CC BY
95
В заключение следует отметить, что для всех почв бассейна реки Каракол характерно наличие в почвенном профиле карбонатов. Это относится даже к таким типам как бурые лесные, которые изначально считаются кислыми почвами [2, 3]. Но особое удивление вызывает присутствие в структуре
почвенного покрова исключительно сухостепного типа почв — каштановых.
Работа написана при поддержки Интеграционного Проекта 16.14
Библиографический список
1. Черных, Д.В. Проект функционального зонирования Онгудайского района Республики Алтай / Д.В. Черных, Д.В. Золотов // Мир науки, культуры, образования. - 2008. - № 1 (8).
2. Вальков, В.Ф. Почвоведение / В.Ф. Вальков, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников. - М.: МарТ, 2006.
3. Ковриго, В. П. Почвоведение с основами геологии / В.П. Ковриго, И.С. Кауричев, Л.М. Бурлакова. - М.: Колос, 2000.
Статья поступила в редакцию 01.12.09
УДК 585.55
Е.Ю. Зарубина канд. биол. наук, с.н.с. ИВЭП СО РАН, E-mail: [email protected];
М.И. Соколова асп. ИВЭП СО РАН, E-mail: [email protected];
Д. Ю. Гаськов студ. Новосибирского гос. ун-та, E-mail: [email protected]
СОСТАВ И СТРУКТУРА ФЛОРЫ РАЗНОТИПНЫХ ОЗЕР СТЕПНОЙ И ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОН ОБЬ-ИРТЫШСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (В ПРЕДЕЛАХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ)
В работе представлены результаты таксономического анализа флоры 14 разнотипных озер степной и лесостепной зон юга Обь-Иртышского междуречья. Показано, что минерализация воды оказывает непосредственное влияние на состав и структуру флоры. На основе классификаций А.А. Смиренского на исследованных озерах выделено три типа зарастания.
Ключевые слова: макрофиты, разнотипные озера, Обь-Иртышское междуречье, Кулунда, Касмала.
Закономерностям формирования состава и структуры растительности водных экосистем в литературе в последнее время уделяется пристальное внимание. Однако сведения об особенностях флоры минерализованных озер, влиянии минерализации воды как одного из лимитирующих факторов на состав и структуру растительных группировок остаются немногочисленными [1-4].
В пределах территории Обь-Иртышского бассейна насчитывается более 38,8 тыс. озер с суммарной площадью до 31,4 тыс. км2. По солевому составу они самые разнообразные: от пресных до соленых. На долю соленых водоемов приходится около 10 % от общей площади. Они располагаются одиночно или группами среди степи либо вытянувшись в виде цепочек вдоль современных и древних речных долин. Основное количество их относится к средним и малым озерам с площадью от 2 до 20 км2. В пределах Алтайского края насчитывается до 11000 озер с площадью акватории боле 1 км2 [5;6].
Таблица 1
Таксономический состав макрофитов разнотипных озер степной и лесостепной зон Обь-Иртышского междуречья___________
Так- сон Пресные Солоноватые Соленые
аль фа- ги- по- га- лин бета -олиго-галин-ные бета- мезогалинные аль- фа- мезо- га- лин. ультрага- линные
Ледорезное Мельничное Б. Островное Батовое е о чно е о а е р е Пе .- .Г Песчаное Мостовое 1 Лена | Чернаково | е о в о гло У Кривое Горькое е о к О к нд у л Кул Малое Яровое Б. Яровое
Вод ное яд- ро
Cal- litri
tri- cha ceae
Cal- li- tric he her map hro diti- ca L. + +
Hyd roc hari tace ae
Hyd roch sris mor sus- ran ae L. + +
Stra tiote s aloi des L. +
Le mn ace ae
Lem na min or L. + + + + + + + + +
L. trisu + + +
la L.
L. turi onif era Lan dolt. +
Ny mp hae ace ae
Nup har lute a (L.) Smi th. +
Nym pha ea can dida J. Pres l. +
Pol ygo nac eae
Per- sica ca- ria am- phi- bia (L.) S.F. Gra y + + + +
Alis mat ace ae
Sagi ttari a nata ns Pall as +
Cha race ae
Cha ra sp. + + +
Nite lla sp. + + + + +
Cer ato phy llac eae
Cer atop hyll + + +
um dem ersu m L.
Hal ora gac eae
M. sibir icu m Ko m. + + +
Len tibu lari ace ae
Utri cula la- ria min or L. +
U. vulg aris L. + + +
Naj ada ceae
Nay as mar ina L. +
Pot amo geto nac eae
Po- ta- mo- ge- ton luce ns L. + + +
P. mac roca rpus Dob roch +
P. mar inus L. +
P. na- tans L. + +
P. pec- tinat na- tus + + + + + + + + + +
L.
P. per- folia lia- tus L. + + + + + +
P. pusi llus L. + +
P. prae long us Wul f. + +
P. vagi natu s Tur cz. + +
Zan nich ellia ceae
Zan nich elia palu stris L. +
Z. pe- dun cu- lata Ro- sen et Wa hlen b. +
npnS режно-водное ядро
Equ iset ace ae
Equ iset um fluvi atile L. + +
Alis mat ace ae
Alis ma bjor kqvi stii Tzv el. +
A.gr ami neu m Ley. + +
A. plan tago aqu atic a L. + + + +
Sagi ttari a sagi ttifo lia L. +
Api ace ae
Cic uta viro sa L. + +
Oen anth e aqu atic a (L.) Poir et +
Siu m latif oliu m L. + +
S. sisa roid eum DC. +
Ara ceae
Call a palu stris L. + +
Bra ssic ace ae
Rori ppa amp hibi a (L.) Bes ser + + +
But oma ceae
But omu s junc eus Tur cz. +
B. + + +
итЬ вїїаї из Ь.
Сур егас еае
Бої Ьозс Нов пиз таг іїіт из (Ь.) Ра11 а + + + +
Б. рїап ісиї пиз (Бш іаі.) Ego г. + + + + + +
Саг вх асиї а Ь. + + +
С. їазі осаг ра ЕИг И. +
С. nigг а (Ь.) Яеіс haгd + + +
С. ргви <іос урвг из Ь. + + + + +
С. гіра гіа Сиг ЬІ8. + +
С.ув зіса гіа Ь. + + +
Еїво сНа- гіз раїи їи- зїгіз (Ь.) Яое ш. еі БсИ иі! + +
Е. загв рїап + +
а 7іш еі.
Бсіг риз їаси зїгіз Ь. + +
Б. їа- Ьвг- пав топ їапі С.С. Ош еі. + + + + + + + + +
Ме пуа пШ асе ае
Мвп уапї Нвз їгі/о їіаїа Ь. +
Раг па^ іасе ае
Раг пазз іа раїи зїгіз Ь. +
Роа сеае
Agr озїіз зїої опі/ вга Ь. +
Оїу свгі а тах іта (Наг Іша п) Ноі. +
РНа їаго іСвз аги псіп асв из (Ь.) Яаи зсИе гІ. +
Phr ag- mite s aus- tra- lis (Ca v.) Trin . ex Steu d. + + + + + + + + + + + + +
Scol ochl oa fest uca cae (Wil ld.) Lin k + + + + +
Ran unc ulac eae
Ba- tra- chiu m rion ii (La gger ) Ny man +
B. diva rica tum (Sch rank ) Sch ur +
Calt ha palu stris L. + +
Ra- nun cu- lus repe ns L. + + + +
R. rept ans L. +
Scr oph ular iace
ae
Lim osel la aqu atic a L. + +
ti a ne . c li cr + +
Typ hac eae
Typ ha ang ustif olia L. + + + + + + + + + +
T. latif olia L. + + +
T. lax man ii Lep ech. + + + + + +
Несмотря на почти двухсотлетнюю историю ботанических исследований Кулундинской равнины флора минерализованных озер региона была предметом исследований лишь небольшого числа авторов [7-10]. Относительно неплохо изучены озерные системы, имеющие рыбопромысловое значение [11] или служащие модельными объектами в силу своего географического положения и ландшафтного строения [12; 13]. Цель данной работы - характеристика современного состояния флоры разнотипных озер степной и лесостепной зон Обь-Иртышского междуречья, а также оценка влияния минерализации воды на ее состав и структуру.
Материалы и методы. Исследования растительного покрова разнотипных озер Обь-Иртышского междуречья проводили в июле, сентябре 2008 г., июле, августе 2009 г. Все исследованные озера принадлежат Касмалинской (Ледорезное, Б. Островное, Горькое, Мельничное, Угловое) и Кулундинской (Батовое, Кривое, Чернаково, Мостовое, Горькое, Лена) речным системам. Озера Кулундинское, Большое и Малое Яровое относятся к области замкнутого стока Кулундинской низменности [14;15].
В результате полевых работ собрано около 300 листов гербарного материала, сделано 70 геоботанических описаний и 30 укосов фитомассы. Для более полного учета состава флоры и распространения отдельных видов по исследованному региону использованы литературные данные [7-9]. Полевые исследования и анализ материала проводили с применением стандартных методов [16-18].
Минерализация всех исследованных озер колебалась в пределах от 0,39 (оз. Ледорезное) до 200 г/дм3 (оз. М. Яровое) [19]. По степени минерализации, согласно классификации
О.П. Оксиюк с соавторами [20], все исследованные озера делятся на три группы: пресные (а-гипогалинные и в-олигогалинные), солоноватые (|3- и а-мезогалинные) и соленые (ультрагалинные).
Результаты и обсуждение. В 2008-2009 гг. в исследуемых озерах отмечено 69 видов макрофитов из 39 родов 23
семейств и 3 отделов: СЬагорИуІа, Equisetophyta и Magnolio-рИуІа (табл. 1). Из них: 2 вида харовых водорослей, 1 вид хвощевых, 66 видов цветковых. Наибольшим видовым разнообразием отличаются семейства Сурегасеае (12 видов), Ро1а-mogetonaceae (9), Яапипсиїасеае и Alismataceae (по 5). По 4 вида отмечено в семействах Аріасеае и Poaceae. Состав и соотношение ведущих семейств характеризует принадлежность флоры к той или иной ботанико-географической провинции, так как меньше всего зависит от площади и степени изученности исследуемой территории [21]. Присутствие осоковых и злаковых в спектре ведущих семейств характерно для флоры Алтайского края, где Poaceae и Сурегасеае занимают, соответственно, 2 и 3 позиции [10]. Однако во флоре исследованных водоемов семейство Сурегасеае, как правило, доминирует, а Poaceae занимает 2-4 позиции, что связано с гидрофильностью флоры, которая проявляется и в доминировании в таксономических спектрах всех водоемов семейств Potamogetonaceae и Typhaceae. Коэффициент семейственно-видового разнообразия для флоры в целом составляет 3,0. Семейств с числом видов выше среднего - 8, в их состав входит 44 вида или 63,8 % всей флоры.
Таксономическая структура флоры исследованных озер в значительной степени определяется минерализацией воды. Наибольшее видовое разнообразие макрофитов отмечено в пресных гипо- и олигогалинных озерах: 50 видов из 36 родов и 24 семейства. Несколько меньше видовое разнообразие сообществ в солоноватых в- и а-мезогалинных водоемах: 44 вида из 31 рода и 19 семейств. Наименьшее - в соленых ульт-рагалинных водоемах: 19 видов из 13 родов и 7 семейств.
В пресных озерах в состав ведущих по числу видов семейств в равной степени входят представители как водного, так и прибрежно-водного ядра. Таксономический спектр выглядит следующим образом: Potamogetonaceae (7 видов) -Сурегасеае (7), Poaceae (3) - Typhaceae (3) - Lemnaceae (3) -Аріасеае (3).
С повышением минерализации воды в солоноватых водоемах снижается видовое разнообразие за счет исчезновения таких семейств, как НуіігоЛагіїасеае, Nymphaeaceae, Сега^^уИасеае, Lentibulaгiaceae, не выдерживающих минерализацию свыше 1,3 г/дм3. Напротив повышается видовое разнообразие Сурегасеае, Alismataceae, Ranunculaceae, включающих как представителей водного, так и прибрежноводного ядра. В таких озерах спектр ведущих семейств флоры видоизменяется: Сурегасеае (7 видов), Potamogetonaceae (6), Alismataceae (4) - Ranunculaceae (4), Poaceae (3) - Typhaceae
(3) - Apiaceae (3).
При дальнейшем повышении минерализации воды во флоре озер доля гидрофильного компонента уменьшается с 52 до 5,3 %, а число прибрежных видов напротив возрастает с 28 до 73,7 % от общего числа видов. В соленых озерах в таксономическом спектре флоры доминируют представители прибрежно-водного ядра: Сурегасеа (8 видов), Poaceae (3), Турїіа-сеае (3).
Таким образом, при увеличении минерализации воды происходит не только обеднение видового состава флоры, но и снижение ее гидрофильности, то есть уменьшения доли водных видов и увеличение прибрежно-водных (рис. 1).
На основе классификаций А. А. Смиренского в модификации А.Г. Поползина [5] для озер юга Обь-Иртышского междуречья, на исследованных озерах выделено три типа зарас-таемости высшей водной растительностью:
1. Массивно-зарослевый тип. Заросли имеют вид крупных массивов, покрывающих значительные площади водоема.
В этих озерах широко развита погруженная растительность, представленная рдестами, роголистником, урутью, пузырчатками, кувшинковыми и др. Биомасса фитоценозов высокая, озера в целом характеризуется гиперфункцией фитоценозов (озеро Ледорезное и Мельничное Мамонтовский р-н).
Библиографический список
1. Лукина, Л.Ф. Физиология высших водных растений / Л.Ф. Лукина, Н.
2. Поляков, П.П. К биологии растений степного Казахстана // Ботаничес
2. Займищный тип. Характерная особенность этих озер -их бессточность и мелководность. Зарастание интенсивное, при этом господствующая роль принадлежит тростнику. Погруженная растительность охватывает значительную часть акватории, и суммарные площади зарастания составляют до 40 %. Для займищного типа зарастания характерна мозаичность строения растительного покрова. Такой тип отмечен на озере Большом Островном (Мамонтовский р-н), Мельничном (Ребрихинский р-н), Мостовом (Завьяловский р-н).
3. Бордюрный тип характерен для большинства озёр, имеющих развитую литораль и относительно глубоководную зону. К такому типу зарастания относятся оз. Горькое-Перешеечное (Егорьевский р-н), Угловое (Волчихиский р-н), Лена (Баевский р-н), Чернаково и Кривое (Завьяловский р-н), Кулундинское. Чаще всего бордюр образован тростником, реже - рогозом узколистным или камышом Табернемонтана. Этот тип зарастания подчеркивает более жесткие условия развития водной растительности, наличие целого ряда ограничивающих факторов.
минерализация, г/дм3
Рис. 1. Изменение видового разнообразия водного ядра флоры разнотипных по минерализации озер Обь-Иртышского междуречья
Выводы
1. В исследуемых озерах отмечено 69 видов макрофитов из 39 родов, 23 семейств и 3 отделов. По видовому разнообразию доминировали семейства Сурегасеае, Potamogetonaceae, Ranunculaceae и Alismataceae, что характерно для флоры Алтайского края в целом. Гидрофильный характер флоры проявляется в доминировании в таксономическом спектре таких семейств, как Potamogetonaceae, Alismataceae, Typhaceae.
2. Состав и структура флоры исследованных озер в значительной степени определяется минерализацией воды. Наибольшее видовое разнообразие макрофитов обнаружено в пресных гипо- и олигогалинных озерах (50 видов из 24 семейств), наименьшее - в соленых ультрагалинных (19 видов из 7 семейств).
3. При увеличении минерализации воды происходит не только обеднение видового состава флоры, но и снижение ее гидрофильности (уменьшение доли водных видов и увеличение прибрежно-водных).
4. На основе классификаций А.А. Смиренского и А.Г. Поползина, на исследованных озерах выделено три типа за-растаемости: массивно-зарослевый, займищный, бордюрный тип. На большинстве озер отмечен бордюрный тип зарастания.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 08-05-98019-р_сибирь_а и Программы президиума РАН (проект 16.14).
Н. Смирнова. - Киев, 1988. кий журнал. - 1952. - №5.
3. Свириденко, Б.Ф. Растительность водоемов Северного Казахстана // Ученые записки Биологического факультета ОмГПУ: Сб. науч. трудов. -Омск: Изд-во ОмГПУ, 1997. - Вып.2. - Ч. 1.
4. Костин, В.А. О влиянии минерализации воды на распределение макрофитов в водоемах долины реки Или и озера Балхаш // Вторая Всесо-юзн. конф. по высшим водным и прибрежно-водным растениям. - Борок, 1988.
5. Поползин, А.Г. Озера юга Обь-Иртышского бассейна (Зональная комплексная характеристика). - Новосибирск: Зап.-Сиб. Книжное изд-во, 1967.
6. Савченко, Н.В. Озера южных равнин Западной Сибири. - Новосибирск, 1997.
7. Дурникин, Д.А. Конспект флоры озёр Кулунды // Флора и растительность Алтая. Труды Южно-Сибирского ботанического сада. - Барнаул: Изд-во АГУ, 2001. - Т. 6. - Вып. 1.
8. Зарубина, Е.Ю. Флора соленых озер Кулундинской равнины (юг Западной Сибири) / Е.Ю.Зарубина, Д.А. Дурникин // Сибирский экологический журнал. - 2005. - №2.
9. Хрусталева, И. А. Конспект флоры Кулунды // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. - Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2000. - Вып. 6.
10. Силантьева, М.М. Флора Алтайского края: Анализ и история формирования // дисс... д-ра биол. наук. - Барнаул, 2008.
11. Водоёмы Алтайского края: биологическая продуктивность и перспективы использования / Л.В. Веснина, В.Б. Журавлёв, В.А. Новосёлов [и др.] - Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН, 1999.
12. Золотов, Д.В. Конспект флоры высших сосудистых растений / Д.В. Золотов, М.М. Силантьева // Река Барнаулка: Экология, флора и фауна бассейна. - Барнаул, 2000.
13. Золотов, Д. В. Конспект флоры бассейна реки Барнаулка. - Новосибирск: Наука, 2009.
14. Абрамович, Д.И. Воды Кулундинской степи. - Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1960.
15. Никольская, Ю.П. Процессы солеобразования в озерах и водах Кулундинской степи. - Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1961.
16. Белавская, А.П. Высшая водная растительность // Методика изучения биогеоценозов внутренних водоёмов. - М.: Наука, 1975.
17. Белавская, А. П. К методике изучения водной растительности // Всесоюзн. науч. конф. по высшим водным и прибрежно-водным растениям: Тез. докл. - Борок, 1979.
18. Катанская, В.М. Методы изучения высшей водной растительности / В.М. Катанская, И.М. Распопов // Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
19. Безматерных, Д.М. Состав и структура зообентоса разнотипных озер степной и лесостепной зоны Алтайского края и факторы его формирования. Часть 1. Общие сведения / Д.М. Безматерных, О.Н. Жукова, Л.А. Долматова // Мир науки, культуры и образования. - 2009. - №2 (14).
20. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши/ О. П. Оксиюк, В. Н. Жукинский, Л. П. Брагинский [и др.] // Гидробиол. журн. - 1993. - Т. 29, - №4.
21. Малышев, Л. И. Современные подходы к количественному анализу и сравнению флор // Теоретические и методические проблемы сравнительной флористики: Матер. II рабочего совещания по сравнительной флористике (Неринга, 1983). - Л.: Наука, 1987.
Статья поступила в редакцию 01.12.09
УДК 631.438
А.В. Пузанов, д-р биол. наук, проф., зам. директора по научной работе ИВЭП СО РАН;
А.П. Ворожейкин, канд. геогр. наук, доц. географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова;
Ю.В. Проскуряков, с.н.с. географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, E-mail: [email protected].
ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТ ПАДЕНИЯ РАКЕТ В АРИДНЫХ ЛАНДШАФТАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА
За период 1991-2005 годы Географическим факультетом МГУ, совместно со специалистами КазНУ им. Аль-Фараби было проведено более 30 полевых экспедиций, обследовано более 100 мест падения ОЧРН и обработано более 10 тысяч проб. Предметом исследований явились объекты окружающей среды, загрязненные компонентами ракетного топлива и продуктами их трансформации территорий Центрального Казахстана. Основная масса проб была проанализирована фотоколориметрическим методом на содержание несимметричного диметилгидразина в лаборатории КазНУ им. Аль-Фараби. В работе также использовались современные физико-химические методы анализа: газовая хроматография с масс-спектрометрическим и пламенно-ионизационным детектированием, высокоэффективная жидкостная хроматография с диодно-матричным детектированием.
Ключевые слова: НДМГ, почвогрунты, ОЧ РН, окисление, почвы, растения, районы падения, аномалия, гептил, РКД, токсичные
вещества, поглотительная способность.
Исследование мест падения ОЧРН, расположенных в различных ландшафтно-геохимических условиях Центрального Казахстана, показало, что в большинстве случаев НДМГ не обнаруживается. В 20,6% случаев почвогрунты содержат НДМГ: на глубине 0-10 см - от 0,45 мг/кг до 184 мг/кг, в среднем составляя 18,05 мг/кг; на глубине 10-20 см - от 0,07 мг/кг до 50,7 мг/кг, в среднем составляя 7,21 мг/кг. В отдельных случаях, НДМГ был встречен на глубине 60-80 см, содержания которого здесь составили от 0,3 мг/кг до 9,7 мг/кг.
На рис. 1 приведен график устойчивости НДМГ в почвах мест падения ОЧРН в зависимости от времени, прошедшего после пролива КРТ на поверхность почвенного покрова. Снижение концентрации НДМГ происходит неравномерно во времени (рис. 1). Наиболее интенсивно процесс трансформации протекает в первые 1-2 года, далее - стабилизируется, уровни содержаний НДМГ выравниваются и сохраняются длительное время.
Анализ литературных источников [1-5] и результатов, полученных при обследовании мест проливов НДМГ, выявил следующие закономерности процессов устойчивости, трансформации и миграции НДМГ в почвах Центрального Казахстана:
• Окисление НДМГ в почве проходит через ряд по-
следовательных процессов, в результате которых образуются также токсичные вещества - ДМА, НДМА, ТМТ, формальдегид.
Годы после падения
Рис.1. Динамика НДМГ в почвах (0-15 см) мест падения ОЧРН
Качественный и количественный состав продуктов превращения НДМГ в почвогрунтах зависит, с одной стороны, от физико-химических свойств почвы и самого загрязнителя, с другой - от исходного содержания НДМГ, времени его контакта с почвой, сезонных климатических условий:
• В почвах наблюдается повышение стабильности НДМГ с ростом исходной концентрации.
