Особенности структуры растительности урочища «Гора Суме» в окрестностях Шагонарского плеса Саяно-Шушенского водохранилища (Республика Тыва)

Раздел 12

ЭКОЛОГИЯ.

ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Редакторы раздела:

АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ ПУЗАНОВ - доктор биологических наук, профессор, зам директора по научной работе Учреждения Российской академии Института водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН

НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ МЕШКОВ - доктор медицинских наук, профессор Научно-исследовательского института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН, член Российской научной комиссии по радиационной защите

УДК 551.45+631.42

Ondar M.V., Samdan A.M., Oorzhak A.V., Dubrovskiy N.G. FEATURES OF VEGETATION STRUCTURE IN THE SUME MOUNTAIN AREA NEAR THE SHAGONAR STRETCH OF THE SAYANO-SHUSHENSKOYE RESERVOIR (REPUBLIC OF TUVA). The paper concentrates on the results of vegetation structure studies in the Sume Mountain area near the Shagonar Stretch of the Sayano-Shushenskoye reservoir using the method of establishing their eco-phytocoenotic profile. In close proximity to water's edge ruderal vegetation communities are formed, further on from water's edge they are replaced by indigenous steppe communities.

Key words: vegetation structure, Sayano-Shushenskoye revervoir, Sume mountain, eco-phytocoenotic profile, ruderal vegetation communities, indigenous vegetation communities.

М.В. Ондар, аспирант каф. общей биологии Тувинского гос. университета, г. Кызыл,

E-mail: Iednik84@bk.ru; А.М. Самдан, канд. биол. наук, ст.н.с. Убсунурского международного центра биосферных исследований Республики Тыва, г. Кызыл, E-mail: andrejsamdan@yandex.ru;

А.В. Ооржак, канд. биол. наук, ст. преп. каф. общей биологии Тувинского гос. университета, г. Кызыл, E-mail: a_oorzhak@rambIer.ru; Н.Г. Дубровский, д-р биол. наук, проф. каф. общей биологии Тувинского гос. университета, г. Кызыл, E-mail: grigorevich.n@mail.ru.

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ РАСТИТЕЛЬНОСТИ УРОЧИЩА «ГОРА СУМЕ» В ОКРЕСТНОСТЯХ ШАГОНАРСКОГО ПЛЕСА САЯНО-ШУШЕНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА [РЕСПУБЛИКА ТЫВА)

В статье раскрыты результаты исследования структуры растительности урочища «Гора Суме» в окрестностях Шагонарского плеса Саяно-Шушенского водохранилища, которое изучалось методом закладки эколого-фитоценотического профиля. В непосредственной близости к урезу воды формируются сообщества рудераль-ной растительности, а с удалением от него растительный покров сменяется на коренные степные сообщества.

Ключевые слова: структура растительности, Саяно-Шушенское водохранилище, «гора Суме», эколого-фитоценотический профиль, рудеральные растительные сообщества, коренные растительные сообщества.

Строительство гидротехнических сооружений и создание водохранилищ приводит к отчуждению и сокращению площадей, занятых растительностью, а также к изменению условий произрастания коренной растительности на территории, подверженной влиянию гидроузла. Процессы, происходящие на прибрежной зоне водохранилища (подтопление, переработка берегов, изменение микроклимата), их масштабность и разно-направленность будут влиять на изменение характеристики растительного покрова.

По этой причине очень важно проводить долгосрочное изучение трансформации естественной растительности и прогно-

зирования возможных изменений во флористическом разнообразии, структуры растительного покрова на различных участках местности в зоне воздействия объекта, соотношения площадей, занятых различными видами растительности, границ растительных сообществ и размеров участков, подвергающихся подтоплению, заболачиванию, иссушению.

В связи с заполнением водохранилища Саяно-Шушенской ГЭС мониторинговые исследования изменений природной среды начались с конца 70-х годов XX столетия.

Изучением трансформации растительного покрова района затопления занимались немногие ученые. До момента затопле-

Таблица 1

Сукцессионные процессы деградации степных экосистем на территории Саяно-Шушенского водохранилища

Зона Исходный фитоценоз Изменения

I Настоящие мелкодерновинные степи с Caragana pygmaea 1 год: выпала карагана и исчезли куртины ковыля; Количество видов 39: 51 % - сорные и залежные; 26% - степные; 23% - луговые и лугово-степные. 2 год: количество видов 43, проективное покрытие 80-90%; произошла смена доминантов: Cleistogenes squarrosa, Artemisia frigida ^ Elytrygia repens, Equisetum pratense, Calamagrostis arundinacea, Carex enervis Изменения в сторону олуговения

II Чиево-карагановые степи с Potentilla acaulis, Carex duriuscula, Festuca valesiaca 1 год: полностью выпадают Caraaana bunaei, C. ovamaea, Achnatherum splendens. Увеличивается доля сорняков. Последующие годы наблюдается снижение видового разнообразия. Образование зарослей однолетников высотой до 1-2 м.

III Волоснецово-чиевая степь с Caragana pygmaea 1 год: выпадение Levmus paboanus, L. dasvstachvs, Festuca valesiaca, Potentilla acaulis. Бурное развитие однолетников из Chenopodiaceae и Cannabiaceae. 2 год: Формирование зарослей Amaranthus retroflexus, Polvaonum aviculare. 3 год: образование фитоценоза из Polygonum aviculare с п/п 90-100%. Степные экосистемы полностью исчезают, луговые и лугово-степные не распространяются, потому что условия неблагоприятные.

IV Чиево-волоснецовая степь 2 год: господство видов семейства Маревых в микропонижениях, фрагменты степей с солянками на повышениях, смесь маревых с луговым разнотравьем в пойме. После затопления количество видов уменьшилось до 22, степные виды выпали полностью.

ния в целом растительный покров Улуг-Хемского района, в том числе и территория будущей акватории водохранилища были изучены командой лаборатории геоботаники ЦСБС СО РАН (г. Новосибирск) под руководством А.В. Куминовой (1982). Она отмечала присутствие больших площадей хороших мезофиль-ных пойменных лугов, расположенных в долине р. Улуг-Хем и в низовьях рек Шагонар и Чаа-Холь, а также интрозональные растительные сообщества, представленные тополевыми лесами из тополя лавролистного, зарослями долинных кустарников из нескольких видов Salix с примесью шиповника, видов смородины, черемухи, облепихи, кизильника, караган, таволги.

В 1977 г. сотрудник ЦСБС СО РАН (г. Новосибирск) Т. В. Мальцева на территории протяженностью 30 км (от с. Шаго-нар до с. Урбюн) выявила типологическое разнообразие растительности, видовой состав и структуру сообществ, динамику нарастания фитомассы, изменение вертикального профиля травостоя. Результаты изложила в виде замечательной статьи «Растительность долины р. Улуг-Хем» (Мальцева, 1982).

Анализу сукцессионных процессов в растительном покрове на территории водохранилища посвящены исследования Н.П. Миронычева-Токаревой (1997, 2013), где она выделяет четыре зоны деградации степных экосистем, отличающихся ходом сукцессии: 1) зона наименьшего воздействия затопления; 2) зона трехмесячного ежегодного затопления; 3) зона четырехмесячного ежегодного затопления; 4) зона пятимесячного ежегодного затопления (таблица 1).

Дальнейшие комплексные геоэкологические исследования состояния экосистемы водохранилища проводятся сотрудниками лаборатории биоразнообразия и геоэкологии ТИКОПР СО РАН (г. Кызыл). Они рассматривают территорию зоны влияния водохранилища как ландшафты, испытывающие экологическую дестабилизацию из-за смены гидрологического режима речной системы и прилегающих территорий, которая повлекло изменения почвенно-растительного покрова (Самбуу, Кальная и др., 2012).

Динамику видового состава травяных экосистем в зоне затопления Саяно-Шушенского водохранилища изучила А.Д. Сам-буу (2006). Результаты ее исследований показывают изменения видового состава растительного покрова в сторону увеличения видов мезогигрофильной, мезофильной, гигрофильной экологии, а также появление рудеральных видов.

Результаты более чем 10 летних исследований позволили сотруднику ТИКОПР СО РАН (г. Кызыл) О.И. Кальной (2013) осуществить геоэкологическую оценку современных ландшафтов днища озеровидного расширения и прилегающей территории Шагонарского плеса Саяно-Шушенского водохранилища. Она выделила три зоны влияния водоема: первая зона - зона прямого влияния водохранилища, ее площадь (262 км2) совпадает с площадью акватории водоема при наполнении; вторая

зона - зона существенного влияния, выделяется в пределах береговой полосы, непосредственно примыкающей к площади затопления, ширина зоны составляет 1-2 км в зависимости от геоморфологических условий; третья зона - зона косвенного влияния или периферийная, ее ширина составляет около 5 км.

Методика и результаты исследования. Наши исследования начались с 2011 года и охватывают весеннее, летнее и осеннее сезоны года. Модельный участок заложен в окрестностях урочища «гора Суме» и расположен в юго-западной части Шаго-нарского плеса в пределах Чаа-Хольского кожууна. Мы рассматриваем динамику структуры растительного покрова в состоянии заполненности (июль, май) и до заполнения (начало июня). Для этого закладывались трансекты, шириной 10 м от уреза воды до гребня водораздельной гряды горы Суме в разные моменты заполненности водохранилища. Производились геоботаничес-кие описания по стандартной методике (Полевая геоботаника, 1976) в каждой серии фитоценозов по линии трансекты.

Особенности пространственного распределения растительного покрова в зоне затопления в юго-западной части Шагонар-ского плеса показана на рисунке 1. Протяженность профилей 630 м с востока на запад, максимальные отметки высот составляют 535-575 м над у. м.

В период заложения профиля в июне 2012 г. присутствуют временные растительные группировки - монодоминантные гор-цовые (Polygonum aviculare), горцово-маревые сообщества (Polygonum aviculare + Chenopodium glaucum), которые позже заливаются водой.

От уреза воды (540 м над у.м.) в пределах 60 м берег водоема заняты группировками сорной растительности и сообществами формаций чиевых крупнодерновинных степей, которые индицируют солонцеватые гидроморфные почвы. Сорная растительность представлена коноплевыми ценозами - осоково-люцерново-коноплевая (Carex duriuscula + Medicago falcata -Cannabis sativa) с ОПП=55%, чиево-чередово-коноплевая (Achnatherum splendens + Cannabis sativa - Bidens tripartita) с 0ПП=40%, коноплево-люцерново-хвощевая (Cannabis sativa -Medicago falcata + Equisetum fluviatile) с 0ПП=100%, последняя формируется у самой воды.

Среди чиевых зарослей большими пятнами отмечаются полынные сообщества из Artemisia scoparia (с 0ПП=60%) с бедным видовым составом (Schizonepeta annua, Lepidium densiflorum). Сами чиевники представлены курчавково-чиевым (Atraphaxis pungens - Achnatherum splendens), терескеново-чи-евым (Krascheninnikovia ceratoides + Achnatherum splendens) ассоциациями с 0ПП=30-50%, с количеством видом 6-11. Постоянные виды - Potentilla bifurca (Sp), Artemisia frigida (Sol), Ceratocarpus arenarius (Sp), Lepidium densiflorum (Sol).

К западу, в 60 м от уреза воды, начинается полоса сообществ опустыненных курчавковых, нанофитоновых и в меньшей степени терескеновых степей.

А

nj r\J

Коноплевые сообщества

À А 4 Д 4

Курчавковые сообщества

ШЖ

Расстояние от уреза воды

Сообщества ппаунковых петрофитных степей

4f Чиевые сообщества

Гетеропаппусозые сообщества

X ï ¥

'í *

Метепьнатополынные сообщества

Нанофитоновые сообщества

Рис. 1. Эколого-фитоценотический профиль распределения растительности в прибрежной полосе водохранилища в окрестности урочища «гора Суме» (Чаа-Хольский кожуун). А - июнь 2013 г. Б - май 2012 г.

Б

Курчавковые формации представлены курчавково-холод-нополынной (Atraphaxis pungens - Artemisia frígida), курчавково-холоднополынно-карагановой (Atraphaxis pungens + Caragana pygaea - Artemisia frigida) сообществами c ОПП=30% и с бедным видовым составом (5-6 видов). Они отмечаются в 58-100 м от уреза воды.

На расстоянии от воды в 250 м присутствуют нанофитоно-вые (Nanophyton grubovii) (таровые) степи с ОПП до 60%. В составе этих фитоценозов отмечаются Artemisia frigida (Cop),

Potentilla bifurca (Sol), Chenopodium aristatum (Sol), Carex duriuscula (Sol), Tribulus terrestris (Sol), Orostachys spinosa (R).

На склоновых позициях близлежащей горной гряды распространены петрофитные варианты степной растительности -плаунковые (Selaginella sanguinolenta) сообщества. Видовой состав более богаче (до 31 видов) с ОПП=60-90%. Наиболее обычны Caragana pygmaea (Cop), Alyssum obovatum (Sp), Potentilla acaulis (Sp), Minuartia verna (Sp), Dianthus versicolor (Sp). Также отмечены интересные и редкие виды - Galium coriaceum

(Sol), Stipa glareosa (Sol), Gueldenstaedtia monophylla (Sol), Gagea fedtschenkoana (R), Allium bellulum (R).

Таким образом, растительность обследованной территории имеет неоднородную структуру, дифференциация которой зависит от режима наполнения акватории, удаленности от уреза воды, почвенных условий и микрорельефа. В нашем случае,

непосредственно в прибрежной части, формируются сообщества с участием сорных однолетних видов - конопли сорной, череды трехраздельной, пажитника дугообразного. В связи с удалением от уреза воды и увеличением относительной высоты растительный покров сменяется на коренные степные сообщества.

Библиографический список

1. Кальная, О.И. Геоэкологические условия и особенности функционирования Шагонарского плеса Саяно-Шушенского водохранилища: автореф. дис. ... канд. - Барнаул, 2013.

2. Куминова, А.В. Растительный покров Улуг-Хемского района Тувинской АССР // Растительные сообщества Тувы. - Новосибирск, 1982.

3. Мальцева, Т.В. Растительность долины р. Улуг-Хем // Растительные сообщества Тувы. - Новосибирск, 1982.

4. Методические указания по оценке влияния гидротехнических сооружений на окружающую среду (РД 153-34.2-02.409-2003). - СПб., 2003.

5. Миронычева-Токарева, Н.П. Сукцессии растительности при затоплении и подтоплении степных экосистем в зоне Саяно-Шушенского водохранилища // Устойчивое развитие малых народов Центральной Азии и степные экосистемы: труды V Убсунурского международного симпозиума. - Кызыл; М., 1997.

6. Миронычева-Токарева, Н.П. Сукцессия растительности степных и луговых экосистем при затоплении и подтоплении в районе СаяноШушенского водохранилища / Н.П. Миронычева-Токарева, Е.В. Миляева // Интеграция ботанических исследований и образования: традиции и перспективы: труды Международной научно-практич. конф., посвященной 125-летию кафедры ботаники. - Томск, 2013.

7. Полевая геоботаника. - Л., 1976. - Т. V.

8. Самбуу, А.Д. Динамика видового состава травяных экосистем Улуг-Хемской котловины Саяно-Шушенского водохранилища // Степи Северной Евразии: материалы IV международного симпозиума. - Оренбург, 2006.

9. Самбуу, А.Д. Экологический мониторинг Саяно-Шушенского водохранилища в степной зоне Тувы / А.Д. Самбуу, О.И. Кальная, О.Д. Аюнова, Е.А. Доможакова, В.И. Забелин, Т.П. Арчимаева // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 1 [Э/р]. - Р/д: www.science-education.ru/101-5535.

Bibliography

1. Kaljnaya, O.I. Geoehkologicheskie usloviya i osobennosti funkcionirovaniya Shagonarskogo plesa Sayano-Shushenskogo vodokhranilitha: avtoref. dis. ... kand. - Barnaul, 2013.

2. Kuminova, A.V. Rastiteljnihyj pokrov Ulug-Khemskogo rayjona Tuvinskoyj ASSR // Rastiteljnihe soobthestva Tuvih. - Novosibirsk, 1982.

3. Maljceva, T.V. Rastiteljnostj dolinih r. Ulug-Khem // Rastiteljnihe soobthestva Tuvih. - Novosibirsk, 1982.

4. Metodicheskie ukazaniya po ocenke vliyaniya gidrotekhnicheskikh sooruzheniyj na okruzhayuthuyu sredu (RD 153-34.2-02.409-2003). -SPb., 2003.

5. Mironihcheva-Tokareva, N.P Sukcessii rastiteljnosti pri zatoplenii i podtoplenii stepnihkh ehkosistem v zone Sayano-Shushenskogo vodokhranilitha // Ustoyjchivoe razvitie malihkh narodov Centraljnoyj Azii i stepnihe ehkosistemih: trudih V Ubsunurskogo mezhdunarodnogo simpoziuma. - Kihzihl; M., 1997.

6. Mironihcheva-Tokareva, N.P Sukcessiya rastiteljnosti stepnihkh i lugovihkh ehkosistem pri zatoplenii i podtoplenii v rayjone Sayano-Shushenskogo vodokhranilitha / N.P Mironihcheva-Tokareva, E.V. Milyaeva // Integraciya botanicheskikh issledovaniyj i obrazovaniya: tradicii i perspektivih: trudih Mezhdunarodnoyj nauchno-praktich. konf., posvyathennoyj 125-letiyu kafedrih botaniki. - Tomsk, 2013.

7. Polevaya geobotanika. - L., 1976. - T. V.

8. Sambuu, A.D. Dinamika vidovogo sostava travyanihkh ehkosistem Ulug-Khemskoyj kotlovinih Sayano-Shushenskogo vodokhranilitha // Stepi Severnoyj Evrazii: materialih IV mezhdunarodnogo simpoziuma. - Orenburg, 2006.

9. Sambuu, A.D. Ehkologicheskiyj monitoring Sayano-Shushenskogo vodokhranilitha v stepnoyj zone Tuvih / A.D. Sambuu, O.I. Kaljnaya, O.D. Ayunova, E.A. Domozhakova, V.I. Zabelin, T.P Archimaeva // Sovremennihe problemih nauki i obrazovaniya. - 2012. - № 1 [Eh/r]. - R/d: www.science-education.ru/101-5535.

Статья поступила в редакцию 12.04.14

УДК 633/635:504.064.36:575.2

Opleuhin A.A., Streltsova TA., Okasheva N.A., Kopylov M.A. USING THE PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS TO SOLVE THE ISSUE OF INFLUENCE ALTITUDINAL ZONATION AND METEOROLOGICAL CONDITIONS ON THE INVESTIGATED CHARACTERISTICS. The paper presents a statistical analysis of agronomic and biochemical characteristics of potato resulting ecological variety trials conducted over three years in the areas of different altitudinal zones. According to the results of the PCA, separate characteristics have been allocated and their variation depending on environmental factors and altitudinal zones have been assessed, their correlation is considered.

Key words: principal components analysis, ecological variety trials, potatoes.

Т.А. Стрельцова, д-р биол. наук, проф. каф. зоологии, экологии и генетики Горно-Алтайского гос. университета, г. Горно-Алтайск, E-mail: tomagorny@yandex.ru; А.А. Оплеухин, аспирант каф. зоологии экологии и генетики Горно-Алтайского гос. университета, г. Горно-Алтайск, E-mail: plymbym@rambler.ru; Н.А. Окашева, аспирант каф. зоологии экологии и генетики Горно-Алтайского гос. университета, г. Горно-Алтайск, E-mail: nur_lana87@mail.ru; М.А. Копылов, аспирант каф. зоологии экологии и генетики Горно-Алтайского гос. университета, г. Горно-Алтайск, E-mail: kopilov.m@mail.ru.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ВОПРОСА ВЛИЯНИЯ ВЫСОТНОЙ ПОЯСНОСТИ И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ИССЛЕДУЕМЫЕ ПРИЗНАКИ

В статье приведен статистический анализ хозяйственно-ценных и биохимических признаков картофеля, полученный в результате экологического сортоиспытания проводимого в течение трех лет в зонах различной высотной поясности. По результатам МГК выделены отдельные признаки и оценена их вариация в зависимости от факторов среды и высотной поясности, также рассмотрены их корреляции.

Ключевые слова: метод главных компонент, экологическое сортоиспытание, картофель.