CC BY
43
УДК 581.52
Д. Н. Судницына, К. Б. Михайлова
ВЛИЯНИЕ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ ВОДЫ ПСКОВСКО-ЧУДСКОГО ОЗЕРА НА СТРУКТУРУ ФЛОРЫ ТАЛАБСКИХ ОСТРОВОВ
Колебания уровня воды, абсолютная амплитуда которых составляет в Псковско-Чудском озере 3м, приводят к ежегодному изменению береговой линии и появлению в маловодные годы обширных пляжей. Зарастание обнажившихся песчаных кос и отмелей на Талабских островах в маловодные 2006—2007 гг. привело к увеличению видового богатства флор и изменению соотношения эколого-ценотических групп. Таксономический список сосудистых растений увеличился на 24 вида и 2 семейства. Обнаружены новые виды для флоры всего Псковско-Чудского озера, среди которых Русгет Аауехсепх, включённый в Красную книгу Псковской области. В составе ценотических групп, кроме сорных, по значимости выделились прибрежные виды. Увеличилось число заносных (адвентивных) элементов, произошло интенсивное расселение экологически агрессивного Негас1еит яоя-по№ку1. Появление на пляжах плотных зарослей Phгagmites аш&аШ остановило процесс размыва островов и способствовало зарастанию крутых склонов.
Ключевые слова: острова, уровень воды, флора, зарастание
Трансграничное Псковско-Чудское озеро, являющееся четвёртым по площади озером в Европе, включает в себя 35 островов [9]. Больше всего островов находится в его южной части — Псковском озере, где они располагаются тремя группами [8]. Группа островов, расположенных вблизи восточного берега, недалеко от устья р. Толбы, называется Талабскими. Она состоит из трех островов, самый крупный из которых о. Белова, или Верхний (площадь 0,85 кв. км), второй — о. Залита, или Та-лабск, длина его с запада на восток — 1,5 км, ширина — 600 м. Между ними расположен маленький о. Талабенец (площадь 0,06 кв. км), который от о. Белова отделяется глубоким проливом, а от о. Залита — мелководным. Между о. Залита и восточным берегом Псковского озера также находится мелководный пролив. В годы с низким уровнем воды между этими островами и берегом образуются широкие песчаные косы [17].
Острова заселены (кроме о. Талабенец) и имеют богатую историю. Впервые они упоминаются в писцовых книгах XVI в. В феврале 1919 г. по решению Псковского губисполкома Талабск был переименован в остров им. Я. Я. Залита, а о. Верхний был назван именем И. С. Белова. Ян Яковлевич Залит после победы Октября был первым председателем рыбацкого Совета на островах, а Иван Сидорович Белов — членом комитета бедноты. Вместе с тремя товарищами замучены белогвардейцами в октябре 1918 г. [7]. В настоящее время в краеведческой литературе, в официальных документах и среди жителей используются оба названия островов.
Как примечательные природные объекты Талабские острова отмечены в Кадастре [3], а о. Верхний был объявлен комплексным памятником природы решением Псковского Облисполкома ещё 4.10.1979 г.
Природные особенности любых островов определяются их происхождением и климатическими условиями. Талабские острова сформировались в период отступа-
ния ледниковых масс и представляют собой фрагмент ледниково-аккумулятивного грядово-холмистого комплекса позднеплейстоценового возраста [15].
Климатические условия островов отличаются мягкой короткой зимой и наиболее длительным, тёплым и солнечным вегетационным периодом с пониженным количеством осадков. Как отмечает А. И. Слинчак [10], мезоклиматические параметры островов уникальны для Псковской области и выгодно отличаются оптимальным балансом тепла и влаги по сравнению с другими ландшафтами. Солнечного сияния здесь почти на 10 % больше, чем на юге области. Длительность безморозного периода увеличивается на 10—20 дней, сумма положительных температур воздуха — на 100-200°. Преобладают ветры южного и юго-западного направлений.
Интегральными показателями изменения климата на крупных водоёмах являются многолетние изменения количества воды, которые являются самой важной характеристикой водоёма. На Псковско-Чудском озере на протяжении многих лет работало много гидрологических постов, из которых к настоящему времени сохранились основных два: в Псковском озере на о. Залита (Талабск) и в Чудском в г. Муствеэ. Анализ многолетних данных позволил выявить циклический характер хода уровня воды продолжительностью 19 лет и 33 года. По измерениям на станции Муствеэ амплитуда среднегодовых колебаний уровня воды Псковско-Чудского озера составляет 1,5 м, а абсолютная 3 м [1].
Смена периодов высокой и низкой воды влияет не только на экологические условия озера, но и на состояние его берегов. При высоком уровне воды происходит их интенсивное разрушение, а при низкой — увеличение площади пляжей. Береговая линия озера в разные годы и даже в течение одного года постоянно смещается на сотни метров.
Впервые изучение растительного покрова островов проводилось в 1998— 2000 гг. [11, 13, 14]. Эти годы были многоводными, среднегодовые уровни варьировали от 222 до 238 см (табл. 1).
Таблица 1
Межгодовые изменения среднемесячных и годовых уровней воды в Псковском озере (водный пост на острове Залита, см БС), 1998—2016 гг.
Годы Месяцы Средне-
IV V VI VII VIII IX X годовые
1998 230 243 238 262 270 264 246 238
1999 279 304 271 241 207 186 170 222
2000 182 186 171 162 178 172 151 166
2005 241 256 260 235 205 182 165 212
2006 155 173 177 159 130 131 129 147
2007 219 215 208 184 163 147 141 175
2008 231 248 220 205 192 199 187 197
2009 245 256 243 229 209 193 196 222
2010 286 302 282 257 232 215 204 241
2011 245 281 258 233 202 182 159 208
2012 214 240 229 209 197 171 163 189
2013 204 260 248 231 215 189 165 203
2014 194 199 188 174 150 139 125 163
2015 143 154 174 207 206 195 174 159
2016 122 137 156 171 184 174 172 163
1956-2012 (средне-многолетние) 211 233 221 205 189 177 168 190
В 2006 и 2007 гг. уровень воды снизился до 147 и 175 см соответственно. На островах возникли обширные пляжи, обнажились песчаные косы, соединяющие острова Талабенец и Талабск и о. Талабск и восточный берег, и началось их интенсивное зарастание. В последующие годы они периодически заливались водой и снова обнажились с 2014 г.
В основу данной работы положены результаты наблюдений за зарастанием косы у о. Талабенец с 2007 г. и описание растительного покрова всех песчаных пляжей островов в 2016 г.
По данным 1998—2000 гг. в составе флор Талабских островов было выявлено 238 видов высших сосудистых растений, относящихся к 52 семействам, 169 родам. Как правило, чем больше площадь острова, тем большее число видов растений на его территории произрастает. На Талабских островах наибольшее число видов выявлено на самом крупном острове Верхнем — 188, на о. Талабск — 138, на о. Талабенец — 63 вида.
Видовое богатство островных флор во многом определяется также расположением островов, их близостью к материку, т.к. в зависимости от этого создаются разные условия для достижения островов диаспорами растений. В этом отношении о. Талабск находится в более выгодном положении, чем другие острова, но препятствием к заселению здесь является отсутствие местообитаний, подходящих для закрепления зачатков растений из-за высокой заселённости острова.
Проведённое в конце июня 2016 г. обследование обнажившихся в маловодные годы мелководий на Псковско-Чудском озере показало, что на Талабских островах обширные пляжи и косы к настоящему времени заросли прибрежно-водными и сорными видами, что, в свою очередь, привело к увеличению видового и ценотиче-ского разнообразия их флор. В целом флора Талабских островов увеличилась на 24 вида. Для локальных флор островов увеличение видового богатства выглядит следующим образом: флора о. Верхний увеличилась на 46 видов, о. Талабск — на 31 и о. Талабенец — на 20 видов.
Появились 2 новых семейства (Typhaceae и Cucurbitaceae), произошла некоторая смена мест, занимаемых 10 ведущими семействами. Сравнение с ведущими семействами флоры всей Псковской области [4] показало не только большое сходство с региональной флорой, но и существенные различия островных флор в первые годы исследования и в настоящее время (табл. 2).
Таблица 2
Сравнение положения (мест) ведущих семейств в локальных флорах островов _и региональной флоре_
Ведущие семейства Псковская обл. о. Верхний о. Талабск о. Талабенец
1998 г. 2016 г. 2002 г. 2016 г. 2002 г. 2016 г.
Asteraceae 1 1 1 1 1 1 1
Poaceae 2 2 2 2 2 2 2
Cyperaceae 3 - 7 - 7 - 7
Brassicaceae 4 4 4 5 4 4 5
Rosaceae 5 5 5 9 9 6 6
Fabaceae 6 6 6 4 5 5 4
Caryophyllaceae 7 3 3 3 3 3 3
Scrophulariaceae 8 9 8 - - 9 -
Ranunculaceae 9 - 9 8 10 10 10
Lamiaceae 10 7 10 7 6 7 9
Polygonaceae - 8 6 8 8 8
Apiaceae - 10 10
Как видно из данных табл. 2, первые два семейства сложноцветные (^егаев-ае) и злаковые (Роаееае) во всех сравниваемых флорах занимают одинаковое положение. Третье место во флоре Псковской области принадлежит семейству осоковые (Сурегаееае), которое на Талабских островах в прошлые годы в состав ведущих семейств вообще не входило. Здесь третье место с большим постоянством занимали и занимают гвоздичные (СагуоркуПаееае). Это вполне закономерно, учитывая особенности климата Талабских островов и экологию растений этого семейства (гвоздичные широко представлены в степях, полупустынях, пустынях, тундре и высокогорьях). Благодаря зарастающим пляжам, где гигрофильное разнотравье, куда входят осоковые, занимает довольно большие площади, в 2016 г. в островных флорах осоковые вошли в состав 10 ведущих семейств (место 7).
Наиболее близкой к региональной флоре оказалась флора о. Верхний (о. Белова) — те же 10 ведущих семейств, только места, занимаемые ими, несколько отличаются. Во флорах о. Талабск (Залита) и о. Талабенец в состав ведущих семейств вошли новые: семейства гречишные (Ро^опаееае) и зонтичные (Лргаееае), усилились позиции семейств, хорошо приспособленных к экстремальным условиям обитания, крестоцветных (Bгassiеaеeae) и бобовых (ГаЬаееае), что объясняется влиянием не только природных, но и антропогенных факторов. Такое соотношение семейств свойственно флорам городов и другим населённым территориям и свидетельствует о сильном воздействии антропогенных факторов на процессы формирования флор островов.
На заросших пляжах Талабских островов обнаружены новые для флоры Псковско-Чудского озера виды [12]. На пляже о. Верхний (северный берег) около зарослей тростника отмечен редкий прибрежный вид из сем. Сурегаееае — ситовник желтоватый (Руегеш Ааче8еет (Ь.) ЯешИепЬ.). Он включен в Красную книгу Псковской области [5]. На всех пляжах единично встречался кипрей железистосте-бельный (ЕрИоЬшт adenoеaulon Наш8кп) из семейства кипрейные (0nagгaеeae), а на о. Талабенец на песчаной косе обнаружен адвентивный вид из семейства сложноцветные (М1егаееае) тонколучник щетинистый (РНа1аего1оша stгigosum (МиеЫ. ех 1М1М.) Т2Уе1.).
Зарастающие пляжи Талабских островов явились новым местонахождением ещё одного краснокнижного вида из семейства осоковые — сыти бурой (Сурегш /шеш Ь.). Это однолетнее растение, в маловодные годы спорадически встречается на обнажённых отмелях восточного берега Псковско-Чудского озера. На о. Верхний этот вид произрастал на влажном песке вместе с ситовником желтоватым. Оба вида отличались миниатюрными размерами (4—6 см).
Вообще, миниатюрные размеры свойственны многим растениям не только обнажённых отмелей, но и других экотопов островов. Это явление отмечал еще в начале прошлого столетия один из первых исследователей островов А. И. Дзенс-Литовский [2]. По-видимому, причинами миниатюризации растений на островах являются природные особенности, создающие для растений экстремальные условия: преобладание теплого солнечного вегетационного периода с пониженным количеством осадков, бедные почвы, постоянные ветра и т. п.
Основную роль в зарастании обнажившихся отмелей на островах играет тростник южный (Phгagmites ашШШ (Сау.) Тпп. ех Б1еиёе1), который относится к основным эдификаторам прибрежной растительности всего Псковско-Чудского озера [18]. Заросли тростника располагаются по урезу воды, окружая острова со всех сторон. Только небольшие участки пляжей на южных берегах пока лишены
растительности. Имеющиеся свободные пространства между зарослями тростника и крутыми склонами островов заселили однолетние и многолетние сорные виды: бодяк щетинистый (Cirsium setosum (Willd.) Bess.), осот полевой (Sonchus arvensis L), сушеница топяная (Gnaphalium uliginosum L), дивала однолетняя (Scle-ranthus annuus L.) и др. На о. Верхний самым обильным оказался мелколепестник канадский (Conyza eanadensis (L.) Cronq.). Вблизи коренных берегов доминировали лугово-опушечные и прибрежно-луговые растения: льнянка обыкновенная (Linaria vulgaris Mill.), клевер розовый (Trifolium hybridum L.), осока чёрная (Carex nigra (L.) Reichard.), ситник арктоальпийский (Juncus alpinoarticulatus Chaix) и др.
Таким образом, маловодные годы способствовали не только повышению флористического разнообразия Талабских островов, но и привели к изменению соотношения эколого-ценотических групп. Если в прошлые годы преобладали сорные (32-44 %) и лугово-опушечные (23-31 %) виды, то в 2016 г. — прибрежные (при-брежно-водные, прибрежно-луговые, прибрежно-сорные) (36-60 %) и сорные (1428 %) (табл. 3).
Таблица 3
Соотношение ценотических групп в составе флор Талабских островов (в %)
Ценотические о. Верхний о. Талабенец о. Талабск
группы [16] 1998 2016 1998 2016 2000 2016
Опушечно-луговые, луговые 30,8 6,9 29,3 95 23,3 16
Опушечно-лесные, лесные 22,9 6,9 24 - 4,2 8
Прибрежные 8,5 60,3 31,7 61,9 20,0 36
Сорные 32,3 13,8 34,2 23,8 44,2 28
Культурные, одичавшие 55 12,1 24 4,8 8J 12
Итого 100 100 100 100 100 100
Увеличилось число культурных одичавших, особенно на о. Верхний (12%). Среди них на этом острове впервые выявлен в 2016 г. борщевик Сосновского (Her-acleum sosnowskyi Manden.). Два нецветущих растения обнаружены на северовосточном берегу между зарослями тростника и крутым склоном. На о. Талабск этот вид встречался на свалках уже в 2000 г., а о. Талабенец в настоящее время полностью занят зарослями этого экологически агрессивного и опасного для здоровья людей вида. Сок листьев борщевика токсичен из-за накапливающихся в растении фотодинамически активных фуранокумаринов, которые при попадании на кожу могут вызвать фотохимический ожог [1].
Повышение видового разнообразия за счёт прибрежных видов особенно характерно для флоры самого маленького о. Талабенец. В рамках мониторинга мак-рофитов Псковско-Чудского озера нами проводились ежегодные наблюдения за процессами зарастания песчаной косы со стороны о. Талабенец. В конце июля 2006 г. коса, соединяющая острова Талабск и Талабенец, полностью освободилась от воды. Растений на влажном песке ещё не было, через всю косу тянулся след автомобиля. В начале августа 2007 г. здесь на площади 100 кв. м было выявлено 39 видов травянистых растений и 2 кустарника рода Salix. Растительность носила фрагментарный характер. В её составе преобладали гигрофильные однолетние виды: череда трехраздельная (Bidens tripartita L.), лютик ядовитый (Ranunculus sceleratus L) и многолетние жерушник земноводный (Rorippa amphibia (L.) Bess.), кипрей болотный (Epilobium palustre L.), а также мезофильные, среди которых бы-
46
ли опушечно-луговые (овсяница красная (Festuca rubra L.), и сорные виды: ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum (L.) Sch. Bip.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.) и др.
Среди доминантов первичных группировок выделялись полевица побегообра-зующая (Agrostis stolonifera L.), ситняг болотный (Eleocharispalustris (L.) Roem. et Schult.), в меньшей степени тростник южный. Наиболее плотный растительный покров (проективное покрытие более 70 %) с участием прибрежно-луговых и сорных видов находился вблизи кустов ивы на гребне косы. Тростник был очень низким (средняя высота 77,0 ±5,8 см), диаметр самой толстой части побега 0,25 ± 0,02 см.
С 2008 г. по 2011 г. уровень воды в озере повысился, большая часть косы оказалась под водой, заросли тростника расширились, число видов растений значительно сократилось, и вновь стало увеличиваться только в маловодные 2014— 2016 гг. (табл. 4).
Таблица 4
Влияние колебаний уровня воды Псковского озера на число и ценотический состав видов растений песчаной косы у о. Талабенец
Показатели 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2014 г. 2016 г.
Уровень воды в озере (см) 175 209 222 163 165
Общее число видов 39 14 12 26 32
Прибрежных 22 10 10 20 24
Сорных 12 4 2 4 10
Опушечно-луговых 5 2 - 2 3
Заросли тростника ежегодно расширялись, распространяясь по косе, а средние показатели высоты побегов и их диаметра ежегодно также увеличивались: в 2008 г.
— 149,3 ± 3,4 см, 0,55 ± 0,05 см; в 2009 г. — 156,1 ± 7,8 см, 0,64 ± 0,04 см; в 2010 г.
— 208,9 ± 10,2 см, 0,65 ± 0,06 см; в 2014 г. — 223,6 ± 8,1см, 0,71 ± 0,05 см. В настоящее время на песчаной косе между островами Талабенец и Талабск тростник располагается прерывистой полосой (рис. 1).
Рис. 1. Тростник на косе (2016 г.). Фото Д. Н. Судницыной
47
Появление обнажённых отмелей и их зарастание тростником южным остановило процесс размыва берегов и подтвердило правоту отечественных учёных, которые считают, что «волновое разрушение коренных берегов продолжается до достижения берегового равновесия, а не бесконечно, т. е. до полного срезания суши, как это представлялось прежде американскими учёными» [6].
Особенно заметно положительное влияние заросших тростником пляжей на о. Верхний. Одной из важнейших проблем на островах является почвенная эрозия, т. е. разрушение и снос почвенного покрова потоками воды и ветра. В 1998-2000 гг. большие участки крутых склонов острова представляли собой голый песок, лишённый травяного покрова, или растения располагались отдельными пятнами, куртинами, проективное покрытие не превышало 10 %. На юго-западном и западном склонах, где находится сосновая роща, ветер постепенно выдувал песок из-под корней деревьев, через какое-то время они наклонялись и под тяжестью своих крон обрушивались к подножию склонов. Часто вместе с ними сползали пласты травянистой растительности. В глубоководные годы они смывались в озеро, а сохранившиеся остатки в мелководные годы, по-видимому, становились источниками обратного расселения травянистых растений по склону. В настоящее время растительный покров на склонах о. Верхний почти восстановился, большую роль в зарастании сыграли древесные породы (рис. 2).
Рис. 2. Зарастание склонов о. Верхний (2016 г.)
Рис. 3. Талабские острова. На переднем плане — зарастающие отмели о. Талабск
(о. Залита) 2016 г.
Таким образом, возникшие в маловодные 2006—2007 гг. обширные отмели увеличили общую площадь островов (рис. 3) и их флористическое разнообразие, а заросли тростника способствовали укреплению берегов. Наши наблюдения на Та-лабских островах ещё раз подтвердили влияние гидрологического режима и роль тростника южного в процессах зарастания Псковско-Чудского озера.
Литература
1. Борщевик // Псковская энциклопедия / Гл. ред. А. И. Лобачёв. Псков: Псковская энциклопедия, 2003. С. 98.
2. Дзенс-Литовский А. И. Охрана природы нашего края // Познай свой край. Псков, 1925. Вып. 2. С. 5—9.
3. Кадастр «Достопримечательные природные и историко-культурные объекты Псковской области». Псков, 1997. 734 с.
4. Конспект флоры Псковской области. Л.: Изд-во ЛГУ, 1970. 176 с.
5. Красная книга Псковской области. Псков, 2014. 543 с.
6. Лымарев В. И. Комплексное изучение островов // Известия РГО. 2001. Т. 133. Вып. 3. С. 40—44.
7. Мельников С. Е. О чём говорят географические названия. Историко-лингвистические и краеведческие заметки. Л.: Лениздат, 1984. 199 с.
8. Палакс В. Г., Старшинова Н. А. Острова Псковско-Чудского водоёма и перспективы их использования в народном хозяйстве // Природа и хозяйственное использование озёр. Псков, 1971. С. 183—185.
9. Псковско-Чудское озеро. Тарту: Изд-во «ЕевИ ЬооёшМо», 2012. 495 с.
10. Слинчак А. И. Климатические особенности // Экологический мониторинг дельты р. Великой. Часть 1. Псков, 2003. С. 9-10.
11. Судницына Д. Н., Григорьева В. В. Анализ флористического списка острова им. И. С. Белова (Псковское озеро) // Природа Псковского края. СПб., 1998. Вып. 2. С. 22-28.
12. Судницына Д. Н., Мельник М. М., Мяеметс Х., Михайлова К. Б. Флора Псковско-Чудского озера // Исследования экосистем крупных рыбопромысловых водоёмов Северо-Запада России. Сб. науч. трудов ФГБНУ «ГосНИОРХ». Вып. 341. СПб., 2011. С. 35-56.
13. Судницына Д. Н., Тарасова Е. Е. Анализ флоры сосудистых растений острова Залита // Социальные и экологические проблемы Балтийского региона. Материалы обществ.-науч. конфер. Псков: Изд. ПГПИ, 2000. С. 128-130.
14. Судницына Д. Н., Тарасова Е. Е. Видовой состав сосудистых растений о. Залита Псковского озера // Природа Псковского края. СПб., 2002. Вып. 14.
15. Татарников О. М. Рельеф и палеогеография Псковской области. Псков, 2007. 127 с.
16. Цвелёв Н. Н. Определитель сосудистых растений Северо-Западной России (Ленинградская, Псковская и Новгородская области). СПб.: СПбХФА, 2000. 781 с.
17. Чудско-Псковское озеро / Отв. ред. А. А.Соколов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 162 с.
18. Mikhailova K. B., Sudnitsyna D. N. The role of reed (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.) in the overgrowth of the transboundary Pskov-Peipsi lake // Problems and prospects of the Europeanization of education in the border areas: the International Conference proceeding. Pskov: Pskov State University, 2015.
Об авторах
Судницына Диана Николаевна — кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Псковского отделения ФГБНУ «ГосНИОРХ», Россия. E-mail: [email protected]
Михайлова Кристина Борисовна — младший научный сотрудник Псковского отделения ФГБНУ «ГосНИОРХ», Россия. E-mail: [email protected]
D. Sudnitsyna, K. Mikhailova
IMPACT OF WATER LEVEL FLUCTUATIONS ON THE TALAB ISLANDS FLORA STRUCTURE IN PSKOVSKO-CHUDSKOE LAKE
Water level fluctuations, the absolute amplitude of which is 3 m in Pskovsko-Chudskoe Lake, lead to the annual change in the coastline and to the appearance of extensive beaches in dry years. Overgrowing of exposed sand spits and beaches on the Talab islands in dry 2006—2007 years has led to an increase in flora species affluence and to changes in the ratio of eco-cenotic groups. Taxonomic list of vascular plants was increased by 24 species and 2 families. There were discoveries of new flora species in Pskovsko-Chudskoe Lake, among which was Pycreus flavescens, included to the Red Book of the Pskov Region.
In cenotic groups except weeds coastal species were separated out. The number of adventive species increased, intensive resettlement of environmentally aggressive Hera-cleum sosnowskyi has occurred. The appearance on the beaches of Phragmites australis continuous thickets stopped the process of islands erosion and led to steep slopes overgrowing.
Key words: Talab islands, water level, flora, overgrowing
About the authors
Dr. Diana Sudnitsyna — Leading Research Fellow, State Research Institute of Lake and River Fisheries, Russia.
E-mail: [email protected]
K. Mikhaylova — Junior Research Fellow, State Research Institute of Lake and River Fisheries, Russia.
E-mail: [email protected]
