих сходство: 1 и 2 -53%; 3 и 7 - 43%; 5 и 6 - 49%. Близкое сходство видового состава населения птиц внутри этих групп можно объяснить более близкими условиями для гнездования и обитания.
Первую группу представляют водные и околоводные птицы; вторую - кампофильные виды луговых биотопов: серая куропатка (Perdix perdix), луговой чекан (Saxícola rubetra), чернолобый сорокопут (Lanius minor), жулан или варакушка (Luscinia svecica), тростниковая овсянка (Emberiza schoeniclus), садовая камышевка (Acrocephalus dumetorum); третью - виды лесных биотопов, сходные по способу гнездования и добывания корма.
Рис. 3. Дендрограмма видового сходства орнитофауны различных биотопов экотонной системы на островах Волгоградского водохранилища в его средней части. Виды, обитающие в биотопах: 1 -открытого водоема (глубины более 2.5 м); 2 - прибрежных тростниково-ивовых зарослей (зона суточных колебаний уровня воды до 20 см); 3 - заливной луг, лугово-кустарниковые сообщества (зона ежегодного подтопления); 4 - осокорево-вязовых лесов (зона заливания в годы максимальной водности); 5 - суходольных лоховых лесов, лесных колков и их опушек (незаливаемый биотоп); 6 -суходольные луга (незаливаемый биотоп). Fig. 3. Dendrogram of species similarity of avifauna of different biotops within water-terrestrial ecotone at the islands in the middle part of the Volgograd reservoir. Biotops: 1 - Open the reservoir (depth of more than 2.5 m), 2 - coastal reed-thickets of willow (the zone of daily oscillations of the water level up to 20 cm), 3 - water meadow, meadow-shrub community (zone annual under-heating), 4 - poplar-elm forest (area flooding during maximum water level), 5 - automophic biotops, nonflooding, forests with Elaeagnus angustifolia dominance; 6 -nonflooding upland grasslands.
Реакция птиц на разногодичные условия заливания биотопов проявляется в смене доминирования видов и смещении гнездования на незалитые участки. Резкие суточные подъемы уровня воды в июне-июле (более 20 см) сильно снижают численность гидрофильных низкогнездящихся видов птиц, так как при этом понижается выживаемость их выводков. Наиболее высокие значения суточных амплитуд колебания уровня водохранилища отмечены в годы средней и низкой водности.
Территории водохранилища, длительное время залитые водой и освобождающиеся в разные сроки вегетационного периода («зоны сработки»), испытывают наиболее контрастные смены увлажнения, не имеющие аналогов в природе. Подобные территории широко распространены вдоль южного побережья Краснодарского водохранилища. Их обследование показало, что ежегодное пребывание под водой в течение 6-10 месяцев и переход в субаэральную экспозицию с июня по ноябрь в результате изменения уровня воды водохранилища на 4 м создают разные условия для формирования биокомплексов. Вблизи берегового обрыва, где заливание минимальное, территория освобождается от воды в июне, высота ив и проективное покрытие травяного покрова достигают максимальных значений
(18 м и 100% соответственно). Высота и обилие ив уменьшаются в направлении от коренного берега. Большая часть территории освобождается от воды в августе-сентябре и заселяется пионерными видами, представленными сорняками. Наиболее широко распространены Xanthium albinum, Abutilon teophrasti, Crypsis shoenoides, Bolboshoenus maritimus. Гумусовый горизонт почв здесь полностью смыт. На этих участках ведется любительское рыболовство в период их обводнения и охота за птицей и зверями в период освобождения от воды.
Эстуарии подтопленных долин рек, впадающих в водохранилища, занимают обширные площади. Они также к концу лета освобождаются от воды и представляют собой топкие болотистые ландшафтные комплексы с клубнекамышом морским (Bolboshoenus maritmus), образующим фон, рогозом длиннолистным (Typha angustifolia), тростником. Эти участки не имеют хозяйственного значения, но важны с позиций формирования биоразнообразия.
Современные изменения климата в степном регионе затрагивают все звенья гидрологического цикла и вносят изменения в водный режим как автоморфных, так и исходно гидроморфных ландшафтов и экосистем. Возрастание увлажнения климата на территории степной зоны во второй половине ХХ в. обусловило регионально выраженный процесс увеличения первичной продуктивности экосистем и локальное проявление при переувлажнении тенденции олуговения в сухих степях и мезофитизации («остепнения») в опустыненных.
В агроценозах на фоне повышения урожайности отмечены локальные очаги переувлажнения, создающие условия для возрастания участия сорных и массового распространения карантинных видов.
Искусственные водоемы - важный элемент современных степных ландшафтов. Они стали важным фактором возрастания биоразнообразия, в том числе и орнитофауны в региональном масштабе. На их побережьях под влиянием изменения режима речного стока завершились процессы гидрогенной трансформации ландшафтов: сформировались экотонные системы «вода-суша», включающие комплексы сообществ, приуроченных к условиям ежегодного заливания, подтопления и ежегодного освобождения от воды на короткий период времени. На этих территориях также большое участие приобретают инвазийные сорные и галофильные виды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Антропогенные воздействия на водные ресурсы России и сопредельных государств в конце ХХ столетия. 2003. / Отв. ред. Коронкевич Н.И., Зайцева И.С. М.: Наука. 367 с.
Балюк Т.В., Кутузов А.В., Назаренко О.Г. 2007. Экотонная система юго-восточного побережья Цимлянского водохранилища // Водные ресурсы. Т. 34. № 1. С. 104-112.
Вендров С.Л., Дьяконов К.Н. 1976. Водохранилища и окружающая природная среда. М.: Наука. 136 с.
Волкова Н.А., Назаренко О.Г. 2005. Растительность природно-территориальных комплексов современного гидроморфизма на юго-восточных отрогах Донецкого кряжа / Под ред. Новиковой Н.М., Хитрова Н.Б. М.: РАСХН. 201 с.
Вышивкин А.А. 2009. Современные тенденции в изменении растительности солонцового комплекса Северного Прикаспия // Материалы МЦ РГО. Биогеография. Вып. 15. С. 121129.
Голубаш Т.Ю., Сенцова Н.И. 2006. Изменение водного режима лесостепного агроландшафта // Известия РАН. Серия географическая. № 3. С. 76-83.
Емельянов А.Г. 2007. Геоэкологический анализ бассейнов малых и средних водоемов //
Труды IV Международной научно-практической конференции «Экология речных бассейнов» / Отв. ред. Трифонова Т.А. Владимир: Владимирский государственный университет. С. 5-9.
Золотокрылин А.Н., Виноградова В.В. 2007. Соотношение между климатическим и антропогенным факторами восстановления растительного покрова юго-востока Европейской России // Аридные экосистемы. Т. 13. № 33. С. 20-33.
Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А. 2006. Изменения индикаторов соотношения тепла и влаги, биопродуктивности в зональных равнинных ландшафтах России во второй половине ХХ в. Известия РАН. Серия географическая. № 3. С. 19-28.
Кузьмина Ж.В. 2007. Анализ многолетних метеорологических трендов на юге России и Украины (от лесостепи до пустынь) //Аридные экосистемы. Т. 13. № 32. С. 47-61.
Назаренко О.В. 2006. К вопросу о влиянии климатических факторов на грунтовые воды Доно-Донецкого бассейна во второй половине ХХ столетия // Водные ресурсы. Т. 33. № 4. С. 504-510.
Назаренко О.Г. 2002. Современные процессы развития локальных гидроморфных комплексов в степных агроландшафтах. Автореферат диссертации доктора биологических наук. М.: МГУ. 46 с.
Назаренко О.Г., Новикова Н.М., Хитров Н.Б. 2000. Очаговое переувлажнение почв в формировании флористического разнообразия степных водоразделов // Аридные экосистемы. Т. 6. № 13. С. 47-54.
Новикова Н.М., Волкова Н.А., Хитров Н.Б. 2004. Растительность Джаныбекского научного стационара // Аридные экосистемы. Т. 10. № 22-23. С. 9-18.
Новикова Н.М., Назаренко О.Г. 2007. Современный гидроморфизм: процессы, формы проявления, признаки в экосистемах // Аридные экосистемы. Т. 13. № 33-34. С. 70-82.
Новикова Н.М., Назаренко О.Г., Хитров Н.Б. 2002. Проблема биологического загрязнения ландшафтов степных районов России // Научные аспекты экологических проблем России. Труды Всероссийской конференции, 13-16 июня 2001 / Под ред. Израэля Ю.А. М.: Наука. Т. 2. С. 234-239.
Новикова Н.М., Ташнинова Л.Н., Уланова С.С. 2006. Возможные изменения биоразнообразия экотонных систем побережий водоемов Калмыкии в условиях флуктуаций климата // Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем Юга России. Ростов-на-Дону: ЮНЦ. С. 222-249.
Новикова Н.М., Уланова С.С. 2007. Геоэкологический мониторинг водных объектов Калмыкии с использованием информационных технологий // Известия вузов. СевероКавказский регион. Естественные науки. № 4. С. 106-108.
Опарин М.Л. 2007. Антропогенная трансформация и естественное восстановление биоты сельскохозяйственных ландшафтов Нижнего Поволжья и Закавказья. Автореферат диссертации доктора биологических наук. М.: Российский университет дружбы народов. 46 с.
Оловянникова И.Н. 2004. Динамика продуктивности растительного покрова в Заволжской глинистой пустыне // Ботанический журнал. Т. 89. № 7. С. 1122-1137.
Сапанов М.К. 2006. Условия выращивания защитных лесных насаждений в полупустыне Северного Прикаспия в связи с изменением климата во второй половине ХХ в. // Лесоведение. № 6. С. 45-51.
Соколова Т.А, Сиземская М.Л. Толпешта И.И., Сапанов М.К., Субботина И.В. 2001. Динамика солевого состояния целинных почв поупустыни Северного Прикаспия в связи с многолетними колебаниями уровня грунтовых вод (на примере Джаныбекского стационара Института Лесоведения РАН) // Экологические процессы в аридных биогеоценозах. Х1Х чтения памяти академика В.Н. Сукачева. М.: РАН. С. 113-131.
Сотнева Н.И. 2004. Динамика климатических условий второй половины ХХ века района Джаныбекского стационара Северного Прикаспия // Известия РАН. Серия географическая. № 5. С. 74-83 Уланова С.С. 2003. Исследование экотонных систем «вода-суша» на территории Калмыкии // Степи Северной Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования. Материалы III международного симпозиума / Под ред. Чибилёва А.А. Оренбург: ИПК «Газпромпечать». С. 535-537. Шаповалова И.Б., Завьялов Е.В. 2007. Состав и структура сообщества птиц тростниково-ивовых ассоциаций островных экосистем средней зоны Волгоградского водохранилища под влиянием динамики водного режима // Экология и промышленность России. Февраль. С. 38-41.
Шикломанов И.А., Георгиевский В.Ю. 2003. Сток рек России при глобальном потеплении климата // Тезисы докладов Всероссийского конгресса работников водного хозяйства, 9-10 декабря 2003. М.: МПР. С. 18-19.
RESPONSES OF THE ECOSYSTEMS OF THE STEPPE ZONE AT THE CHANGES OF
THE WATER REGIM
© 2011. N-М. Novikova*, NA. Volkova*, S.S. Ulanova**, I.B. Shapovalova*, А.А. Vyshivkin*
*Water Problems Institute of the Russian Academy of Sciences Russia, 119333Moscow, str. Gubkin, 3. E-mail: novikova@aqua.laser.ru **Institute of Integrated Research of arid areas Russia, 358005 Republic of Kalmykia, Elista, ul. Homutnikova, 111. E-mail: svetaulanova@yandex.ru
Definition of «current hydromorphysm» is given as natural-anthropogenous phenomenon, the relationships of cause and effect causing its occurrence, the basic forms and diagnostic attributes in soils, vegetation and zoocomplexes are considered. The phenomenon of current hydromorphysm in the steppe zone, a having natural-anthropogenous origin, represents response of the ecosystems on change of a water regime of the landscapes. Regional fluctuations of a climate changed all parts of a hydrological cycle and make changes to a water regime as in automorphouse, and initially hydromorphouse landscapes and ecosystems. They are shown in changes of efficiency of vegetation and specific structure of the animal population, increasing of soil's humidity. In connection with total plough of steppes most confidently regional overmoisterning can be diagnosed in vegetation only within of protected territories. In agrolandscapes it is develops as an local processes. The established interrelations between components of a landscape are opened with an opportunity of early diagnostics of changes, and to decision-making on their easing or liquidation. At coasts of water basins under their influence are formed ecotone systems testing various impact of reservoirs. As indicators of a different degrees of this influence one can use the hydro-ecological groups of plants, salts and a soil structure.
Key words: atmospheric humidification, water economy activities, artificial reservoirs, overmoisterning, secondary salinization of soils, plant communities, successions, changes.
