CC BY
54О Б З О Р Ы
РЕПЕРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И СООБЩЕСТВ В НУРГУШСКОЙ ДОЛИНЕ Р. ВЯТКИ В 1994-2004 ГГ.
П.Л. Бородин
Кировский городской зоологический музей; e-mail: [email protected]
Дается краткое описание расположения, размеров и природных условий заповедника «Нургуш» с его буферной зоной, находящихся в крупной излучине р. Вятки. Приводятся результаты импактного мониторинга состава и состояния природной среды в течение первого 10-летия деятельности заповедника, которые нужно считать реперными в оценке и прогнозе последующих изменений условий существования самых северных в европейской части России неморальных сообществ. В их числе приводятся сведения о состоянии компонентов долинного природного комплекса в Нургушской долине Вятки (по К.П. Филонову и Ю.Д. Нухимовской (1985) и содержании различных химических элементов и соединений в абиотической среде (в водах, почвах и грунтах) и биотических компонентах (растительном покрове и отпаде и в тканях различных животных), в т.ч. отнесенных к 1-3 классам опасности для человека.
Ключевые слова: заповедник «Нургуш», фауна, флора, мониторинг, химические элементы, ООПТ.
Понятие природности среды охраняемых территорий нуждается в уточнении. Обычно в заповедниках она априори считается природной, чистой по сравнению с таковой большинства не охраняемых территорий. В числе последних экосистемы еще сохраняющие природный антураж, следует называть условно природными или полуприродными. Под экологическим мониторингом мы понимаем систему долгосрочных наблюдений за состоянием окружающей природной среды, ее загрязнением и происходящими в ней природными явлениями, а также его оценку и прогноз. В государственных природных заповедниках (ГПЗ) РФ и в окружающих их буферных зонах мониторинг явлений и процессов ведется именно в таких экосистемах по единой программе и методикам «Летописи природы», изложенной в методическом пособии (Филонов, Нухимовская, 1985). Уже сама постановка проблемы достаточно ясно указывает на то, что в оценке изменений необходимо иметь первичные - реперные, данные, коими у нас являются материалы, собранные в самого начала деятельности заповедника «Нургуш» и в его буферной зоне. Сбор полевых материалов по данной программе велся сотрудниками заповедника на постоянных стационарах - пробных площадях (ППП), водоемах (ПВ), маршрутах(ПМ), ловушко-линиях (ПЛЛ) и др. и на временных пунктах, заложенных и расположенных в соответствии с требованиями экологического мониторинга (Соколов и др., 1983; Методические..., 1987). Практически сразу после создания заповедник стал опорным полигоном фонового мониторинга ВятГГУ и лаборатории биомониторинга Института биологии Коми НЦ УрО РАН и ВятГГУ, созданным для изучения влияния на окружающую среду уничтожения ХОВ в близ расположенном арсенале. Сотрудники этих учреждений вели наблюдения по программе экологической экспертизы на собственных и общих с заповедными стационарах. Полученные сотрудниками раз-
ных учреждений взаимодополняющие материалы были опубликованы в 1-9 книгах «Летописи природы» ГПЗ «Нургуш» (Летопись..., 2000-2006) и в настоящем сообщении обобщены мной - руководителем темы. Авторство материалов, как и адреса полученных данных - номера стационаров, указаны в соответствующих разделах. В сообщении результаты представлены в соответствующей задаче табличной форме. Одновременно приводятся необходимые объясняющие сведения. Материалы заповедника по фенологии и птицам будут представлены отдельно.
1. ТЕРРИТОРИЯ
1.1. История. (Жуйкова, Прокашев, 2000; Прокашев, Кузницын, 2000). Возникновение Нургушской долины Вятки было обусловлено прогибанием участка Средневятской низменности под влиянием ледниковой нагрузки еще в среднем плейстоцене 110-50 тыс. лет назад. Возникшая приледниковая низина заполнялась водно-ледниковыми наносами, что сопровождалось выравниванием рельефа, а ограничение сброса воды ниже по стоку из-за компенсационного поднятия Вятского Увала, активизировало блуждание русла водотока с образованием речных террас. Самая молодая - заливная, терраса образовалась позднее - в голоцене 10-14 тыс. лет назад. Изучаемый ДПК сложен разновозрастными структурно-функциональными частями, сохраняющими в настоящее время материальные свидетельства прошлых и современных природных и антропогенных процессов.
1.2. Мониторинг территории. (Вся территория. Зам. директора по науке ГПЗ П.Л. Бородин).
Заповедник «Нургуш» как учреждение и ООПТ был создан постановлением Правительства РФ № 529 от 25 мая 1994 г. по образу и подобию других заповедников. Решением регионального Правительства № 916 от 7 октября 1993 г. вдоль его границ была учреждена ОЗ (Рис. 1). Сохраняемый ДПК расположен в Котельничском районе Кировской области в излучине долины р. Вятка на участке с координатами 58°01' с.ш. и 48°27' в.д. Протяженность его с севера на юг равна 12.5-14.4, с запада на восток 8.5-10.8 км. ООПТ представляет собой не нарушенный рубками лесной массив старовозрастных пойменных хвойношироколиственных лесов, сохранившихся на самом северном своем пределе в европейской части РФ. ОЗ, не представляющая, однако, сплошной ленты, расположена основным массивом в боровой части, где покрыта преимущественно различными типами сосновых лесов, местами заболочена, частично в пойменной части, где ее участки покрыты прирусловыми лугами и такими же лесами как на ООПТ.
Размеры. Первоначальные размеры ООПТ по учредительным документам составляли 5 918.51 га и ОЗ - 7 942.4 га. Однако уже в 1995 г., в результате «оптимизации» размеров на региональном уровне площадь ООПТ была сокращена до 5 653 га (- 265.51 га), а ОЗ - увеличилась до 7 998 га (+55.6 га). Потеря 265.51 га федеральных земель не была компенсирована заповеднику, к тому же, как следует из данных лесоустройств (Проект..., 1991; Проект..., 2003) за 10 лет площади ООПТ и ОЗ уменьшились на 327 га вследствие размыва береговой линии р. Вяткой, а приросли всего на 87 га виде речных намывных островков и кос. При этом исчезли самые ценные - сбалансированные экосистемы, плоды многовекового творчества природы, а восполнились стерильным субстратом пионерных стадий сукцессий, а по сути, обычным стройматериалом. В деятельности ГПЗ площадной критерий является одним из главных показателей, к примеру, при пересчетах многих данных на единицу площади.
комплекса (ДПК) р. Вятки
Показатели защищенности от внешних воздействий. Общеизвестно, что ООПТ представляют собой острова мало нарушенной биоты в трансформированных и агрессивных как у нас, ландшафтах. Островным же сообществам свойственна утеря биоразнообразия на видовом уровне, а в нашем случае и территории, и чем меньше их размеры, тем сильнее выражена эта тенденция. Показатели данной ООПТ, составлявшие на момент организации 0.049% территории области (120 374 км2), в настоящее время снизились до 0.41% и, как другие критерии (Соколов и др., 1997), нуждаются в оптимизации. Индекс формы составляет всего 0.3 при оптимальном более 1.0, т.е. наилучшая форма ООПТ квадратная, а не треугольная как у нас. Линейный критерий, говорящий о влиянии границ (и их изрезанности) и опушек, составляет 1.1 при минимальном 5. Площадной критерий (3.3) тоже указывает на недостаточную экологическую защищенность центра ООПТ от экспансий чуждых видов биоты. Необходимость оптимизации размеров и сопутствующих показателей ООПТ неоднократно поднималась мной в региональных изданиях (Бородин, 1999, 2002а, 2002б, 2002в, 2008).
2. МОНИТОРИНГ ДОЛИННОГО БИОТОПА
2.1. Погодно-климатические условия. (ГМС ст. Котельнич.
П.Л. Бородин, м.н.с. Е.Ю. Малинина и А.А. Патрушев). Приводятся по данным Котельниской ГМС расположенной на высоком правом коренном берегу Вятки, которые могут рассматриваться не более как фон, на котором развиваются пойменные процессы. Поэтому сравниваются основные метеопоказатели - средняя годовая суточная температура воздуха и количество осадков в 1881-1935 и 19942004 гг. (Агроклиматический..., 1960). Выяснилось, что в ранний период наблю-
дений средняя температура воздуха составляла 1.5°С. В 1994-2004 гг. она повысилась до 3.4 (2.2-4.8°С ), т.е. возросла в целом на 1.9°, в т.ч. холодный период на 2.4 и в теплый - на 1.6°. Годовое количество осадков в 1881-1935 гг. равнялось в среднем 566 мм, в новейший период оно увеличилось до 593. Длительность безморозного периода в 1994-2003 гг. увеличилась с 154 до 176 дней. Данные изложены в табл. 1.
Таблица 1. Данные средней месячной температуры в 1881-1935 и 19952003 гг.
Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Среднее
Средняя месячная температура воздуха в1881-1935 гг.
-14.2 -13.4 -7.3 1.7 9.9 15.1 17.9 15.1 9.2 2.0 -5.6 -11.9 1.5
В 1995-2003 гг.
-10.9 -9.0 -3.8 4.9 10.4 16.2 19.9 15.2 10.1 5.3 -5.5 -11.3 3.4
Среднее месячное количество осадков в1881-1935 гг.
3 о 2 VO 27 23 47 55 62 78 62 62 52 39 566
В 1995-2003 гг.
46 43 29 23 55 67 63 74 50 53 48 43 593
В результате этих наблюдений можно сделать вывод о том, что в настоящее время наши северные пойменные сообщества развиваются в прошлом климате своих южных зональных и азональных аналогов (скажем, Рязанской и даже Пензенской областей).
Снежный покров. (ППП 1-3. П.Л. Бородин, Е.Ю. Малинина, А.А. Патрушев). Высота и структура снежного покрова обусловлены расположением Нургушской долины в зоне снегонакопления - Предуралье, а в настоящее время - из-за потепления климата возрастанием объемов зимних осадков. Снегомерная съемка (промеры высоты, плотности и запасов воды) проводились в 1994-2004 гг. на лесной поляне, в хвойном и лиственном лесах на 3 стационарах с 3 постоянными снегомерными рейками в каждом из них и с использованием весового снегомера, выверенного на Котельничской ГМС. Средние показатели снежного покрова в период максимального снегонакопления в марте - высота, плотность и запас воды - приведены в табл. 2.
Таблица 2. Средние показатели снежного покрова (высота, плотность и запас воды) в период максимального снегонакопления в марте _____________________
Места отбора проб Средняя высота, см Плотность, г/см2 Запас воды, мм
ШШ Хвойный лес 81 0.17 154.0
ШШ Лиственный лес 92 0.4 288.0
ШШ Лесная поляна 95 0.19 176.0
Средние значения 89 0.25 206.0
Ледовый покров. (ПВ 7-9. П.Л. Бородин, Е.Ю. Малинина, А.А. Патрушев). Ледостав на постоянных водоемах (ПВ) отмечается в первой декаде ноября с колебаниями с конца октября по конец ноября. Мощность ледового покрова в конце зимы на них достигает 55-60 (до 70-75) см, в результате чего литораль водоемов промерзает до дна. Это ухудшает условия обитания водной растительности
и беспозвоночных, что снижает их бонитет для выхухоли (Бородин, 1960; Бородин, Бородин, 2001) и других полуводных млекопитающих. Из-за падений уровней воды в водоемах в начале зимы, когда Вятка переходит на грунтовое питание, по кромкам крутых берегов ежегодно образуются подледные пустоты, благоприятствующие полуводным зверям. Высокий снежный и толстый ледовый покровы на берегах водоемов во вторую половину зимы затрудняют обогащение кислородом и так бедных им болотных вод, что вызывает заморы рыб и других гидробионтов.
2.2. Орография. (Вся территория. П.Л. Бородин, М.Г. Дворников, И.Н. Дворникова). Изучаемый ДПК расположен в юго-восточной части макросклона Ветлужско-Вятского водораздела, который характеризуется общим наклоном с северо-запада на юго-восток и охватывает I надпойменную - боровую и пойменную террасы р. Вятки. Средние показатели макросклона Нургуш-ской долины: уровень высот боровой части 94.9 (88.0-109.6) м, уровень суши поймы - 88.7 (83.3-98.0) м, внутренних водоемов поймы 86.2 (84.5-87.9) м, русла Вятки в летнюю межень 85.9 (84.6-87.9). Мезорельеф современной пойменной террасы сегментно-гривистый, местами котловинно-гривистый и гораздо более резко выражен, чем на прилегающей террасе, он образован относительно крупными по площади возвышениями: останцами обтекания - раритетами прошлого надпойменной долины, пойменными береговыми валами рек - притоков Вятки, и береговыми валами древних водотоков. Понижения представлены современными остатками мощно развитой в прошлом гидрологической системы - низинами, ложбинами, котловинами, широкими пологими низинами, заболоченными участками, днищами древних и современных водотоков. По А.Д. Фокину (1952), они достигают глубины 4 м, но встречаются и еще более глубокие котловины -до 6-7 м. Микрорельеф представлен многочисленными мелкими холмами, грядами, ямами, обильным валежником и пр. Боровая часть возвышается в среднем над руслом Вятки на 6.2 м, а максимально - на 25.1 м. Основным рельефообразующим фактором долины была и остается деятельность р. Вятки. Мезорельеф боровой террасы в настоящее время представлен сглаженными временем возвышениями в виде дюн, пологими понижениями и блюдцеобразными западинами. Микрорельеф местами осложнен антропогенной деятельностью - остатками учебной военной инфраструктуры Вишкильского полигона, функционировавшего в 40-50 годы прошлого века в виде остатков окопов, брустверов, землянок, блиндажей и пр. Верхняя - 3-я надпойменная терраса макросклона до неузнаваемости преобразована хозяйственной деятельностью.
2.3. Гидрография. (Вся территория. П.Л. Бородин). Гидрографическая сеть представлена главной рекой Вяткой, которая протекает по северной, восточной и южной границам ООПТ на протяжении около 40 км и образует на этом участке крупную излучину. Периферическую водную сеть дополняет приток Вятки первого порядка - притеррасная речка Прость, являющаяся западной границей, а непосредственно на ООПТ ее образуют мелкие речки под названиями Рель, Хмелевка, Простка, Березовка и Крутец и ручьи, более 84 пойменных озер, из которых 3 крупных, 6 среднего размера и около 60 малых и очень малых, и многие обводненные и заболоченные низины.
2.4. Гидрология. (Вся территория. П.Л. Бородин). В жизни сообществ главенство гидрологических условий определено низинным положением ООПТ. Многочисленные обводненные понижения рельефа (озера, речки, потоки, низины и пр.) связывают водоемы в общие системы, охватывающие весь пойменный участок, что обусловливает быстрое проникновение полых и паводковых вод, на
ООПТ и их последующий сброс. Уровневый режим Вятки характеризуется весенними половодьями и маловодными летне-осенними и осенне-зимними меженными состояниями. Высоты весенних подъемов воды по ординару ст. Ко-тельнич за 126 лет (с 1881 по 2007 гг.) составляли в среднем 585 см; минимальный уровень составлял 321 см (1996 г.), максимальный - 768 см (1979 г.). Средняя высота подъемов воды в 1881-1960 гг. повысилась в 1961-1990 гг. до 600 см, а за 7 лет последних лет - в 1991-2007 гг. составила уже 623 см. В результате этого половодья стали более бурными и высокими, а через ООПТ сбрасываются большие объемы воды, что оказывает влияние на наполнение водоемов к летнеосеннему периоду и условия существования видов и сообществ. Прирусловая часть поймы покрывается водой при подъеме Вятки на 380 см над «0» ординара ГМС г. Котельнича (отметки 89.29 мБс), после чего в зависимости от уровня разлива, водой покрывается до 70-95% территории поймы. Не заливаются или покрываются водой не регулярно и на короткий срок возвышения рельефа -останцы и высокие гривы. В мае-июне уровни Вятки максимальны, пойма заполняется водой. В летние меженные периоды - июле-августе - уровень Вятки колеблется от 7.2 до 96.7 см, в осенне-зимнюю межень и при уровнях от 22.9 до
80.1, пойма отдает воду в Вятку до падения уровней озер и пересыхания большинства водотоков и мелких водоемов.
Высота и продолжительность разливов. Некоторые показатели разливов Вятки в 1996-2004 гг. представлены в табл. 3.
Таблица 3. Некоторые показатели разливов Вятки в 1996-2004 гг.
Показатели разливов Годы Среднее в эти периоды
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Высота, см 310 647 699 691 600 581 735 560 515 593
Пик половодья - 07.05. 19.05. 06.05. 04.05. 06.05. 11.05. 9.05. 18.05.
Сроки затопления поймы, даты Не залива лась 24.4.- 2.6. 7.5.- 2.6. 17.4.- 22.5. 20.4.- 18.5. 24.4.- 21.5. - О* 22 - СО (Ч 22 9.05.- 25.05.
Продолжительность затопления элементов рельефа, относительной высотой, см, в сутках
> 230 см 48 58 44 41 38 54 50 43 37 46
>400 см 0 40 26 34 28 31 32 29 20 27
>600 см 0 10 14 17 2 0 18 0 0 7
>650 см 0 0 10 13 0 0 15 0 0 4
>700 см 0 0 0 0 0 0 9 0 0 1*
* - и ** - не заливаются или заливаются не ежегодно редко на краткий срок
Паводки. Летние и осенние дождевые паводки на р. Вятка были весьма обычными, межень нередко нарушалась 1-3 паводками, когда уровни воды в водоемах повышались на 1.0-1.5 м (Агроклиматический..., 1960). В 1995-2004 гг. летне-осенние паводки отмечались при подъеме воды в русле Вятки до уровня выше 250-300 см над 0 ординара ГМС. При этом подъеме воды в Вятке до 250 см течение в южных водных «воротах» ООПТ - Нургушском истоке, поворачивает вспять. За 11 лет уровень летних паводков, превышающий 290 см не был отмечен, заливались только низины. Зимний паводок был отмечен в 1996 г., когда уровень воды в оз. Нургуш, Кривое, Черное и в протоке на оз. Кривое по сравнению с предпаводковым кратковременно резко повышался на 1.2 м. Он
был вызван затором, возникшим в процессе ледостава на восточном меандре близ п. Разбойный Бор.
Об активных пойменных процессах свидетельствует стремление реки к спрямлению своего русла, результатом чего являются отмывание участков территории и возникновение островов, последний из которых возник в 1986 г. На другую сторону того же аллювиального процесса указывают значительно возросшие показатели величины русловых взвесей (Прокашев и др., 1999). Из заключения геоморфолога ВятГГУ А.М. Прокашева вытекает, что «... с гидродинамической точки зрения очевидна попытка реки вернуться на старый, кратчайший путь вдоль западного, притеррасного края поймы...». Следовательно, нельзя исключать существенных изменений и перестроек во всем долинном ПК в будущем (вплоть, до превращения в островную ООПТ).
Содержание химических элементов. Содержание химических соединений в снежном покрове ДПК (ПП 1-3. Доц. ВятГГУ В.М. Тимонюк) приводится в табл. 4.
Таблица 4. Содержание химических соединений в снежном покрове ДПК
Места отбора проб Концентрация, мг/л Общее солесо- держание Органи- ческие веще- ства Минеральные вещества
<N О GO PO43" NO2"
ШШ 1.Дубняк. 0.02-2.84 0.008 0.002-0.14 0.014 16.2-1.- 6.9 81.5 83.1
ШШ 2. Луг 0.15 0.002 0.003-0.22 0.01 45.7- 62.5 37.5-54.3
ШШ 3. Сосняк 0-1.91 0.002 0.22 0.011- 0.01 56.6- 85.5 14.5-43.4
Данные позволяют сделать выводы о том, что уровень загрязнения атмосферы соединениями фосфора и азота остается практически постоянным, а загрязненность воздушной среды диоксидом серы неуклонно возрастает.
Во внутренних водах. (ПВ 32-40. В.М. Тимонюк, асп. Г.А. Киселев СПбГУ). Состав подземных вод служил объектом наблюдений за насыщенностью элементами и соединениями из размываемых грунтов и осадков, а из внутренних водоемов - за состоянием водной среды на ООПТ, в т.ч. и вскоре после разливов. Априори можно полагать, что в пойму во время половодий поступает весьма загрязненная вода из расположенных выше по течению населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных организаций, а лесные насаждения (облесено 93.9% суши поймы) выполняют здесь роль фильтра, концентрации соединений приведены в табл. 5.
В пробах воды из различных водоемов не обнаружено существенных отличий в содержании основных загрязнителей (табл. 4), но в больших количествах содержатся легко окисляемые органические вещества. Концентрации указанных загрязнителей в пробах, разных лет и разных сезонов, определяются величинами одного порядка, т.е. содержание загрязнителей в воде исследованных водоемов остается практически постоянно низким, составляющим десятые доли ПДК, что позволяет отнести исследованные водоемы ко 2 классу качества воды. Те же заключения содержатся в материалах гидробиологических исследований планктонных и бентосных форм, т.е. отмеченное видовое разнообразие и численность гидробионтов оказываются достаточными для самоочистки вод.
2.5. Почвы. Механический состав. (ППП 1-15. Доцент ВятГГУ А.М. Прокашев). Изучено строение 15 почвенных разрезов в разных участках профиля долины. В боровой части долины по площади преобладают почвы подзолистого ряда, они развиваются на древнем аллювии времен первичного формирования долины. Они относятся к среднеподзолистым супесчаным, в понижениях - к болотным торфяно-перегнойным почвам. На ООПТ почвы пойменные азональные, покров относительно однородный и тоже в связи с общностью условий почвообразования. Почвы формируются частично на современном песчаном аллювии раннеплейстоценового эрозионно-тектонического цикла: в притеррасной пойме они слоистые глеевосупесчаные, в центральной пойме - зернистые среднегумусные тяжелосуглинистые и глинистые (грунтово-иловые), в прирусловой части - слоистые средне- и тяжелосуглинистые и глинистые.
Таблица 5. Содержание химических соединений в некоторых водных объектах
Элементы и соединения O - СП О см NO3" NH4+ Т'' 3+ Fe ci-
Места отбора проб Почвенно-грунтовые воды
Родник у кордона Нургуш 0.22 0 0.013 0 0.002 0.1
Поверхностные воды
Р. Прость 0.025 0 0.006 0 0 0
Оз. Малое Кривое 0.33- 0.42 0.002 0.038- 0.085 0.36- 0.42 0.01-0.167 0.1
Оз. Нургуш 0.43-1.8 0.002- 0.042 0.002-0.56 0.42- 0.5 0.0950.268 0.41
Оз. Черное 0.49-3.2 0.001- 0.038 0.032-0.35 0.46 0.154 1.58
Оз. Могильное 2.9-0.55 0.001- 0.032 0.02-0.5 0.26 0.268 0.4
Оз. Боровская Старица 2.4-0.47 0.001- 0.048 0.028-0.7 0.3 0.167 0.86
Возраст. (Н.с. НИИ Географии, СПбГУ Т.В. Тертычная). Расчеты возраста сделаны на основе метода радиоуглеродного датирования (по С14) погребенного органического вещества аллювиальных седиментов на выше указанных ППП. Они показали, что под современным поверхностным слоем в горизонтах на глубине 2.2 м абсолютный возраст отложений равняется 2 150±70 лет, на глубине 3.8 м - 2 040±70 лет и глубине 4.7 м - 10 130±240 лет (Прокашев и др., 1999).
Таблица 6. Показатели, характеризующие содержание элементов питания в верхней части профиля ДПК в боровой части_________________________
Индекс горизонта Глубина, см Р2О5 мг на 1 кг почвы рН К2О мг на 1 кг почвы Гумус, %
А1 2-10 65.9 3.8 35.0 1.56
А1А2 10-22 133.6 4.5 17.6 0.69
В1 35-45 52.1 4.5 16.1 0.30
В2 75-85 45.4 4.4 20.3 0.12
В2С 110-120 38.3 4.6 21.2 0.01
С 160-170 54.6 4.7 27.6 0.06
2.6. Содержание химических элементов. (ПП 1-3.) В почвах и грунтах. (ППП 1-4. Проф. ВГСХА И.Г. Юлушев, доц. ВятГГУ В.М. Тимонюк, М.Г. Дворников). Приводятся показатели, характеризующие содержание элементов питания
- N, P, K, Ca (табл. 5-7) и техногенных элементов - загрязнителей природной среды в послойных выборках (табл. 8-10), в т.ч.:
а). В верхней части профиля ДПК в боровой части (табл. 6).
б). В средней части профиля ДПК в центральной части поймы (табл. 7).
Таблица 7. Показатели, характеризующие содержание элементов питания в средней части профиля ДПК в центральной части поймы_______________
Индекс горизонта Г лубина, см Р2О5 мг на 1 кг почвы рН К2О мг на 1 кг почвы Гумус, %
А1 0-23 15.5 3.8 97.4 3,82
А1В 23-40 7.0 3.3 96.7 2,97
В1 50-60 4.6 3.2 91.2
В2 85-95 4.3 3.3 94.9 1,33
В3 120-130 5.4 3.3 76.9 1,11
В3С 150-160 39.6 4.4 50.2 0,49
С 190-200 59.1 3.7 42.1 0,25
Интегральная проба 47.1 4.6 132.9 55.57
в). В нижней части профиля ДПК в прирусловой пойме (табл. 8).
Таблица 8. Показатели, характеризующие содержание элементов питания в нижней части профиля ДПК в прирусловой пойме______________________
Индекс горизонта Г лубина, см Р2О5 мг на 1 кг почвы рН К2О мг на 1 кг почвы Гумус, %
1 2 3 4 5 6
А1 1-11 30.1 4.3 73.1 3.48
А1 15-25 35.8 4.2 80.8 2.76
1 2 3 4 5 6
В1 32-42 0.87
В2 51-61 0.67
B3g 70-80 17.3 3.4 95.9 1.57
В4 90-100 8.5 3.3 61.3 1.10
В4С 107-117 38.1 4.0 37.0 0.34
С 150-160 109.6 4.3 35.2 0.17
Содержание тяжелых металлов:
а). В тех же почвенных образцах в верхней части профиля (табл. 9).
Таблица 9. Содержание тяжелых металлов в тех же почвенных образцах в верхней части профиля в боровой части____________________________
№ образца, горизонт Fe Ag Cu Zn Cd Pb Mn Ni
мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг
№ і а 79.92 0 0.14 3.74 2.22 0.89 59.8 0.67
№2 - А1А2 25.46 0 0.14 0.28 0.01 1.12 13.4 0
№3 - В1 17.76 0 0.09 0 0 1.02 5.56 0
№4 - В2 20.04 0 0.06 0 0.02 1.18 5.88 0.22
№5 -В2С 23.74 0 0.57 0 0.039 0.89 7.76 0
Вып. 12. Саранск; Пушта, 2014
б). В тех же почвенных образцах в средней части профиля (табл. 10).
Таблица 10. Содержание тяжелых металлов в тех же почвенных образцах в средней части профиля в центральной части поймы_______________________
Г оризонт Fe Аб Си Zn Cd РЬ Мп №
мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг
А1 234 0 0.658 3.07 0.214 5.258 514.0 7.1
А1В 333 0 0.462 2.47 0.182 1.148 689.0 6.98
В2 193 0 0.389 2.23 0.25 5.797 313.0 5.14
В3 177 0 0.547 1.23 0.08 4.497 275.0 5.98
В3С 84.2 0 0.573 0.61 0.08 0.777 15.8 1.83
интегральная проба 304 0 0.86 12.8 0.476 4.7 931.0 4.26
в). В тех же почвенных образцах из нижней части профиля (табл. 11).
Таблица 11. Содержание тяжелых металлов в тех же почвенных образцах из нижней части профиля в прирусловой пойме__________________________________
№ образца, горизонт Fe Аб Си Zn Cd РЬ Мп №
мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг Мг/кг мг/кг мг/кг
№39 - А1 58.7 - 0.414 1.77 0.211 1.2 92.6 3.37
№40 - А1 98.0 - 0.436 1.93 0.115 0.77 71.2 4.14
№41 - В1 101.0 - 0.603 1.77 1.31 1.22 19.2 3.12
№42 - В2 106.0 - 0.73 2.19 0.004 3.67 24.3 4.52
№43 -В2б 160.0 - 0.794 1.26 0.064 1.36 44.0 7.87
№44 - В4 160.0 - 0.593 1.61 0.02 0.32 9.62 4.28
№45-В4С 89.0 - 0.442 0.36 0 0 2.38 2.02
интегр.пр 10.0 - 0.216 4.33 0.243 1.21 198 1.36
В растительном покрове. (Вся территория. ППП регионального мониторинга. М.Г. Дворников, В.М. Тимонюк). Содержание элементов питания и загрязнителей в некоторых живых растительных компонентах биотопа (табл. 12).
Спектр микроэлементов (В.М. Тимонюк), содержащихся во мхах и хвое подроста сосны (табл. 13).
В тканях животных. (Вся территория. М.Г. Дворников). Спектр микроэлементов, содержащихся в некоторых животных компонентах биотопа (табл.
14).
Таблица 12. Содержание элементов питания и загрязнителей в некоторых живых растительных компонентах биотопа_____________________________________
Наименование Массовая доля, % в абсолютно сухом состоянии
N Р К Са Си Zn РЬ Cd Мп нв
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Лесной мох 1.39 0.14 01.38 1.09 0.12- 1.1 1.41- 6.9 1.8- 6.44 0.66- 2.65
Мох с луга 1.75 0.17 0.39 0.96 - - - - - -
Лесной травостой 2.05 0.29 2.64 0.38 - - - - - -
Луговой травостой 1.74 0.16 1.3 0.82 - - - - - -
Белый гриб 4.51 0.38 2.74 0.01 18.2 123.4 0.8 1.16 11.6 0.023
Лисичка 2.68 0.45 4.03 0.02 18.1 74.8 0.9 0.02 14.4 0.028
Ягоды рябины 0.93 0.22 1.44 0.33 2.9 10.1 0.3 0.03 67.5 0.012
Окончание табл. 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ягоды брусники 0.4 0.15 0.8 0.15 3.2 6.7 0.5 <0.01 7.5 0.007
Желуди 1.14 0.12 0.96 0.15 4.4 10.2 0.3 0.03 17 0.008
Побеги брусники 1.16 0.11 0.34 0.54 5.2 44.0 0.8 0.06 10.7 0.016
Хвоя сосны 1.62 0.18 0.51 0.51 4.3 29.3 0.8 0.06 69.5 -
Кора осины 0.52 0.08 0.46 2.26 0.19 111.1 0.2 0.08 167.4 0.015
Ветви осины 1.18 0.16 0.37 1.52 7.3 67.2 0.2 0.26 85.3 -
Хвощ речной 2.94 0.67 1.24 1.87 5.21 27.13 0.8 0.04 861.0 -
Ряски 3.46 0.92 3.45 1.94 5.2 21.7 0.7 0.09 380.3 -
Стрелолист 3.04 0.52 3.89 1.11 6.17 38.2 0.28 0.03 481.3 -
Рогозы 2.87 0.41 6.11 0.88 3.46 52.19 0.38 0.04 306.1 -
Таблица 13. Спектр микроэлементов, содержащихся во мхах и хвое подроста сосны_________________________________________________________________
Во мхах боровой части
Ва Р Сг Ga № Sn № Мо V Zr Со В2О 3 и та Sr
0.21 0.40 0.29 0.66 0.05 0.13 0.13 2.42 0.05 0.37 0.04 0.07 0.11 0.46 0.08 0.53 0.07 0.28 0.07 0.41 0- 0.12 0.36 0.92 0.07 0.23 0.10 0.72 0.54 2.64 2.00 16.0 22.0 1.0 0
В подросте сосны боровой части
Ва Р Мп РЬ Сг Ga № Sn V Си Zn Zr Со В2О 3 и та
0.12 0.46 0.04 0.69 0- 0.05 0.54 13.4 0.05 0.69 0.01 0.55 0.01 0.14 0.01 0.05 0.01 0.07 0.01 0.19 0.07 0.46 0- 0.07 0.28 1.84 0- 0.41 0.02 0.37 0.11 0.69 0.41 9.20 1.0 0
Таблица 14. Спектр микроэлементов, содержащихся в некоторых животных компонентах биотопа
Вид п проб N Р К Са Си Zn РЬ Cd Мп
Массовая доля, % (а.с.с.) Содержание, мг/кг
Лось 24 3.67 13.0 0.06 27.8 0.8 62.8 0.4 0.02 77.9
Бобр 19 3.67 13.4 0.06 28.9 0.8 62.8 0.4 0.02 77.9
Ондатра 137 3.94 16.3 0.13 29.3 0.8 57.7 0.2 0.02 108.8
Белка 34 5.16 11.7 0.16 23.8 1.0 66.4 0.5 0.02 82.0
Кабан 31 4.5 12.1 0.02 25.6 2.5 134.6 0.8 0.01 104.2
Волк 15 3.95 12.9 0.08 26.2 1.1 62.4 0.7 0.02 84.7
Медведь 11 1.0 23.6 0.5 0.02 0.8
Лисица 17 4.2 13.7 0.06 29.8 0.9 81.0 0.2 0.02 114.9
Кряква 121 5.36 11.3 0.28 23.0 1.1 129.4 1.5 0.02 96.3
Гусь гуменник 9 5.07 3.56 0.16 9.33 1.3 42.8 0.7 0.04 1.2
Г лухарь 24 5.59 11.3 0.18 22.7 1.2 137.7 0.5 0.01 78.6
Уж 18 - - - - 9.4 103.1 0.037 нет -
Лещ 35 4.63 11.0 0.26 21.5 1.4 59.3 0.3 0.06 139.4
Линь 35 4.75 10.9 0.17 21.3 0.9 51.1 0.4 0.01 119.0
Плотва 35 4.61 11.2 0.18 22.4 1.2 50.9 0.35 0.02 122.4
Щука 35 4.61 12.7 0.13 26.5 0.8 66.4 0.43 0.02 161.6
Повышенные концентрации ртути отмечены в лесных дождевых червях (0.604 мг/кг) и тканях крота (0.598 мг/кг). В луговых видах червей ее меньше -0.027 мг/кг, и еще меньше в составе тканей волков и медведей, соответственно 0.014 и 0.011 мг/кг.
В растительном отпаде. (М.Г. Дворников). Содержание элементов (табл.
15) в отмершей фитомассе и экскрементах потребителя первичной продукции -лося, мг/кг.
Таблица 15. Содержание элементов в отмершей фитомассе и экскрементах потребителя первичной продукции - лося, мг/кг______________________
Название образцов Массовая доля, % а.с.с.
N Р К Са Mg
Мёртвая масса с луга 1.45 0.12 0.74 1.04 0.3
Подстилка с луга (наносы половодий) 1.26 0.12 0.17 0.25 0.2
Мёртвая масса лесного травостоя 0.85 0.08 0.19 0.37 0.18
Подстилка, верхний горизонт 1.48 0.11 0.14 0.83 0.18
Подстилка, нижний горизонт 1.89 0.17 0.01 0.87 0.20
Листовой опад 1.12 0.08 0.29 2.78 0.48
Зимние экскременты лосей 1.97 0.23 0.16 1.39 0.25
Таблица 16. Содержание тяжелых металлов в отмершей фитомассе различных компонентов долинного биотопа___________________________________
Элементы Подстилка ей С О Ветошь Травостои к 1 Лишайники Древесина с корой Ветви, хвоя, листья
Хвойные леса бо ровой части
И« 0.044 0.012 0.033 0.013 0.32 0.03 0.019 0.013
Cd 0.24 0.09 0.04 0.1 0.03 0.26 0.04
РЬ 5.1 0.6 0.6 4.2 2.0 2.5 0.35 0.55
Мп 902.2 174.2 101.6 250.3 145.4 46.1 63
Си 6.1 6.9 4.4 4.7 5.5 6.1 3.4 3.8
Zn 38.8 65.6 45.1 39.9 92.7 21.3 41.0 53.3
Елово-широколиственные леса поймы
И« 0.055 0.016 0.032 0.016 0.02 0.03 0.02 0.27
Cd 0.57 0.09 + + + + 0.05 0.1
РЬ 4.4 0.3 0.9 0.55 х х 0.34 0.49
Мп 612.3 153.2 - - 54.9 9.5 83.1 124.7
Си 11.1 7.4 - - 10.2 3.6 5.9
Zn 59.5 64.8 - - 76.8 19.4 67.1 60.2
Примечание: «+» - слабое присутствие; «-» - не обнаружен; «х» - анализ не проводился. Мышьяк присутствует в виде следов за исключением почвы (0.1) и подстилки (0.05 мг/кг) только в пойменной части.
3. МОНИТОРИНГ ДОЛИННОГО БИОЦЕНОЗА
3.1. Видовое разнообразие. Флора. (Вся территория. н.с. М. Тарасова, с.н.с. Н.В. Бородина, зав. отделом СПбГУ М.П. Андреев, н.с. Г.Я. Украинская, зав. каф. ВятГГУ Л.В. Кондакова, аспирант СПбГУ Г.Я. Киселев). Согласно флористическому делению относится к Нижнеунжинско-Ветлужскому геобота-ническому округу полосы южно-таежных лесов Камско-Печерско-
Западноуральской подпровинции Урало-Западно-сибирской таежной провинции Нечерноземной области европейской части РСФСР (Геоботаническое..., 1989). В ДПК флора имеет умеренно бореальный характер. Были обнаружены 90 видов мохообразных, 572 вида и внутривидовых таксона пресноводных водорослей, 60 видов и внутривидовых таксонов почвенных водорослей, 96 видов лишайников и 708 видов (Тарасова, 2005) сосудистых растений (в т.ч. в боровой части 594 вида, в пойменной 484 вида). Во флоре поймы преобладают мезофильные виды -69.8%, гигрофильные виды - 19.8% гидрофильные в 9.0% видового состава флоры. Все виды выдерживают регулярные затопления по время разливов Вятки без сукцессионных смен в растительных сообществах и самих сообществ. На соседней боровой террасе при преобладании мезофитов - 68.5%, заметно меньше, чем в пойме гигрофилов - 18.0% и гидрофилов - 6.7% видового состава флоры.
Фауна. (Вся территория. П.Л. Бородин, М.Г. Дворников, Д.П. Бородин, И.Н. Дворникова, с.н.с. Ю.М. Лисенков, с.н.с. А.К. Петров, Е.Ю. Малинина, А.А. Патрушев, д.б.н. г.н.с. ГПЗ «Керженский» Г.А. Ануфриев, Г.Я. Киселев, н.с. ВятГГУ Л.Г. Целищева и Н.Н. Ходырев, н.с. ВНИИОЗ Т.Г. Шихова, с.н.с лаб. биомониторинга Института биологии Коми НЦ УрО РАН Т.И. Кочурова). Видовой состав млекопитающих типичен для Европейско-Сибирской подобласти Голарктической области (Гептнер, 1936), рыб - для Ветлужского участка Каспийского округа Понто-Каспийско-Аральской провинции Средиземноморской подобласти Палеарктической области. В составе фауны ДПК было отмечено более 850 видов беспозвоночных животных, 30 - рыб, 8 - земноводных, 6 -пресмыкающихся, 194 - птиц и 47 - млекопитающих.
Разнообразие на хромосомном уровне. Аспиранткой Пензенского гос. пед. института Н.В. Быстраковой (2000) установлено наличие на ООПТ обыкновенной бурозубки (Sorex araneus), относящейся к хромосомной расе «Сок». Бурозубки той же расы были добыты автором и вдоль правобережья Вятки в Тужин-ском и Юрьянском районах Кировской области.
Редкие виды. На рассматриваемом участке Нургушской долины из редких видов, внесенных в Красную книгу Кировской области, был обнаружен 51 вид, в т.ч. 4 вида лишайников, 1 - грибов, 3 - моховидных, 7 - сосудистых растений, 4 -насекомых, 2 - рыб, 1 - пресмыкающихся, 24 - птиц и 5 видов млекопитающих.
3.2. Системное разнообразие. Растительность. Растительный покров ДПК определен нахождением в Нижнеунжинско-Ветлужском округе полосы южно-таежных лесов Камско-Печерско-Западноуральской подпровинции УралоЗападносибирской таежной провинции Нечерноземной области европейской части РСФСР (Геоботаническое., 1989). В Нургушской долине, судя по данным о возрасте пойменных отложений и пыльцевым спектрам, формирование современного растительного покрова относится к началу субатлантической стадии голоцена. Было установлено (Прокашев и др., 2003; и др.), что около 50-10 тыс. лет назад в долине Средней Вятки развивалась теплолюбивая растительность. На ООПТ в русловой и пойменной фациях аллювия на глубинах 3.50-2.25 м, отмечается содержание пыльцы не только ели, сосны, березы, но и липы, дуба и лещины. Те же широколиственные породы фиксируются и ближе к современности, т.е. в верхних горизонтах на глубине 2.25-1.0 м, но в современности лещина отсутствует. Самое близкое местонахождение находится близ д. Покшта (57°50'59" с. ш., 48°45'08" в.д.) к юго-западу от заповедника. В пойме фитоценозы сравнительно с боровой частью максимально разнообразны, несмотря на меньшее их флористическое разнообразие, что определяется различиями мезорельефа в притеррасной, центральной и прирусловой частях.
Разнообразие растительности. (Вся территория. ППП 1-15. Н.В. Бородина). Для характеристик современных базовых показателей растительности и изучения сукцессионных процессов в растительном покрове Нур-гушской долины Вятки была создана программа «Salix» (Бородина, Кантор, 2004). Характеристика формаций в различных частях ДПК (табл. 17).
Таблица 17. Характеристика растительных формаций в различных ча-
стях ДПК
Показатели Боровая часть ДП К Пойменная часть Д ПК
Видовая Видовое Индекс Видовая Видовое Индекс
насыщенность богатство Уиттекера насыщенность богатство Уиттекера
Сосняки 25.0 133 4.32 38.0 89 1.34
Ельники 40.6 143 2.52 31.7 85 1.68
Пихтарники - - - 34.8 60 0.72
Липняки - - - 27.1 110 3.06
Дубняки - - - 44.8 127 1.83
Вязовники - - - 21.6 40 0.85
Осинники - - - 22.8 71 2.11
Березняки 38.7 118 2.05 27.4 89 2.25
Черноольшаники - - - 28.5 85 1.98
Осокорники - - - 25.0 45 0.8
Ивняки - - - 17.0 41 1.41
Пойменные луга - - - 30.8 141 3.58
Болота 17.4 39 1.24 См. Черноольшаники
*Примечание: Видовая насыщенность - количество видов на площадках фиксированного размера 100 м2; видовое богатство - общее число зарегистрированных видов в растительных сообществах; по индексу Уиттекера - степень гетерогенности растительных сообществ (Bw = S/a - 1, где S - видовое богатство в пределах растительного сообщества, a - средняя видовая насыщенность на 100 м ).
В Нургушском ДПК выделены 224 варианта ассоциаций: в т.ч. 167 лесных, 5 кустарниковых, 21 луговая, 8 болотных, 9 прибрежно-водных и 14 водных.
Растительность боровой части долины. Растительный покров представлен боровым комплексом, типичным для других долин рек Европейской России, много более древним, чем пойменный. Состав растительности обусловлен не только нахождением на верхней ДПК, рельефом и лесорастительными условиями, но и лесохозяйственной деятельностью, придающей растительному покрову комплексность и мозаичность. Свежие и старые вырубки покрыты культурами сосны 5-12 лет и уже приспевающим сосняками после вырубок в 40-50-е годы прошлого века. Растительность сформирована в основном формациями сосняков, включающими 26 видов и вариантов ассоциаций (в т.ч. 19 зеленомошных), ельников, представленной 8 данными фитоценотическими разностями и 7-ю -березняков. Для переувлажненных участков характерны болотные ассоциации (8). На немногочисленных луговых полянах вторичного происхождения развиваются васильково-лютиково-злаковые ассоциации.
Для регистрации изменений в растительном покрове как и растительности в целом заложены и описаны (некоторые и повторно через 5 лет) 4 постоянные пробные площади (ППП) в следующих ассоциациях: №17. Сосняк зеленомош-ник - брусничник, №24. Черноольшаник таволгово-крапивный, №27. Березово-сосново-ельник кисличник зеленомошный, №30. Сосняк багульниковосфагновый.
Растительность пойменной части долины. Растительность на уровне формаций гораздо более разнообразна, чем на надпойменной террасе. В ее составе по разнообразию преобладает группа формаций широколиственных лесов, включающая 3 формации липняков, дубняков, вязовников, в составе которых выделена 61 ассоциация. Формация липняков включает 46 видов и вариантов ассоциаций, дубняков - 9, вязовников - 7. Группа формаций мелколиственных лесов представлена здесь 4 формациями, из которых наиболее разнообразны осинники, представленные 13 видами и вариантами ассоциаций. Остальные формации представлены ассоциациями менее разнообразно: березняки 9, черноольша-ники 7, осокорники 4, кустарниковые - ивняки 4. Формации хвойных лесов представлены в пойме более разнообразно, чем в боровой части, но соотношение иное. Шире остальных - 16 ассоциациями, представлены ельники, а сосняки -лишь только 6, пихтарники - 5. Фитоценотически весьма разнообразны пойменные луга, представленные 20 видами и вариантами ассоциаций. Прибрежноводные и водные ассоциации представлены, соответственно, 9 и 14 видами и вариантами.
О разнообразии сообществ, образованных разными древесными породами, можно судить по соотношениям занимаемых ими площадей и числу фитоцено-тических разностей в них. Разнообразие ассоциаций на 1000 га хвойных древо-стоях поймы составляет 26.5, в мелколиственных - 11.9 и 50.4 - в широколиственных. Следовательно, в пойменной части занимающие в целом небольшую площадь наиболее разнообразны (мозаичны) ассоциации широколиственных лесов.
Состав и структура растительности ДПК были описаны ранее (Бородина, Кантор, 2004; Бородина, Бородин, 2007). Отметим, что растительность иллюстрирует высокую связь с рельефом, в т.ч. и как адаптацию к затоплениям поймы. Если верхняя часть ДПК покрыта в основном ассоциациями сосновых лесов, то в прирусловой, центральной и притеррасной частях поймы сообществами хвойных и широколиственных лесов с участием хвойных пород покрыты высокие, хорошо дренированные останцы и гривы. Хвойные представлены в основном ассоциациями ельников и редко сосняков, широколиственные - ассоциациями липняков и дубняков. На этой ступени на небольших участках луговых полян, возникших на месте сведенных лесов, распространены манжеткодушистоколосковая, тимофеечно-васильковая, васильково-ежево-клеверно-манжетковая и др. ассоциации. В низинах развиваются в основном осоковые болотные ассоциации.
Гривы среднего уровня покрыты ассоциациями коренных осинников, березняков и лугов. На низких гривах центральной поймы и в понижениях преобладают ассоциации липняков, а в притеррасной части - черноольшаников. На переходных участках от средних к нижним уровням высот распространены пойменные луга, которые могут быть отнесены к ассоциациям: двукисточниково-подмаренниково-кострецовая, таволгово-двукисточниковая, василистниково-таволгово-двукисточниковая и др.
На самой нижней ступени поймы небольшими, узкими полосами вдоль современного и старого русел р. Вятка размещаются ассоциации осокорников и кустарниковых ивняков. Последние встречаются небольшими участками в области прирусловых валов, в межгривных понижениях и по берегам озер. Здесь же за прирусловым валом сохраняются участки с естественными луговыми ассоциациями, представленными остроосочниковыми осоковыми, двукисточниково-осоковыми, таволгово-осоковыми и осоково-василистниково-
тысячелистниковыми. Близ водоемов и в них выделено 9 прибрежно-водных ежеголовниково-болотницево-жерушниковыми, рдесто-ежеголовниковыми и др.
ассоциаций. Отмечено 14 водных ассоциаций, в т. ч. роголистниково-кубышковые, кубышковые, роголистниково-ежеголовниково-кубышковые, ряс-ково-телорезовые, стрелолистово-ежеголовниково-роголистниковые, телорезо-вые.
В целом, растительный покров поймы прошел отбор на затопления, и сук-цессионных смен под влиянием затоплений в сообществах не происходит.
Сукцессионные процессы отражаются на 11 ППП: №18. Дубняк чино-подмаренниково-снытьево-клеверный, №19. Вязо-липняк страусниково-крапивный, №20. Полевице-васильково-клеверная, №21. Липняк хвощево-снытьево-крапивный, №22. Осокорник кострецово-ежевично-крапивный, №23. Ельник хвощево-кисличный, №25. Сосняк кисличник, №26. Осинник снытьевый, №28. Ассоциация Васильково-лютиково-злаковая, №29. Линейный трансект, ассоциации Клеверно-веронико-лисохвостовая, №30 Веронико-лисохвостовая, №31 Осоко-двукисточниково-лисохвостовая.
Животное население. (П.Л. Бородин и др., см. п. 3.1). На данном участке ДПК по видовому составу и обилию во многих систематических группах преобладают виды (и группы видов), связанные в своем распространении с лесными местообитаниями и расположенными в них водоемами, сырыми и заболоченными участками.
Важное значение приобретает и способность переносить затопления -поймостойкость. Одной из наиболее уязвимых групп животных по отношению к периодическим затоплениям являются млекопитающие, 12 видов которых не способны менять наземный ярус на древесный и плохо плавают, они заблаговременно откочевывают или спасаются на островах суши, плавающих предметах, остожьях и пр. Виды относительно легко переживающие затопления в местах своего обитания, представлены тоже 12-ю плавающими и одновременно лазающими видами (в т.ч. 9 специализированными полуводными видами). Формирование фауны мелких наземных млекопитающих под влиянием разливов показано Д.П. Бородиным (2008а,б. и др.). Среди птиц у большого числа видов обнаруживается высокая приспособленность (и специализация) к прибрежноводному образу жизни, которая демонстрируется на уровне от видов до семейств и отрядов. Из бесхвостых амфибий в пойме наиболее обильны хорошо плавающие лягушки, серые жабы редки, рептилии представлены отличными пловцами -ужами, гадюки и ящерицы встречались реже. Среди беспозвоночных животных распространены и типично водные формы и более или менее тесно связанные с водной и прибрежной средой. К редким в ДПК относятся также виды, связанные с водоемами и водно-болотными сообществами.
3.3. Показатели обилия компонентов комплексного биоценоза. Этим общим названием характеризуются количественные показатели значительности видов в ДПК: интенсивности плодоношения, урожайности, численности и биомассы.
3.3.1. Шляпочные грибы. Плодоношение. (ПМ 47,48. Е.Ю. Малинина, А.А. Патрушев) (табл. 18).
Таблица і 18. Оценка урожайности некоторых видов грибов
Вид Оценка урожая, балл Вид Оценка урожая
Белый гриб 1-5 Мухомор красный 2-5
Подосиновик 2-4 Рыжик сосновый 1-3
Подберезовик 3-5 Масленок 2-5
Лисичка 1-4 Волнушка 1-4
3.3.2. Семеношение и плодоношение сосудистые растений. (ППП 1,27, 4146. Е.Ю. Малинина) (табл. 19).
Таблица 19. Оценка величин семеношения и плодоношения сосудистых растений __________________________________________________________________
Год Урожайность, балл Год Урожайность, балл
Деревья Калина 2-4
Ель 2-4 Полукустарники
Сосна 2-4 Малина 2-5
Дуб 2-5 Ежевика 3-4
Липа 4-5 Полукустарнички и травяной покров
Береза 4 Черника* 3-5
Кустарники Брусника* 2-5
Рябина 2-5 Клюква* 2-4
Черёмуха 3-4 Костяника 2-3
Шиповник 3-5 Земляника*
Урожайность дуба, рябины и крушины ломкой, определенная равнялась, соответственно, 523.0, 525.5 и 104.8 кг/га, черники - 181, брусники -
933.3, клюквы 302.1 кг/га. Урожайность дуба (по сборам желудей опадоме-рами) при 5-балльном урожае оценивалась в 154-238 кг/га. Продуктивность кормов растительноядных животных была следующей: в пойменных лугах (5 650), ивняках (ветви - 176) и дубняках (плоды шиповника - 232, жёлуди -453), на водоразделе - на вырубках (ветви - 1 243), на клюквенных болотах и в лесных ягодниках - клюква - 380, брусника - 865, рябина - 525, черника -180, голубика - 168, черёмуха - 1 521 кг/га. Продуктивность фитомассы в воздушно-сухом состоянии на разнотравно-злаковом лугу составляла 5200, побегов деревьев и кустарников на вырубках - 626.4 , в лесу - 137 кг/га.
Фитомасса. (ППП 102-105. М.Г. Дворников). Сведения о запасах живой фитомассы в разных растительных сообществах в абсолютно сухом состоянии представлены в табл. 20.
Растительный отпад. (ППП 102-105. М.Г. Дворников). В сферу деструкции ежегодно поступает, где и накапливается, в различных биотопах ДПК следующие запасы созданной ранее продукции (табл. 21).
Таблица 20. Запасы живой фитомассы в разных растительных сообществах в абсолютно сухом состоянии______________________________________
Показатели, т/га Сосняк черничник Осинник высокотравный Луг разнотравнозлаковый
Фитомасса 219.68 184.44 5.26
Зелёные части: 4.1 3.7 -
хвоя (листья) 0.44 - 0.34
мхи 0.002 0.001
лишайники 0.65 0.5 3.3
травы -
древесина, сучья 145.0 134.0 -
кора 20.2 18.1 -
подрост 0.06 0.05 -
подрост 0.05 -
черника 1.2 -
Таблица 21. Запасы мертвой фитомассы в разных растительных сообществах в абсолютно сухом состоянии____________________________________
Показатели, т/га Сосняк черничник Осинник высокотравный Луг разнотравнозлаковый
Мертвая фитомасса
ветви 22.1 19.1 -
ветошь 0.08 0.03 0.36
отпад 4.2 6.8 -
подстилка. 0-5 см 7.2 0.86 1.26
подстилка. 5-15 см 14.4 1.3
3.3.3. Охотничье-промысловые млекопитающие. Численность по данным комплексных и специализированных учетов. Млекопитающие). (ПМ 49-55, 5661, ППП 62-68. М.Г. Дворников, И.Н. Дворникова) (табл. 22).
Таблица 22. Численность промысловых животных по данным комплексных и специализированных учетов_____________________________________________
Вид Численность, экз. Вид Численность, экз.
Лось 28-76 Норки 15-90
Кабан 26-108 Выдра 1-3
Волк 3-5 Барсук 8-12
Лисица 19-26 Ласка 4
Енотовидная собака 8-9 Медведь 4-10
Г орностай 8-41 Рысь 1-4
Куница 11-49 Заяц- беляк 11-289
Норки 15-90 Белка 13-155
Выдра 1-3 Бобр 171-288
Барсук 8-12 Ондатра 40-1223
Ласка 4 Крот 316-1610
3.3.4. Мелкие грызуны и насекомоядные(ПЛЛ 1-16. П.Л. Бородин, Д.П. Бородин) (табл. 23).
Таблица 23. Численность мелких млекопитающих в разных типах сообществ________________________________________________________________
Мелкие млекопитающие Сосняки на боровой террасе Незаливаемые пойменные леса Заливаемые пойменные леса Прирусловые луга Средняя
Экз./100 лс. 1.5 10.5 11.3 5.9 7.3
3.3.5. Амфибии и рептилии (ПМ 56-61. Д.П. Бородин) (табл. 24).
Таблица 24. Численность и встречаемость амфибий и рептилий
Вид Число учтенных особей Встречаемость, экз. / 1 км
1 2 3
Амфибии
Боровая часть (длина маршрутов 41 200 м)
Остромордая лягушка 91 2.2
Пойменная часть (длина маршрутов 107 200 м)
Остромордая лягушка 1294 12.1 (6.7-17.7)
Травяная лягушка 2 0.01 (0-0.5)
Серая жаба 3 0.03 (0-0.3)
Окончание табл. 24
1 2 3
Рептилии
Боровая часть (43 750 м)
Уж обыкновенный 283 6.5 (2.6-9.8)
Г адюка 17 0.4 (0.1-0.8)
Ящерица живородящая 33 0.7 (0.2-1.2)
Ящерица прыткая 13 0.3 (0-0.6)
Пойменная часть (46200)
Уж обыкновенный 49 1.1 (0.6-1.6)
Ящерица живородящая 2 0.04 (0-0.2)
Рыбы. (ПВ 69-77. Ю.М. Лисенков, Е.Ю. Малинина, А.А. Патрушев). Численность на 10 сете-дней (табл. 25).
Таблица 25. Колебания численности рыб
Вид Пределы колебаний численности Вид Пределы колебаний численности
Щука 0-12.5 Карась серебряный 0-1.7
Лещ 0.3-10.0 Синец 0-6.2
Окунь 0.7-13.1 Сопа 0-0.03
Ерш 0-3.7 Плотва 0.3-10.4
Густера 0-0.52 Красноперка 0.1-3.9
Язь 0-2.2 Чехонь 0-0.07
Карась золотой 0 - 0.07 Жерех 0-1.7
4. МОНИТОРИНГ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ И СИСТЕМЫ ДПК
На территории, ставшей ОЗ, пики хозяйственной деятельности, оказавшие существенное в той или иной мере продолжительное влияние на все компоненты в т.ч. и ООПТ были отмечены в 1930-50, 1950-60 и 1970-90-е годы. В 1930-50-е годы прошлого века на боровой террасе Вятки, велась вырубка леса при организации Вишкильского военного полигона Союзного значения. Позднее перекопанный и вытоптанный пустырь под местным названием «Полигон» был искусственно облесен сосной, к настоящему времени он покрыт культурами сосны 60летнего возраста. После объявления его ОЗ заповедника рубки старых лесов были ограничены, но под разными предлогами продолжались до 2006 г. В 1970-90-е гг. в с. Боровка функционировал крупный животноводческий, в основном птицеводческий, комплекс, который потреблял ежедневно до 70 тонн растительной массы. Для обеспечения её велись распашка пойменных лугов и внесение в почву азотсодержащих удобрений.
В 1950-60-е годы на участке, ставшем ООПТ, существовал Нургушский заказник, который недолгое время служил опытной базой ВНИИОЗ им. проф. Б.М. Житкова, на которой велись работы по обогащению местной охотничьей фауны, в т.ч. и по обогащению кормовых ресурсов. Кроме этого до организации заказника велась ограниченная пастьба скота, выборочные вырубки отдельных деревцев дуба и вяза для ободного производства и выкашивание лугов. По плану внутриобластного расселения ценных охотничьих животных на данной территории в 1951 и 1975 гг. были выпущены 286 особей ондатры, в т.ч. 16 - черного окраса, в 1954 г. выпустили 28 особей бобров и 90 енотовидных собак, в 1959 г. были вселены 93 выхухоли; американская норка сюда проникла сама. Современные состав и численность охотничьих видов приведены выше, в табл. 22.
Вселенцы - ондатра, бобр, енотовидная собака и американская норка вошли в состав местных биоценозов и существуют с присущей им численностью, что относится и к выхухоли, ставшей редким их членом. После 1966 г. выхухоль в учет не попадала. Оценка бонитета пойменных водоемов по Л.П. Бородину (1960) указывает на относительно невысокое качество среды обитания выхухоли
- не выше 2-6 баллов из 12. Без сомнения свою роль играл и массовый нерегулируемый массовый сетной лов рыбы. Европейская норка стала редкой. Высаженные в 1961 г. в оз. Кривом и Нургуш, соответственно, 1790-1792 и 8-10 саженцев дальневосточного риса (Zizania latifolia fGriseb.) Stapf ) дали в 1962 г. в заливах
оз. Кривое - Лопата и Бокалово 7-8 тысяч стеблей, высотой 70-80 см (до 120 см). Но к 2004 г. в местах интродукции этот вселенец практически исчез. Проводившаяся здесь до 1952 г. ограниченные пастьба скота и выборочные вырубки отдельных деревцев дуба и вяза, не оказали заметного влияния на растительный покров поймы. На выкашиваемых вторичных луговых полянах идут демутаци-онные сукцессии растительности через стадию ивняков.
Тесно связанные с Вяткой экосистемы заповедника испытывают негативное влияние промышленных, сельскохозяйственных и пр. организаций, а также возможных последствий хранения и уничтожения боевых ХОВ в близлежащем арсенале. Занос чуждых видов растений происходит в результате перемещений по ООПТ сена, стройматериалов, рейдов работников службы охраны, посетителей ООПТ и естественным путем расселения по долине Вятки. К 2005 г. во флоре охраняемого ДПК отмечен 21 вид растений из групп уже натурализовавшихся, заносных и дичающих из культуры (Тарасова, 2005). Захламленность ООПТ бытовым мусором особенно плавающими изделиями из пластика, а также брошенными здесь предметами, вырастает в важную проблему ООПТ и ОЗ. Так, в заливаемом пойменном лесу на площади 300 кв.м. П.Л. Бородиным были обнаружены следующие предметы, занесенные сюда посетителями и во время разливов р. Вятка (табл. 26).
Таблица 26. Предметы, занесенные на территорию пойменного леса посетителями и во время разливов р. Вятки_______________________________________
Предметы Количество
Стеклянные бутылки (целые и битые) 9
Пластиковые бутылки 1.5 л 7
Стеклянная банка майонезная 1
Стеклянная банка 1 л 1
Кусок плоской резины от камеры колеса автомобиля 0.5 кв. м. 1
Обрывки полиэтиленовой пленки от 0.1 до 1 кв. м. 8
Полиэтиленовая канистра 5 л 1
Кирпичи, обвязанные веревками (грузила для сетей) 7
Спрятанные сетные снасти (верши) 4
Ласта пластмассовая 1
Рукавица рабочая 1
Всего предметов 41
Не менее важно, что на ООПТ и пойменную часть ОЗ со стоком р. Вятка и господствующими ветрами поступают, накапливаются здесь и перемещаются по трофическим цепям химические элементы, отнесенные к 1-3 классам опасности для человека. Содержание микроэлементов, указанное М.Г. Дворниковым в комплексном биогеоценозе, мг/кг по классам опасности (табл. 27).
Таблица 27. Содержание микроэлементов, указанное М.Г. Дворниковым в комплексном биогеоценозе, мг/кг по классам опасности
Элемент /Класс опасности Почва Фитомасса
ПДК, мин / макс Подстилка ей С О Мёртвый травостой Живой травостой к Лишайники Древесина с корой Мелкие ветви, хвоя листья
Боровая часть ДПК
хвойные леса старой поймы
Ш / 1 0.88 0.044 0.012 0.033 0.013 0.32 0.03 0.019 0.013
2.1
Cd / 1 0.3 0.24 0.09 0.04 0.1 0.03 - 0.26 0.04
Аз/ 2 Слабое присутствие. не обнаружен
РЬ / 2 17.1 5.1 0.6 0.6 4.2 2.0 2.5 0.35 0.55
30.0
Мп/ 3 408.9 902.2 174.2 101.6 250.3 145.4 - 46.1 63.0
1000.0
Си/ 3 8.35 6.1 6.9 4.4 4.7 5.5 6.1 3.4 3.8
55.0
Zn/ 3 38.47 38.8 65.6 45.1 39.9 92.7 21.3 41.0 53.3
100.0
Пойменная часть ДПК
елово-широколиственные леса
Ш / 1 0.06 0.055 0.016 0.032 0.016 0.02 0.03 0.02 0.27
2.1
Cd / 1 0.37 0.57 0.09 - - 0.05 0.1
Аз / 2 0.1 0.05 Слабое присутствие, не обнаружен
2.0
РЬ / 2 12.3 4.4 0.3 0.9 0.55 0.34 0.49
30.0
Мп/ 3 592.8 612.3 153.2 - - 54.9 9.5 83.1 124.7
1000.0
Си/ 3 11.7 11.1 7.4 10.2 - 3.6 5.9
55.0
Zn/ 3 42.8 59.5 64.8 76.8 19.4 67.1 60.2
100.0
пойменные луга
Ш / 1 0.027 0.025 0.012 0.008 -
2.1
Cd / 1 0.24 0.22 0.025 0.02 0.07
Аз/ 2 0.05 0.1 Слабое присутствие, не обнаружен
2.0
РЬ / 2 6.1 4.3 4.9 0.6 1.8 -
30.0
Примечание: средние содержания ртути - 0.074; мышьяка - 1.0; свинца - 7.0; марганца -400.0; цинка - 16.0; меди - 1.0 мг/кг в осадочных породах и песчаниках; содержание данных элементов в почвах с глинистым составом, - значительно выше, в частности, мышьяка - 5.0 и выше. В составе весенних наносов в лугах содержатся Ш - 0.02; Cd -0.51 и РЬ - 10.1 мг/кг.
Список литературы
Агроклиматический справочник по Кировской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 212 с.
Бородин Д.П. Характерные черты и особенности населения мелких млекопитающих долины средней Вятки в системе речных долин Средневолжского бассейна // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития. Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (25-27 ноября 2008 г.). Киров, 2008а. Вып. 6, часть 1. С. 163-166.
Бородин Д.П. К оценке общности населения мелких млекопитающих долины средней Вятки и речных долин Средневолжского бассейна // Там же. Киров, 2008б. Вып. 6. часть 1. С. 166-169.
Бородин Л.П. Сборник инструкций по охране и воспроизводству поголовья выхухоли // Тр. Воронежского заповедника. Воронеж, 1960. Вып. 11.
Бородина Н.В., Кантор Г.Я. Оценка биоразнообразия лесной растительности государственного природного заповедника «Нургуш» в Кировской области // Вестник Ин-та биологии Коми НЦ УрО РАН. № 10(84). 2004. С. 29-37.
Бородина Н.В., Бородин П.Л. Государственный природный заповедник «Нур-гуш» и его охранная зона // Леса Кировской области. Гл. 16. Особо охраняемые природные территории. В кн. Киров, 2008. С. 332-344.
Бородин П.Л. Особо охраняемые природные территории: цель или средство? // Научные труды ГПЗ Присурский. Материалы 1 межрегиональной бассейновой научнопрактической конференции «Изучение природы и биоразнообразия Присурья» (26-28 марта 1998 г.). Чебоксары, 1999. Т. 1. С. 116-122.
Бородин П.Л. О необходимости оптимизации размеров и структуры заповедника «Нургуш» // Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства: Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 80-летию ВНИИОЗ. Киров, 2002. С. 157-159.
Бородин П.Л. Система особо охраняемых территорий - необходимый компонент регионального мониторинга // Региональный экологический мониторинг: научный и образовательный аспекты». Материалы Всероссийской научно-практической конференции (9-10 октября 2002 г.). Киров, 2002. С. 286.
Бородин П.Л. О состоянии территориальной охраны природы в Кировской области (между прошлым и будущим) // Особо охраняемые природные территории Республики Татарстан. Материалы II научно-практической конференции (май 2002 г.). Казань, 2002. С. 72-76.
Бородин П.Л. О роли ООПТ в сохранении ландшафтного разнообразия Кировской области // Современное состояние, антропогенная трансформация и эволюция ландшафтов востока Русской равнины и Урала в позднем кайнозое. Материалы межрегиональной научной конференции (13-15 мая 2008 г.). Киров, 2008. С. 72-78.
Бородин П.Л., Бородин Д.П. Выхухоль в бассейне Средней Вятки // Материалы научной сессии, Кировский филиал АЕ РФ, Вятское региональное отделение РАЕН. Киров, 2001. С. 151-152.
Быстракова Н.В. Таксономическое и генетическое разнообразие мелких млекопитающих Среднего Поволжья: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М., 2000. 24 с.
Геоботаническое районирование Нечерноземья европейской части РСФСР. Л.: БИН АН СССР, 1989. 63 с.
Жуйкова И.А., Прокашев А.М. Обзор истории развития растительного покрова бассейна и долины Средней Вятки в позднем плейстоцене и голоцене // Актуальные проблемы природопользования. Материалы 6-й научно-практической конференции (1-3 августа 2000 г., г. Кирово-Чепецк). Кирово-Чепецк: 2000. С. 68-70.
Летопись природы ГПЗ «Нургуш». (Рукописи заповедника «Нургуш»): кн. 1. Боровка, 2000. 307 с.; кн. 2. Боровка, 2002. 186 с.; кн. 3. Боровка, 2002. 157 с.; кн. 4. Боровка, 2002. 254 с.; кн. 5. Боровка, 2002. 180 с.; кн. 6. Боровка, 2002. 236 с.; кн. 7. Боровка, 2003. 237 с.; кн. 8. Боровка, 2004. 282 с.; кн. 9. Боровка, 2006. 294 с.
Материалы ГМС по ст. Котельнич Верневолжского УГКС. Рукопись ГМС. Ниж-
ний Новгород, 1994-2004. 186 с.
Методические рекомендации по размещению, территориальной организации и оформлению документации стационаров в государственных заповедниках. М.: Наука, 1987.
Проект организации и развития лесного хозяйства Котельничского мехлесхоза Кировского лесохозяйственного территориального производственного объединения мЛх РСФСР. Таксационное описание. Воронеж, 1991. Т. 3. Кн. 1, 2. 683 с.
Проект организации и ведения лесного хозяйства госзаповедника «Нургуш» комитета природных ресурсов по Кировской области Министерства природных ресурсов Российской Федерации. Таксационное описание. МПР РФ. ФГУП «Воронежлеспроект. Воронеж, 2003. Т. 3. 179 с.
Прокашев А.М., Бородина Н.В., Тертычная Т.В. Состав, возраст и устойчивость пойменных отложений ГПЗ «Нургуш» (Кировская область). География на рубеже веков: проблемы регионального развития. Материалы международной научной конференции (22-25 сентября 1999 г.). Курск, 1999. С. 205-206.
Прокашев А.М., Кузницын М.А. Циклы эрозии и формирование долины Средней Вятки в районе ГПЗ «Нургуш» Актуальные проблемы природопользования. Материалы 6-й научно-практической конференции 1-3 августа 2000 г. Кирово-Чепецк: 2000.
Прокашев А.М., Жуйкова И.А, Пахомов М.М. История почвенно-растительного покрова Вятско-Камского края в послеледниковье. Киров, 2003. 143 с.
Соколов В.Е., Филонов К.П., Нухимовская Ю.Д, Шадрина Г.Д. Экология заповедных территорий России. М.: Янус-К, 1997. 576 с.
Соколов В.Е., Пузаченко Ю.Г., Базилевич Н.И., Гунин П.Д. Принципы организации и программа экологического мониторинга в биосферных заповедниках // Теоретические основы и опыт экологического мониторинга. М.: Наука, 1983. С. 222-231.
Тарасова Е.М. Сосудистые растения государственного природного заповедника «Нургуш». Конспект флоры. Киров, 2005. 163 с.
Филонов К.П., Нухимовская Ю.Д. Летопись природы в заповедниках СССР (методическое пособие). М.: Наука, 1985. 143 с.
