Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Антропогенная трансформация растительности семипалатинского испытательного полигона

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Антропогенная трансформация растительности семипалатинского испытательного полигона"

УДК 581.524.34:528.9(574.3) На правах рукописи

РГБ ОД

1 О АПР 2*303

Султанова Бакытжамал Мендикановна

АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ПОЛИГОНА

Специальность 03.00.05. - ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Республика Казахстан Алматы 2000 г.

Научный руководитель: доктор биологических наук

Р.П.Плисак

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

М.С.Байтенов

кандидат биологических наук С.С.Айдосова

Ведущая организация - Алматинский государственный университет им. Абая МОиН РК.

Защита состоится « Л/ » 2000 года в « /-3 » часов на заседании

Диссертационного совета Д.53.22.01. при Институте ботаники и фитоинтродукции МОиН РК, по адресу 480070 Алматы, ул. Тимирязева 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института ботаники и фитоинтродукции МОиН РК.

Автореферат разослан « » г.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор биологических наук: Ы.— Г.К.Бижанова

УДК

581.524.34:528.9(574.3)

На правах рукописи

Султанова Бакытжамал Мендикановна

АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ПОЛИГОНА

Специальность 03.00.05. - ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Республика Казахстан Алматы 2000 г.

Научный руководитель: доктор биологических наук

Р.П.Плисак

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

М.С.Байтенов

кандидат биологических наук С.С.Айдосова

Ведущая организация - Алматинский государственный университет им. Абая МОиН РК.

Защита состоится «_»_2000 года в «_» часов на заседании

Диссертационного совета Д.53.22.01. при Институте ботаники и фитоинтродукции МОиН РК, по адресу 480070 Алматы, ул. Тимирязева 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института ботаники и фитоинтродукции МОиН РК.

Автореферат разослан «___»_2000 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета -ф=\__

доктор биологических наук: УЦ^Р^у^ Г.К.Бижанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На территории Семипалатинского испытательного полигона (СИП) в результате 480 ядерных испытаний сформировались экстремальные экологические условия и образовались техногенные эдафотопы, не имеющие природных аналогов, с хроническим ионизирующим излучением от 60 до 21000 мкР/ч. Ядерные взрывы на СИП оказали воздействие на степной биом, в то время как Чернобыльская авария - на лесной. Исследования последствий радиационного поражения экосистем СИП только начаты. Выявление особенностей состава, структуры и процессов восстановления растительности непосредственно после прекращения ядерных взрывов и закрытия полигона имеет важное значение для изучения эффектов отдаленных последствий радиационного воздействия, прогнозирования последствий радиоактивного загрязнения биосферы, экологического нормирования в компонентах природной среды и необходимы для' дальнейшей реабилитации территории СИП. Актуальным вопросом современной фитоценологии является изучение факторов и процессов антропогенной трансформации растительного покрова в конкретных участках нарушений. Поэтому изучение антропогенной трансформации растительности в местах проведения ядерных взрывов актуально и в практическом, и в теоретическом отношениях

Цель и задачи работы. Основной целью исследования является оценка антропогенной трансформации растительности в местах проведения ядерных взрывов на территории СИП. В свете основной цели решались следующие исследовательские задачи: определение основных антропогенных факторов и разработка критериев оценки антропогенной трансформации растительности СИП под воздействием радиационного загрязнения; выявление особенностей трансформации флоры; изучение особенностей состава, структуры и восстановления растительности в местах проведения наземных и подземных ядерных взрывов; составление крупномасштабных карт растительности опытно-экспериментальных площадок (ОЭП) СИП «Опытное Поле», «Дегелен», «Бала-пан», где проводились ядерные взрывы.

Научная новизна работы. В диссертации впервые: выявлены основные факторы антропогенной трансформации растительности на территории СИП и предложены критерии оценки трансформации растительного покрова под влиянием фактора радиационного загрязнения; изучены особенности трансформации флоры, определен радиоэкологический диапазон произрастания для 530 сосудистых видов растений, выявлен видовой и ценотический состав, структура, пространственное распределение и особенности восстановления растительности в местах проведения наземных и подземных ядерных взрывов; составлены карты растительности трех ОЭП СИП М 1:50000.

Положения, выносимые на защиту: оценка нарушенности растительности в местах проведения ядерных взрывов с использованием группы критериев; радиоэкологический диапазон произрастания растений как отражение радиорезистентности растений; оценка современного состояния растительности и показ ее на геоботанических картах; особенности восстановления растительности СИП.

Практическая значимость: Данные по естественному зарастанию техногенных ядерных экотопов могут быть применены при реабилитации территории СИП. Карты растительности ОЭП СИП переданы ИРБЭ НЯЦ РК для практического использования. Карты растительности трех ОЭП М 1:50000 и 24 ключевых участков М 1:1000 могут служить базой данных при организации радиоэкологического мониторинга с применением ГИС для оценки актуального состояния экосистем СИП.

Апробация работы. Результаты исследования доложены: на семинарах и заседаниях лаборатории геоботаники (1994-1999); на Международной конференции "International Conference of Land Degradation, Adana, Turkey, June 10-14, 1996г."; на Алматинской конференции Международного антиядерного движения «Невада-Семипалатинск», 28.06.96г.; на совещании «Проблемы радиационного загрязнения Семипалатинского полигона и прилегающих к нему территорий", Курчатов, 6-9.10.96г.; на семинаре «Реализация международных проектов и обмен опытом работы борьбы с опустыниванием земель в Казахстане», Алматы, 17.07.97г.; на международной конференции «Радиационная безопасность и социально-экологические проблемы Казахстана», Караганда, 1014.11.97 г; на 2-ой Международной конференции «Ядерная и радиационная физика», 7-10.06.99г., Алматы.

Личное участие автора. Результаты диссертационной работы получены в ходе полевых исследований (1994-1999 гг.) и обработаны лично автором. Работа выполнена в рамках плановых тем лаборатории геоботаники Института ботаники МН-АН РК «Антропогенная трансформация растительности Казахстана» (1996 г.) и «Трансформация растительного покрова Казахстана в условиях современного природопользования» (1997-1998 гг.)- В основу диссертации положены также материалы, собранные автором при выполнении хоздоговорных, контрактных работ и международных проектов: хоздоговорная работа с ИРБЭ НЯЦ РК от 02.03.1994 г. «Биологическое воздействие радиоэкологических факторов на природные популяции растений, животных и человека», раздел «Современное состояние растительности ОЭП "Опытного поле»; контрактные работы с ИРБЭ НЯЦ РК от 23.06.1996 г «Видовой состав, структура и картографирование растительности урочища Балапан»; от 22.08.1996 «Видовой состав, структура и картографирование растительности горного массива Деге-лен»; гранты INTAS 1993, KZ-INTAS 1996; международные контракты Министерство обороны США - НЯЦ РК DSWA 0016/6 от 20.12.97 «Исследование влияния закрытия штолен на флору и фауну горного массива Дегелен», раздел «Состав, структура и особенности восстановления естественной растительности приустьевых площадок демилитаризованных штолен горного массива Дегелен»; DTRA 0023/1 от 01.03.99 «Исследование влияния закрытия штолен на флору и фауну горного массива Дегелен», раздел «Воздействие ликвидации штолен на растительность горного массива Дегелен».

Публикации: по теме диссертации опубликовано 13 работ, 2 находятся в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения, списка литературы, включающего 278 наименования, приложения.

Общий объем диссертации 150 страниц, включает 12 таблиц, 9 рисунков." Приложение на 90 страницах, содержит 2 таблицы, 13 рисунков.

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ Семипалатинский испытательный полигон представляет собой сложный научно-исследовательский комплекс. Дана характеристика природных условий формирования растительности района исследования, включающая сведения о климате, рельефе, геолого-геоморфологическую и гидрологическую характеристики, а также основные закономерности распределения почвенно-растительного покрова.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР На основе анализа литературных источников, представлен подробный обзор, посвященный истории изучения растительного покрова изучаемого региона, особенностям антропогенной трансформации растительности техногенных экототопов, влиянию радионуклидов на растительный покров.

3. ФАКТОРЫ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СИП Приведена хронология взрывов, радиационная обстановка на территории СИП, характеристика антропогенной нарушнности отдельных ОЭП, факторы антропогенной нарушенности и критерии оценки степени антропогенной трансформации растительности СИП. На территории СИП, выделены следующие основные группы антропогенных факторов трансформации растительного покрова: военно-технические (радиационное загрязнение в результате испытаний ядерного оружия, строительство военно-технических объектов); горнодобывающие; сельскохозяйственные; селитебные: коммуникационные; пирогенные. Для оценки степени антропогенной трансформации степной растительности СИП под воздействием фактора радиационной загрязненности, наряду с фитоценотическими группами критериев, предлагаем и радиоэкологические: легко измеряемые показатели - мощность экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения и расстояние от источника излучения. Также использован критерий задернованности поверхности почв. Антропогенная трансформация растительности СИП характеризуется интенсивной миграцией радионуклидов в экосистемах и потому включен ландшафгно-геохимический критерий - тип элементарного ландшафта. Оценка степени антропогенной трансформации растительности СИП проводится по схеме: фактор нарушенности —> характер распространения -> результат воздействия -»критерии нарушенности-»особенности восстановления.

4. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Объекты исследований: растительность ОЭП СИП в местах проведения ядерных взрывов, ее состав, структура, пространственное распределение, ан-

млплпшгипп мапяштопт^л-м УЖ ЛЛЛ^ЛРииЛГт! ОЛППТОиЛВП^ЦНО

1 UU11V1 сапил JlU|yjrmWllll4/Vli> И l/vuuvi.nwv * «л

Методы исследований: Факторы антропогенной нарушенности на территории СИП выделены с учетом методик /258,259/.Антропогенную трансформацию флоры изучали на основе методик /235-238/. Растительный покров при

маршрутных и полустационарных исследованиях изучали общепринятыми методами /229-234/. При картографировании растительности применяли общепринятые /251-253/ и дистанционные /254-256/ методы. Аэрофотоснимки М 1:50000 и спектрозональные космофотоснимки БРОТ-З использовали параллельно с исследованиями наземных эталонов - экологических профилей и крупномасштабного картографирования ключевых участков. Экологические профили (17), с инструментальной съемкой местности (8), заложены: на равнинах, низком и высоком мелкосопочнике, гранитном низкогорье, в долинах рек, на отвалах "Атомного озера", в "зонах откола", техногенных осыпях и приустьевых площадках штолен. Для оценки восстановления растительности в эпицентре взрыва первой ядерной бомбы на "Опытном поле" и на отвалах "Атомного озера" описания растительности проводили на перпендикулярно ориентированных экологических профилях в радиусе 1-1, 5 км от исходной точки К экологическим профилям, проложенным через вновь сформированные техноэдафотопы ("Эпицентр " отвалы "Атомного озера", "зоны откола" и приустьевые площадки штолен), примыкают ключевые участки 100x100 м. Было проведено картографирование 24 ключевых участков, размером 100x100м в масштабе 1:1000 и трех опытно-экспериментальных площадок в М 1:50 000 -"Опытное поле" площадью 320 км2, "Балапан" 380 км2 и "Дегелен" 280 км2.

5. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ФЛОРЫ Анализ трансформации флористического разнообразия ОЭП СИП основан на сравнении флор естественных (слабонарушенных) и техногенных ядерных экотопов. Техногенные ядерные экотопы - это местообитания, не имеющие природных аналогов, с МЭД гамма-излучения от 60 и выше 6300 мкР/ч. Трансформированная флора включает виды всех пионерных и сериальных сообществ, участвующих в естественном зарастании техногенных ядерных экотопов. Проделанный анализ видового состава естественных или слабонарушенных и техногенных ядерных экотопов ОЭП СИП по флористическим спектрам, таксономической структуре, экобиоморфам, встречаемости, радиоэкологическому диапазону произрастания позволил наметить характерные особенности флоры исследуемой территории. Флора ОЭП СИП включает 530 видов из 72 семейств и 281 рода /Султанова, 1998, Султанова и др. 1999). Широкая вариация на уровне таксонов разного ранга и флористического разнообразия в пределах отдельных ОЭП связана с разнообразием природных условий и степенью антропогенной нарушенное™ растительного покрова территории. Наибольшее флористическое разнообразие отмечено для гранитного низкогорья Дегелен. Формирование флоры техногенных экотопов ОЭП СИП влечет за собой коренные изменения в спектрах семейств и родов региональной флоры. Флора техногенных ядерных экотопов значительно беднее. Меняется представленность монотипных таксонов разного ранга. В естественных и слабонарушенных экотопах ОЭП. так же, как и в техногенных ядерных экотопах, соотношение групп по режиму увлажнения варьирует и отражает вариацию условий местопроизрастания растений. В техногенных ядерных экотопах возрастает доля ксерофитов и мезоксерофитов, "Таблица 1». Сохранение во флоре техногенных экотопов доли растений, требующих избытка влаги, связано с формирова-

нием техногенных ядерных водоемов в воронках ядерных взрывов (Опытное поле), фильтрационных водоемов вокруг Атомного озера и самого Атомного озера (Балапан), а также радиоактивных ручьев (Дегелен). В основу биоморфологического анализа флоры положены следующие системы жизненных форм: общий габитус и продолжительность жизненного цикла, а также тип подземных органов "Таблица 1». Анализ представленности различных жизненных форм как в целом для ОЭП, так и отдельно для каждой из них имеет определенный интерес в качестве характеристики адаптационного разнообразия флоры. В трансформированной флоре изменяется соотношение жизненных форм: на техногенных экотопах резко снижается роль кустарников и возрастает доля травянистых растений. Ведущую ценотическую роль на начальных стадиях восстановления растительного покрова играют однолетники, многолетние корневищные травы и дерновинные гемикриптофиты. Высокая представленность кустарников (37) на Дегелене связана с присутствием здесь кустарникового пояса. В техногенных ядерных экотопах естественное зарастание осуществляется в основном травянистыми видами: на Дегелене 87.7%, на Балапане 84.4%, и на Опытном поле 89.6%. Изучение флоры ОЭП СИП по степени встречаемости, позволило разделить произрастающие здесь виды на пять основных групп :1)виды повсеместного распространения - (сорные, адвентивные виды); 2)виды обычные в естественных фитоценозах; 3)виды, распространенные; 4)виды редко встречающиеся; 5) виды с единичными местонахождениями. Две первые группы встречаемости видов составляют 87.7% флоры техногенных ядерных экотопов на Дегелене, 76.2% на Балапане, 73.9% на Опытном поле. В техногенных ядерных экотопах в почти в два раза возрастает доля сорных и адвентивных видов (от 11.9% до 23.3%). В естественном зарастании техногенных ядерных экотопов-, кроме эвритопных сорных видов, большое участие принимают виды местной флоры (44.3%) /Султанова, 1998/. Поселяющиеся на техногенных ядерных экотопах аборигенные виды иногда претерпевают значительные изменения: варьируют размеры растений, до предела сокращается онтогенез (неотения), изменяется фенология, формируются тераты, происходят изменения в анатомическом строении /Гродзинский и др. 1991, Мухитдинов,Айдосова, 1998/. Были обнаружены тератогенные формы Linaria altaica, Kochia scoparia, Rosa spinosissima, Leonurus glaucescens, Atraphaxis frutescens, у видов рода Artemisia. Сопряженное изучение флоры техногенных ядерных экотопов ОЭП СИП и радиоэкологических условий выявило дифференциацию видов при разных уровнях ионизирующего излучения. Нами определен радиоэкологический диапазон произрастания 530 видов сосудистых растений ОЭП СИП. Для выяв ,ления радиорезистентности видов, нами в качестве критериев были приняты нормы загрязнения, установленные НРБ-96 PK. В "Таблице 1" приведены данные по дифференциации видов естественных и трансформированных флор техногенных экотопов в зависимости от МЭД. Растения, произрастающие при МЭД свыше 6300 мкР/ч, представлены следующими видами: Artemisia frigida Chamaenerion angustifolium, Ephedra distachya, Festuca valesiaca, Kochia scoparia, Lotus angustissimus, Phragmites australis, Psathyrostachys juncca, Silene suffiutes-cens, Stipa sareptana, Typha angustifolia, или 2.1% от общего числа видов. Рас-

Таблица 1.

РАДИОЭКОБИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СПЕКТР ФЛОРЫ ОЭП СИП

Опытно-экспериментальные площадки (ОЭП) Семипалатинского испытательного полигона (СИП)

Естественные и ан нно-нар экотопы Техногенные ядерные экотопь

ВСЕ ОЭП Опытное Балапан Дегелен ВСЕ ОЭП Опытное Балапан Дегелен

поле поле

Площадь, кв. км. 960 . 320 360 280 >300 -100 >100 -100 !

1 Число семейств 72 39 42 70 46 16 27 37

I Число родов 281 120 141 271 149 35 65 126 '

| Число видов 530 194 490 219 48 109 180

Общий габитус и Кол. видов % Кол. ВИДОВ % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов %

1 продолжительность жизни

1. Деревья 8 1.5 1 0.5 . - 7 1.4 2 0.9 . - - - 2 1.1

2. Кустарники 39 7.4 11 5.7 11 5.2 37 7.6 16 7.2 1 2.1 6 5.5 12 6.7

3. Полукустарники 9 1.7 4 2.1 5 2.4 9 1.8 5 2.3 . - 5 4.6 1 0.6

4. Кустарнички 11 2.1 7 З.б 8 3.8 9 1.8 1 0.6 1 2.1 1 0.9 1 0.6

5. Полукустарнички 9 1.7 5 2.6 6 2.8 9 1.8 8 3.6 3 6.3 5 4.6 6 3.3

6. Многолетники 324 61.1 117 60.3 124 58.2 307 62.6 133 60.7 30 62.5 64 58.7 111 61.6

7. Двулетники 27 5.1 10 5.2 9 4.2 26 5.3 10 4.6 1 2.1 6 5.5 9 5

8. Однолетники 103 19.4 39 20.1 50 23.5 86 17.6 44 20.1 12 25 22 20.2 38 21.1

Всего 530 100% 194 100% 213 юо% 490 100% 219 Тоо% 48 100% 109 100% 180 100%

Тип корневой системы Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов %

1 Стержнекорневые 291 54.9 115 59.3 117 52.8 259 52.9 132 60.3 25 52.1 59 54.1 106 58.9

2 Корневищные 147 27.7 43 22.2 55 29.2 143 29.2 53 24.2 12 25 31 28.4 46 25.6

3 Клубне:корневые 8 1.5 3 1.6 2 1.4 7 1.4 - - - - - - - -

4 Клубнекорневищные 2 0.4 1 0.5 1 0.4 2 0.4 2 0.9 2 4.2 • 2 1.8 1 0.6

5 Корнеотпрысковые 37 7 10 5.1 11 7.1 35 7.1 15 6.8 1 2.1 5 4.6 13 7.2

6 Рыхлодерновинные 28 5.3 16 8.3 21 5.5 27 5.5 12 5.5 5 10.4 8 7.3 ГТсГ 5.6

7 Плотнодерновиниые 2 0.4 2 1 2 0.4 2 0.4 2 0.9 2 4.2 2 ¡.8 2 1.1

8 Луковичные 14 2.6 3 1.6 3 2.9 14 2.9 2 0.9 - - 1 0.9 2 1.1

[Т Наземностелющиеся 1 0.2 1 0.5 1 ! 0,2 1 1 0.2 1 0.5 1 2.1 1 0.9 - -

Всего 530 100% 194 100% 213 100% | 490 100% 219 100% 48 100% 109 100% 180 100%

I ЭкОМОрфЫ по водному | сэактору Кол-видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол ВИДОВ % Кол НИЛОВ % Кол. вилл» %

1 Ксерофит (X) 47 8.9 29 15 31 14.6 39 8 26 11.9 13 27.1 20 18.4 16 8.9

2 Мезоксерофит (MX) 130 24.5 61 31.4 63' 29.6 121 24.7 73 33.3 8 16.7 36 33 57 31.7

3 Ксеромезофит (ХМ) 134 25.3 54 27.8 63 29.6 124 25.3 60 27.4 13 27.1 32 23.4 54 30

4 Мезофит (М) 168 31.7 40- 20.6 43 20.2 158 35.2 45' 20.5. 9 18.8 14 12.8 40 22.2

5 Гигромезофит (HgM) 29 5.8 3 1.5 5 2.3 29 5.9 8 3.6 2 4.2 2 1.8 7 3.9

6 Мезогигрофит (MHg) 9 1.7 ' 3 1.5 3 1.4 6 1.2 2 0.9 2 4.2 3 2.7 3 1.7

7 Гигрофит (Hg) 9 1.7 2 1 2 0.9 9 1.8 4 1.9 - - 1 0.9 3 1.7

8 Гидрофит (Hd) 4 0.8 2 1 3 1.4 4 0.8 1 0.4 1 2.1 1 0.9 - -

Всего 530 100% 194 100% 213 100% 490 100% 219 100% 48 юо% 109 100% 180 100%

Группы встречаемости Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов . Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов %

1 Широко распространенные 63 11.9 39 20.1 42 19.7 58 11.8 51 23.3 19 35.6 27 24.8 48 26.7

2 Обычные в естественных 160 30.2 94 48.4 98 46 151 30.8 I 97 44.3 25 52.1 56 51.4 85 47.2

фитоценозах

3 Спорадические 189 35.7 55 28.4 62 29.1 169 34.5 52 23.7 4 8.3 23 21.1 32 17.8

4 Редкие виды 91 17.2 5 2.6 11 5.2 86 17.6 15 6.8 - - 3 2.7 И 6.1

5 Очень редкие 27 5 1 0.5 - - 26 5.3 4 1.8 - - - - 4 2.2

Всего 530 100% 194 100% 213 100% 490 100% 219 100% 48 100% 109 100% 180 100%

МЭД гамма-излучения, мкР/ч Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол. видов % Кол видов %

I 20<60 76 14.3 12 6.2 18 8.4 70 14.3 3 1.4 - . - 3 1.7

II >60 <200 99 18.7 15 7.7 29 13.6 89 18.2 14 6.4 - - 3 2.8 II 6.1

III >200 <1000 195 37.8 70 36.1 66 31 175 35.7 77 35.2 - . 28 25.7 65 36.1

>1000 <2000 57 10.8 31 16 34 16 54 И 41 18.7 10 20.8 25 22.9 32 17.8

>2000 <3000 33 6.2 19 9.8 19 8.9 33 6.7, 25 11.5 7 14.6 11 10.1 20 11.1

IV >3000 <6300 59 11.1 38 19.6 38 17.8 58 11.8 48 21.9 21 43.8 33 30.3 38 21.1

V >6300 11 2.1 9 4.6 9 4.2 11 4.2 11 5 10 20.8 9 8.7 11 6.1

тений, обитающих на техногенных экотопах с МЭД 2900-6300 мкР/ч уже больше - 59, или 11.1%. Они представлены такими видами как: Artemisia scoparia, Dianthus rigidus, Iris scariosa, Kochia sieversiana, Lepidium latifolium, Limonium suffrutescens, Rumex confertus, Salix cinerea, Sanguisorba officinalis, Stipa capillata, Urtica urens и др. Растения, произрастающие при "потенциально опасных" дозах в диапазоне от 60 до 3000 мкР/ч, разделены нами на группы до 200 мкР/ч, 1000мкР/ч, 2000 мкР/ч и ЗООООмкР/ч. Это самая многочисленная группа (389видов, 73,4%), включающая такие виды, как: Atriplex cana, Tanacetum achileifolium, Gypsophila paniculata, Urtica cannabina, Acroptilon- repens и др. /Султанова, 1998/. Антропогенная трансформация флоры вновь образованных техногенных ядерных экотопов ОЭП СИП характеризуется следующими процессами: 1)физическим уничтожением и исчезновением ряда видов; 2)обеднением генофонда местных видов; 3)заносом и экспансией адвентивных видов; 4)возникновением морфологических и анатомических изменений; 5)дифференциацией видов по радиорезистентности.

6. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В МЕСТАХ ПРОВЕДЕНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ Атмосферные (30 наземных и 87 воздушных) ядерные взрывы, а также взрывы термоядерной бомбы, с 1949 по 1962 г.г. проводились на ОЭП «Опытное поле», расположенной в северо-западной части СИП. Ее площадь 320 кв.км.

6.1.3акономерности пространственного распределения растительности ОЭП «Опытного поле» 6.1.1. Растительность скалистого мелкосопочника Пространственное распределение растительности СИП связано с климатом, литолого-геоморфологическими условиями, рельефом, свойствами почв. Взаимосвязь распределения растительности с факторами природной среды подробно рассмотрена в диссертации. Современный растительный покров ОЭП «Опытное поле» представлен различными стадиями восстановления растительности. В скалистом мелкосопочнике на вершинах сопок, сложенных кремнистыми алевролитами и яшмокварцитами, распространены ^сформировавшиеся группировки из Artemisia frígida,.A.obtusiloba, Festuca valesiaca, Stipa sareptana, Patrinia intermedia, Orostachys spinosa, Potentilla acaulis, Gypsophila patrinii. У подножий отвесных каменистых склонов сопок обычны заросли Spiraea hypericifolia, Rosa spinosissima. Для склонов на светлокаштановых не-полноразвитых щебнистых почвах характерны типчаково-тырсиковые (Stipa sareptana, Festuca valesiaca) ценозы с участием Spiraea hypericifolia, Caragana pumila. На лугово-каштановых почвах межсопочных понижений типичны раз-нотравно-типчаково-овсецовые (Helictotrichon desertorum, Festuca valesiaca, Veronica spuria, Hieracium echioides) ценозы.

6.1.2. Растительность пологоувалистого

1V1 С- Л l( V V V 11 V 1 Uli l\ U

По каменистым вершинам из роговообманкового диорит-порфирита и ан-дезитового туфа формируются группировки Caragana pumila, Ephedra distachya, Ajania fruticulosa, Stipa sareptana, Festuca valesiaca. По склонам и пологим меж-

сопочным ложбинам встречаются полынно-типчаково-тырсиковые • (Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia frígida) ценозы с участием Caragana pumila. По шлейфам сопок преобладают полынно-типчаково-тырсиковые (Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia gracilescens) сообщества.

6.1.3. Растительность межсопочной делювиально-пролювиальной равнины Современный растительный покров обширной межсопочной делювиально-пролювиальной равнины представлен, главным образом, различными стадиями восстановления зональных холоднополынно-типчаково-тырсиковых (Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia frígida) ценозов.

6.2. Особенности восстановления растительности в местах проведения

атмосферных ядерных взрывов 6.2.1. Восстановление растительности в скалистом

мелкосопочнике Анализ восстановления растительности в скалистом мелкосопочнике при фоновых значениях МЭД, показал, что состав формирующихся проценозов связан: 1)со степенью нарушения почвенно-растительного покрова; 2)составом подстилающих пород - на обнажениях из плагиоклазового порфир-липарита, в трещинах с мелкоземом характерны разреженные группировки из Setaria viridis, Ephedra distachya, Caragana pumila, Silene suffrutescens, Artemisia obtusiloba, а на слоистых глинисто-кремнистых сланцах отмечены единичные растения Halocnemum strobilaceum, Nitraria sibirica, Reamuria songarica, Zygophyllum subtrijugum; 3) характером и степенью нарушения почвенного покрова - на малоразвитых щебнистых светлокаштановых почвах представлены группировки из Artemisia frígida, A.obtusiloba, Festuca valesiaca, Ephedra distachya; на неполноразвитых щебнистых светлокаштановых почвах характерны ценозы с доминированием Caragana pumila, Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia frígida; на глинистых окопах отмечены разреженные группировки из Ceratoides papposa, Gypsophila paniculata, Goniolimon speciosum.

6.2.2. Восстановление растительности на делювиально-пролювиальной равнине 6.2.2.1 .Восстановление степной растительности при малых дозах радиации Восстановление зональной (степной) растительности на межсопочной делювиально-пролювиальной равнине при малых дозах (МЭД 60-200 мкР/ч) хронической ионизирующей радиации изучалось на профиле, расположенном в 3,5 км к северу от эпицентра. Антропогенная нарушенность обусловлена также строительством военно-технических объектов, зачисткой территории, прокладкой линий связи и многочисленных фунтовых дорог. Протяженность профиля (7 км) обеспечивает широкий спектр участков с различной степенью нарушен-ности (от экоцида до слабоизмененной), Естественное зарастание начинается с поселения единичных растений: Artemisia scoparia, Lepidium. perfoliatum, Heteropappus altaicus, Ceratocarpus arenarius, Kochia scoparia, Chorispora sibirica, Acroptilon repens. Из степных первыми поселяются Artemisia frígida, Festuca

valesiaca. Затем к ним присоединяются Stipa sareptana, Psathyrostachys juncea, Koeleria cristata, Cleistogenes squarrosa. Иногда в сложении пионерных группировок принимает участие Сагех supina. Затем происходит дифференциация группировок по элементам рельефа. По микропонижениям формируются различные злаковые группировки, по микроповышениям преобладают группировки с участием Artemisia scoparia, A.frigida. На ровных участках встречаются по-лынно-злаковые группировки. В пионерных группировках отмечены также Gypsophila paniculata, Centaurea scabiosa, A.dracunculus, A.austríaca, Acroptiion australe, Chondrilla laticoronata, Senecio erucifolius, Panderia turkestanica, Ferula tatarica, Lactuca serriola. В процессе восстановления растительности внедряются виды, характерные для коренной растительности - Potentilla acaulis, Ancathia igniaria, Iris scariosa, Sisymbrium loeselii, Spiraea hypericifolia. Последние стадии восстановления растительности представлены ценозами, близкими по составу и структуре к зональным. Ряд демутации растительности на светлокаштановых защебненных почвах делювиально-пролювиальный равнины, при малых дозах хронического ионизирующего излучения, представлен следующим образом: проценозы с участием Artemisia scoparia, Artemisia frígida, Kochia sieversiana, Heteropappus altaicus, Centaurea scabiosa, Chondrilla laticoronata, Psathyrostachys juncea, Lepidium latifolium -» эфедрово-типчаково-полынные (Ephedra distachya, Festuca valesiaca, Artemisia frigida, A.austriaca) группировки —> дерновиннозла-ково-полынные (Artemisia frigida, A.marschalliana, Festuca valesiaca, Stipa sareptana) группировки -> полынно-типчаково-тырсиковые (Stipa capillata, Festuca valesiaca, Artemisia frigida, A.marschalliana) с участием Galium ruthenicum, Dianthus rigidus, Seseli ledebourii, Phlomis tuberosa. При восстановлении растительности на некоторых нарушенных участках в холоднополынно-типчаково-тырсиковых ценозах Stipa sareptana часто заменяется Stipa capillata.

6.2.2.2. Восстановление луговой растительности при малых дозах радиации Ряд сообществ, сформировавшихся при естественном зарастании понижений техногенного происхождения, при малых дозах излучения,состоит из следующих звеньев: камышовые (Scirpus lacustris)—клубнекамышовые (Bolboscho-enus planiculmis)—ситниковые (Juncus gerardii)—млечниковые (Glaux maritima) —-злаковые(Ьеутиз ramosus,Hordeum brevisubulatum.Poa angustifolia) —солодковые (Glycyrrhiza uralensis). Дальше происходит дифференциация по литоэдафотопу: на суглинистых слабонарушенных почвах продолжение ряда следующее: I.—волоснецово-гразнотравные^топшт gmeliniijSaussurea laciniata, Gyp-sophila perfoliata,Leymus paboanus)—злаково-полынные (Artemisia schrenkiana, Puccinellia dolicholepis.Leymus angustus)—полынно-злаковые (Festuca valesiaca, Stipa sareptana,Koeleria cristata,Artemisia gracilescens); а на нарушенных песчано-щебнистых грунтах заканчивается следующим рядом: II. —сорнотравные (Dodartia orientaiis,Isatis costata,Lepidium perfoliatum)—эбелеково-терескеновые (Ceratoides

papposa,Ceratocarpus arenarius)—курчавковые (Atraphaxis frutescens).

6.2.2.3. Естественное зарастание участков, нарушенных при возведении военно-технических объектов На "Опытном поле" возводились здания, которые затем при испытаниях ядерного оружия разрушались. Обобщенный ряд естественного зарастания руин при значениях МЭД до 200 мкР/ч можно представить в следующем виде: единичные растения Ceratocarpus arenarius, Lepidium ruderale, Gypsophila paniculata, Lactuca serriola -» группировки с участием Kochia scoparia, Artemisia scoparia, A. sieversiana, Senecio erucifoiius -> группировки с участием Ephedra distachya, Potentilla bifurca, Psathyrostachys juncea •-> группировки с участием Artemisia marschalliana, Festuca valesiaca.

6.2.2.4.Естественное зарастание на отвалах «Тротилового озера» В результате имитационного взрыва тротилового эквивалента атомной бомбы образовалась воронка с озером глубиной до 80 м, диаметром 180-200 м, окруженная отвалами. Радиационный фон 20-50 мкР/ч. Внутренние стенки воронки отвесные, сложены коренными породами и до настоящего времени не освоены растениями. От воронки взрыва до отвалов, окружающих озеро, тянется пологая полоса с единичными растениями Limonium suffruticosum, Suaeda collina, Ceratocarpus arenarius, Festuca valesiaca. На внутренних склонах отвалов представлены единичные растения и разреженные группировки с участием Artemisia sieversiana, Amaranthus albus, Festuca valesiaca, Astragalus cornutus, Gypsophila paniculata, Setaria viridis, Chondrilla laticoronata. На верхних частях отвалов - единичные растения Ephedra distachya. На наружных отвалах преобладают группировки из Artemisia gracilescens, A.scoparia, Heteropappus altaicus, Gypsophila paniculata, Lactuca serriola, Psathyrostachys juncea.

6.2.3.Особенности восстановления растительности в эпицентре первого ядерного взрыва 6.2.3.1. Восстановление степной растительности при высоких дозах радиации В настоящее время опубликованы даты проведения атмосферных взрывов на территории СИП, но точная координатная привязка известна только для места проведения первых'трех ядерных взрывов- «Эпицентра». Он расположен в центре «Опытного поля» на ровном участке обширной межсопочной делюви-ально-пролювиальной равнины. Первая атомная бомба размещалась на 30-метровой железной вышке. Взрыв провели 29 августа 1949 года. На этом же месте были проведены еще два испытания: 24.09. 1951 г. - ядерный и 12.08.1953 г. - термоядерный взрыв. До настоящего времени здесь сохранились фрагменты приборных и фортификационных сооружений со следами воздействия ядерного взрыва /1/. Поверхность почвы в «Эпицентре» покрыта пятнами зеленовато-серого стекловидного радиоактивного шлака. Они неправильной формы, диаметры их варьируют от 1 до 20 м. На шлаковых пятнах, отмечен самый высокий уровень радиации на территории "Опытного поля": МЭД гамма-излучения от 8200 до 16000 мкР/ч. Восстановление растительности в «Эпицентре» зависит от многих факторов: микрорельефа, литолого-эдафических условий, флористического состава окружающей территории. Но главным фактором является ра-

диационный фон. Участки радиоактивных шлаков с МЭД до

14000-16000 мкР/ч без растительности. При МЭД 10000-13800мкР/ч на радиоактивных шлаках появляется единичная Artemisia frígida, представленная своеобразной формой распластанной подушки диаметром до 15 см. Генеративные побеги отсутствуют. По мере удаления от «Эпицентра» МЭД гамма-излучения снижается. При уровне МЭД 6000-8000 мкР/ч, на микропонижениях межсопочной равнины формируются разреженные группировки из Psathyrostachys juncea, Heteropappus altaicus, Stipa sareptana, Festuca valesiaca. Для микроповышений характерны разреженные группировки из Lepidium latifolj.um, Artemisia frígida, A.scoparia, Kochia scoparia. В составе этих группировок отмечены единичные растения Ephedra distachya. При МЭД 5000-6000 мкР/час - разреженные группировки из Kochia sieversiana, Artemisia scoparia, Heteropappus altaicus. При МЭД 3600-4500 мкР/час отмечены группировки с преобладанием Artemisia scoparia, Lepidium latifolium и Centaurea scabiosa. На расстоянии 200 м от «Эпицентра» МЭД на уровне 750-1500 мкР/ч. В этих радиоэкологичских условиях состав и структура растительности значительно усложняются: группировки сорных одно-, двулетников (Kochia sieversiana, Artemisia scoparia) занимают не более 10% площади: доминируют (около 60% площади) разреженные процено-зы, сложенные дерновинными злаками (Stipa sareptana, Festuca valesiaca) и полукустарничками (Artemisia frígida), и около 30% площади занято полынными (Artemisia frígida, A. scoparia) группировками. Встречается единичная Spiraea hypericifolia: у нее преобладают укороченные вегетативные побеги с почерневшей мутовкой листьев, а генеративные отсутствуют. Парциальный куст состоит из 3-5 ветвей. При МЭД 80-200мкР/час развиваются группировки из Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia frígida, по составу и структуре близкие к зональным сообществам. Спирейно-холоднополынно-типчаково-тырсиковые сообщества с сопутствующими видами - Potentilla acaulis, Iris scariosa, Galium ruthenicum, Carex supina - характерны при снижении до МЭД 18-25 мкР/час.

5.2.3,2. Естественное зарастание техногенного водоема при высоких дозах радиации Техногенный ядерный водоем находится в 130 м к северо-востоку от эпицентра. Отвалы вокруг воронки слежавшиеся, неравномерной высоты и ширины. По периметру водоема представлены монодоминантные группировки Phragmites australis, Typha angustifolia, Scirpus lacustris. МЭД 2300-2400 мкР/ч. На крутых склонах воронки характерны единичные растения Artemisia frígida, A.schrenkiana, Atraphaxis frutescens. Радиационный фон - 1800 мкР/ч. Между воронкой и отвалами полоса шириной 10 м. Здесь сформированы разреженные группировки Calamagrostis epigeios, Lactuca tatarica, Lepidium latifolium, Artemisia scoparia, Centaurea scabiosa, Acroptilon repens. МЭД - от 3600 до 4500 мкР/ч. На отвалах отмечены единичные растения Chondrilla Iaticoronata, Ephedra distachya, Artemisia scoparia, Heteropappus altaicus, Senecio erucifolius,

л^а»,^;^ хдглтт лт.

IVUWiU la VIÍOIUIU, fu «.nujiu JVIUVLUUUIIU. Itlvy^ W l lyww iviiva / -1 Д^/ TUVW ¡VI I\ 1 / -1,

6.2.3.3.Естественное зарастание руин в эпицентре Руины моста расположены примерно в 0.4 км к юго-западу от эпицентра.

МЭД - 220 мкР/ч. На прилегающей территории - в группировках из Artemisia frígida, A.scoparia, A.marschalliana, Festuca valesiaca, Stipa sareptana, Psathyrostachys juncea, Gypsophila paniculata, Isatis costata МЭД варьирует от 30 до 80 мкР/ч. На насыпи естественное зарастание зависит от экспозиции склона, его крутизны, влагообеспеченности. Верхняя часть юго-восточного склона насыпи со стороны проведения ядерного взрыва без растительности. В средней и нижней части склона представлены группировки из Artemisia sieversiana, А. marschalliana, Veronica incana, Chamaerodes erecta, Gypsophila paniculata, Psathyrostachys juncea, Festuca valesiaca. На северо-западном склоне в верхней части насыпи сформировались разреженные группировки из Chondrilla laticoronata, Ephedra distachya, Euphorbia humilis, Festuca valesiaca, Cleistogenes squarrosa. В средней и нижней части склона распространены группировки из Stipa kirghisorum, S.sareptana, Festuca valesiaca, Galium ruthenicum, Ferula tatarica, Artemisia marschalliana. В понижении между опорами моста характер зарастания зависит от степени повреждения поверхностного горизонта почв. На участках, со снятым поверхностным слоем почвы, представлены группировки из Heteropappus altaicus, Lepidium perfoliata, Acroptilon australe, Chorispora sibirica, Psathyrostachys juncea, Artemisia dracunculus. В понижениях со средне-нарушенным поверхностным горизонтом почв сформированы группировки из Calamagrostis epigeios, Phragmites australis, Lèymus angustus, Lactuca tatarica, Medicago falcata, Tamarix ramosissima. Разнотравно-полынно-злаковые (Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Agropyron cristatum, Potentilla bifurca, Sisymbrium altissimum) ценозы представлены на слабонарушенных участках.

6.2.4. Естественное зарастание воронок атомных взрывов В южной части «Опытного поля» сосредоточены воронки взрывов атомных бомб диаметром до 250 м с крутыми склонами и отвалами. В центре воронки обычны водоемы. Уровень МЭД от 400 мкР/ч на окружающей территории до 5000 мкР/ч в самой воронке. Вокруг водоемов формируется кольцо из гигрофитной растительности: Scirpus lacustris, Bolboschoenus planiculmis, Typha angustifolia, Phragmites, australis, Juncus gerardii. Склоны воронки освоены единичными растениями из однолетних солянок: Halogeton glomeratus, Salsola collina, S.rosacea, Ceratocarpus arenarius-и Ephedra distachya. Верхние части отвалов практически не зарастают. Наружные склоны отвалов занимают разреженные группировки . из Ceratocarpus arenarius, Artemisia scoparia, A.gracilescens, Festuca valesiaca, Salsola rosacea, Ancathia igniaria, Ephedra distachya. На межотвальных понижениях характерны группировки из Gypsophila paniculata, Artemisia sericea, Festuca valesiaca, Ceratocarpus arenarius.

7. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ЯДЕРНЫХ ИСПЫТАНИЙ В ШТОЛЬНЯХ Подземные взрывы в штольнях (209) с 1961 по 1989 г.г. проводили на ОЭП «Дегелен». Это гранитное низкогорье в юго-западной части СИП, площадью около 280 кв.км.

7.1. Закономерности пространственного распределения растительности ОЭП Дегелен

Видовой и ценотический состав растительного покрова гранитного низко-горья Дегелен, по сравнению с растительным покровом других ОЭП СИП, отличается значительным разнообразием. Особенностью структуры растительного покрова низкогорного массива Дегелен является высотная поясная смена растительности.

Для предгорных равнин и шлейфов низкогорий характерны караганово-холоднополынно-тилчаково-тырсовые (Stipa capillata, Festuca valesíaca, Artemisia frígida, Caragana pumila) ценозы. Предгорные равнины постепенно переходят в увалы мягких очертаний с отдельными куполообразными сопками. На каменистых обнажениях по вершинам сопок сформированы петрофитнораз-нотравно-кустарниковые (Caragana pumila, Spiraea hypericifolia, Orostachys spinosa, Sedum hybridum, Ajania fruticulosa) сообщества. На каштановых щебнистых почвах склонов сопок и увалов представлены типчаково-тырсовые (Stipa capillata, Festuca valesíaca) ценозы с участием Artemisia marschalliana.

Увалы и куполообразные сопки плавно сливаются с низкогорными хребтами. Они в периферийной части горного массива сглаженной формы и обычно осложнены выходами гранитных плит с петрофитноразнотравно-кустарниковыми (Spiraea trilobata, Rosa spinosissima, Cotoneaster oliganthus, Lonicera microphylla, Pentaphylloides parvifolia, Orostachys spinosa, Sedum hybridum, Onosma simplicissima, Thalictrum simplex) ценозами. На каменистых вершинах низких хребтов обычны петрофитноразнотравно-лишайниковые группировки с преобладанием Parmelia vagans, P. cetrata, Diploschistes scropsus, Orostachys spinosa, Euphorbia humilis, Patrinia intermedia, Onosma simplicissima, Silene suffrutescens, Hieracium echioides. На дресвянистых участках склонов представлены сообщества с доминированием Ziziphora clinopodioides, Thymus serphyllum, Veronica incana, Festuca valesiaca. На каштановых малоразвитых и неполноразвитых щебнистых почвах склонов преобладают типчаково-тырсовые (Stipa capillata, Festuca valesiaca) ценозы, иногда с участием Caragana pumila, Spiraea hypericifolia и Cleistogenes squarrosa. .

Высокие хребты, сложенные из гранитов и граносиенитов, имеют абсолютные отметки высот 750 м - 1084 м. Наиболее возвышенные участки образуют гребни с остроконечными пиками, разделенные глубокими V-образными долинами. На слабонарушенных участках гребней хребтов фрагментарно распространены петрофитно-луговые ценозы из Orostachys spinosa, Sedum hybridum, S.purpurea, Patrinia intermedia, Gypsophila patrinii, Artemisia latifolia, A.rupestris, Silene suffrutescens, Carex pediformis, Festuca valesiaca, Poa stepposa, Agrostis vinealis, Calamagrostis purpurea, Stipa kirghisorum. На малоразвитых и неполноразвитых почвах склонов северной и северо-восточной экспозиции формируются разнотравно-осоково-злаковые (Helictotrichon desertorum, Stipa kirghisorum, Festuca valesiaca, Carex pediformis, Thalictrum foetidium, Bupleurum aureum, Chamaerhodos erecta, Pulsatilla patens) сообщества. Для южных склонов типичны злаково-разнотравные (Fragaria viridis, Dianthus acicularis, Veronica spuria, Artemisia latifolia, A.rupestris, Festuca valesiaca, Stipa capillata, Agropyron

cristatum) с участием Spiraea trilobata, S.hypericifolia, Caragana pumila, Lonicera microphylla.

Во время проведения ядерных испытаний гребни основных хребтов и их боковые отроги были разрушены многократным воздействием ударных волн. На гребнях хребтов появились "зоны откола", а на их склонах - техногенные осыпи. "Зоны откола" слагают гранитные обломки разной величины - от 0,1 до 3 м. Единичные растения Solanum dulcamara, Urtica urens, Setaria viridis, Agropyron cristata, Artemisia frigida, A. latifolia, Festuca valesiaca, Thalictrum foetidium осваивают редкие понижения с мелкими обломками. Небольшие понижения (диаметром от 0,2-0,7м) с почвогрунтами занимают разреженные группировки с преобладанием Artemisia frigida, Festuca valesiaca, Agropyron cristata. Техногенные осыпи состоят из гранитных обломков величиной 0,031 м. Они охватывают участки склонов до порталов штолен и практически не зарастают. Нижнюю часть техногенных осыпей нередко окаймляют заросли из Rosa spinosissima, R.Iaxa, Spiraea trilobata, Lonicera microphylla, Ribes saxatile. В состав некоторых из них входят Crataegus clorocarpa, Padus avium, Betula pendula, Populus tremula.

В центральной части гранитного низкогорья обнаружено единственное, сохранившееся на Дегелене, местопроизрастание Pinus sylvestris. Сосна растет среди гранитных плит или глыб изолированными группами в 10-30 деревьев. Древесный ярус включает единичные деревья Betula pendula. На нарушенных участках, примыкающих к зоне откола, береза преобладает. В нижней части массива в этот ярус входит Populus tremula. Кустарниковый ярус слабо развит и представлен Pentaphylloides parvifolia, Spiraea trilobata, Rosa acicularis, R. spinosissima, Lonicera micrantha, Berberis sibirica. В тенистых расщелинах гранитных глыб сохранились папоротники Asplenium septentrionale, Woodsia ilvensis.

Ниже соснового редколесья, распределение растительных сообществ по склону гранитного хребта зависит от степени выветривания гранитных плит и накопления мелкозема. Трещины на поверхности гранитных плит освоены единичными растениями Pentaphylloides parvifolia, Berberis sibirica, Spiraea trilobata, Lonicera microphylla, Cotoneaster oliganthus, Orostachys spinosa, Sedum hybridum, Veronica incana. Кустарниковые заросли из Spiraea trilobata, S.hypericifolia, Rosa spinosissima, Lonicera micrantha, L. microphylla, Ribes saxatile приурочены к скоплениям мелкозема в ложбинах и понижениях среди гранитных плит. Можже-вельниковые (Juniperus sabina) сообщества характерны для крупнокаменистых осыпей по распадкам. В глубоких ложбинах, обогащенных мелкоземистыми продуктами выветривания, представлены березово-осиновые (Betula pendula, Populus tremula) рощицы с хорошо развитым кустарниковым ярусом из Rosa glabrifolia, R. spinosissima, Lonicera tatarica, Spiraea hypericifolia, Ribes nigrum.

Тенистые ущелья гранитных низкогорий отличаются высокой видовой и ценотической насыщенностью /23,29/. Небольшие осиново-березовые (Betula pendula, Populus tremula) рощицы с участием Populus canescens, Crataegus clorocarpa, Rosa majalis, Padus avium, Lonicera tatarica, Ribes nigrum, Rubus caesius и богатым злаково-разнотравным (Angelica sylvestris, Sanguisorba officinalis, Thalictrum flavum, Galium boreale, Agrimonia pilosa, Calamagrostis

epigeios, Poa angustifolia, Mélica transsilvanica) травяным ярусом формируются в долинах ручьев и на склонах тенистых ущелий гранитных низкогорий.

Кустарниковые заросли, встречающиеся на территории ОЩ группируются по приуроченности к определенным местообитаниям. К межсопочным ложбинам, степным западинам приурочены заросли Spiraea hypericifolia, Caragana pumila, иногда Halimodendron halodendron. На матрацевидных плиточных гранитах характерны ценозы с участием Spiraea trilobata, Rosa spinosissima, Cotoneaster oliganthus, C.melanocarpus, Lonicera microphylla, Pentaphylloides parvifolia, иногда в их составе встречаются Berberís sibirica, Ribes saxatile, Juniperus sibirica. На каменистых осыпях по распадкам обычны заросли Juniperus sabina. На осыпях и песчано-галечниковых сухих руслах распространены ценозы из Caragana pumila, Atraphaxis frutescens, Convolvulus fruticosus. В тенистых ущельях типичны заросли Rosa majalis, R.glabrifolia, Padus avium, Lonicera tatarica, Ribes nigrum, Rubus idaeus. Ивняки из Salix cinerea, S.viminalis, S.rosmarinifolia, S.triandra, произрастают в поймах ручьев, вокруг родников и техногенных водоемов.

Луговые ценозы в низкогорье Дегелен приурочены к долинам с ручьями и межсопочным понижениям с выходами родников. Наличие своеобразного комплекса природных условий приводит к развитию здесь особо разнообразного растительного покрова. Растительный покров долин ручьев, обычно подпитываемых трещинными и жильными водами, вскрытыми при ядерных взрывах, отличается широкой вариацией состава и структуры. Пространственное распределение растительного покрова четко связано с микро- и мезорельефом и режимом увлажнения. Проявляется заметная поясность в расположении растительных сообществ. На участках низкого уровня формируются ивняки (Salix cinerea, S.viminalis, S.rosmarinifolia), а на террасах часто развиваются заросли из Rosa laxa, R. glabrifolia, Lonicera tatarica, Salix rosmarinifolia, Padus avium, Be-tula péndula, Populus trémula, Crataegus clorocarpa.

В долинах крупных ручьев сохраняются, несмотря на значительный антропогенный пресс, сообщества, включающие редкие виды растений: Allium caeruleum, Angélica sylvestris, Brachypodium pinnatum, Bupleurum longifolium, Fritillaria meleagroides, Galium boreale, Impatiens noli-tangere, Ligularia macro-phylla, Lotus angustissimus, Lysimachia vulgaris, Lythrum borystenicum, Mélica transsilvanica, Psoralea degelenica, Ribes hispidulum, Rubus caesius, Vibumum opulus и др.

В строении растительного покрова долин крупных ручьев гранитного низ-когорья Дегелен, как и на всей территории ЦКМ, «помимо луговых ценозов, представленных болотистыми, настоящими и остепненными лугами, принимают участие кустарниковые и степные сообщества, образующие единый экологический ряд с луговыми» 1241. Обобщенный ряд растительных сообществ в слаборазработанных долинах ручьев можно представить следующим образом: гигрофитные (Typha angustifolia, T.laxmannii, Carex omskiana, С. melanostachya, Eleocharis acicularis, Sparganium microcarpum, Butomus umbellatus) — злаковые (Phragmites australis, Calamagrostis epigeios, C. arundinacea, Alopecurus arundina-ceus) с разнотравьем (Filipéndula ulmaria, Epilobium parviflorum, Inula britannica,

Rumex aquaticus) — ивовые (Salix cinerea, S.viminalis, S.triandra) — разнотравно-злаковые (Elytrigia repens, Phleum phleoides, Poa trivialis, Sanguisorba officinalis, Chamerion angustifoüum) — злаково-разнотравные (Glycyrrhiza uralensis, Thalictrum flavurn, Bromus inermis, Poa angustus) — березово-осиново-кустарниковые (Rosa laxa, R.majalis, Lonicera tatarica, Padus avium, Crataegus altaicus, Betula pendula, Populus trémula) со злаково-разнотравным (Galium boreale, Angelica sylvestris, Veronica longifolia, Mélica transsilvanica, Agrostis gigantea) травяным ярусом —- разнотравные (Galatella biflora, Achillea asiatica, Potentilla virgata, Medicago falcata) с участием злаков (Leymus angustus, Achnatherum splendens).

Галофитная растительность ограничена межсопочными понижениями в северной периферийной части Дегелена. Группировки с участием Salicornia europaea, Suaeda prostrata, Suaeda physophora, Plantago maritima, Saussurea amara, Limonium gmelinii,L.suffruticosum формируются на лугово-солончаковых почвах небольших разливов р. Карабулак.

7.2. Восстановления растительности на приустьевых площадках штолен Естественное зарастание на приустьевых площадках штолен изучалось в два периода: до (1994-1996г.г.) и после (1998-1999г.г) демилитаризации штолен, проведенных в 1996-1999 г.г. при содействии Министерства обороны США. Демилитаризация штолен, в целом, способствовала улучшению экологической обстановки. Ликвидация штолен привела к формированию новых техногенных экотопов на приустьевых площадках штолен и изменению режима увлажнения в поймах большинства радиоактивных ручьев.

Нарушение растительности на приустьевых площадках редко бывает частичным, влияющим на его структуру, в основном, очень сильным, когда растительный покров удаляется почти полностью, или катастрофическим, когда нарушается установившееся равновесие между почвой, растительностью и подстилающими породами. На приустьевых площадках штолен естественное зарастание часто идет по типу первичной сукцессии. Сингенетическую сукцессию на приустьевой площадки можно представить следующими стадиями: поселение единичных растений; дифференциация по субстрату и микрорельефу. Последующие стадии естественного зарастания техногенных экотопов определяются уровнем хронического ионизирующего излучения, возрастом и составом литоэдафотопов, характером окружающего растительного покрова.

Дифференциация растительных группировок зависит от микрорельефа и состава почвогрунтов. Скорость формирования вторичной растительности находится в прямой зависимости от гранулометрического состава субстратов. Сильно каменистые участки приустьевых площадок штолен практически не зарастают. Если в составе субстрата содержится даже небольшое количество почвогрунтов, скорость зарастания заметно выше. МЗД диапазоне 20-80 мкР/ч не оказывает существенного влияния на распределение растительных группировок.

В течение первых 3 лет после ликвидации штолен, на вновь сформированных техногенных экотопах, развиваются единичные растения или разреженные группировки, общее проективное покрытие которых редко превышает 510%. Первыми поселяются сорные и адвентивные виды: Amaranthus retroflexus, Ceratocarpus arenaria, Artemisia scoparia, Kochia scoparia, Acroptilon repens, Fumaria vaillantii.

Формирующиеся группировки отличаются от зональных сообществ и представляют собой лишь пионерную стадию (или несколько стадий) процесса восстановления растительного покрова. Изучение восстановления растительности приустьевых площадок штолен выявило четыре основных типа естественного зарастания, связанных с высотной поясностью.

Нами были обследованы все радиоактивные ручьи ОЭП Дегелен. Из вновь сформированных техногенных экотопов самый богатый набор доминантов ан-тропогеннопроизводных сообществ (как по таксономическому составу, так и по набору жизненных форм и спектру самих фитоценозов) свойственен поймам радиоактивных ручьев. Именно здесь сосредоточен наибольший потенциал растений гранитного низкогорья Дегелен, демонстрирующих быструю положительную реакцию на антропогенное воздействие.

При изменении режима увлажнения в поймах радиоактивных ручьев, луговые ценозы через ряд промежуточных стадий остепняются - происходит формирование ценозов, близких к зональным полынно-дерновиннозлаковым. Обобщенный сукцессионный ряд ксерофитизации луговых ценозов в руслах и поймах пересыхающих радиоактивных ручьев можно представить следующими стадиями: осоковые (Carex omskiana)—> разнотравно-тростниковые (Phragmites australis, Epilobium hirsutum, Inula britannica) —» злаковые (Calamagrostis epigeios, Elytrigia repens, Bromopsis inermis) —► тысячелистнико-во-василистниково-кровохлебковые (Sanguisorba officinalis, Thalictrum flavum, Achillea asiatica) ->пижмово-лапчатково-солодковые (Glycyrrhiza uralensis, Potentilla virgata, Tanacetum achhileifolium) -> волоснецовые (Leymus angustus) ->' солонечниковые (Galatella biflora) -> полынно-додарциево-лапчатковые (Potentilla bifurca, Dodartm orientalis, Artemisia pontica, Artemisia armeniaca) ->злаково-разнотравно-полынные (Artemisia marschalliana, Artemisia sericea, Medicago falcata, Galium verum, Poa stepposa, Festuca valesiaca)-»noflbiHHO-дерновиннозлаковые (Stipa capillata, Festuca valesiaca, Artemisia marschalliana).

8. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ В СКВАЖИНАХ

Подземные ядерные взрывы в скважинах проводились на ОЭП «Балапан», расположенной в юго-восточной части СИП. Ее площадь около 360 кв.км. В период с 1968 по 1989 г.г. здесь было испытано 131 ядерное устройство.

8.1. Закономерности пространственного распределения растительности ОЭП Балапан"

Сообщества степного типа растительности занимают значительные площади на шлейфах склонов сопок, на обширной межсопочной слабоволнистой

равнине и пологонаклонной древнеаллювиальной равнине. Основными доминантами, определяющими состав степного типа растительности в пределах ОЭГГБалапан" являются Stipa sareptana, иногда Stipa capillata, Festuca valesiaca, Artemisia marschalliana, A. sublessingiana, A.gracilescens, A. frígida.

Пустынные сообщества на территории ОЭП "Балапан" встречаются на обширной межсопочной равнине в солончаковых депрессиях, и озерных впадинах, а также на надпойменной террасе реки Шаган. Доминантными видами пустынных сообществ являются: Atriplex cana, Nanophyton erinaceum, Artemisia schrenkiana, Artemisia pauciflora, Anabasis salsa, Halocnemum strobilaceum, Halimione verrucifera.

Сообщества кустарникового типа растительности на ОЭП Балапан занимают незначительную площадь. Это заросли Spiraea hypericifolia и Caragana pumila, доминирующие по межсопочным ложбинам, Atraphaxis frutescens - по сухим песчано-галечниковым руслам и Halimodendron halodendron и Tamarix ramosissima - в пойме реки Шаган.

Луга представлены болотистыми, настоящими, остепненными и галофит-ными вариантами. Луговая растительность представлена, в основном, галофит-ными вариантами, сложенными Puccinellia dolicholepis, Aeluropus littoralis, Saussurea amara, Salicornia europaea, Plantago teniuflora. Вокруг фильтрационных озер в районе «Атомного озера »ив «зоне сработай» озера-водохранилища Шаган формируются болотистые луга из Phragmites australis, Bolboschoenus planiculmis. Настоящие луга, образованные Calamagrostis epigeios, Elytrigia repens, Bromopsis inermis, сохранились в пойме реки Шаган у урочища Атым-тай. Небольшие участки остепненных лугов с доминированием Leymus ramosus, Роа stepposa, Potentilla bifurca встречаются на слабоволнистой равнине.

8.2. Особенности восстановления растительности на ОЭП «Балапан» 8.2.1. Восстановление растительности в районе испытательных скважин

Экосистемы пологонаклонной древнеаллювиальной равнины Бапапанже-рень подверглись сильному антропогенному воздействию. Здесь сосредоточены основные испытательные скважины. Восстановление растительности на светлокаштановых почвах пологонаклонной древнеаллювиальной равнины представлено следующими стадиями: единичных особей Artemisia scoparia, Ко-chia sieversiana, Psathyrostachys juncea —»разреженных группировок с участием Artemisia scoparia, Kochia sieversiana, К. laniflora -жохиево-полынных (Artemisia marschalliana, A. gracilescens, Kochia laniflora) группировок -» полынных (Artemisia gracilescens, A. scoparia) группировок с участием Psathyrostachys juncea, Festuca valesiaca, Koeleria cristata -»злаково-полынных (Artemisia marschalliana A.gracilescens, Festuca valesiaca, Stipa sareptana, Psathyrostachys juncea) группировок -» полынно-типчаково-ковыльных (Artemisia marschalliana, A.

пм>л.1лллпнп Сn.lll.n « >л Irw.m.« С(!мп ЛПМП^ПЛ^ IiatllVlAn

giaui^vvuo,. Jl votuva vaivotava, auiv^uuiay m,nujvu.

Скважина 1080 расположена на пологом склоне обширной солончаковой впадины с сором Жамантуз. Растительный покров впадины Жамантуз представлен микропоясным рядом сообществ и группировок: Halocnemum

strobilaceum — Halocnemum strobilaceum, Kalidium schrenkianum — Kalidium schrenkianum — Suaeda physophora — Nitraria sibirica, Anabasis salsa, Nanophyton erinaceum — Artemisia schrenkiana — Puccinellia dolicholepis, Aeluropus littoralis, Limonium suffruticosum — Camphorosma monspeüaca,

Halimione verrucifera — Atriplex cana - Artemisia pauciflora— Artemisia

gracilescens, Festuca valesiaca, Psathyrostachys juncea — Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia gracilescens.

При ядерном взрыве 29.06.1977 года произошел выброс радиоактивных продуктов распада. Рядом с устьем скважины почва проседает на 0,9-1,2 м. В яме отмечены единичные растения Artemisia scoparia, Kochia sieversiana, Limonium suffruticosum. МЭД равна 3600 мкР/ч. На расстоянии 9-10 м от скважины представлены разреженные группировки Camphorosma monspeüaca, занитмающие 10% площади, МЭД 2500 мкР/ч. Дифференциация растительности по элементам рельефа наблюдается на расстоянии 20-30 м от скважин, но 80% площади растениями не освоена. На микропонижениях, при МЭД 2000мкР/ч, сформированы группировки из Stipa sareptana, Festuca valesiaca, ровные участки с МЭД 1000 мкР/ч заняты группировками с-участием Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia gracilescens, Camphorosma monspeliaca, a микроповышения с МЭД 900 мкР/ч -Artemisia schrenkiana, A. scoparia. На расстоянии 30-50 м от скважины 30-40% площади занято группировками из Artemisia gracilescens, Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Psathyrostachys juncea и Camphorosma monspeliaca. МЭД снижается до 500 мкР/ч. Группировки Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia gracilescens отмечены на расстоянии 50-80 м от скважины при МЭД до 200 мкР/ч. Площадь, с растительностью, увеличивается до 50-60%. Сопутствующие виды появляются на расстоянии более 500м от скважины.

8.2.2. Естественное зарастание на отвалах «Атомного озера»

«Атомное озеро» образовалось 15 января 1965 года в результате подземного взрыва с выбросом грунта в пойме реки Шаган. Воронка взрыва заполнена водой и соединена протокой с рекой Шаган, впадающей в Иртыш. Высота отвалов вокруг "Атомного озера" достигает 25-30 м, их ширина в северной части около 800 м. Уровень МЭД у уреза воды 500 мкР/ч. На отвалах уровень МЭД варьирует от 400 до 14000 мкР/ч. На расстоянии 4500 м от «Атомного озера» МЭД достигает фоновых значений. Темпы естественное зарастания на отвалах «Атомного озера» низкие: за 35 лет оно находится на стадии пионерных группировок и представлено единичными особями и изреженными группировками петрофитных и сорных видов местной флоры. Вокруг озера тянется пляжная полоса шириной 1-2м. Она высшими растениями не освоена. Единичные растения Aeluropus littoralis, Phragmites australis отмечены в 3-5 м от уреза воды при МЭД 1000 мкР/ч. С удалением от уреза воды, на расстояние 6-8м при МЭД 1200 мкР/ч, появляются разреженные группировки Phragmites australis, Calamagrostis epigeios и Elytrigia repens. К эрозионному стоку приурочены группировки, сложенные Atraphaxis frutesens, Melilotus suaveolens, Gypsophila paniculata, Galateila angustissima. На средней части внутреннего склона отвалов

при МЭД от 1800 до 2200 мкР/ч формируются единичные растения и разреженные группировки Atraphxis frutescens, Lagochillus pungens, Lactuca sémola, Senecio erucifolius, Melilotus suaveolens, Chondrilla laticoronata. Вершины и крутые склоны отвалов не освоены растениями. Иногда, на выположенных участках, встречаются единичные особи Lagochillus pungens, Oxytropis floribunda, Camphorosma monspeliaca, Limonium suffruticosum, Atraphaxis frutescens. МЭД 1400-1700 мкР/ч. Верхняя часть наружного склона отвала занята иесформиро-вавшимися группировками с преобладанием Limonium suffruticosum, Artemisia schrenkiana, Atraphaxis frutescens, Artemisia sieversiana, A.scoparia, Kochia sieversiana, Acroptilon repens при МЭД 900-2400 мкР/ч. На засоленных участках появляются единичные растения Nitraria sibirica и Limonium corraloides. МЭД 1500-2200 мкР/ч. В понижениях между грядами отвалов сохранились небольшие участки со светлокаштановыми защебненными почвами. Здесь формируются группировки, сложенные Festuca valesiaca, Stipa sareptana, Psathyrostachys juncea, Medicago falcata. В глубоких межотвальных понижениях развиваются группировки с преобладанием Achnatherum splendens, Saussurea amara, Rumex confertus, Leymus paboanus, Gypsohila paniculata при МЭД 1800-2200 мкР/ч. На наружном склоне отвалов при МЭД 350 мкР/ч формируются группировки из Artemisia schrenkiana, Limonium suffruticosum. На выбросах отвальных пород развиты группировки с преобладанием сорных видов - Acroptilon repens, Artemisia sieversiana, Artemisia scoparia, Kochia scoparia, Lepidium latifolium.

8.2.3.Восстановление растительности на терртории, прилегающей к «Атомному озеру» Ключевой участок примыкает к отвалам в северной части "Атомного озера". В юго-западном углу ключевого участка - фильтрационное озеро, с МЭД -700 мкР/ч. Микропоясной ряд по окраинам фильтрационного озера представлен: Phragmites australis — Phragmites australis, Leymus multicaulis — Phragmites australis, Lactuca tatarica — Leymus multicaulis, Saussurea amara, ínula britarmica ценозами. В юго-восточной части участка представлены группировки, формирующиеся при восстановлении исходного полынно-типчаково-ковыльного (Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia gracilescens) ценоза. МЭД от 210 до 400 мкР/ч. По микропонижениям встречается Spiraea hypericifolia. МЭД 400 мкР/ч. Преобладающая часть кустов спИреи сильно угнетена. Неглубокие плоские микропонижения заняты дернинами Festuca valesiaca. На каменистых обнажениях представлены петрофитные ценозы из Artemisia obtusiloba, Ajania fruticulosa, Ephedra distachya, Orostachys spinosa. Нижнюю часть склона занимают сообщества, сформированные Artemisia schrenkiana, Petrosimonia sibirica, Limonium sufïruticosum, Nitraria sibirica. МЭД 170-240 мкР/ч. В сухом русле курчавковые | Atraphaxis frutescens) ценозы с участием Medicago falcata, Chondrilla laticoronata, Cynanchum sibiricum. Они приурочены к ровным участкам и невысоким гривам сухого песчано-галечникового русла. МЭД 120-360 мкР/ч. Значительную площадь занимают модификации этого сообщества, сложенные Acroptilon repens, Artemisia scoparia, A.sieversiana, Lepidium latifolium. Понижения песчано-галечникового русла занимают сообщества Calamagrostis epigeios, Leymus angustus, L.paboanus, Phragmites australis. Цено-

тический состав и структура растительности ключевого участка обусловлены элементом рельефа, характером увлажнения и эдафическими условиями. Уровень радиации не оказывает заметного влияния на пространственное распределение растительности.

8.2.4.Восстановление растительности на территории угольного месторождения «Карыжыра» Угольное месторождение «Каражыра» разрабатывают открытым способом. Естественная растительность района месторождения представлена сублессин-гиановополынно-типчаково-тырсиковыми (Stipa sareptana, Festuca valesiaca, Artemisia sublessingiana) ценозами в комплексе с ценозами из Artemisia pauciflora, Camphorosma monspeliaca, Atriplex cana, Anabasis salsa, Nanophyton erinaceum. Естественное зарастание на отвалах - на стадии единичных растений и разреженных открытых группировок - наблюдалось в нижних частях склонов. Проценозы, формирующиеся на отвалах, можно разделить на три основные группы - 1)с доминированием однолетних солянок (Salsola rosacea, S.collina, S.nitraria, Ceratocarpus arenaria, Panderia turkestanica, Axyris hybrida, Chenopodium acuminatum); 2)c доминированием сорных видов (Lepidium perfoliatum, Isatis costata, Chorispora sibirica, Acroptilon repens, Lactuca serriola, Medicago falcata ); и 3) с преобладанием доминантов опустыненных степей -группа проценозов, сложенных видами прилегающей территории (Festuca valesiaca, Stipa sareptana, Artemisia sublessingiana, A. gracilescens). На верхних уступах карьера в эрозионных ложбинах представлены единичные растения Halogeton glomeratus, Salsola rosacea, Gypsophila paniculata, Kochia scoparia, Artemisia sublessingiana, A.scoparia, Psathyrostachys juncea, Panderia turkestanica. Нижние уступы карьера пока растениями не освоены.

9. КАРТЫ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ОЭП СИЛ!

9.1. Особенности составления карт растительности территорий загрязненных радионуклидами

При составлении карты растительности ОЭП СИП, мы исходили из того, что должны воссоздать подлинные масштабы соотношения естественной и нарушенной растительности. Пестрота растительного покрова, обусловленная неоднородностью физико-географической среды и различной степенью антропогенной трансформации растительности, на ОЭП СИП выражена особенно резко. Разработанные карты отражают современную растительность. Это подчеркнуто одновременным изображением коренной и производной антропоген-нотрансформированной растительности. На картах показаны как плакорные, так и весь спектр неплакорных сообществ. Выделы с радионуклидным загрязнением обозначены на картах символом а в легенде указаны МЭД.

9.2. Карта растительности ОЭП «Опытное поле» Легенда к карте растительности содержит 23 основных номера. В легенде карты растительности ОЭП «Опытное поле» самые крупные разделы выделены по генезису: зональная «Растительность опустыненных степей», ин-тразональная «Растительность озерных котловин и солончаковых впадин» и производная «Растительность антропогеннонарушеных территорий». Подраз-

делы следующего уровня объединяют растительность крупных геоморфологических типов: «Растительность скалистого мелкосопочника», «Растительность пологоувалистого мелкосопочника» и «Растительность межсопочной де-лювиально-пролювиальной равнины». Этим подразделам подчинены подзаголовки «Кустарниково-петрофитноразнотравные степи на светлокаштановых малоразвитых и дерновиннозлаковые степи на светлокаштановых неполнораз-витых почвах», «Кустарниково-полынно-дерновиннозлаковые степи на светлокаштановых почвах», «Полынно-дерновиннозлаковые степи на светлокаштановых почвах».

При картировании растительности скалистого мелкосопочника выделены серии сообществ на элювиальных отложениях метаморфических, эффузивных и осадочных пород. В пологоувалистом мелкосопочнике дифференциация вы-делов также связана с основными экологическими градиентами и применены хорологические картируемые единицы. На слабонарушенной территории делю-виально-пролювиальной равнины применены типологические и хорологические картируемые единицы. Для картирования растительности по окраинам соров, применена хорологическая картируемая единица - микропоясной экологический ряд сообществ.

Для отражения неоднородной по пространственной структуре антропо-геннопроиз водной растительности, занимающей основную площадь, были применены территориальные единицы растительности: сукцессионные ряды демутаций сообществ и их стадии. Система подзаголовков, отражает характер нарушенности растительного покрова: «Растительность в эпицентре первого ядерного взрыва», «Растительность воронок взрыва и траншей», «Растительность вокруг военно-технических объектов», «Растительность, нарушенная при зачистке территории» и «Растительность вдоль линий коммуникаций». Внутри каждого подраздела после основного номера добавлен индекс при номере, отражающий разные виды или степени нарушенности. Например, в подразделе «Растительность воронок взрыва и траншей» под номером с индексом 201 выделена растительность воронок взрыва на каменистых породах, 202 - растительность воронок взрыва и траншей на светлокаштановых почвах, 203 - растительность воронок взрыва и траншей на лугово-каштановых почвах, 204 -растительность воронок взрыва на солончаках, 205 - выделена растительность воронки взрыва тротилового эквивалента атомной бомбы. Применены также площадные показатели оценки степени антропогенной нарушенности растительности. На «Опытном поле» выделена объединенная «Растительность вдоль линий коммуникаций».

9.3. Карта растительности ОЭП «Дегелен»

Легенда к карте растительности содержит 18 основных номеров. В структуре легенды отражены связи растительности с особенностями рельефа и почв. Самые крупные подзаголовки объединяют растительность, приуроченную к крупным геоморфологическим типам: "Растительность гранитного низ-когорья", "Растительность пологоувалистого мелкосопочника". Самостоятельно выделена "Растительность долин ручьев и природниковых луговин". Для показа на карте гомогенной растительности пологоувалистого мелкосопочника

ЛЕГЕНДА

к карте растительности ОЭП Дегелен, М 1:50000

I. Растительность сухих степей на каштановых почвах А. Растительность гранитного низкогорья

1.Растительность гранитных хребтов Кустарниково-петрофитноразнотравные степи на малоразвитых иразно-

травно-дерновиннозлаковые на неполноразвитых каштановых почвах Петрофитные варианты (1. Г. 2. 2а.) Гемипетрофитные варианты (3. За. З6.) Гемипсаммофитный вариант (4. 4а. 4б.)

2. Растительность внутренних долин Богаторазнотравно-злаковые и злаково-богаторазнотравные луговые степи и

остепненные луга на лугово-каштановых и каштановых почвах Гемипсаммофитный вариант (5. 5а.5б.)

3. Растительность подгорных равнин Полынно-дерновинпозлаковые степи на каштановых почвах и кустарниково-

полынно-дерновиннозлаковые на светлокаштановых почвах Гемипетрофитный вариант ( 6. 6а. 6б.) Пелитофитный вариант (7. 7а.)

Б. Растительность пологоувалистого мелкосопочника

Разнотравно-дерновиннозлаковые и кустарниковые степи на щебнистых каштановых почвах

Петрофитный вариант (8. 8а.) Гемипетрофитный вариант (9. 9а.) Гемипсаммофитные варианты (10. 10а.11. 11а.) Галогидрофитный вариант ( 12. 12а.)

II. Растительность долин ручьев и природниковьтхлуговин Луговая и кустарниковая растительность на лугово-каштановых, луговых и лугово-солончаковых почвах. Эколого-динамические ряды сообществ (13. 14.15.) Микропоясной ряд сообществ (16.)

III. Придорожная (17) и селитебная (18) растительность

Внемасштабные знаки.

и подгорных равнин гранитного низкогорья использовались типологические картируемые единицы. Для отражения на карте гетерогенной растительности пологоу вал истого мелкосопочника и гранитного низкогорья использованы типы хорологических единиц картирования. На карте показаны закономерности вертикальной поясности горной растительности и ее особенности в связи с варьированием орографо-климатических условий. В гранитном низкогорье системой подзаголовков, обозначенных арабскими цифрами, сгруппирована растительность гранитных хребтов, внутренних долин и предгорных равнин. Выделены эдафические варианты.

В формулировке номера легенды указывается сообщество заключительной стадии развития или преобладающее в растительном покрове. Флористическое содержание номера составляют виды - доминанты и содоминанты, а также виды, отражающие специфику данного контура.

Буквенными индексами при номере различаются сообщества и группировки разной степени нарушенности. Таким образом показана техногеннона-рушенная растительность "зоны откола" и техногенных осыпей, приустьевых площадок штолен и др. Особенности восстановления растительности на приустьевых площадках демилитаризованных штолен отражены на карте расположением их в определенных высотно-орографических условиях и помещением их в легенде после соответствующего выдела знаком №б. Выделены 4 варианта восстановления растительности на приустьевых площадках штолен, обозначен-

36 лб ^О /*б

>4,5,6.

9.4.Карта растительности ОЭП « Баланан»

Легенда к карте растительности содержит 17 основных номеров, построена по регионально-типологичес-кому принципу. Состоит из трех основных разделов «Растительности степей на светлокаштановых почвах», «Гапо-фитно-луговая и луговая растительность долин рек и озерных котловин», «Селитебная и придорожная растительность». Следующие подразделы - «Растительность межсопочных делювиально-пролювиальных рпавнин», «Растительность пологонаклонной древнеаллювильной» и «Растительность современной аллювиальной равнины».

Нарушенная растительность показана индексами при номере. С увеличением порядкового числа индекса возрастает степень антропогенной нарушенности растительности в ряду антропогенной трансформации. Отдельными индексами при номере выделены растительность отвалов Атомного озера, (75) и прилегающей к ним территории (7(<). Восстановление растительности у 9 испытательных скважин, где произошли аварийные нештатные ситуации, отличаются увеличением площади нарушенных территорий, что нашло отражение на карте. Растительность в районе месторождения «Каражыра» выделена номером с индексом «З5». На обширных участках, прилегающих к пересечениям нескольких дорог, растительность уничтожена на площади от 40 до 70%., отсюда возникла необходимость в отражении подобной нарушенности. Видовой состав серийных проценозов включает, помимо обычных сорных видов, виды прилегающей территории, поэтому номер привязан к основному слабонарушенному контуру, а индекс имеет номер 4 (№4).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведение 480 ядерных испытаний на территории СИП вызвало антропогенную деградацию экосистем и обусловило трансформацию растительного покрова, его видового и ценотического состава.

Основными факторами антропогенной трансформации растительности СИП являются: радиационный, военно-технический, селитебный, горнотехнический, сельскохозяйственный, коммуникационный, пирогенный. Радиационный фактор антропогенной трансформации растительности СИП по степени нарушения, глубине воздействия, масштабам, длительности восстановления и отдаленным последствиям лидирует среди всех других факторов.

Для оценки степени антропогенной трансформации степной растительности СИП под воздействием фактора радиационного загрязнения, разработаны критерии нарушенное™, учитывающие фитоценотические, радиоэкологические и ландшафтно-геохимические показатели.

Флора ОЭП СИП включает 530 видов из 72 семейств и 281 рода. Антропогенная трансформация флоры ОЭП СИП под воздействием хронического ионизирующего излучения сопровождается коренными изменениями в систематической структуре, в спектре семейств и родов региональной флоры, представленности монотипных таксонов разного ранга, соотношении ценотических групп, соотношении жизненных форм. В техногенных ядерных экотопах ОЭП СИП происходит дифференциация видов по радиорезистентности. Антропогенная трансформация флоры техногенных ядерных экотопов ОЭП СИП характеризуется следующими процессами: физическим уничтожением и исчезновением ряда видов; обеднением генофонда местных видов; заносом и экспансией адвентивных видов; возникновением морфологических и анатомических изменений; дифференциацией видов по радиорезистентности.

Ценотический состав, структура и пространственное распределение растительного покрова, сформированного в местах проведения ядерных взрывов, ее антропогенная трансформация и конкретные ряды демутации связаны с уровнем радиации и дифференциацией экологических условий.

Восстановление растительности при малых дозах ионизирующего излучения зависит от экологических условий'(режима увлажнения, рельефа и микрорельефа, экспозиции и крутизны склонов, климата и микроклимата, литоэдафо-топа, флористического состава окружающей среды). При высоких дозах ионизирующего излучения естественное зарастание, в первую очередь, лимитируется уровнем радиации. Естественное зарастание на техногенных ядерных экотопах происходит медленно и неэффективно. Растительные группировки на вновь сформированных техногенных местообитаниях отличаются от зональных сообществ и часто представляют собой пионерную стадию (или несколько стадий) процесса восстановления растительного покрова. Для полного восстановления зональной растительности требуется значительный срок.

Составлены крупномасштабные (М 1:50000) карты растительности ОЭП «Опытное Поле», «Дегелен», «Балапан» с оригинальными легендами, отражающими современное состояние растительности.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

l.Sultanova В.М., Plisak R.P. Degradation and peculiarities of vegetation restoration of the Semipalatinsk nuclear test site Kazakstan. // International Conference. - Adana, Turkey, 1996,- p.162.

2.Султанова Б.М., Особенности восстановления растительности на ОЭП «Опытное поле» //Науч.-техн. совещ. Проблемы радиационного загрязнения бывшего Семипалатинского полигона и прилегающих территорий.: Тезисы докл.- Курчатов, 1996. (соавторы Плисак Р.П., Сейсебаев А.Т.).

3.Султанова Б.М., Плисак Р.П., Сейсебаев А.Т Современное состояние растительности ОЭП «Балапан»//там же (соавторы Плисак Р.П., Сейсебаев А.Т.).

4.Султанова Б.М. Антропогенная трансформация и особенности восстановления растительного покрова площадки Балапан Семипалатинского испытательного полигона И Сб.межд. конф. Радиационная безопасность и социапьно-экол. проблемы Казахстана,- Караганда: Гылым, 1998. - С. 88-94.

5.Султанова Б.М. Критерии оценки современного состояния растительности Семипалатинского испытательного полигона. // там же, С.94-101.

6.Султанова Б.М. Цеиозообразователи антропогенно-производных сообществ в местах проведения наземных и подземных ядерных взрывов на СИП. - Алматы (Деп.КГИН'ГИ 18.06.98, № 8374-Ка98) 60 с.

7.Султанова Б.М. Изучение состояния фауны и флоры и возможностей биорекультивации закрытых штолен горного массива Дегелен// II Межд. конф. Проблемы нераспространения ядерного оружия.: Тезисы докл. -Курчатов, 1998. С.99. (соавторы Тулебаев Б.А, Сейсебаев А.Т. и др).

8.Sultanova В.М. Assessments Criteria of modern state of vegetation cover of Semipalatinsk nuclear test polygon // V International Symposium "Plant life in South-West and Central Asia". - Tashkent, 1998. - P.P.1S7-158. 9.Султанова Б.М. Закономерности распределения и миграции радионуклидов в почвенно-растительном покрове Семипалатинского полигона IIII Межд. конф. Ядерная и радиационная физика.: Тезисы докл. -Алматы, 1999. - С.323. (соавторы Д.Вернер, Плисак Р.П и др.)

Ю.Султанова Б.М. и др. Формы нахождения и особенности миграции долгожи-вущих радионуклидов в экосистемах Семипалатинского полигона.// там же. С.324. (соавторы Шишков И.А., Дубинчин П.П.и др.)

1 l.Sultanova B.M.Regularity of radionuclides distributoin and migration in soil and vegatation cover js Semipalatinsk test site // II Межд. конф.Ядерная и радиационная физика // Сб.науч.тр.- Алматы, 1999. - С266-272. (соавторы Вернер Д., Плисак Р.П. и др).

12.Султанова Б.М. и др. Формы нахождения и особенности миграции долгожи-вущих радионуклидов в экосистемах Семипалатинского полигона// там же С.272-279. .(соавторы Шишков И. А., Дубинчин П.П.и др.). 1 З.Султанова Б.М. О флоре Семипалатинского полигона //Вестник КазГУ, сер.биол.- 1999.-8, С.60-68. (соавторы Аралбаев Н.К.,Плисак Р.П.).

SULTANOVA BAKYNZHAMAL

ANTROPOCENIC NHANSFORMATION OF VEGETATION OF SEMIPALATINSK NUCLEAR TEST GROUND Summary

Main factors of anthropogenic transformation of vegetation of the Semipalatinsk Nuclear Test Ground (SNTG) have been revealed and criteria of vegetation disturbance at this area have been elaborated.

Species and coenotic compositions, spatial distribution, and anthropogenic transformation of vegetation have been determined for the areas subjected to nuclear explosions at SNTG.

Characteristics of anthropogenic transformation and natural vegetation growth in technogenic nuclear eco topes at SNTG have been studied.

Large-scale vegetation maps (1 : 50,000 scale) of experimental plots "Opytnoe pole", "Degelen", "Balapan" with original legends have been made. Maps reflect modern state of vegetation.

СУЛТАНОВА БАК.ЫТЖАМАЛ МЕНДЫКДНКЫЗЫ

СЕМЕЙ СЫНАК, ПОЛИГОНЫНДАГЫ ©С1МД1КТЕР КДУЫМЫНЫН АНТРОПОГЕНД1К ТРАНСФОРМАЦИЯСЫ

К^скдша тусинктеме

Диссертацияда Семей сынак полигонындагы (ССП) еамдактер кзуымыныц антропогендж трансформациясыныц непзп факторлары аньщталып, олардыц езгеру 6erniiiepi айкындалды.

ССП техногенддк ядролык, экотоптар флорасыньщ антропогендш трансформациясынын ерекшелжтерше талдау жасалды. Ядролык. сынак отк1з1лген аумактардагы еЫмджтер кауымыньщ тур л ер i жэне ценотикалык курамы, KenicriKTe орналасуы жэне антропогендш e3repyi зерттецщ.

Ядролык сынак журпзшген аумактагы еимджтер кдуымыныц ез табиги кдлпына келу мумкшджтер1 жэне ерекшелжтер! карастырылды.

Семей сынак полигонындагы: «Тэжрибе алкдбы», «Дегелен», «Балапан» аландарындагы еамджтср жамылгысынын Ka3ipri жагдайын керсететш ipi масштаб™ (1:50000) геоботаникалык карталар жасадды.

Я >

Подписано в печать 20. 03. 2000. Усл.-печ. л. 1,68. Учета.-изд. л.1,5. Тираж 100. Заказ № 32.

Типография «Комплекс»