Экологически безопасное природопользование на особо охраняемой природной территории

Беспалова, Татьяна Леонидовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологически безопасное природопользование на особо охраняемой природной территории
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Экологически безопасное природопользование на особо охраняемой природной территории"

005011595

На правах рукописи

БЕСПАЛОВА Татьяна Леонидовна

ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ НА ОСОБО ОХРАНЯЕМОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ (НА ПРИМЕРЕ ПРИРОДНОГО ПАРКА «КОНДИНСКИЕ ОЗЕРА»)

03.02.08 - экология (биология)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 С 053 20:2

Омск-2012

005011595

Работа выполнена в БУ ХМАО-Югры «Природный парк «Кондинские озера» и в ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Гашев Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Лихачев Сергей Федорович

доктор географических наук, профессор Булатов Валерий Иванович

Ведущая организация:

Институт проблем освоения Севера

СО РАН

Защита диссертации состоится 01 марта 2012 г. в 12-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.177.05 при Омском государственном педагогическом университете по адресу: 644099 Россия, г. Омск, наб. им. Тухачевского, 14. Тел(факс): 8 (3812) 23-12-20; e-mail: omgpu@omsk.ru. kolpakova@omgpU.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БУ ХМАО-Югры «Природный парк «Кондинские озера», ФГБОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет» и на сайте http://www.omgpu.ru

Автореферат разослан г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук

Т.Ю. Колпакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время повышенное внимание уделяется проблеме поддержания экологического баланса территорий. Одним из направлений является создание природных парков - особо охраняемых природных территорий (ООПТ), в которых допускается регламентированная хозяйственная деятельность. В данной работе на примере формирования модели экологически оптимального природопользования на территории природного парка «Кондинские озера», испытывающей значительную антропогенную нагрузку, были рассмотрены подходы к решению проблемы сохранения природных комплексов. Сохранение природного комплекса в условиях значительной промышленной и рекреационной нагрузки, управление процессами природопользования, выработка стратегии природоохранных мероприятий возможны только на основе данных о качестве природной среды и анализа тенденций антропогенных и естественных природных изменений. Такой информационной базой по природному парку «Кондинские озера» являются научно-исследовательские и мониторинговые работы.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы явилась разработка системы экологически безопасного природопользования территории природного парка «Кондинские озера» на основе комплексного анализа воздействия нефтедобычи и рекреации на экосистемы.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить компоненты экосистем, находящиеся под воздействием техногенной и рекреационной нагрузки. Проанализировать основные направления использования природных ресурсов территории и факторы антропогенного воздействия.

2. Выявить происходящие в природных комплексах изменения и экологические последствия антропогенного влияния, оценить устойчивость экосистем к различным типам антропогенного воздействия.

3. Разработать и обосновать репрезентативную программу комплексного экологического мониторинга, как инструмента эффективного контроля реакции основных компонентов (абиотических и биотических) на различные типы техногенного и рекреационного воздействия.

4. Выработать научно-обоснованные ограничения по эксплуатации и обустройству Тальникового месторождения нефти. Предложить программу мероприятий по охране экосистем в условиях активного использования рекреационных ресурсов на основе выявленной структуры экологического каркаса и разработанной схемы функционального зонирования территории.

Научная новизна. Впервые для ООПТ ХМАО-Югры проведен комплексный анализ воздействия нефтедобывающего предприятия на окружающую природную среду на протяжении 10 лет и установлены особенности воздействия нефтедобычи на основные компоненты таежных экосистем. Осуществлен анализ рекреационного воздействия на экосистемы средней тайги и определены тенденции рекреационной дигрессии. Изучены закономерности процесса послепожарной и послевырубочной динамики основных компонентов сосновых лесов.

Разработана программа комплексного экологического мониторинга с учетом техногенного и рекреационного влияния на абиотические и биотические компоненты природных комплексов. Предложена программа природоохранных мероприятий для минимизации и локализации экологического ущерба, наносимого природным комплексам в результате промышленного и рекреационного использования ресурсов территории. Разработан экологический каркас и подготовлена схема функционального зонирования территории с учетом сложившейся экологической ситуации и требований природоохранного режима природного парка. Создана система экологически безопасного освоения нефтяного месторождения с использованием природосберегающих технологических решений и дана оценка эффективности природоохранных ограничений.

Научная и практическая значимость.

Программа комплексного экологического мониторинга техногенной и рекреационной нагрузки на таежные экосистемы, предложенная в настоящей работе, может быть положена в

основу разработки проектов локального экологического мониторинга как лицензионных участков нефтяных месторождений, так и ООПТ региона. Положительный опыт освоения месторождения на территории природного парка доказывает возможность активного использования нефтяных ресурсов на ООПТ с миним&чьным экологическим ущербом для природных экосистем.

Личный вклад автора. Автором самостоятельно выбраны объект и направления исследований, в течение более 10 лет выполнялись работы по сбору полевого материала и его обработке. Анализ данных, формулировка выводов, разработка рекомендаций осуществлены автором лично.

Положения, выносимые на защиту.

1. Главными антропогенными факторами, оказывающими в настоящее время влияние на экологическое состояние природных комплексов природного парка «Кондинские озера» и вызывающими их трансформацию, являются разработка нефтяного месторождения «Тальниковое» и рекреационное природопользование.

2. Сформированная комплексная методическая основа программы экологического мониторинга позволяет репрезентативно отслеживать динамику трансформации природных сред, находящихся в условиях техногенного и рекреационного воздействия и создает информационную базу для разработки программы сохранения экосистем.

3. Техногенное влияние на природные комплексы в зоне деятельности нефтепромысловой геотехнической системы, осуществляемой с использованием природосберегающих технологий, проявляется в форме точечного и площадного воздействия и носит локальный характер. Использование рекреационных ресурсов территории оказывает более существенное воздействие на экосистемы и носит комплексный характер.

Апробация работы и публикации. Материалы исследований доложены на международной научно-практической конференции «Управление особо охраняемыми природными территориями и их социально-экономическая интеграция» (Горно-Алтайск, 2004), II международном полевом симпозиуме «Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое, настоящее, будущее» (Ханты-Мансийск, 2007), 4 Всероссийских, 3 межрегиональных научно-практических конференциях, съезде экологов нефтяных регионов, Всероссийской и региональной презентациях проекта «Программа экологической безопасности организаций группы «ЛУКОЙЛ» на 2009-2013 гг., прогноз до 2017 г.». Основные положения диссертации опубликованы в 35 научных работах, из них 3 - в журналах из перечня ВАК РФ.

Реализация и внедрение результатов работы. Представленная в диссертации программа комплексного экологического мониторинга с 1999 г. реализуется на территории природного парка «Кондинские озера» для отслеживания динамики состояния компонентов экосистем под влиянием антропогенного воздействия. Результаты работы использованы при подготовке Проекта локального экологического мониторинга Тальникового лицензионного участка. Разработанная программа природоохранных мероприятий в течение 10 лет осуществляется на территории природного парка. Предложены и реализованы изменения в проект освоения нефтяного месторождения, выполнены практические работы по минимизации влияния нефтедобывающего комплекса на экосистемы природного парка.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 215 страницах машинописного текста, проиллюстрирована 21 рисунками и 10 таблицами. Список литературы включает 303 наименование, из них 17 - на иностранных языках, 67 - фондовые, нормативные и дополнительные источники.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. История создания и статус ПП «Кондинские озера»

Природный парк «Кондинские озера» образован на территории Советского района Ханты-Мансийского автономного округа 22 июня 1995 г. как Муниципальное учреждение, 24 ноября

1998 г. Постановлением Губернатора ХМАО № 498 он получил статус окружного. Площадь территории природного парка составляет 43900 га. В соответствии с Федеральным Законом № ЗЗ-ФЗ «Об ООПТ» (1995 г.), земли природного парка не изъяты из хозяйственного использования.

Глава 2. Физико-географическая характеристика территории

Исследуемая территория находится в пределах Шаимской подпровинцин Кондинской провинции лесной равнинной зональной области Западно-Сибирской физико-географической страны. Территория относится к самой северной части Кондинскои низменности, расположена в подзоне средней тайги в верховьях р. Конда.

Глава 3. Материалы и методы исследований

Основу данной работы составляют результаты научных исследований, которые были проведены на территории природного парка «Кондинскне озера» с момента его образования по инициативе и при непосредственном участии автора.

Инвентаризация растений, произрастающих на территории природного парка, проводилась методом флористических маршрутов (1030 км пеших, 595 км водных и 4820 км автотранспортных). Сформирован гербарный фонд. По результатам исследований составлен список сосудистых растений территории, кадастр редких видов растений и карта мест их произрастания. На основе анализа 244 геоботанических описаний лесных, болотных и луговых растительных сообществ, выполненных автором по общепринятой методике, составлен первый вариант кадастра фитоценозов территории природного парка. Инвентаризация животных проводилась ежегодно маршрутными методами (протяженность комплексного зимнего учетного маршрута 214 км) и специализированных сезонных учетов ежегодно - 1151 км).

Для контроля происходящих в экосистемах изменений в условиях освоения Тальникового месторождения с 1999 года организованы работы по программе комплексного экологического мониторинга. Сформированная сеть пунктов мониторинговых наблюдений разработана так, что большинство точек отбора проб располагаются в зоне развития нефтепромысловых работ, но ряд пунктов находятся на «фоновой» территории. За период реализации программы экологического мониторинга организованы 3 водомерных поста и 3 гидрогеологических скважины отобрано 4672 проб поверхностных и подземных вод, снега, донных отложений и почвы, выполнено 36 микроклиматических измерений, 2028 гидрологических замеров. В болотных массивах в пределах зоны влияния кустовых площадок заложены 4 геоботанических постоянных пробных площади (ГППП), а также две трансекты перпендикулярно внутрипромысловой автодороге. Геоботанические описания проводились по общепринятой методике один раз в три года.

С целью мониторинга состояния гидрологических объектов под влиянием эксплуатации куртамышского водоносного горизонта по инициативе автора был обустроен створ из 12 наблюдательных скважин в пределах формирующейся воронки депрессии и водомерный пост в верховьях р. Б. Еныя. Для геоботанического мониторинга влияния водозабора на экосистемы были заложены 10 ГППП в различных вариантах лесов и болот на разном удалении от места водозабора. Геоботанические описания проводились согласно общепринятой методики.

Для изучения рекреационной нарушенное™ лесных экосистем по методике Н.С. Казанской (1972) с использованием коэффициента измененности И.В. Эмсиса (1989) и количественных показателей Э.А. Репшаса (1990), в рекреационной зоне выполнены описания 119 участков (на площади около 70 га) с различными степенью и типом рекреационной нагрузки, выделены стадии рекреационной дигрессии и определены коэффициенты измененности. Для растительного покрова природного парка была выполнена оценка толерантности по методике И В. Эмсиса (1989) и составлена карта толерантности растительности к рекреационному воздействию.

Для изучения послепожарных восстановительных сукцессии в сосняках лишайниковых с давностью последнего пожарного нарушения от 2 до 42 лет было заложено 9 ГППП, где проводились описания с использованием методики В.В. Горшкова (1993). Послевырубочная динамика изучалась на ГППП, заложенных на вырубках разных лет в разных типах

местообитаний в сообществах, находящихся на разных стадиях восстановительной сукцессии (с давностью вырубки от 33 лет до одного года). Геоботанические описания выполнены по общепринятой методике. Общая площадь описанных сообществ составляет 7600 м2.

Глава 4. Характеристика растительности и животного мира территории

По геоботаннческому районированию территория природного парка относится к одному из участков среднетаежных Обь-Иртышских формаций Урало-Сибирской фратрии классов формаций (Сочава, 1964, 1979). Согласно флористическому районированию территория природного парка расположена в Западносибирской провинции Циркумполярной области Бореального полцарства Голарктического царства (Тахтаджян, 1978).

По данным проведенных нами флористических исследований на территории произрастают 346 видов сосудистых растений, которые относятся к 72 семействам и 197 родам. Географическое положение определяет господство бореальных таежных видов (77,1 %) с преобладающими евразиатским (46,3 %) и циркумполярным (38,7 %) ареалами. Остальные эколого-географические группы малочисленны. На исследуемой территории выявлено 125 видов мохообразных и 129 видов лишайников. Автором составлен список редких и нуждающихся в охране видов растений, который в настоящее время насчитывает 43 вида, относящихся к 38 родам и 25 семействам. Подготовлена флористическая карта мест их произрастания.

Растительный покров территории природного парка представлен среднетаежным комплексом, в т.ч. лесной (40,2%), болотной (51,98%), кустарниковой и луговой (0,1%) растительностью. Площадь, занятая растительностью составляет 17648,7га (40,18%), площадь, лишенная растительности - 49,3 га (0,1%).

Лесные ассоциации территории были распределены нами по факторам среды: долинное или водораздельное положение, которое дифференцировалось по микрорельефу и особенностям увлажнения. Леса водораздельных пространств в природном парке представлены преимущественно сосновыми сообществами, что связано с преобладанием почв песчаного механического состава. В зависимости от условий увлажнения формируются различные типы сосняков от лишайниковых до сфагновых. В поймах рек небольшими полосами встречаются темнохвойные смешанные мелкотравно-зеленомошные и травяно-сфагновые леса или вейниковые и кустарничково-долгомошные березняки.

На территории широко распространены кустарничково-сфагновые болотные растительные сообщества (рямы). В периодически подтапливаемых долинах малых рек, в прибрежной полосе озер формируются осоково-сфагновые сообщества, осоково-сфагновые березовые мелколесья и осоково-болотнотравно-сфагновые лесные болота. К сплавинам рек и берегам зарастающих озер приурочены сообщества клюквенно-сфагновой ассоциации.

Луговые сообщества на территории природного парка представлены небольшими участками болотистых лугов, осоково-вейниковых и вейниково-сабельниковых сообществ по берегам рек и озер.

По принятому зоогеографическому делению, исследуемая территория расположена в пределах Кондинской зоогеографической провинции среднетаежной подзоны таежной зоны Тюменской области (Гашев, 2000). На фоне хорошо выраженного характера фауны позвоночных средней тайги, наблюдается проникновение элементов: для млекопитающих - северного, а для птиц, в основном, южного происхождения.

Видовой состав животных исследуемой территории насчитывает 812 видов, среди них беспозвоночные представлены 634 видами. Позвоночные животные насчитывают 178 видов, в т.ч.: рыбы - 11, амфибии - 3, пресмыкающиеся - 3, птицы - 113 видов (достоверно гнездятся 82 вида), млекопитающие - 48. В Красные книги разных уровней внесены 2 вида млекопитающих, 13 видов птиц и один вид пресмыкающихся. По результатам орнитологических исследований, проведенных по инициативе и при участии автора, территории природного парка Союзом охраны птиц России присвоен статус ранг «Ключевой орнитологической территории России» международного значения.

Глава 5. Характеристика факторов антропогенного воздействия

По нашим данным, основными формами антропогенного воздействия на природные комплексы территории природного парка являются разработка нефтяного месторождения, рекреация и любительский сбор дикоросов жителями региона.

За период эксплуатации Тальникового месторождения введены в эксплуатацию 173 скважины на 21 кустовой площадке, трубопроводы протяженностью около 175 км и сопутствующие коммуникации, факелов нет. Площадь, занятая объектами обустройства Тальникового месторождения составляет на данный момент 1516,44 га (т.е. 3,45% территории природного парка).

Преобладающим типом рекреационного использования территории является пляжный отдых, отдых на природе в сочетании со сбором грибов и ягод, рыбалка. Пики рекреационной нагрузки приходятся на периоды летней жары, созревания ягод, появления большого количества белых грибов. Всего за летний период берега Кондинских озер посещает более трех тысяч человек. В летне-осенний период на территории отмечается до 10 тысяч сборщиков дикоросов. Общая площадь рекреационно трансформированных участков превышает 130 га, что составляет 0,3% от общей площади территории природного парка.

В настоящее время промышленная заготовка леса на территории не производится. До образования природного парка (с 1975 по 1982 гг.) эксплуатационные леса подвергались освоению и на сегодняшний день около 60% дренированных территорий (28,8% общей площади) занимают возобновляющиеся вырубки.

Сосняки-беломошники, составляющие значительную часть лесов природного парка, и в естественном состоянии регулярно подвергаются пожарам - примерно раз в 100-120 лет. В условиях антропогенного воздействия, которое характерно для территории, вероятность возникновения лесных пожаров резко увеличивается. За период функционирования природного парка на территории зарегистрировано 37 лесных пожаров, общая площадь которых составила 1248.54 га (2,84% площади), большая часть которых (32 пожара) имела низовой тип и слабую или среднюю степень повреждения растительного покрова.

Выполненное определение устойчивости экосистем к техногенному и рекреационному воздействию показало слабую устойчивость биологических компонентов к антропогенным нагрузкам. По результатам оценки толерантности растительного покрова природного парка к рекреационному воздействию установлено, что на большей части территории растительность характеризуется низкой способностью противостоять рекреационному давлению (нулевой и первый классы толерантности), что обусловлено широким распространением болотных сообществ и лишайниковых сосняков.

6. Результаты комплексного экологического мониторинга

Результаты, полученные в ходе выполнения работ по программе комплексного экологического мониторинга,' позволили выявить динамику изменения состояния природных комплексов, явились основой для подготовки программы мероприятий по минимизации антропогенного воздействия для недопущения деградации экосистем в процессе экологически оптимального природопользования и поддержанию экологического баланса в сформировавшемся природно-антропогенном комплексе.

6.1. Влияние разработки Тальникового нефтяного месторождения 6.1.1. Динамика содержания нефтяных углеводородов в природных средах Как следует из результатов проведенных нами мониторинговых исследований, содержание всех определяемых ингредиентов в природных водах, почвах и снежном покрове природного парка соответствует фоновому уровню, за исключением нефтепродуктов, содержание которых в природных средах, наряду с естественными причинами, определяется деятельностью нефтепромыслового комплекса Тальникового месторождения. Концентрация нефтяных углеводородов (НУВ) начала повышаться, начиная с 2002 г., когда Тальниковое месторождение вступило в стадию активного промышленного освоения (Табл. 1-3). Повышение уровня

содержания НУВ на территории связано не с аварийными ситуациями, а, вероятно, с разгерметизацией нефтесодержащих пластов и миграцией легких углеводородов, в частности, метана, из недр к дневной поверхности, что согласуется с данными специальных исследований (Солнцева, 1998).

Таблица 1

Среднегодовые концентрации нефтепродуктов в поверхностных водах

Объект Содержание нефтепродуктов, мг/л

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

оз. Арантур 0,07 0,05 0,16 0,17 0,16 0,22 0,07 0,14 0,38

оз. Пон-Тур 0,08 0,29 0,23 0,20 - - - -

оз. Ранге-Тур - 0,13 0,20 0,24 0,20 - - - 0,01

р. Б. Еныя 0,09 0,08 0,11 0,19 0,14 0,18 0,08 0,09 0,12

р. Окуневая 0,04 0,07 0,17 0,22 0,17 0,15 0,14 0,07 0,16

р. Лемья - 0,07 0,17 0,12 0,10 - - 0,03 0,09

р. Проклятая - 0,10 0,25 0,27 0,24 - - - -

ПДК для рыб./хоз. водоемов составляет 0,05 мг/л

Таблица 2

Среднегодовые концентрации нефтепродуктов в подземных водах_

Год Содержание нефтепродуктов, мг/л

СКВ. 1 скв. 2 скв. 3

2000 0,03 0,02 0,03

2001 0,04 0,03 0,04

2002 0,20 0,11 0,21

2003 0,17 0,13 0,15

2004 0,10 0,07 0,10

2005 0,12 0,15 0,25

2006 0,07 0,08 0,14

2007 0,12 0,09 0,07

2008 0,19 0,09 0,13

ПДК для рыб./хоз. водоемов составляет 0,05 мг/л

Таблица 3

Содержание нефтепродуктов в снежном покрове

Год Концентрация близ скважин, мг/л

близ СКВ. 1 близ скв. 2 близ СКВ. 3

2000 0,04 0,04 0,09

2001 0,20 0,27 0,53

2002 0,28 0,22 0,26

2003 0,18 0,26 0,32

2004 0,23 0,18 0,20

2005 2,24 0,46 0,22

2006 0,27 0,39 0,19

2007 0,22 0,36 0,23

2008 0,67 0,27 0,26

* - нет данных

Сплошная геохимическая съемка территории выявила зоны повышенных концентраций НУВ в торфяных и минеральных почвах (от 800 до 2300 мг/кг), которые совпадают с контурами разведанных участков Тальникового месторождения нефти.

6.1.2. Динамика состояния растительности

Влияние работ по обустройству объектов нефтяного месторождения на растительные сообщества территории изучено на примере воздействия кустовых площадок, автодороги от ДНС «Сев. Даниловка» к ДНС «Тальниковая» и системы водозаборных скважин, в которых производится отбор значительных объемов пресной воды из куртамышского горизонта для поддержания пластового давления (ППД).

Изменение растительности под влиянием кустовых площадок. Установлено, что при строительстве линейных и площадных объектов на заболоченных участках происходит уплотнение торфа, вследствие чего нарушается естественный режим стока грунтовых вод, происходит образование подпора, гибель древостоя и изменение структуры травяно-кустарничкового яруса. Общая площадь прогнозируемых подтапливаемых территорий в пределах Тальникового лицензионного участка составит согласно проекту 127,85 га (0,29% площади территории природного парка).

За период наблюдений выявлено, что на пробных площадях в проективном покрытии (ПП) травяно-кустарничкового яруса как гряд, так и мочажин, происходит заметное увеличение обилия более влаголюбивых видов, тогда как ПП видов, предпочитающих более сухие (или переменные) условия увлажнения, сокращается. Сравнение участия в формировании травяно-кустарничкового яруса основных видов показало, что уменьшается ПП и постоянство встречаемости (ПВ) Chamaedaphne calyculata и Rubus chamaemorus. Резко повысилось обилие Eryophorum vaginatum. Значительно возросла роль в формировании яруса Careх globularis. Мхи, как более консервативная компонента фитоценозов, показывают изменения в пределах природной вариабельности.

Идет интенсивное отмирание древостоя. Сократилось количество подроста древесных пород. Наблюдается снижение жизненности деревьев, которое выражается в дефолиации крон, пожелтении и усыхании хвои. Изменилась структура микроландшафта в связи с изменением соотношения и размеров гряд и мочажин.

Выявленные изменения показывают увеличение увлажнения на участках болотных массивов, в пределах которых заложены пробные площади, что является результатом усиливающегося подтопления за счет преграждения путей стока болотных вод.

Изменение растительности под влиянием автомобильных дорог. В пределах трансекты, заложенной перпендикулярно дороге ДНС «Сев. Даниловка» - ДНС «Тальниковая» в сосново-кустарничково-сфагновом болоте, в связи с изменением гидрологического режима из-за проявляющегося эффекта «дамбы», вызванного преграждением путей внутриболотного стока внутрипромысловой автодорогой, с юго-восточной стороны наблюдается уменьшение увлажнения. Резко возросло общее ПП травяно-кустарничкового яруса, особенно в мочажинах, поскольку они стали значительно более сухими. Увеличилось ПП таких видов как Ledum palustre, Vaccinium myrlillus, Vaccinium uliginosum и Oxycoccus microcarpus. Значительно снизилось ПП Carex globularis и ПВ Drosera rotundifolia. С противоположной стороны дороги ожидаемые изменения в результате подтопления не выражены благодаря проведенной силами ТПП «Урайнефтегаз» по рекомендациям автора работе по укладке водопропускных труб и перераспределению внутриболотного стока.

Динамика растительности под влиянием эксплуатации куртамышского пресноводного горизонта. В сентябре 2004 г. на лицензионном участке Тальникового нефтяного месторождения начата эксплуатация куртамышского пресноводного горизонта для поддержания пластового давления (ППД), а с 2005 г. был организован гидрогеологический и геоботанический мониторинг в пределах влияния водозабора. Анализ динамики уровневого режима показывает снижение уровня поверхностных и подземных вод вследствие формирования воронки депрессии (рис. 1). Влияние водозабора за период наблюдений распространилось до расстояния более 1000 м.

За период наблюдений на двух пробных площадях, запо-женных в сосня-ках бруснично-зеленомошно-лишайниковых, изменений в структуре фитоценоза и состоянии древесного,

травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов не выявлено. Выявлены изменения структуры сообществ, жизненности, видового состава и соотношения экологических групп растений на пробных площадях, заложенных в различных типах болот. Это связано с более быстрой реакцией болотных экосистем на изменение гидрологических условий произрастания видов. Острее всего на понижение уровня грунтовых вод реагируют переходные участки на границе лес-болото. Даже в 2009 г., который отличался довольно высоким уровнем выпавших атмосферных осадков, на этих участках наблюдалось ярко выраженное обсыхание.

Р«-200в -»-200»]

Рис. I. Среднемесячный ход уровней подземных вод по скв. 5к На всех болотных площадях произошло изменение структуры микрорельефа, увеличение размеров гряд и уменьшение глубины вреза мочажин. Некоторые мочажины исчезают, гряды сливаются. На пробных площадях, заложенных на участках веретьево-топяного комплекса, веретьи распадаются на серии отдельных гряд и небольших кочек.

Если в первые годы наблюдений мочажины были обводнены, то в 2010 году небольшие участки водной поверхности были отмечены только на двух наиболее удаленных от водозабора пробных площадях (на 1600 м и 2100 м) (рис. 2).

_ _ _____

г 1 _

г г жил 1 й

518 1

ГППЫа4

ГППЫ85

3 18 1

ГПП№6

ГЛП№ 7

гппглэ

годы наблюдений

Я сухие сфагны □ Открытая водная поверхность в мочажинах

Рис. 2. Динамика суммарного среднего ПП сухих сфагновых мхов и участков открытой водной

поверхности в мочажинах Снижение уровня болотных вод вызвало в мочажинах пробных площадей, заложенных в пределах мезотрофного вахтово-осоково-сфагнового с участием Веш!а папа болота уменьшение

обилия видов рода Utricularia. На месте обводненных мочажин образуются обсохшие вымочки, в которых формируется травяно-кустарничковый и моховый ярус, сходный по видовому составу с грядами.

Значительно повысилось количество возобновления древесных пород на пробных площадях в пределах сосново-кустарничково-сфагнового и березово-кустарничково-сфагнового болота. На участке верхового кассандровоерниково-сфагнового болота с угнетенной березой (на расстоянии ¡050 м от водозабора) в кустарниковом ярусе резко увеличилось обилие Betula папа, зарегистрировано усыхание до 5 % особей Salix myrtilloides. Происходит изменение соотношения роли видов различных экологических групп в формировании травяно-кустарничкового яруса. Отмечается элиминация влаголюбивых видов, их сменяют виды с широкой экологической амплитудой и виды, тяготеющие к более мезо- и ксерофитным условиям. Постепенно увеличивается суммарное ПП олиготрофных и олигомезотрофных психрофитиых кустарничков: Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium myrtillus, Vaccinium uliginosum, Andromeda polifolia, Oxycoccus palustris, Oxycoccus microcarpus, Chamaedaphne calyculata. Ledum palustre (рис 3). Зарегистрировано уменьшение обилия влаголюбивого гигрофита Eriophorum vaginatum. Ярким показателем снижения уровня обводненности болотного комплекса является уменьшение сумм-марного обилия гелофитов, наиболее требовательных к наличию высокого уровня болотных вод - Carex lasiocarpa, Carex rostrata, Carex chordorrhiza, Menyaniches trifoliate (рис 4), а также снижение обилия и встречаемости редких, нуждающихся в особой охране гидроф[ггных видов Hammarbya paludosa и Baeothryon alpinum.

а гряды в мочажины

Рис. 3. Динамика суммарного среднего ПП олиготрофных и олигомезотрофных видов

Отмечается изменение соотношения видов, слагающих мохово-лишайниковый ярус, связанное с изменением экологических условий в сторону снижения уровня переувлажненности участков. На пробной площади, расположенной на расстоянии 1000 м от водозабора в пределах сосново-кустарничково-сфагнового болота в связи с увеличением ПП и ПВ лишайников родов С/аЛяа и Cladonia, преобладание мхов сменилось доминированием лишайников (рис 5). На верховых болотах, было отмечено снижение общего ПП мохово-лишайникового покрова в связи с увеличением площади сухих сфагновых мхов (рис 2).

Увеличилась мозаичность структуры мохового покрова за счет повышения ПВ видов-содоминантов, вызванного формированием более разнообразных экологических условий произрастания. В составе яруса в мочажинах возросла роль зеленых мхов. Произошедшие изменения подтверждают резкое снижение уровня болотных вод на участках болотного комплекса, в пределах влияния водозабора.

Рис. 4. Динамика среднего ПП видов-гелофитов

годы наблюдений

и гряды а мочажины

2005 2006

2007 2008 2009 2010

годы наблюдений

—4—мхи »—лишайники

Рис. 5. Динамика среднего ПП мхов и лишайников на участке сосново-кустарничково-сфагнового болота (1000 м от водозабора)

На пробных площадях, заложенных в пределах одного болотного комплекса по профилю в направлении внутриболотного стока, произрастает большое количество редких и нуждающихся в охране видов растений: Baeothryon alpinum, Juncus stigius, Hammarbya paludosa, Rhynchospora alba, Drosera anglica, Utricularia minor, Utricularia ochroleuca. В связи с происходящими изменениями условий произрастания эти виды находятся под угрозой исчезновения на данном участке. Наличие указанных видов растений, а также уникальная структура болотного массива, которая начала изменяться под влиянием снижения уровня болотных вод, являются основанием для взятия под особую охрану этого болотного комплекса и принятия необходимых мер для недопущения его деградации.

По состоянию на 2010 г. отмеченные изменения носят ярко выраженный, критический характер. При снятии техногенного влияния возможен возврат экосистем к стабильному естественному состоянию. Однако, при нарастании изменения уровенного режима болотных вод существует угроза деградации болотных комплексов. Кроме того, продолжение снижения уровня грунтовых вод приведет к изменениям и в лесных растительных сообществах.

В связи с выявленными изменениями в структуре болотных фитоценозов, автором было предложено нефтедобывающему предприятию безотлагательно рассмотреть вопрос о возможности снижения техногенного воздействия на болотные экосистемы, находящиеся в зоне влияния формирующейся воронки депрессии.

6.2. Результаты мониторинга рекреационной нагрузки

По данным проведенной инвентаризации рекреационных участков выявлено около 70 стоянок, которые неравномерно распределены на территории. Эти участки отнесены к зоне наиболее интенсивного рекреационного использования. Умеренная нагрузка приходится на северную часть природного парка в районе р. Лемья, на участки в районе рек Окуневая, Б. Еныя и на северо-западный берег оз. Ранге-Тур. Основная нагрузка здесь связана с любительской рыбалкой и сбором дикоросов. Минимальная нагрузка приходится на заболоченную часть территории в связи с труднодоступностью и наименьшей аттрактивностью ландшафтов для отдыхающих.

По результатам наших исследований установлено, что наиболее интенсивное изменение природных комплексов в результате рекреационного воздействия наблюдается на пляжах и прилегающих к ним территориях.

Были выделены сообщества пяти стадий рекреационной дигрессии: от условно ненарушенных участков (коэффициент измененности - 0,71-0,84), для которых характерно незначительное рекреационное воздействие, ненарушенная или слабо нарушенная лесная растительность и подстилка, полный набор лесных трав и кустарничков до деградирующих участков (к этой стадии относятся дороги, явно выраженные тропинки, сильно нарушенные прибрежные зоны, места кострищ, свалок, стоянок с выбитой площадью до 70 % и более, увеличившимся в 2-3 раза уплотнением почвы, угнетенным состоянием напочвенного покрова, обнаженными корнями деревьев, коэффициент измененности - 1,8 и более).

Выявлены тренды в изменении основных показателей зависимости между характеристиками растительного и почвенного покрова и стадиями дигрессии. Так, плотность почв, участие видов не свойственных данному местообитанию, площадь, занятая тропинками неравномерно повышаются по мере возрастания степени нарушенное™. Мощность подстилки и ПП мохово-лишайникового яруса, напротив, снижаются вдоль того же градиента. Для ПП травяно-кустарничкового яруса, площади поверхности оголенной до верхних горизонтов почвы на высоких стадиях дигрессии возможно изменение направлений тренда, что связано с процессом зарастания нарушенных участков луговыми, опушечными синантропными видами.

Сильное неблагоприятное воздействие на растительный покров локально и связано с периодами максимальной рекреационной нагрузки (летие-раннеосенний период). По данным учетов посещаемости, рекреационная нагрузка в период пика может достигать 90 чел/га и выше, что является превышением норм, рассчитанных для сосновых лесов (по данным Н.Г. Шеффера (1973) - 78 чел/га, по данным В.П. Чижовой (1977) - 32 чел/га). Повторные наблюдения выявили увеличение за период исследований показателей агрессивности отдыхающих: увеличилось число деревьев с механическими повреждениями, число пней, степень повреждения подроста и подлеска.

6.3. Динамика послепожарного восстановления лесов природного парка

Выявлено, что для лесов природного парка наиболее характерны кратковременные последствия лесных пожаров. Вероятность гибели деревьев во время пожаров зависит от возраста, диаметра и высоты, что обусловлено толщиной корки ствола, предохраняющего дерево от гибели. Продуктивность семян сосны резко повышается на начальных этапах восстановления, затем происходит стабилизация семенной продуктивности, а через 40 лет после пожара урожайность снижается. В течение первых 10-15 лет происходит значительное увеличение численности подроста. Далее начинается процесс самоизреживания, который достигает максимального значения к 20 годам, далее происходит стабилизация количества возобновления (рис. 6.).

Год пожара

—Ф—Кол-во возобновления .—Линейный (Коп'во возобновления)!

Рис. 6. Динамика численности возобновления в сосняках лишайниковых.

В первые 5 лет после пожара происходит увеличение видового разнообразия травяно-кустарничкового яруса за счет видов, первыми заселяющих выгоревшие участки: СИатепоп ап^зИ/оНит, Calamagrostis агипсИпасеа и др. Через 10-15 лет происходит восстановление характерного для лишайниковых сосняков видового состава и ПП основных видов-доминатов. Через 25-30 лет - стабилизация общего ПП (40-55%) яруса.

Установлено 3-х ступенчатое послепожарное восстановление мохово-лишайникового яруса с последовательной сменой доминирования ремонтных, промежуточных, климаксовых или совместно промежуточных с климаксовыми видов (рис. 7.). В отличие от напочвенного лишайникового покрова эпифитные лншайники на стволах сосен характеризуются очень быстрым послепожарным восстановлением видового состава (15-18 лет).

—

ч ч. ■"с. * ■>

«ЪЧ« 1"У V т гул^ ш —

■Я:л ш

1> Ч 'Г^ К й

2002 1991 1988 1979 1974 1964

Год пожара

1аКол-во вцдов лишайников пГксл-во видов мхов |

Рис. 7. Динамика численности видов мохово-лишайникового яруса Важнейшими фактора-ми, определяющим высо-кую скорость восстановления основных компонентов послепожарных сосновых лесов территории, является преобладание песчаных и супесчаных почв, благодаря чему процесс восстановления сосняков включает мало промежуточных сукцессионных стадий. Сосна является на песчаных и супесчаных почвах

наиболее конкурентоспособным видом и ее эдифнкаторное значение достаточно велико для того, чтобы после пожара сформировать условия, близкие к допожарным.

Проведенные исследования подтверждают выводы многих авторов (Фуряев, 1996; Санников, 1992; Горшков, 1998; Горшков, Ставрова, Тарасова, 2004 и др.), что в ходе сукцессии сосновые леса к 40 годам формируют собственную, благоприятную для их существования среду, т.к. восстановление напочвенного покрова и лесной подстилки влияет на постоянство водного и температурного режимов почвы. Полученные результаты позволяют сделать выводы о том, что на территории природного парка 40-60 лет после пожаров достаточно для того, чтобы произошло восстановление основных компонентов сосновых лесов.

6.4. Динамика послевырубочных восстановительных сукцессии сосновых лесов

Ход сукцессионных изменений существенно различается на вырубках лишайниковых и моховых сосняков, что объясняется различием экологических условий их местообитания Ведущим дифференцирующим фактором можно считать увлажнение, зависящее от уровня залегания грунтовых вод и механического состава подстилающих пород. По типам местообитаний сообщества были разделены нами на 3 серии восстановления (по классификации типов леса В.Н. Сукачева, 1972): I. Сосновые лишайниковые на бедных подзолистых песчаных почвах 2. Сосновые травяно-зеленомошные высокопродуктивные восстанавливающиеся на дерново-подзолистых суглинистых хорошо увлажненных почвах 3. Сосновые багульниково-долгомошные на подзолистых иллювиально-железистых суглинистых почвах. Каждой серии соответствует восстановительный ряд, состоящий из 4 стадий: вырубки 0-5-н, 10-и, 20-и, 30-и летнего возраста.

По особенностям динамики восстановления леса после вырубок, виды травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового яруса, были разделены на 3 динамические группы: постоянные, изменяющие обилие; исчезающие в первые годы после вырубки и постепенно восстанавливающиеся; появляющиеся в первые годы после вырубки, но постепенно исчезающие.

На основе анализа процессов послевырубочного восстановления сосновых лесов разных типов установлено, что восстановление идет преимущественно без смены пород. При восстановлении древесного яруса во всех типах леса наблюдается сходная динамика: возрастание плотности подроста в первые 20 лет после вырубки и изреживание к 25-30 годам. В возрасте 30 и более лет обозначается сближение флористического состава травяно-кустарничкового яруса с квазикоренными сообществами. Наиболее длительный период восстановления подчиненных ярусов наблюдается у сосняков травяно-зеленомошных, что связано с высоким видовым разнообразием и более сложной структурой. В зависимости от типа сосняков восстановление напочвенного покрова занимает различные временные периоды, т.к. скорость восстановления мохового покрова значительно меньше, чем лишайникового. В сосновых лишайниковых лесах к 20 годам после вырубки происходит стабилизация общего ПП травяно-кустарничкового яруса, через 20-25 лет - мохового покрова. В сосновых травяно-зеленомошных лесах к 20-25 годам происходит стабилизация травяно-кустарничкового яруса, через 25-30 лет - восстановление мохово-лишайникового яруса. В сосновых багульниково-долгомошных лесах недостаточный ряд наблюдений не позволил установить период восстановления травяно-кустарничкового яруса (к 30 годам еще не сформировался видовой состав, характерный для коренных сообществ), с 5-10 лет наблюдается стабилизация структуры мохово-лишайннкового яруса.

Полученные данные позволяют судить о том, что период восстановления после вырубок большинства компонентов сосновых лесов природного парка «Кондинские озера» характеризуется относительно небольшой продолжительностью и составляет 30-40 лет. В ходе сукцессии лесные сообщества формируют собственную, благоприятную для их существования среду.

6.5. Результаты биотического мониторинга

Посредством микологического мониторинга выявлено, что антропогенное воздействие на лесные экосистемы может обуславливать как деградацию (обеднение таксономической

структуры, сокращение общей численности видов), так и трансформацию микобиоты. Выявлено сокращение численности или элиминация видов-индикаторов, характерных для ненарушенных участков сосновых лесов, возрастание численности фитопатогенных видов, появление синантропных видов в микобиоте участков леса вблизи рекреационно обустроенных мест. Установлено, что деградация и антропогенная трансформация микобиоты наиболее выражена на рекреационных участках.

В результате энтомологического мониторинга установлено, что в антропогенно нарушенных ценозах наблюдается увеличение видового разнообразия и численности беспозвоночных за счет внедрения характерных представителей нарушенных сообществ.

По результатам териологического мониторинга выявлено снижение устойчивости сообществ млекопитающих, уменьшение видового богатства и разнообразия на участках со значительной антропогенной нагрузкой. Установлено, что антропогенное воздействие, связанное с добычей нефти, не приводят к снижению обилия и видового разнообразия сообществ млекопитающих. Выявлено более сильное воздействие на сообщества млекопитающих комплекса факторов рекреационного воздействия по сравнению с комплексом факторов, связанных с нефтедобычей.

Глава 7. Функциональное зонирование и экологический каркас территории 7.1. Функциональное зонирование территории природного парка «Кондинскне озера» На основе проведенных работ по изучению особенностей природного комплекса, с учетом природоохранной, историко-культурной ценности территории, научной, экологической и функциональной значимости природных и историко-культурных комплексов, сложившейся ситуации по рекреационному и промышленному использованию ресурсов территории, на базе предварительного функционального зонирования, выполненного на стадии проектирования, автором была разработана детальная схема функционального зонирования природного парка «Кондинские озера». Было выделено четыре основных функциональных зоны: зона природоохранного режима (52% площади территории природного парка, включающая подзону особой охраны экосистем (27%)), состоящая из кластерных участков историко-культурная зона (2%), рекреационная зона (29%), зона ограниченного природопользования (17%) (Рис. 9.).

7.2. Экологический каркас территории природного парка «Кондинские озера» Для территории природного парка «Кондинские озера» нами выполнена разработка локального экологического каркаса. Территориальными единицами при анализе служили урочища. Элементами экологического каркаса являются зоны с различными экологическими функциями: ключевые природные территории или экологические ядра (23% площади территории природного парка), транзитные территории или экологические коридоры (13%), буферные зоны (34%), зоны экологической реставрации (11%) и промышленные зоны или зоны регламентированного природопользования (19%). При составлении схемы структуры экологического каркаса природного парка основное внимание было уделено функциональной значимости растительного покрова, размещению мест произрастания редких видов растений и местообитаний крупных млекопитающих и некоторых видов птиц.

Глава 8. Мероприятия по снижению антропогенного воздействия на природные комплексы 8.1. Мероприятия по снижению негативного воздействия нефтедобычи

В результате реализации нашей программы комплексного экологического мониторинга состояния природных сред в условиях влияния нефтедобычи, осуществляемого контроля за выполнением особых условий разработки Тальникового месторождения, выявлены основные тенденции изменения состояния природного комплекса: а) изменение гидрологического режима болот элементами инфраструктуры нефтепромысла на отдельных участках территории общей протяженностью около 12 км; б) изменение структуры фитоценозов болотных экосистем в зоне формирования воронки депрессии в результате отбора пресных вод из куртамышского горизонта (на расстоянии до 1 км от места водозабора); в) общее повышение содержания углеводородов во всех средах при отсутствии аварийных ситуаций и разливов нефти.

На основе анализа полученных результатов подготовлены природоохранные рекомендации, направленные на минимизацию воздействия нефтедобывающего комплекса на экосистемы, разработаны перспективные направления по расширению и совершенствованию программы комплексного экологического мониторинга.

Можно утверждать, что в течение десятилетнего периода на территории природного парка «Кондинские озера» сформирована и реализована система экологически оптимального использования ресурсов недр, основанная на соблюдении нефтедобывающим предприятием ТПП «Урайнефтегаз» особых природоохранных условий работы, принятии проектных решений и применении технологий, позволяющих минимизировать экологический риск.

По состоянию на 2010 г. на территории ХМАО-Югры насчитывается 45 нефтяных месторождений, на которых за период эксплуатации зарегистрировано 4797 аварий. По сведениям нефтедобывающих предприятий загрязненными нефтью и нефтепродуктами числятся 5606,0 га. В границах природного парка на лицензионном участке Тальникового месторождения за десятилетний период зарегистрированы два локальных разлива нефти, которые были ликвидированы в минимальные сроки. Нефтезагрязненных участков на данный момент нет. По данным экологического мониторинга установлено., что происходит процесс восстановления экологического состояния природных комплексов.

Опыт освоения Тальникового месторождения нефти на территории природного парка «Кондинские озера» можно признать положительным с экологической точки зрения, поскольку степень оказываемого воздействия на экосистемы минимальна, что доказывает возможность использования нефтяных ресурсов на особо охраняемой природной территории.

8.2. Мероприятия по снижению негативного воздействия рекреации

На основании проведенных исследований рекреационного воздействия на экосистемы с использованием результатов микологического, фаунистического и энтомологического мониторинга разработана система природоохранных мероприятий, позволяющих снизить рекреационное давление на наименее устойчивые природные комплексы и прилегающие к рекреационным зонам экосистемы. Мероприятия включают в себя: 1) разъяснительную работу с отдыхающими (проведение бесед, распространение печатной продукции); 2) обустройство рекреационных зон, локализацию и перераспределение потоков отдыхающих с целью снятия интенсивной нагрузки с малоустойчивых сообществ, ограничение доступа автотранспорта и рекреантов на участки, характеризующиеся слабой устойчивостью; 3) организацию работы с посетителями на специально оборудованных экологических тропах, что позволяет осуществлять контроль за посещаемостью и выполнением установленных правил поведения на природе; 4) регулярное патрулирование территории с целью предотвращения нарушений природоохранного режима и браконьерства.

ВЫВОДЫ

1. Наиболее сильное влияние на компоненты экосистем оказывает комплекс факторов рекреационного воздействия (фаетор беспокойства, замусоривание, нарушение почвенно-растительного покрова, пирогенный фактор) по сравнению с комплексом факторов, связанных с нефтедобычей (строительство и функционирование площадных объектов и линейных сооружений, водозабор из куртамышского пресноводного горизонта для поддержания пластового давления). Выявлено более сильное воздействие на компоненты экосистем комплекса факторов рекреационного природопользования. Изменения природных комплексов под влиянием техногенных факторов, относительно невелики и носят локальный характер.

2. Разработанная и представленная в работе комплексная методика экологического мониторинга состояния и динамики абиотических и биотических компонентов экосистем позволяет осуществлять эффективный контроль происходящих естественных и антропогенных изменений.

3. В зоне влияния кустовых площадок и автодорог, преграждающих пути внутриболотного стока происходит резкое изменение обводненности болотных массивов из-за проявляющегося

эффекта «дамбы», что вызывает трансформацию микрорельефа и структуры фитоценозов. Площадь зоны влияния составляет 0,29 % территории природного парка.

4. Содержание всех определяемых ингредиентов (ионы, тяжелые металлы, фенол, бензапирен и т.д.) в природных водах, почвах и снежном покрове природного парка соответствует фоновому уровню, за исключением нефтепродуктов, концентрация которых во всех природных средах территории начала повышаться с 2002 г., что связано с интенсификацией миграции нефтяных углеводородов из недр в результате разгерметизации нефтесодержащих пластов.

5. В зоне влияния водозабора из куртамышского горизонта (0,91 % площади территории природного парка) произошло снижение уровня подземных вод. В результате этого изменений в структуре фитоценозов и состоянии древесного, травяно-кустарннчкового и мохово-лишайникового ярусов в сосняках бруснично-зеленомошно-лишайниковых за период наблюдений не выявлено, поскольку в лесных экосистемах проявляется эффект запаздывания. В тоже время, в различных типах болот отмечено сокращение площади участков открытой водной поверхности, изменение микроландшафта, структуры сообществ, видового состава и соотношения экологических групп растений, что определяется быстрой реакцией болотных экосистем на изменение гидрологических условий.

6. На территории природного парка сосновые леса в ходе послепожарных восстановительных сукцессий формируют собственную, благоприятную для их существования среду, и 40-60 лет после пожаров достаточно для того, чтобы произошло восстановление их основных компонентов. Послевырубочное восстановление сосновых лесов на территории природного парка идет преимущественно без смены пород. При восстановлении древостоя во всех типах леса наблюдается сходная динамика. Наиболее длительный период восстановления подчиненных ярусов отмечен у сосняков травяно-зеленомошных, что связано с высоким видовым разнообразием и более сложной структурой фитоценозов. Для восстановления большинства компонентов напочвенного покрова сосновых лесов природного парка достаточно около 30 лет.

7. Рекреационная дигрессия экосистем имеет 5 стадий. Вследствие высокой степени локализации потока рекреантов, значительных негативных последствий для прилегающих к рекреационным зонам природных комплексов не наблюдается. Общая площадь рекреационно трансформированных участков составляет около 0,3 % площади территории природного парка. На большей части территории растительность характеризуется низкой способностью противостоять рекреационному давлению (нулевой и первый классы толерантности), что обусловлено широким распространением болотных сообществ и лишайниковых сосняков.

8. Основными составляющими системы экологически оптимального использования нефтяных ресурсов на территории природного парка являются: а) участие сотрудников природного парка в корректировке проектных решений на стадии предпроектного согласования работ по освоению Тальникового месторождения; б) применение нефтедобывающим предприятием природосберегающих технологий; в) формирование информационной среды как основы для выработки стратегии природоохранных мероприятий и принятия экологически безопасных технологических решений; г) готовность сотрудников природного парка и нефтедобывающего предприятия к согласованным действиям при возникновении аварийных ситуаций.

9. Разработанная программа комплексного экологического мониторинга является репрезентативной научно-информационной основой для выработки стратегии природоохранных мероприятий и принятия управленческих решений по минимизации техногенного воздействия, позволяет дать оценку эффективности природоохранных ограничений, выявить тенденции происходящих изменений в экосистемах с выходом на прогноз экологического состояния природных комплексов при различных вариантах антропогенного давления на них в процессе использования природных ресурсов территории.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗ ПЕРЕЧНЯ ВАК РФ

1. Калинин В.М., Беспалова Т. Л. Роль нефтепромыслового комплекса в формировании фоновых концентраций углеводородов на территории природного парка «Кондинские озера» // Вестник ТюмГУ. Тюмень, 2004. № 3 С. 163-169

2. Беспалова Т.Л. Закономерности антропогенной трансформации растительности природного парка «Кондинские озера» //Вестник ТюмГУ. Вып. 3. Тюмень, 2010. С.25-35.

3. Беспалова Т.Л., Коротких H.H., Попова Т.В. Результаты геоботанического мониторинга в границах водозабора вод куртамышского горизонта на лицензионном участке Тальникового месторождения нефти (территория природного парка «Кондинские озера») // Изв. Самарского науч. центра РАН. Том 13 (39) № 1 (6). Самара, 2011. С. 1304-1310

4. Беспалова Т.Л., Попова Т.В., Жеребятьева Н.В. Сохранение природных комплексов в условиях использования рекреационных ресурсов территории природного парка «Кондинские озера» // Вестник ТюмГУ, № 12,2011. С. 112-119.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ В ПРОЧИХ ИЗДАНИЯХ:

5. Беспалова Т. Л. Мониторинговые исследования на территории природного парка окружного значения «Кондинские озера» // Вопросы практ. экол.. Пенза, 2002. С. 25-27

6. Печеркин М.Ф., Беспалова Т.Л. Особые условия разработки Тальникового месторождения// Нефтяное хозяйство, 10.2002. С. 78 - 80

7. Калинин В.М., Беспалова Т.Л. О фоновом содержании углеводородов в природных средах нефтегазовых месторождений Тюменской области// Водное хозяйство России. РосНИИВХ, Том 6, № 3,2004. С. 212 - 213

8. Беспалова Т.Л. Сохранение разнообразия растительного и животного мира на территории природного парка «Кондинские озера» // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. Тюмень, ИПОС СО РАН, 2004. № 5 С. 25-27

9. Иванова E.H., Попова Т.В., Беспалова Т.Л. Послепожарное восстановление сосковых лесов природного парка «Кондинские озера» // Доклады III Междунар. науч.-практ. конф. «Эколого-географические проблемы природопользования нефтегазовых регионов: теория, методы, практика». НГГУ, Нижневартовск, 2006. С. 118-120

10. Беспалова Т.Л., Калинин В.М., Третьяков А. В., Соловьев A.A. Формирование модели экологически грамотного природопользования (на примере освоения Тальникового месторождения нефти на территории природного парка «Кондинские озера») // Междунар. молодежи, экол. форум «Нефть и окружающая среда». Сб. тезисов. Ханты-Мансийск, 2006. С. 187-190

11. Сташкевич Л.Ф., Попова Т В., Беспалова Т.Л. Роль природных парков в устойчивом развитии и сохранении биоразнообразия региона (на примере природного парка «Кондинские озера») // Мат. Общеросс. науч.-практ. конф. «Биосферные резерваты России XXI веке. Вклад в устойчивое развитие и сохранение биологического и этнокультурного разнообразия России в контексте глобальных изменений ». Ханты-Мансийск, 2007. С. 78-83

12. Беспалова Т.Л. Распространение редких видов растений как условие формирования элементов экологического каркаса территории природного парка «Кондинские озера» // Биологические ресурсы и природопользование: Сб. науч. тр. Вып. 10. Сургут, 2007. С.212-228

13. Попова Т.В., Жеребятьева Н.В., Вдовкж Л.Н., Хорошавин В.Ю., Беспалова Т.Л. Функциональное зонирование территории природного парка «Кондинские озера» // Экол. мониторинг и биоразнообразие: Науч. жур. Том 5. № 1. Ишим, 2010. С. 195-198

14. Беспалова Т.Л., Коротких H.H. Оценка влияния водозабора из куртамышского горизонта на состояние компонентов природного комплекса (в пределах нефтяного месторождения Тальникового на территории природного парка «Кондинские озера») // Мат. III Междунар. полевого симпозиума «Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое и настоящее». Новосибирск, 2011. С. 160-162

Подписано в печать 08.01.2012 г. Тираж 150 экз. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Заказ № 12

Отпечатано в типографии «Дом Печати ХМАО-Югра» г. Советский, ул. Энтузиастов 21. Тел.: +7 (922) 025-25-25

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Беспалова, Татьяна Леонидовна, Омск

61 12-3/628 _ ,

■ 1

БУ ХМАО-Югры «Природный парк «Кондинские озера» ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

На правах рукописи

.....

...Г—^/С - - /

БЕСПАЛОВА Татьяна Леонидовна

Т. I

03.02.08 - экология (биология)

диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Гашев Сергей Николаевич

Омск-2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4 ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И СТАТУС ПРИРОДНОГО ПАРКА «КОНДИНСКИЕ ОЗЕРА» 11

ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ 17

2.1. Климат 17

2.2. Воды 21

2.3. Почвы 26

2.4. Геологическое строение и рельеф 30

2.5. Ландшафты 33 ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3 6 ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИ- 44

ВОТНОГО МИРА ПРИРОДНОГО ПАРКА

4.1. Характеристика растительного покрова 44

4.2. Характеристика животного мира 56 ГЛАВА 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ФАКТОРОВ АНТРОПО- 61

ГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

5.1. Характеристика Тальникового нефтяного месторождения 61

5.2. Прогнозируемые изменения состояния природной среды 64 под воздействием работ по освоению нефтяного месторождения

5.3. Рубки леса 74

5.4. Пожары 77

5.5. Сенокошение 81

5.6. Химподсочка 81

5.7. Рекреационное воздействие на территорию природного 81 парка

5.8. Антропогенная трансформация ландшафтов 88

5.9. Характеристика устойчивости экосистем территории 90

ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕСНОГО ЭКОЛОГИЧЕ- 99 СКОГО МОНИТОРИНГА

6.1. Влияние разработки Тальникового нефтяного месторож- 99 дения

6.2. Результаты мониторинга рекреационной нагрузки 119

6.3. Динамика послепожарного восстановления лесов 123

6.4. Динамика послевырубочных восстановительных сукцес- 128 сий сосновых лесов

6.5. Результаты биотического мониторинга 143 ГЛАВА 7. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗОНИРОВАНИЕ И ЭКО- 151

ЛОГИЧЕСКИЙ КАРКАС ТЕРРИТОРИИ ПРИРОДНОГО ПАРКА «КОНДИНСКИЕ ОЗЕРА»

7.1. Функциональное зонирование территории 151

7.2. Экологический каркас территории 168 ГЛАВА 8. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ АНТРОПО- 178

ГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

8.1. Природоохранные мероприятия при обустройстве и экс- 178 плуатации Тальникового месторождения

8.2. Природоохранные мероприятия по снижению рекреаци- 180 онной трансформации экосистем

ВЫВОДЫ 185

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 188

Введение

Актуальность темы. Проблематика устойчивого развития природных комплексов, которая активно реализуется в настоящее время во многих регионах, чрезвычайно многопланова. Она имеет экономические, социальные, политические, экологические и ряд других аспектов (Кондратьев, Крапивин, 2006). Одна из ее составных частей - расширение современной сети особо охраняемых природных территорий и акваторий, т. е. больших или меньших по площади участков суши или водоемов, специально выделяемых и полностью или частично исключаемых из традиционного хозяйственного оборота в целях сохранения каких-либо ценных свойств (параметров) биосферы или отдельных природных объектов, как-то: уникальных, или наоборот, эталонных природных комплексов, мест обитания исчезающих, редких, а также хозяйственно ценных видов растений и животных, отдельных феноменов природы, интересных с эстетической и теоретической точек зрения; ценных природных и историко-культурных памятников и т.д. (Кревер и др., 2009; Седельников и др., 1992).

С течением времени набор задач, решаемых особо охраняемыми природными территориями, существенно расширился. Повышенное внимание стало уделяться проблеме поддержания экологического баланса и оздоровлению окружающей человека среды в целом. С этой целью в России создаются природные парки - особо охраняемые природные территории, в которых не запрещена, а лишь регламентирована рекреационная и хозяйственная деятельность (Максаковский, 1997). Впервые понятие природного парка было введено Федеральным законом «Об особо охраняемых природных территориях» в 1995 г. (Федеральныйзакон..., 1995).

Для Тюменской области проблема создания ООПТ этого типа также актуальна, т.к. активное хозяйственное освоение региона привело к значительной нарушенности естественных природно-территориальных комплексов на больших площадях. Особенно это относится к территории ХМАО-Югры, т.к.

это район достаточно длительного обустройства нефтяных месторождений (Валеева, Московченко, 2001; Котова, 1993; Московченко, 1998; Соромотин, Симонова, 2006; Сташкевич и др., 2007). На территории округа, по определению Булатова В.И., сформировалась конфликтная экологическая ситуация, что связано с развитием мощного топливно-энергетического комплекса, неравномерно размещенного на территории отдельными крупными узлами и ареалами, а также с прокладкой транспортных коммуникаций и заготовкой древесины. При этом происходит нарушение геологической среды, изменение продукционного потенциала зональных комплексов в результате уничтожения коренной растительности и замещение ее малопродуктивными экосистемами, трансформация и загрязнение ландшафтов (Булатов, Игенбаева, 2010).

В данной работе на примере формирования модели экологически рационального природопользования на территории природного парка «Кондинские озера» были рассмотрены подходы к решению проблемы сохранения природного комплекса на территории, испытывающей значительную антропогенную нагрузку различного типа (нефтедобыча, лесозаготовка, рекреация), с учетом эффективного сохранения живой природы и оказываемых ею экоси-стемных услуг (климатообразующих, водорегулирующих, почвозащитных, биоресурсных, эстетических и т.д.). Особое значение опыт рационального использования нефтяных ресурсов на территории природного парка приобретает в связи с активизацией развития нефтепромыслового комплекса региона и, в том числе, на ООПТ.

Основными направлениями использования природных ресурсов исследуемой территории являются разработка нефтяного месторождения «Тальниковое» и рекреационное природопользование. Кроме того, эксплуатационные леса в районе исследования до образования природного парка подвергались интенсивному промышленному освоению.

Сохранение природного комплекса в условиях значительной промышленной и рекреационной нагрузки, управление процессами природопользо-

вания, выработка стратегии природоохранных мероприятий, принятие обоснованных управленческих решений возможны только на основе устойчиво достоверной информации о качестве природной среды и анализе тенденций антропогенных и естественных природных изменений (Тишков, 2005).

Такой информационной базой в природном парке «Кондинские озера» являются проводимые научно-исследовательские работы, которые строятся по следующим основным направлениям: ведение комплексного экологического мониторинга и мониторинга рекреационной нагрузки, комплексные флористические и фаунистические исследования, углубленное изучение отдельных природных объектов и комплексов, нуждающихся в особой охране.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить компоненты экосистем (климатические и гидрологические особенности территории, флора и растительность, фауна, ландшафтные комплексы), находящихся под воздействием техногенной и рекреационной нагрузки.

2. Проанализировать основные направления использования природных ресурсов территории, провести анализ факторов антропогенного воздействия оказывающих влияние на экосистемы в настоящее время и действовавших в период, непосредственно предшествующий образованию природного парка.

3. Выявить происходящие в природных комплексах изменения в условиях промышленного и рекреационного использования территории и экологические последствия антропогенного влияния, оценить устойчивость экосистем к различным типам антропогенного воздействия, сделать анализ происходящих в экосистемах процессов.

4. Разработать и обосновать репрезентативную программу комплексного экологического мониторинга, как инструмента эффективного контроля ре-

акции основных компонентов (абиотических и биотических) экосистем на различные типы техногенного и рекреационного воздействия.

5. Выработать научно-обоснованные ограничения по эксплуатации и обустройству Тальникового месторождения нефти, рекомендации по подготовке экологически безопасных технологических решений. Предложить программу мероприятий по охране экосистем природного парка в условиях активного использования рекреационных ресурсов на основе выявленной структуры экологического каркаса и разработанной схемы функционального зонирования территории.

Научная новизна. Впервые для особо охраняемой природной территории ХМАО-Югры проведен комплексный анализ воздействия нефтедобывающего предприятия на окружающую природную среду на протяжении 10 лет и установлены особенности воздействия нефтедобычи на основные компоненты (абиотические и биотические) таежных экосистем.

Впервые для ООПТ региона осуществлен анализ рекреационного воздействия на экосистемы средней тайги, дана оценка степени рекреационной трансформации природных комплексов различной степени устойчивости и определены тенденции рекреационной дигрессии. Изучены закономерности процесса послепожарной и послевырубочной динамики основных компонентов сосновых лесов.

Предложена программа природоохранных мероприятий для минимизации и локализации экологического ущерба, наносимого природным комплексам в результате промышленного и рекреационного использования ресурсов территории.

На основе выполненных исследований разработан экологический каркас и подготовлена схема функционального зонирования территории с учетом сложившейся экологической ситуации и требований природоохранного режима природного парка. На их основе создана система экологически безопасного освоения нефтяного месторождения с использованием природосберегающих технологических решений и дана оценка эффективности природоохранных ограничений.

Положения, выносимые на защиту.

Научная и практическая значимость. Программа комплексного экологического мониторинга техногенной и рекреационной нагрузки на таежные экосистемы, предложенная в настоящей работе может быть положена в основу разработки проектов локального экологического мониторинга лицензионных участков нефтяных месторождений, а также при разработке проектов

экологического мониторинга антропогенного воздействия на экосистемы особо охраняемых природных территорий региона.

Положительный опыт освоения месторождения на территории природного парка доказывает возможность активного использования нефтяных ресурсов на особо охраняемой природной территории с минимальным экологическим ущербом для природных экосистем.

Система экологически оптимального хозяйственного и рекреационного использования природных ресурсов, сформированная в природном парке «Кондинские озера», может быть с успехом использована и за пределами особо охраняемой природной территории, а это - важный шаг на пути сохранения биоразнообразия и рационального природопользования всего региона.

лизованы изменения в проект освоения нефтяного месторождения, выполнены практические работы по минимизации влияния нефтедобывающего комплекса на экосистемы природного парка.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 215 страницах машинописного текста, проиллюстрирована 21 рисунком, содержит 10 таблиц и приложения. Список литературы включает 303 наименования, из них 17 - на иностранных языках, 67 - фондовые, нормативные и дополнительные источники.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю профессору, д.б.н. Гашеву С.Н. за консультации и конструктивные замечания; профессору, д.г.н. Булатову В.И., профессору, д.б.н. Лихачеву С.Ф. - за присланные отзывы и рекомендации; профессору, д.г.н. Калинину В.М., профессору, д.б.н. Соромотину A.B., профессору, д.б.н. Лапшиной Е.Д., к.б.н. Поповой Т.В., к.г.н. Хорошавину В.Ю., к.г.н. Жеребятье-вой Н.В., к.б.н. Ставишенко И.В., к.г.н. Москвиной H.H., с.н.с. Уховой Н.Л., с.н.с. Ларину Е.Г., с.н.с. Коротких H.H. - за ценные советы, дружескую помощь и участие в полевых исследованиях. Кроме того, автор выражает благодарность всему коллективу природного парка «Кондинские озера» за оказанную помощь в проведении полевых работ и оформлении рукописи диссертации.

ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И СТАТУС ПРИРОДНОГО ПАРКА «КОНДИНСКИЕ ОЗЕРА»

В утвержденной в 1995 году новой редакции Федерального Закона «Об особо охраняемых природных территориях» впервые в России было введено понятие «природный парк регионального значения». В этом же году 22 июня на территории Советского района постановлением первого заместителя Главы администрации № 234 создано муниципальное учреждение «Историко-культурный природный парк «Кондинские озера» (Постановление..., 1995). Проведенная археологическая и экологическая экспертиза выявила на территории, прилегающей к озерной системе в верховьях реки Конда уникальное сочетание большого количества объектов историко-культурного наследия и эталонного природного комплекса. К этому моменту Т1111 «Урайнефтегаз» (ООО ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь) проводились работы по разведке Тальникового месторождения нефти (Кузьмин, Бадьянов, 1996; Протокол..., 1997), было подписано лицензионное соглашение на право использования ресурсов недр.

В период с 1995 по 1998 гг. природным парком «Кондинские озера» и сотрудниками комитета по охране окружающей природной среды ХМАО провод

Информация о работе

Беспалова, Татьяна Леонидовна
кандидата биологических наук
Омск, 2012
ВАК 03.02.08

Диссертация

Экологически безопасное природопользование на особо охраняемой природной территории - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы