Закономерности формирования растительного покрова Поляковского водохранилища

сти в формировании флоры прудов, созданных в долинах малых рек // Морфология и динамика растительного покрова. Вып. 6. / Научн. тр. / Пед. инст. - Куйбышев, 1977. - Т.207.-С.13-39.

5. Матвеев В.И., Бирюкова Е.Г., Соловьева В.В. Характеристика флоры долин малых рек и ее охрана // Малые реки: Современное экологическое состояние, актуальные проблемы. Тез. докл. Междунар. научн. конф. - Тольятти, 2001. - 134 с.

6. Матвеев В.И., Папченков В.Г., Соловьева В.В. Сравнительный анализ флоры естественных и искусственных водоемов Самарской области: Тез. докл. IV Все-рос. конф. по водным растениям. - Борок. 1995. - с. 58.

7. Плаксина. Т., Вихров Я. Истоки реки Чагры //Зеленая книга Поволжья: Охраняемые природные территории Самарской области. Самара: Кн. изд-во. 1995. С.176.

8. Плаксина Т., Головин. В. Истоки реки Большой Иргиз //Зеленая книга Поволжья: Охраняемые природные территории Самарской области. - Самара, 1995. -С.170.

9. Плаксина Т., Захаров А. Иргизская пойма //Зеленая книга Поволжья: Охраняемые природные территории Самарской области. - Самара, 1995. - С.293.

10. Соловьева В.И., Матвеев В.И. Флора и растительность Ветлянского водохранилища // Интродукция, акклиматизация, охрана и использование растений. -Самара, 1992. - С.32-46.

1 ТЧибилев А.А. Лик степи. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 192 с.

12.Чибилев А.А. Концепция создания единой непрерывной сети природных резерватов в районах интенсивного сельскохозяйственного освоения // Охраняемые природные территории. Проблемы выявления, исследования, организации систем. Тез. Междунар. науч. конф. Пермь. 1994. -Ч. 1. - С. 44-46

13.Чибилев А.А. Современные проблемы степеведения // Вопросы степеведе-ния: Материалы второго Междунар. симпозиума «Степи северной Евразии: Стратегия сохранения природного разнообразия и степного природопользования». - 2001. С.4-6

556.55:581.552

Изучение экологических явлений в водохранилищах - относительно молодое направление в гидробиологии. Основные представления по этой проблеме начали складываться в последние 40 лет, в период создания водохранилищ Днепровского и Волжского каскадов (Кудерский, 1986), в связи с этим, сведения фитоценотического направления имеются, в основном, по крупным водохранилищам Среднего Поволжья. Изучались особенности зарастания прудов Саратовской и Самарской областей (Кох, Фурсаев, 1957; Матвеев, Бирюкова, Симакова, Зотов, 1977; Матвеев, Зотов, 1977; Соловьева, Матвеев, 1990). Растительный покров малых водохранилищ, объемом от 1 млн. до 300 млн. куб. м, в Среднем Поволжье стал изучаться лишь в последние годы (Соловьева, Матвеев, 1991; 1993).

По результатам паспортизации прудов Среднего Поволжья только в Самарской области в 1960 году их насчитывалось более 1750 (Петров, Сафиуллин, 1961). По данным водохозяйственной корпорации области, к 1995 году на ее территории было создано 85 малых искусственных водоемов, из них 47 малых водохранилищ было создано за 1986-1990 годы.

В размещении искусственных водоемов Самарской области прослеживается определенная закономерность. Если пруды на территории области расположены равномерно, то плотность малых водохранилищ в северных и южных районах различна. Природно-климатические особенности степной зоны обусловили создание здесь большего числа гидросооружений. На долю водохранилищ северных районов (Челно-Вершинского, Сергиевского, Исаклинского, Кошкинского) приходится всего 11,5%, в то время, как в одном Пестравском районе, расположенном на юге области, их создано 16 (18,4%). Водный режим рек местного стока зависит от географических особенностей их бассейнов. Реки, расположенные в северной части имеют круглогодичный сток, в то время как реки южных районов области не имеют в летний период постоянного стока. Большое влияние на это оказывает испарение с водной поверхности, величина которого в теплый период доходит до 750-800 мм. (Шиклеев, 1957). Из общего расхода воды малых рек и их притоков 70-80% падает на весенний период. Поэтому в условиях интенсивного земледелия ставится задача задержания весеннего паводка, для чего проводится строительство гидротехнических сооружений в русле рек и на малых притоках.

Объектом нашего изучения явилось Поляковское водохранилище, созданное на базе реки Большая Глушица в пределах 1 км от п. Поляков Большечерниговского района на юге Самарской области. Создание водохранилища началось в 1967 году, до нормального подпорного уровня (НПУ) оно наполнено в 3968 году. Водохранилище вытянуто с юго-запада на северо-восток. При НПУ длина его составляет около 5,5 км, площадь - 3,55 кв. км с объемом водной массы 15,75 млн. куб. м. Наибольшая глубина в приплотинной части достигает 18 м. Площадь водосбора водохранилища составляет 136,5 кв. км. Водосбор реки представлен равнинно-волнистой степью с малопересеченным рельефом, сложен темно-каштановыми почвами, местами с выходами суглинков и песчаников. Территория Поляковского водохранилища окружена защитными трехрядными водоохранными лесополосами из вяза мелколистного. Местами древостой находится в угнетенном состоянии, вследствие подтопления деревьев в половодный период.

Гидротехническое сооружение имеет важное водохозяйственное значение, служит для обеспечения населения питьевой водой, для орошения и является объектом рекреации, т.е. водоем интенсивно используется для купания, рыбной ловли и отдыха местных жителей.

При изучении флоры и растительности водоема использовалась методика, В.М. Катанской (1981). Анализ собранной информации по флоре водоема проводили, используя методические подходы А.В.Щербакова (1995). Оценка степени проективного покрытия проводилась глазомерно по Л.Г.Раменскому и выражалась в процентах (Шенников, 1964). В пределах пробной площади отмечались глубина воды, ее прозрачность, проточность, характер грунта дна. Описание и картирование водной растительности проводилось с использованием резиновой лодки.

Классификацию водной растительности проводили по В.И. Матвееву (1973). Динамику и закономерности зарастания изучали с использованием метода экологического профилирования (Назарова, 1975).

Водные и прибрежно-водные виды растений определяли с помощью «Флоры Средней полосы Европейской части СССР» (Маевский, 1964) и «Флоры водоемов

Волжского бассейна» (Лисицина, Папченков и др., 1993). Для уточнения видовой принадлежности растений обращались за консультацией к заведующему лабораторией высшей водной растительности Института биологии внутренних вод В.Г.Папченкову.

Изучение растительного покрова Поляковского водохранилища проводилось в летний период 2002 года. В результате гидроботанических исследований выявлено 58 видов высших растений из отдела Покрытосеменные (Magnoliophyta), а также 1 вид харовой водоросли. Соотношение однодольных и двудольных растений приблизительно равно, так 30 видов (51%) принадлежит к классу Magnoliopsida и 28 видов (49%) к классу Liliopsida, что является характерным для прибрежно-водной флоры. Все виды растений принадлежат к 37 родам и 25 семействам. Нами выделены виды «водного ядра» флоры (Щербаков, 1995) и прибрежные виды. Первые представлены типично водными растениями - гидрофитами, последние -комплексами прибрежно-водных растений: гелофитами, гигрофитами и мезофитами. В «водном ядре» флоры отмечено 13 видов высших растений из 9 родов 8 семейств, что составляет 61% от всей флоры гидрофитов малых искусственных водоемов Самарской области. Прибрежную флору слагают 45 видов из 28 родов и 13 семейств, что составляет 31,53% всех прибрежных видов, отмеченных в малых искусственных водоемах изучаемого региона.

В целом, экологический спектр флоры Поляковского водохранилища представлен 13 видами гидрофитов (22,4%), 15 видами воздушно-водных растений -гелофитов (25,8%), 28 гигрофитами (48,3%) и 2 мезофитами (3,4%). Анализ флоры показал, что в ее составе есть виды, впервые отмеченные для флоры малых искусственных водоемов Самарской области, это шелковник Феликса (Batrachium felixii Zoo) и лютик расходящийся (Ranunculus divaricatus Schrank). Указанные виды типично водных растений являются редкими для флоры Самарской области.

Известно, что зарастание водоемов можно рассматривать, как состояние растительности на данном этапе и как процесс ее формирования, обусловленный различными факторами. Состояние зарастания характеризуется такими показателями, как состав растительности, степень, тип или характер зарастания. Поляковское водохранилище относится к типу умеренно заросших водоемов, то есть более 20% поверхности акватории занято прибрежно-водной растительностью. По всей периферии водоема, за исключением района плотины, располагается хорошо развитая воздушно-водная растительность, представленная формациями рогоза узколистного, тростника обыкновенного, камыша Таберномантана, ситняга болотного и жерушника земноводного.

Наибольшее распространение на побережье изученного водоема получили сообщества рогоза узколистного. В составе прибрежной растительности также часто встречаются фитоценозы клубнекамыша морского и пастухи подорожниковой. Следует отметить, что специфичным для растительности Поляковского водохранилища является также формация жерушника земноводного, образующая на глубине 70 см сплошные, нередко монодоминантные густые заросли в виде пояса шириной до 3-4 м с многочисленными переплетающимися побегами в илистом вязком грунте. Обилие вида-эдификатора составляет до 4 баллов.

Водная растительность представлена группами формаций растений плавающих на поверхности воды и прикрепленных ко дну, это сообщества горца земноводного, рдеста злаковидного и рдеста плавающего. Кроме того, отмечена группа формаций водной растительности полностью погруженной в воду, представленная фитоценозами рдеста пронзеннолистного, рдеста курчавого, рдеста гребенчатого, лютика расходящегося и шелковника Феликса. Последние два растительных

сообщества получили широкое распространение в верховье водохранилища, здесь заросли занимают более 30% площади водоема, менее выражено зарастание этими эдификаторами в средней части акватории.

Исследование растительности Поляковского водохранилища показало, что ее размещение, т.е. характер (тип) зарастания, имеет определенные закономерности. Бордюрный тип зарастания отмечен практически вдоль всей береговой линии водоема, при этом наиболее широкий, ириплотинный район акватории свободен от растительности. Заросли такого типа формируют главным образом фитоценозы воздушно-водных растений - рогоза узколистного, тростника обыкновенного, клубнекамыша морского и ситняга болотного.

Сплошной и массивно-зарослевый типы характерны для формаций воздушно-водных растений в верховье водохранилища.

Рассеянно-пятнистые заросли имеют формации камыша Таберномонтана и сообщества водной растительности - рдеста плавающего, горца земноводного и другие.

Расположение формаций водных и воздушно-водных растений в каждом конкретном случае может несколько изменяться в зависимости от условий затопления, особенностей почвогрунтов, содержания органического вещества в них, гидрохимических и температурных показателей. На каждом участке водохранилищ конкретные экологические ряды можно рассматривать как частное и неполное проявление некоторого обобщенного экологического ряда. Наглядным примером может служить поперечный экологический профиль на мелководьях Поляковского водохранилища (рис. 1).

Рис.1. Экологический ряд растительности Поляковского водохранилища

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ПУ - половодный уровень

МУ - мертвый уровень

НПУ - нормальный подпорный уровень

I. Зона гигромезофильного разнотравья

II. Зона надводной растительности

1. Пояс воздушно-водной растительности с кратковременным затоплением (формации ситняга болотного, клубнекамыша морского, частухи подорожниковой, жерушника земноводного).

2. Пояс воздушно-водной растительности с длительным затоплением (формации рогоза узколистного, тростника обыкновенного, камыша озерного, камыша Таберномонтана, сусака зонтичного).

III. Зона водной растительности

1 .Формации погруженной растительности и прикрепленной ко дну (формации рдеста гребенчатого, рдеста пронзеннолисгного, рдеста курчавого, частухи злаколистной, лютика расходящегося, шелковника Феликса, роголистника темно-зеленого, элодеи канадской).

2. Формации растительности, плавающей на поверхности воды и прикрепленной ко дну (формации горца земноводного, рдеста плавающего, рдеста злаковидного).

Чередование растительности в данном экологическом ряду обусловлено колебаниями гидрологического режима в течение вегетационного сезона. Мезофиты по-разному приспособлены к изменениям условий увлажнения. Пырей и гигрофильное разнотравье чувствительны к подтоплению, поэтому входят в состав периферийных поясов растительности. Наибольшей экологической пластичностью отличаются фитоценозы, образованные гелофитами. Сообщества тростника обыкновенного, клубнекамыша морского, частухи подорожниковой отмечены в зоне длительного и кратковременного затопления, при этом они имеют различную структуру и флористический состав.

Одним из показателей развития аквального ландшафта является процесс зарастания, который по-разному протекает в различные периоды его существования. Известно, что водохранилища с момента их создания проходят следующие стадии или этапы - становление, динамическое равновесие и отмирание, или перерождение (Мильков, 1978; Дроздов,1990; Соловьева, Матвеев, 1993). Наши наблюдения показали, что для растительности Поляковского водохранилища отмечается стадия динамического равновесия, для которой характерно завершение формирования берегов и котловины водохранилища и развитие устойчивых фитоценозов двух-трех ярусной структуры с преобладанием гигрофильных видов. Наличие в составе растительности видов из разных экологических групп обеспечивает их устойчивость при различных условиях обводнения.

Изучение закономерностей зарастания Поляковского водохранилища позволяет сделать вывод, что основная фитоценотическая роль здесь принадлежит гелофитам и амфибным видам, более жизнеспособным при переменном режиме в условиях ежегодного и сезонного изменения уровня воды. Такие эдификаторы, как горец земноводный, рдест злаковидный, жерушник земноводный и другие, образуя наземные экологические формы, безболезненно переносят резкие колебания уровня, поддерживая динамическое равновесие водоема.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дроздов К.А. Пруды. // Междуречные ландшафты Среднерусской лесостепи. -- Воронеж., 1990. - С. 62-67.

2. Катанская В.М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР: Методы изучения. - Л., 1981. - 187 с.

3. Кох Е.К., Фурсаев А.Д. Растительность прудов Саратовской области // Уч. зап. / Саратов, госпед. ин-т. - Саратов, 1957. - Т. 27. - С. 126-158.

4. Кудерский Л.А. экология и биологическая продуктивность водохранилищ. -М.: Знание, 1986. - 64 с.

5. Лисицина Л.И., Папченков В.Г., Артеменко В.И. Флора водоемов Волжского бассейна. Определитель цветковых растений. - СПб.: Гидрометиздат, 1993. -219 с.

6. Маевский П.Ф. Флора Средней полосы Европейской части СССР. - Л.: Колос, 1964. - 880 с.

7. Матвеев В.И. О морфологии растительности водоемов бассейна Средней Волги // Уч. зап. / Куйбышев, пед. ин-т. - Куйбышев, 1970. - Вып. 73. - С. 88-102.

8. Матвеев В.И., Бирюкова Е.Г, Симакова Н.И., Зотов А.М. Некоторые закономерности в формировании флоры прудов, созданных в долинах малых рек // Морфология и динамика растительного покрова: Научн. тр. Куйбышев, пед. ин-т, 1977. - Вып. 6. - Т. 207. - С. 13-39.

9. Матвеев В.И., Зотов А.М. Флора прудов Куйбышевской области // Морфология и динамика растительного покрова: Научн. тр. Куйбышев, пед. ин-т, 1977. - Вып. 6. Т. 207. - С. 62-68.

10. Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты. Рассказ об антропогенных комплексах. - М.: Мысль, 1978. - 86 с.

11. Назарова Н.П. Опыт применения экологического профилирования при изучении динамики прибрежных ландшафтов // Экология. - 1975. - №6. - С. 84-86.

12. Петров Г.Н., Сафиуллин Р.А. О паспортизации прудов и других сооружений на малых реках Среднего Поволжья // Малые водоемы равнинных областей СССР и их использование. - М. - Л., 1961. - С. 11-14.

13. Соловьева В.В., Матвеев В.И. Влияние антропогенного фактора на формирование флоры и растительности прудов г. Куйбышева // Интродукция, акклиматизация, охрана и использование растений. Куйбышев, гос. ун-т. -Куйбышев, 1990.-С. 114-133.

14. Соловьева В.В., Матвеев В.И. Флора и растительность Ветлянского водохранилища // Интродукция, акклиматизация, охрана и использование растений. Куйбышев, гос. ун-т. - Куйбышев, 1991. - С. 32-46.

15. Соловьева В.В. Матвеев В.И. Зарастание водохранилищ, созданных на малых реках Самарской области // Проблемы регионального природоведения. (Тез. докл. научн.-практ. конф.) - Г. Самара, 1993. - С. 55-57.

16. Щербаков А.В. Типы местообитаний и анализ информации по региональным флорам водоемов // Флора Центральной России. Материалы Рос. конф. - 1995,- С.27-30.

17. П1иклеев С.И. Биологический и минеральный сток р. Волги в районе г. Куйбышева. - М., 1957, - Вып. 7. - С. 103-105.

18. Шенников А.П. Введение в геоботанику. - Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та. 1964. - 477с.

551.435.8:556.55

В определенные периоды геологической истории восточной части Оренбургской области складывались условия для накопления известняковых отложений. В