Стадии зарастания и сукцессионный статус водоёмов (на примере Брянской области)

УДК 574.5

СТАДИИ ЗАРАСТАНИЯ И СУКЦЕССИОННЫЙ СТАТУС ВОДОЁМОВ

Ю.А. Ворочай

Обследовано шесть крупных водохранилищ и четыре озера в Брянской области. Выявлены виды-доминанты, описаны сукцессионные ряды, построены схемы зарастания и рассчитана степень зарастания водоёмов, позволившие определить сукцессионный статус водоёмов. Ключевые слова: водоёмы, зарастание, биомониторинг, биоиндикация

Существенное влияние на состояние вод в озёрах и водохранилищах оказывают природные геометеорологические условия. Однако на сегодняшний день наиболее важным фактором воздействия является регулярное антропогенное влияние, негативно сказывающееся на качестве вод. Положение водоёмов в рельефе суши способствует аккумуляции в них различных веществ, циркулирующих в пределах водосбора. Вместе с водами ручьёв, рек, родников и атмосферных осадков в водоёмы поступают органические и минеральные вещества, зачастую являющиеся причиной их эвтрофикации. Так как водоемы в Брянской области имеют важное хозяйственное значение, необходимо разработать критерии диагностики степени зарастания, определения их возраста для управления процессами зарастания [1].

Цель работы - установить степень, характер и способы зарастания водоёмов, обобщить данные о биондикаторных особенностях макрофитной и прибрежно-водной растительности. Схемы сукцессионных рядов необходимы для определения стадий становления водных экосистем, для прогнозирования направленности динамических процессов отдельных водоёмов и акватории в целом, выявлении неблагоприятных факторов, ускоряющих процессы «старения» водных объектов [1, 3].

Исследования проводились на водных объектах Брянской области в течение полевых

сезонов 2012-2014 гг. Обследовано шесть водохранилищ: Белоголовльское с площадью 2 2 зеркала 0,87 км (Жуковский р-н), Страшевичское - 0,75 км (Жирятинский р-н),

Новоселковское - 0,9км2 (Брянский р-н), Белобережское - 1,575км2 (Брянский р-н),

Бабинец - 0,45 км2 (Стародубский р-н), Лутнянское - 1км2 (Клетнянский р-н), а также

четыре озера: Солька - 0,3 км2 (Трубчевский р-н), Большой Жерон - 0,769 км2

(Трубчевский р-н), Малый Жерон - 0,193 км2 (Трубчевский р-н), Заломенье - 0,35 км2

(Гордеевский р-н). В ходе исследования нами применялись методы экологического

профилирования на трансектах, расположенных вдоль берега и по всему размеру водного

объекта. Схемы распределения растительных сообществ в озерах составлялись на основе

карт района исследований по В. Г. Папченкову (2001) [5]. На выкопировках карт озер

наносили схемы зарастания с соблюдением масштаба с использованием глазомерного

способа. Определяли степень зарастания (Пс) озер [6] и площадь зарослей (Пз) растений

по формулам:

Пс = (Пз/Па)х100 %, где Пс - показатель степени зарастания, в %, Пз - площадь зарослей, м2, Па — площадь акватории озера, м2. Показатель степени зарастания иллюстрирует площадь, занятую растительностью на момент исследования водоема.

Площадь зарослей рассчитывали по формуле Пз = Х(ПцхПП), где Пц - площадь ценоза, в состав которого входит определенный вид на составляемой картосхеме, м2, ПП -проективное покрытие каждого вида, входящего в исследуемое сообщество, выраженное в долях процента.

Пф характеризует интенсивность зарастания озера или водохранилища. Производили расчет чистой первичной продукции гидрофитов с учетом коэффициента 2 для гидрофитов и коэффициента 1,2 для гелофитов (Распопов, 2003) [6]. Схемы многолетних сукцессионных рядов водной растительности представлены для материковых озер и водохранилищ в

зависимости от двух путей заболачивания: поясного и сплавинного [4, 7]. Характер заболачивания устанавливался визуально. Результаты представлены в таблице.

Таблица - Продукционные характеристики водохранилищ и озёр

Название водоёма Степень зарастания

Белобережское водохранилище 81 7 4,1 2,50 поясный

Лутнянское водохранилище 69 7 3,88 2,81 поясный

Новосёлковское водохранилище 57 6 2,52 2,20 сплавинный

водохранилище Бабинец 19 4 2,12 0,87 поясный

Страшевичское водохранилище 8,0 3 0,12 0,73 поясный

Белоголовльское водохранилище 4,0 2 0,02 0,45 поясный

озеро Большой Жерон 100 8 4,7 7,9 сплавинный

озеро Заломенье 29 4 1,92 1,11 поясный

озеро Солька 17 2 0,19 0,82 сплавинный

озеро Малый Жерон 10 2 0,02 0,53 сплавинный

О ходе сукцессий в водоемах можно судить путем изучения поясов растительности, сменяющих друг друга по мере изменения условий существования водоёма. При поясном зарастании пресноводных стоячих водоёмов остатки организмов оседают на дно, что постепенно вызывает повышение его уровня. Шесть водоёмов из десяти исследованных имеют поясный тип зарастания. При сплавинном типе зарастания с берега на поверхность воды наплывает зыбучий ковер из мхов и некоторых цветковых растений с мощными корневищами. Такой тип - у четырёх из десяти исследованных водоёмов.

Из шести исследованных водохранилищ наивысший класс зарастания на момент наблюдения зарегистрирован для Белобережского и Лутнянского, наименьший - для Белоголовльского. Для крупнейших озёр Брянской области 8 класс зарастания у Большого Жерона, 2 класс - у озера Солька и Малого Жерона.

Сукцессионные ряды крупных водохранилищ рассмотрены ранее [2]. Значительный интерес представляют процессы зарастания и продукционные процессы самых крупных озёр Брянской области.

Зарастание уникального реликтового озера Большой Жерон идёт в направлении заиления. Схема зарастания на отдельном участке показана на рис. 1.

Рисунок 1 - Схема зарастания прибрежного участка оз. Большой Жерон Условные обозначения: 1 - черноольшаник; 2 - сообщество тростника южного; 3 - сообщество телиптериса болотного и тростника южного; 4 - сообщество рогоза широколистного; 5 - сообщество манника

плавающего.

При обследовании озера в течение полевых сезонов 2007-2008 гг. открытой водной глади выявлено не было, в 2012-2013 гг. - примерно 8,5 % озера было свободно от покрывающего ковра плейстофитов - телореза алоевидного. Вероятно, это обусловлено уменьшением скорости размножения доминантного вида ценозов, а также ручной очисткой водной глади Большого Жерона местным населением. Несмотря на «старый» сукцессионный возраст озера возможно в дальнейшем проведение рекультивационных мероприятий и «омоложение» водного объекта. Экологические профили водоёма достаточно однообразны: например, смены видов в экологическом ряду: манник плавающий — роголистник, ряска малая, пузырчатка — телорез алоевидный (рис.2).

Рисунок 2 - Экологический ряд оз. Большой Жерон

На Большом Жероне полностью исчезли «подводные луга», водоем превращается из гидрофитного в фитопланктонный. Вероятно, такое сильное зарастание связано с нарушением водного режима озера, т.е. проточности, и как следствие увеличение трофности воды.

На оз. Заломенье и Малом Жероне общая схема зарастания сходна и показана на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема зарастания участков озёр (Малый Жерон и Заломенье) Условные обозначения: 1 - сообщества тростника южного; 2 - сообщества рогоза широколистного и камыша озерного; 3 - сообщество стрелолиста стрелолистного; 4 - сообщества прикрепленных гидрофитов (кувшинки белой, кубышки желтой, рдеста плавающего); 5 - сообщество манника плавающего.

На озёрах Заломенье и Малый Жерон зарегистрированы разнообразные смены видов в экологических рядах, некоторые из них представлены на рисунках:

1) стрелолист стрелолистный — кувшинка чисто белая

Рисунок 4 - Экологический ряд озёр 2) манник плавающий

Рисунок 5 - Экологический ряд озер 3) стрелолист стрелолистный — болотница болотная (рис.6).

Рисунок 6 - Экологический ряд озёр

Малый Жерон и Заломенье - типичные гидрофитные водоёмы с малым эвтрофированием вод.

Озеро Солька характеризуется средним зарастанием водной глади, сформированным плейстофитным видом телорезом алоэлистным, а также сообществами рдеста плавающего

и кубышки желтой (рис. 7)._

Рисунок 7 - Участок берега оз. Солька Условные обозначения: 1 - сообщество манника большого; 2 - сообщества кубышки жёлтой; 3 - сообщество поручейника широколистного; 4 - сообщество водокраса лягушачьего; 5 - сообщество телореза алоевидного;

6 - сообщество белокрыльника болотного и полевицы побегоносной; 7 - сообщество тростника южного

На оз. Солька зарегистрированы самые разнообразные микросукцессионные ряды макрофитной и прибрежно-водной растительности (рис. 8-9):

1) манник большой ^ телорез алоевидный и водокрас лягушачий ^ тростник южный — белокрыльник болотный — поручейник широколистный (рис.8).

Рисунок 8 - Экологический ряд растительности оз. Солька

2) тростник южный ^ камыш озёрный ^ телорез алоевидный ^ кубышка жёлтая

(рис.9).

Рисунок 9 - Экологический ряд растительности оз. Солька

Озеро Солька - типичный гидрофитный водоём с высоким видовым разнообразием.

Озеро Большой Жерон - фитопланктонный водоем 8 класса зарастания с наибольшей чистой первичной продукцией, Малый Жерон, Заломенье и Солька - гидрофитные. Значительный вклад в создании биомассы и больших показателей чистой продукции вносит Stratiotes aloides L., вид, играющий значительную роль в процессах зарастания водных объектов в междуречье Ипути и Десны. Микросукцессионные ряды и показатели продуктивности водных объектов свидетельствует о финальных стадиях сукцессии Большого Жерона, о начальных этапах этого процесса на остальных озёрах.

Surveyed six major reservoirs and four lakes in the Bryansk region. The species is dominant, described the successional series, constructed of eutrophication and the calculated degree of eutrophication of water bodies, which allowed to determine the successional status of water bodies. Key words: ponds, overgrown, biomonitoring, bioindication

Список литературы

1 Анищенко, Л.Н. Флора и растительность настоящих водных макрофитов водоемов и водотоков Юго-Западного Нечерноземья России / Л.Н. Анищенко, Т.Н. Буховец. -Брянск: Изд-во «Курсив», 2009. - 202 с.

2 Ворочай Ю.А. Микросукцессионные ряды и продуктивность прибрежно-водной и водной растительности водохранилищ Брянской области // Вестник Брянского государственного университета. Точные и естественные науки. № 4 (2). 2012. - Брянск: РИО БГУ, 2012. - С. 126-133.

3 Корсаков Г.К. Зарастающие водоемы и их использование для ондатроводства / Г.К. Корсаков, А.А. Смиренский. - М.: Изд-во технич. литературы по вопросам заготовок, 1956. - 136 с.

4 Лепилова Т.К. Инструкция для исследования высшей водной растительности // Инструкция по биол. исследованиям вод / Под ред. К.М. Дерюгина. - Л.: Изд-во Гос. гидрол. ин-та, 1934. Ч. 1. Раздел А. Вып. 5. - 48 с

5 Папченков В. Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья / В. Г. Папченков. - Ярославль: ЦМП МУБиНТ, 2001. - 200 с.

6 Распопов И. М. Продукция макрофитов водоёмов с замедленным водообменом: основные понятия, методы изучения // Гидроботаника: Методология, методы: Матер. Школы по гидроботанике (Борок, 8-12 апреля 2003 г.). - Рыбинск: Рыбинский Дом печати, 2003. - С. 146-150.

7 Сукачёв В.Н. Некоторые общие теоретические вопросы фитоценологии // Вопросы ботаники. Вып. 1. - М.; Л., 1954. - С. 201-309.

Об авторе

Ворочай Ю.А. - аспирант кафедры экологии и рационального природопользования, Брянский государственный университет eco_egf@mail.ru