Формирование экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях

Балюк, Татьяна Витальевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Формирование экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Формирование экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях"

На правах рукописи

БАЛКЖ ТАТЬЯНА ВИТАЛЬЕВНА

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОСИСТЕМ НА ПЕРВИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ПОЙМЕННОГО РЕЛЬЕФА В ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННО ИЗМЕНЕННЫХ УСЛОВИЯХ

25.00.36 - Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва-2005

Работа выполнена в Институте водных проблем РАН

Научный руководитель-

доктор географических наук, Н.М. Новикова

Консультант:

кандидат географических наук Э.Н. Сохина

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор Е.А. Востокова

кандидат географических наук, A.B. Котляков

Ведущая организация:

Московский государственный университет им. М.В Ломоносова,

кафедра рационального природопользования

Защита состоится 16 июня 2005 г в 15 30 на заседании диссертационного совета Д 002 040.01 в Институте водных проблем РАН по адресу 119991, Москва, ул Губкина, д.З, Институт водных проблем РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института водных проблем РАН Автореферат разослан «(? » д — 2005 г.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу 119991, Москва, ГСП-1, ул Губкина, д 3, Институт водных проблем РАН, ученому секретарю Диссертационного совета Д.002.040.01, факс 135-54-15

Ученый секретарь --■,.

диссертационного совета

д.г -м.н., проф. Р.Г. Джамалов

¿шл.

яч

Актуальность. В XX веке концепция взаимодействия общества и природы изменялась трижды В его начале, с прогрессом науки и техники, преобладала идея «господства» над природой в том числе и в отношении изменения территориального распределения поверхностных вод Во всем мире началось создание водохранилищ, прокладка каналов, строительство крупных ирригационных систем К середине века, когда проявились первые негативные последствия в виде обширных зон подтопленных и засоленных земель, возобладала идея «управления использованием природных ресурсов» и создания единой транспортной системы, соединяющей речные бассейны, позволяющей оперативно перебрасывать воды речного стока из районов, где водные ресурсы находятся в «избытке», в районы с их дефицитом К концу века, когда в результате водохозяйственных преобразований русла многих европейских рек были спрямлены и укреплены, полночлениые природные пойменные комплексы были нарушены, а прилегающие территории перенасыщены водой в результате подтопления, на фоне климатических изменений возник ряд новых водных экологических проблем. Одна из них - катастрофические зимне-весенние наводнения, парализующие в последние годы жизнь в Европе на обширных густо населенных территориях В нашей стране разрушительная сила наводнений также проявились в ряде районов Трудности в решении этих проблем в самом конце века привели к появлению новой концепции в использовании водных ресурсов - реставрации гидрографической сети и воссозданию естественной структуры пойменных ландшафтов на основе использования их способности к саморегуляции. Эта идея уже воплощается в жизнь во многих странах. Так в США за последние годы были спущены около 500 низконапорных плотин, которые либо были экономически не эффективны, либо имелась угроза их разрушения (8Ьа&0У е1 а1. 2003). В нашей стране длительное время шла дискуссия по поводу спуска Волжских водохранилищ В Европе в последнее время ведутся активные проектные работы с целью экологической реставрации ландшафта в пойме нижнею течения реки Рейн. Однако «реставрация» на самом деле также обусловит глубокую трансформацию природной среды, изменение сложившихся взаимосвязей и формирование новых, что предполагает знание закономерностей природных взаимодействий в этих гидрогенных ландшафтах Таким образом, в настоящее время особую актуальность приобретает сравнительное изучение структуры и функционирования пойменных природных комплексов в естественных условиях и при воздействии антропогенного фактора Важную задачу представляет изучение формирования первичных форм пойменного ландшафта, которые являются обязательным элементом на реках разного ранга - малых, средних, крупных, и установление закономерностей стабильного функционирования пойменных экосистем и растительности, играющей в этих процессах важную роль Совместное рассмотрение двух рек, различающихся по типу питания, объему и режиму стока, и расположенных в разных природных зонах является приемом, который позволяет убедительно доказать, что первичные элементы пойменного ландшафта имеют сходную инвариантную структуру, и она создает основу сходства в процессах формирования биотических компонентов и их трансформации под влиянием антропогенных факторов.

Цели и задачи: В связи с вышесказанным, целью работы является изучение закономерностей формирования экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях на примере двух рек, отличающихся по режиму речного стока и положению в различных климатических зонах.

Задачи:

1. Выявить пространственную структуру и режимы среды на морфологических элементах первичного пойменного ландшафта, обеспечивающие биотопическое разнообразие для формирования и устойчивого развития экосистем.

2. Охарактеризовать разнообразие растительности как основного компонента экосистем и изучить сукцесс» элементах

рельефа пойм, способствующие стабилизации и ус:ойчивому ра;витию пойменного ландшафта

3 Выявить ведущие антропогенные факторы воздействия на пойменные ландшафты и изучить их роль в формировании пространственно-временной структуры экосистем на первичных элементах пойм и дать рекомендации по оптимизации их развития.

Объект исследований - первичные элементы пойменного рельефа и экосистемы предметом исследований являются закономерности их формирования в естественных условиях и изменения под влиянием антропогенных воздействий

Для выполнения поставленных цели и задач в течение 1999-2004 гг были проведены экспериментальные исследования на первичных элементах пойменного ландшафта сформировавшихся на двух реках, различающихся по режиму речного стока и располагающихся в разных природных зонах' на Нижней Волге, в 50 км ниже по течению от Волгоградского гидроузла (степная зона), и на не зарегулированной реке Алье. берущей начало с Альпийских гор и впадающей в р Луару (зона широколиственных лесов)

Особенность данной работы заключается в том, что основным методологическим приемом, был ландшафтный подход и сравнительно-географический метод исследований Растительность рассматривается как средообразующий фактор и как компонент экосистем инициирующий их формирование, способствующий устойчивому развитию пойменных ландшафтов, позволяющий понять хозяйственную ценность их как природного ресурса.

Новизна Впервые первичные элементы пойменного ландшафта рассмотрены с геоэкотогических позиций и как арены формирования разнообразия экосистем Установлена их инвариантная структура, охарактеризованы факторы формирования, выявлено ботаническое разнообразие характерное для сухостепной подзоны Нижней Волги и зоны широколиственных лесов реки Алье Выявлены закономерности его формирования и механизм поддержания Получены новые данные о характере первичных сукцессии количестве сообществ, последовательности и направлениях смен Сделан вывод об универсальности условий формирования экосистем на первичных элементах пойм в различных природных зонах Охарактеризована роль антропогенною фактора в формировании экосистем речных пойм Разработаны предложения по оптимизации процессов формирования элементов первичного пойменного ландшафта и поддержания его биоразнообразия в естественных условиях и при реставрации нарушенных пойм

Практическая значимость результатов и их внедрение Полученные результаты служат теоретической основой для осуществления проектов по реабилитации антропогенно измененных речных долин. Исследование выполнялось по плану НИР ИВП РАН 2000-2003 гг «Оценка влияния изменения режима вод суши на наземные экосистемы», по инициативному проекту РФФИ № 03-05-64238 «Развитие теории нормирования экологических нагрузок на водный режим экосистем и экотонов речных пойм» и в рамках совместного Российско-Голландского проекта «Восстановление пойм» Материалы диссертационного исследования переданы в институт РИЗА (Нидерланды) для включения в проект экологической реставрации поймы реки Рейн Выборочные данные переданы на кафедру рационального природопользования Географического факультета МГУ и включены в научный отчет ИВП РАН по теме «Оценка изменения режима вод суши на наземные экосистемы» Установленные закономерности по сукцессионной динамике экосистем использованы при проведении мониторинга пойменной растительности на территории Природного парка «Волго-Ахтубинская пойма», Волгоградская область Основные положения, выносимые на защиту

1. Инвариантная структура первичного пойменного ландшафта включает побочень, молодую побочневую, высокую центральную пойму и затонину. Основными

факторами, определяющими его структуру и биотопическое разнообразие, влияющие на формирование экосистем явтаются: литологический, морфологический, гидрологический, биотический и антропогенный.

2 В каждой из рассмотренных природных зон на первичных элементах пойменного ландшафта формируется сходная структура ботанического разнообразия, проявляющаяся в лидировании одних и тех же семейств растений, сходной экологической структуре видового состава и географически замещаюшчх растительных сообществах

3 Сукцессии растительности, поддерживающие ботаническое разнообразие ■геосистем первичных пойменных ландшафтов в разных климатических условиях на реках, различающихся по режиму стока, иду! в трех направлениях' к формированию травяных пионерных группировок лугового типа; лесных приречных сообществ и травяных гидрофильных сообществ при зарастании стариц и проток

4 Выпас и регулирование речного стока - основные факторы антропогенной трансформации первичного ландшафта пойм, вносят существенные изменения в процессы их естественного развития и могут как способствовать, так и препятствовать ему Выпас замедляет процессы развития полночленною пойменного комплекса, что проявляется в угнетении развития древесно-кустарниковой пойменной растительности и, как следствие, доминированию физических процессов над биологическими

5. Рекомендации по оптимизации процесса реставрации первичного пойменного ландшафта и его биоразнообразия при различных формах антропогенного воздействия.

Апробация работы и публикации Материалы диссертации доложены и обсуждены на VII и VIII молодежных конференциях ботаников в Санкт-Петербурге (2000, 2004 гг), на заседаниях школы-семинара молодых ученых-степеведов, Саратов, 2002 г, Самара, 2003 г на конференции молодых ученых Института водных проблем РАН, 2002 г, на заседаниях Комиссии «Биогеография» Московского Центра Русского Географического общества, 2004 г и на научных семинарах лабораторий динамики наземных экосистем под влиянием водного фактора и гидродинамики и ледотермики ИВП РАН.

По теме диссертации имеется 19 публикаций в научных изданиях.

Личный вклад автора Экспериментальный материал, касающийся факторов среды, флоры, растительности и межкомпонентных и экологических связей был собран и проанализирован автором.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы (163 источника, из них 44 на иностранном языке) и 10 приложений. Она изложена на 196 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц и 65 рисунков, и 6 таблиц и 14 рисунков в приложении

Основное содержание работы

Глава 1. Существующие представления о формировании экосистем иа первичных элементах пойменного рельефа и влиянии на них антропогенного фактора

В главе рассматриваются современные научные представления о закономерностях формирования экосистем на первичных русловых формах рельефа, показана роль абиотических факторов в их формировании и важная роль растительности в их стабилизации

Выявление закономерностей формирования пойменного комплекса дает возможность проследить наиботее типичный ход его развития в различных природных условиях, что является научной базой для обоснования прогноза их развития в естественном режиме и при его антропогенных изменениях, что составляет основу рационального природопользования

Пойма в географо-геоморфологическом понимании - это часть речной долины, заливаемая в половодье. Поймы - сложившиеся ландшафтные образования, среди основных факторов их формирования и функционирования рассматриваются «поечность» и «аллювиальность» (Ильина, 1997). Ландшафтное районирование пойм представляется важным для оптимизации использования пойменных экосистем в различных отраслях сельского хозяйства Большинство геоботанических работ в пойме посвящено

карюграфированию и выявлению закономерностей зарастания луговой и древесной растительностью различных элементов рельефа (Невидомов . 1994; Нечаев, 1956, Матвеева, 1963, Восточно-европейские . 2004 Шенников, 194!, Van Splunder, 1998: Fveritt. 1968, Hickm & Nanson, 1975, Shelford1954 Drury, 1956 и яр) Роль паводкового заливания рассматривается как ведущий фактор формирования пойменной растительности и подробно апализируется в ряде работ (Бячторич, 1957, Еелькевич. 1960, Работнов, 1984; Hall & Smith 1955, Chámbless & Nixon, 1975, Bell & Moral. 1977, Nixon,Willet & Сох, 1977. Yanoskv, 1982' Lugo et al, 1990, Hupp & Ostercamp, 1985, Van Splunder, 1998).

Гидрологический режим пойм анализируется с учетом того, что степень влияния затопления на растительность определяется длительностью того периода когда оно продолжается и повторяемостью в многолетнем разрезе Различные участки поймы неодинаковы по поемности, что создает разнообразие экологических ниш для развития растительных сообществ СЕленевский. 1936; Раменский, 1938: Шанцер, 1951) Типотогическая процедура должна опираться на корректные представления о генезисе пойменных территорий (Шанцер, 1951, Попов, 1968), поскотьку это является основой прогно шрования их будущего

В отличие от пойменных ландшафтов, где представлены полночленные природные комплексы и биотические процессы играют важную роль в их функционировании, рассматриваемые в данной работе первичные ландшафтные образования не всегда имеют полный набор компонентов, отличаются повышенной динамикой В их формировании и функционировании преобладают абиотические процессы Динамическое равновесие биотических и абиотических процессов определяет устойчивость функционирования природных комплексов пойм и их потночленное развитие Вчияние антропогенного фактора на устойчивость этой системы проявляется в смешении равновесия в ту или иную сторону.

Наибольшее внимание изучению первичных русловых образований - осередков и побочней, дающих основу для формирования первичныл элементов пойменного ландшафта уделяют гидрологи и геоморфологи Исследователи русловых процессов рассматривают пойму как продукт взаимодействия водных потоков и геологических пород, ограничиваясь тем самым изучением лишь абиотического компонента экосистемы Факторами формирования речной поймы при этом выступают геоморфологические процессы, производимые деятельностью водного потока глубинная эрозия (врезание), боковая эрозия (размыв берегов) и аккумуляция алтювия (Маккавеев, Чалов, 1986; Чалов, 1979) Ими мало уделяется внимания биогенным процессам, тогда как зарастающие побочни и осередки являются частью пойменного ландшафта, начальной стадией его формирования Их эволюция приводит к образованию массивов грив и сегментов развитой поймы Побочни и осередки - это результат русловых процессов на реках и поэтому до настоящего времени преимущественно исследовались с позиций гидрологии Это нестабильные образования, их динамика связана с режимом речного стока, и эта связь используется как индикатор «живой» поймы, подтверждение его незарегулированности При этом как геоботаники, так и гидрологи, и геоморфологи (Михайлова. 1966- Шарашкина 1958; 1959, 1960, Шаталов, 1997, Шенников, 1941, Шингарева-Попова, 1935, Чалов. 1979) отмечают важную роль растительности в формировании побочней и указывают на то, что меандрирование и блуждание рек находится в зависимости от степени закрепленности побочней растительностью, то есть обосновывается важность биотического компонента экосистемы

В стабилизации побочней растительность играет двоякую роль - с одной стороны она предотвращает размыв только что отложенного аллювия, а с другой стороны - создает «шероховатость», способствующую дальнейшему накоплению аллювия и гипсометрическому росту поверхности (Чернов, 1983, Abt at all, 1995). При больших значениях шероховатости, что отмечается на зшгесенной пойме, транспортирующая способность потока снижается в наибольшей степени (Чернов, 1983, Abernethy&Rutherfurd, 1998). Иными словами, если побочни закрепляются растите чьностью, они создают первичные формы пойменного ландшафта, русло меандрирует, если же участки побочня не

закреплены растительностью - они продолжают смещаться вниз по течению - русло имеет спрямленную форму В наибольшей степени формированию побочней, их стабилизации и меандрированию рек способствуют древесные сообщества.

Распределение растительности на побочнях. а затем на первичном сегменте поймы имеет определенную закономерность, обусловленную рельефом и характером отложений основных морфологических частей ландшафта пойменного сегмента Здесь также действует закон лиюморфопедогенеза - единства рельефа, гранулометрического состава отложений, почв и растительности, установленный для дельт рек (Краснова, 1951, Боровский, 1959, Ишанкулов, 1980; Плисак, 1981). однако биотические процессы ослаблены в сравнении с физическими, поэтому и почвы и растительные сообщества представлены инициальными формами.

При зарегулировании речного стока происходит снижение максимальных расходов воды и, следовательно, крупные рустовые формы, обязанные своим происхождением руслоформирующим расходам малой обеспеченности, замедляют свое перемещение в русле и на них ускоряется поймообразование (Чернов, 1983; Маккавеев, Чалов, 1986) Однако воздействие антропогенного зарегулирования режима речного стока на первичные элементы пойменного ландшафта и формирование экосистем практически не исследованы. Не изучена и роль землепользования, в частности, выпаса на растительность и условия формирования экосистем

Глава 2. Районы исследования и принятая методика

2.1. Физико-географическая характеристика районов исследования

В разделе рассматриваются особенности физико-географических условий изученных участков речных пойм в низовьях Волги и р Алье.

Район иссчедпватФ на Вочге Волго-Лхтубинская пойма по своему положению относится к континентальной Восточно-Европейской климатической провинции, которая характеризуется как умеренно сухая и очень теплая Климатические условия Волго-Ахтубинской поймы меняются в направлении с северо-запада на юго-восток

Максимальное количество осадков приходится на теплое время года и преимущественно на июнь; минимальное - на конец холодного времени года, главным образом на февраль и март Наибольшие суточные количества осадков наблюдаются летом На северо-западе они достигают 100 мм за сутки, на юге - 60 - 70 мм, а к востоку от Волги -50 - 60 мм. Самый теплый месяц - июль, и наиболее холодный - февраль. В отдельные дни лета температура воздуха достигает 38° - 42°С (Шеппель, 1972) Среднегодовая температура воздуха у Волгограда составляет + 7.6 °С, а у Астрахани - + 9 0°С

Район исследований на р Алье Р Алье - одна из крупных не зарегулированных рек Западной Европы Площадь бассейна реки составляет 12980 км2 Исток реки находится во французских Альпах (1500м), имеет в длину 410 км, после чего впадает в Луару рядом с Невером Это река с гравийными отложениями Исследуемый участок реки располагается близ города Мулен в центральной части Франции Здесь наиболее полно раскрываются русловые процессы, связанные с меандрированием, и наиболее широко представлены побочни.

Центральная часть Франции характеризуется морским климатом с температурами зимой -+ 2°С, и летом 21-26°С. количество осадков в год около 700 мм (Brunei and Auriac 1995) Бассейн р Алье расположен в более континентальном климате, поскольку река защищена от морского влияния Лиможским грабеном и получает около 650 мм осадков

Морфодинамика и характеристики режима стока изучаемых рек Волго-Ахтубинская пойма по своей структуре приближается к дельтам, поскольку здесь многочисленные протоки разделяются и теряются во внутренних водоемах Побочни в этой части реки довольно редки, часть из них сформировалось из осередков, причлепивптихся к суше

Волга зарегулирована каскадом водохранилищ Последнее из них - Волгоградское, было создано в 1958 г В результате регулирующего воздействия ГЭС произошло уменьшение максимальных расходов воды, поступающей в нижний бьеф

Продолжительность половодья составляла в среднем 74 дня. После сооружения Волжской ГЭС произошло значительное внутригодовое перераспределение стока воды Количество дней паводкового заливания после создания гидроузла уменьшилось по сравнению с естественным режимом; при этом наименьшие изменения на биотопах, расположенных на отметках 6 5 м по водомерной рейке у Волгоградского гидроузла (• 7 8м абс); наиболее сильные расхождения произошли на биотопах самого низкого уровня поймы (с 70 до 42 дней); уровень 50% обеспеченности заливания сместился на 1 метр ниже (рис. 1, 2)

Река Алье имеет сегментно-гривистую пойму, где идут активные процессы эрозии и аккумуляции аллювия Пояс меандрирования охватывает почти целиком всю пойму Возникающая при свободном меандрировании структура потока активно воздействует на русло, обуславливая его постоянные переформирования Одним из импульсов образования излучин служат перекаты, побочни которых, располагаясь в шахматном порядке, создают извилистость динамической оси потока, являясь своего рода «ядрами», возле которых начинается развитие излучин (Маккавеев, Чалов, 1986) В этой части реки идет интенсивное образование осередков, которые, зарастая растительностью, выходят из-под затопления в меженный период Ключевой участок на фуркирующей части Алье был описан близ селения Борегар Ширина поймы в меандрирующей части 2.5 км, а в фуркирующей части русла около 2 км Вода в реку поступает в основном с дождевыми водами Годовой расход реки составляет 140 м3/с. Максимальный расход весной и осенью, около 4700м3/с и минимальный около 12 м3/с.

Рассмотренные материалы показывают существенное различие гидрологического режима рек Алье и нижней Волги и расположение их в разных природных зонах' Алье - в зоне широколиственных лесов, и рассматриваемый участок северной части Волго-Ахтубинской поймы - в сухостепной подзоне степной зоны

2.2.Методы исследования и исходные материалы

Выбор методов исследования опредетялся поставленными задачами и особенностями объекта исследований. В связи с поясным распределением растительности на побочнях, соответствующим возрасту морфологического образования, основным являлся метод топо-экологического профилирования Было заложено 19 топо-экологических инструментальных профилей (с помощью нивелира и мерной рейки) На ключевых точках профиля закладывались геоботанические площадки величиной 100 м2 с характеристикой биотопа (положение в рельефе, мощность и состав дернового горизонта, гранулометрический состав аллювия, характер и режим использования), с выявлением полного флористического состава растительных сообществ, указанием обилия и проективного покрытия видов Всего за период исследований (2001 - 2004 гг.) было выполнено 150 описаний на Волге и 100 описаний на Алье.

Для анализа возрастных характеристик рельефа и датирования появления проростков многолетних видов использовали метод дендрохроноиндикации с отбором в полевых условиях кернов из стволов древесных видов Применение этого метода базируется на особенности однократного зарастания молодого аллювия прирусловья (Нечаев, 1956).

В камеральных условиях для выявления ландшафтной структуры ключевых участков, анализа направленности процессов ее переформирования, определения возраста элементов первичного рельефа поймы, выявления закономерностей пространственного распределения пойменной растительности и ее динамики были проанализированы картографические материалы, аэрофото- и космоснимки (за период 1992 - 2002 гг для Алье и 1970 - 2002 гг. для Волги).

Для выявления основных среднемноголетних гидрологических характеристик режима поёмности (частоты и продолжительности затопления) различных высотных уровней поймы были использованы срочные наблюдения за расходом воды на реке Алье на посту Шател де Невре за10-летний период, и данные за 50 лет на гидропосту Волгоград, включая и время проведения полевых исследований. Пересчет исходных срочных данных производился с

1 8 23 28 43 48 53 58 63 68 73 78 1

Рис. 1 Длительность заливания в паводок высотных уровней Волго-Ахтубинской поймы в различные временные интервалы с 191 б по 1990 гг. Условные обозначения: 1916-1958 гт - условно естественный период, 1959-1977 - период пониженной водности, 1976-1990 - период повышенной водности.

Н,м

Рис. 2. Обеспеченность паводкового заливания высотных уровней Волго-Ахтубинской поймы за различные временные интервалы с 1916 по 1990 гг. Условные обозначения на рис. 2.4.

помощью разработанного автором алгоритма в программе EXCEL по общепринятой в гидрологии методике (Лучшева, 1972).

При обработке полевых геоботанических данных был составлен общий список встреченных видов и выполнена эколого-флористическая классификация с применением

кластерного анализа на основании коэффициента сходства и различия Жаккара (с учетом присутствия и обилия вида в описании), используя прик ;адную компьютерную программу статистического анализа SPSS 11.

При анализе ботанического разнообразия растительности использовались основные его показатели: а-, р- и у- разнообразие, отражающие различия видовой насыщенности (количество видов на 100 м ) и видового состава растительных сообществ, локальных флор ключевых участков Производилось сопоставление спектра экологических групп и жизненных форм растительности изученных ключевых объектов При этом, поскольку площадь побочня Закрутский на р Волге соответст вовала общей площади 7 ключевых участков на Алье, обеспечивалась сравнимость данных, полученных на Закрутском и данных, полученных на р Алье, т е производилось сопоставление двух выборок' для р Алье и острова - побочня Закрутский как репрезентативного элемента для Волго-Ахтубинской поймы.

На основании указанных материалов аэрофотосъемки, гидрологических данных и обработанных данных полевых исследований, дчя 8 ключевых участков была создана геоинформационная система в среде ArcView GIS 3 2а., и с использованием ГИС технологий создана серия сопряженных карт, включивших карты растительности и ее динамики, распределения аллювиальных отложений разного возраста, изменения ландшафта побочней за ряд лет.

Собранные экспериментальные данные и использованные методы их сбора и анализа обеспечивают достоверность и репрезентативность полученных результатов

Глава 3. Морфологическая структура нервичного ландшафта пойм и режимы биотопов

В танной главе рассмотрены закономерности формирования первичного тандтафта пойм, его инвариантная структура и факторы, определяющие режимы биотопов

3.1. Морфологическая структура первичного ландшафта пойм Морфологическая структура первичного пойменного ландшафта принята в качестве его инварианты, остающейся неизменной на исследованных участках и создающей разнообразие зкотопов и их экологических режимов, формирующих разнообразие экосистем Описание дано путем сопоставления на двух реках.

В качестве первичного эпемента пойменного ландшафта рассматривается пойменный сегмент Л Г Раменский (1971) рассматривал строение пойменного сегмента в зависимости от положения его элементов по отношению к расходящемуся потоку во время паводка Взяв эту схему за основу, мы. используя типы русловых форм, принятых в речной морфологии (Маккавеев, Чалов, 1986; Сурков, 1999) и собственные экспериментальные данные, выделили 4 основных элемента ландшафта' побочень, молодую побочневую пойму, высокую центральную пойму и затонину Эта структура первичного пойменного ландшафта характерна как для Нижней Волги, так и для р Алье Каждый из элементов отличается друг от друга по релефу, гранулометрическому составу отложений, гидрологическому режиму, сформированное™ почв и растительности (рис 3) На конкретных пойменных сегментах сформированность отдельных элементов выражена в разной степени в зависимости от соотношения физических и биологических факторов В работе внимание было уделено изучению закономерности формирования экосистем как на каждом элементе ландшафта, так и на первичных ландшафтных образованиях в целом

3.2. Факторы формирования и режимы биотопов Выявленные первичные элементы пойменного ландшафта рассматриваются как биотопы для формирования экосистем На каждом из них изучалось проявление факторов характерных для речных пойм

S литологический (качественные характеристики аллювия), S морфологический (седиментация и эрозия);

S гидрологический (частота и продолжительность паводка, уровень грунтовых вод),

Русло реки

П Малодги иабочмшя пойма

ТТЛ 111 I

U1. Цсктрлаыда чага, сегмент»

Направление течения

3. Схема инвариантной структуры ландшафта пойменного сегмента. I. Побочень (1 - приверх, 2 - центральная часть, 3 -ухвостье), II. Молодая побочневая пойма; III. Высокая центральная пойма; IV - Затонина; 5 - ленточные зарослевые сообщества осокоря.

биотический (растительность, степень задернения и сформированное™ почв) антропогенный (рассмотрен в главе б) 3 21 Цитологический фактор

Несмотря на различие в характере отложений - песчаных на р Волге и гравийных на р Алье, закономерности их распределения по морфологическим элементам сходны - самые крупные частицы оседают на приверхе, затем к ухвостью идет сокращение размерности Самые мелкие аккумулируются в затонине и старинных понижениях, и на центральной части оседают частицы мелкой и средней размерности. От этих особенностей пространственного формирования отложений в определенной степени зависит структура растительного покрова сегментов, так как отдельные сообщества проявляют избирательность в отношении литологического состава биотопа Так, на р. Алье гранулометрический состав аллювия более разнообразен и формирует большее количество мелких биотопов Более гомогенный состав аллювия на Волге объясняет факт наличия однотипных сообществ, занимающих значительные площади на острове. Так 1,13 км2 острова Закрутский заняты лугами

ассоциации В1>1Ьочс1юепт таг№ти% также занимает значительные пчошати ассоциация Рори!ш т%га-Е1ут%1а герет.

3 2 2 Морфологический фактор

Полученные в результате выполненного анализа данные по относительным высотным отметкам, абсолютному возрасту, скорости обновления почерхностных отложений, их гранулометрическому составу, позволили охарактеризовать основные морфологические единицы пойменного сегмента и показать их сходство и разчичие Приверх побочня, ухвостье - наиболее динамичные образования Их поверхностные отложения обновляются еже1 одно, время существования их частей не превышает 1 -2 года

Наиболее стабильны - центральная часть сегмента (высокая центральная пойма) и старичные понижения, отдельные участки которых обновляются не чаще, чем раз в 5 - 25 тет, а гранулометрический состав предшавлен преимущественно тонкими песчаными и даже глинистыми отложениями При гипсометрическом росте элементов рельефа, они более активно начинают зарастать, г.к. заливаются на более короткий срок

3 2 3 Гидрологический фактор (режим речного стока и е^о средообразующее значение)

По объему и режиму речного стока реки Алье и Волга существенно отличаются Среднегодовой расход на Волге в районе г Волгограда составляет 7600 м3/сек , а на Алье -140 м3/сек , а максимальные расходы соответственно равны 35000 м3/сек и 4700 м3/сек. На р Алье половодья возникают несколько раз в году, в зависимости от количества осадков в горах Ежегодные паводки в Волго-Ахтубинской пойме регулируются работой Волжской ГЭС, и они начинаются в конце апреля - начале мая и заканчиваются в середине июня. Водный фактор играет важную роль в формировании растительности. Для условий первичных элементов пойменного ландшафта он проявляется через частоту и длительность заливания Практическая возможность получения количественных оценок этих показателей реализ>ется путем параллельного рассмотрения показателей режима речного стока, элементов ландшафта и растительных сообществ через высотные отметки Исходя из этого положения была рассчитана продолжительность паводкового заливания для высотных отметок профилей, на которых находятся изученные сообщества.

Таблица 1 Высота, длительность и частота заливания растительных сообществ на о. Закрутский, Волга

Название сообщества Высота, CM нал меженным уровнем Продолжительность заливания (дни) Частота заливания, %

Пионерные группировки 20 30 100

Phalaroides arundinacea + F.leocharis palustris 70 30 100

Salix alba 459 28 90

Bromopsis inermis+Populus nigra,Salix alba 550 25 85

Senecto jacobea+Crypsis alopecuroidet, 516 20 85

Populus nigra +Elytrigia repens 534 25 85

Bolboschoenus maritimus 550 25 85

Stachys palustris 520 20 85

Glycyrrhiza glabra 563 15 80

Таблица 2 Высота, длительность и частота заливания растительных сообществ на реке Ллье

Высота, Частота

Название сообщества см над меженным Продолжительность заливания (äm) заливания %

уровнем

Phalaris arundinacea -.3 50-150 100

Sleocharis palustris -12 50-150 100

iemna minor -12 50-150 100

Corrigiola htoralis' 0 50-140 100

Lythrum salicaria о 50-140 100

Lindernia dubia* 5 50-140 100

Tripleurospermum maritimum+Artemisia vulgaris 10 30-130 89

Eragrostis pilosa-LAmaranlhus alba* 20 40-130 88,5

Salix purpurea+Populm nigra 20 40-130 88,5

Sedum alhum 195 12-60 84 1

Poa angustifolia 197 10-55 84

Corynephorus canescens 200 10-55 84

Salix purpurea 210 10-50 84

Salix alba 210 10-50 84

Poptilus nigra 210 10 50 84

Elymus repens 190 12-60 83,5

Populus nigra (Salix alba) 250 5-35 82,5 |

3 2 4 Биотический фактор. Определение условий, способствующих устойчивому развитию первичных пойменных ландшафтов

Одной из причин стабилизации элементов сегмента является растительность. Зарастание аллювия древесно-кустарниковой растительностью на примере осокоря (Populus nigra) была прослежена путем анализа гидрографа на гидропосту Шател де Невре и аэрофотоматериалов за разные годы Проведенный анализ позволил обосновать, что для сохранения древесных видов необходимым условием является то, что после высокого паводка, обеспечившего заселение экотопа тополями и ивами, должен следовать маловодный период (около 2 лет), для того, чтобы проростки закрепились на переотложенном аллювии

Глава 4. Ботаническое разнообразие на первичных элементах пойменного ландшафта

При рассмотрении закономерности формирования экосистем на первичных элементах пойменного ландшафта основное внимание было уделено изучению растительности как ведущему компоненту, активно участвующему в формировании экосистем Растительность трансформирует действие физических факторов и выступает как активный биотический фактор, способствующий формированию почв, трансформации микроклимата, усилению биогеохимических потоков вещества Это во многом обеспечивается флористическим и фитоценотическим разнообразием растительности, которые используются в работе в качестве показателей разнообразия экосистем.

* Пионерные группировки

Таблица 3 Проявление факторов на каждом элементе первичного пойменного ландшафта на Нижней Волге и р. Алье.

Эчемент ландшафта Гидродинамический фактор Морфодинамический 1 Литологический фактор ! фактор

Частота заливания, % Длительность заливания, дн Аккумуляц ия' „ , 1 Г ранулометрический состав " | аллювия, мм

р. Алье Централь ная часть побочня 90-100 50-140 + - 5-40

Приверх побочня 85-100 50-130 + + 20-70

Ухвостье побочня 100 50-140 4- - 0.5-0.8

Централь ная пойма 84-82 5-50 + - 0 1 - 10

>5 и В о. X (я т Централь ная часть побочня 100 30 + - 0.3-0.5

Приверх побочня 100 30 + + 0.4 - 0.5

Ухвостье побочня 100 30 + - 0.2-0.3

Централь ная пойма 85-100 20-28 + - 0.11-03

4.1. Таксономическое и экологическое разнообразие и его дифференциация по

элементам ландшафта пойменного сегмента

На ключевых участках побочней на р. Алье было встречено 306 видов высших сосудистых растений, относящихся к 61 семейству Лидирующими во флоре изученного района являются семейства: Ая1егасеае Роасеае, Ро1у%опасеае, Сурегасеае, включающие каждое более чем 15 видов. Флора Волго-Ахтубинской поймы насчитывает 319 видов, принадлежащих 68 семействам В ее составе также преобладают представители семейств А$1егасеае, Роасеае, характерные для бореального пояса Среди лидирующих семейств во флоре обеих рек присутствует семейство осоковых (Сурегасеае), что говорит об общем гидроморфном характере флор В локальной флоре острова Закрутский эти семейства также лидируют но к ним добавилось семейство РаЬасеае Всего на острове было выявлено 127 видов из 38 семейств (рис 4).

Изученные флоры были проанализированы по представленности в них жизненных форм растений Оказалось, что в обеих флорах наиболее многочисленны представители группы многолетних трав, большим числом видов представлены однолетники Это может быть объяснено как повышенной динамичностью режимов среды, так и постоянным обновлением субстрата из-за высокой мощности отлагающегося аллювия Количество видов, образующих группу фанерофитов (деревьев и кустарников) невелико и составляет на Волге и Алье 6 и 9% соответственно Для экологической характеристики состава флор по отношению к водному фактору виды растений были отнесены к одной из трех основных гидроэкологических групп Оказалось, что в условиях пойменного увлажнения

" значки "+" обозначают активное проявление процесса,"-" - отсутствие его

Число ВИД01)

Рис 4. Представленность видов в 10 лидирующих семействах в локальных флорах побочней двух рек

преобладающей группой в обоих флорах являются мезофиты составляющие на Волге и Алье 62 и 51% соответственно Высокий процент ксерофитов на Алье (38%) объясняется непродолжительностью паводкового периода - всего 2-4 дня, в огличие от Волги, где продолжительность паводка составляет более одного месяца Это позволило нам сделать вывод о том, что в сходных условиях сред формируются сходные по таксономическому и экологическому составу сообщества

4.2. Фитоценотическое разнообразие

Растительность пойменных сегментов р Алье включает в себя несколько пионерных группировок, флористический состав которых зависит от гранулометрического состава аллювия, и 13 ассоциаций, 3 из которых древесно-кусгарниковые На о Закрутском было описано 10 ассоциаций, 2 из которых древесно-кустарниковые и 3 пионерные группировки. Для первичного ландшафта обеих рек характерно наличие ассоциации Populus nigra+Elytrigia герепч, с небольшим покрытием тополя на молодых аллювиальных почвах Также имеется сходство в видовом составе растительности внутренних водоемов поймы -стариц и заводей, на старинных отложениях - это Lythrum salicaria Phalaris arundinacea Eleocharis palustris Ленточные ивовые леса обычны вдоль стариц, здесь доминируют Salix alba, S triandra, Populus nigra На тонких илистых отложениях сформировались мезофильные сообщества с Thalictrum flavum, Gratiola officinale, Veronica longifoha Althea officinalis, Lythrum salicaria Пионерная растительность различается по причине отличий в характере алтювиальных отчожений Однако, на песчаных отложениях на побочнях р Алье встречается общая для обеих рек группировка Eragroitispüosa+Amaranthm alba

Рассмотрение ботанического разнообразия на первичных элементах пойменного ландшафта позволило выявить сходство, обусловленное экологией (режимами среды) биотопов и различия связанные с климатическими условиями участков речных пойм

Глава 5. Закономерности пространственной структуры экосистем и их динамика в естественных и антропогенно измененных условиях пойм 5.1. Пространственная структура экосистем

Распределение и смены фитоценозов на р. Алье изучены на 7 ключевых участках по двум экологическим профилям на участке Сен Люп, одном - на участке Борегар, двум на участке Шател де Невре, четырем на побочнях участка Шато де Ли и трем на участке Шемили На острове Закрутский было заложено 5 профилей равномерно по всей площади, позволявших установить основные закономерности формирования и распределения растительности на первичных пойменных образованиях Нижней Волги Для каждого участка составлены карты-схемы растительности, отражающие пространственную структуру экосистем.

5.2. Сукцессионная динамика экосистем

В поймах изученных рек наблюдаются естественные смены растительности, идущие по пути аллювиагенных сингенетических смен. На пляже, в прирусловье, в зоне аллювиального максимума ежегодных отложений наблюдались сходные для двух рек процессы, вне зависимости от зональной принадлежности поймы. Одной из важных характеристик пойменных местообитаний является их возраст. Для оценки изменения характеристик во времени были построены хроноклины, отражающие сукцессионные смены. Работа осуществлялась автором с использованием косвенных методов' построением временных рядов на основе анализа пространственного распределения растительности. Сукцессионные ряды легче выявились на о. Закрутский, где гранулометрический состав аллювия однороден и растительность находится в тесной связи с микро- и мезорельефом

Хроноклины, построенные с использованием данных, полученных при помощи метода дендрохроноиндикации и сравнительным анализом аэрофотоматериалов ("рис.5), показали, что рубеж перехода пионерной группировки в растительное сообщество, собственно формирование экосистемы, происходит при увеличении высотных отметок, расстояния от русла, возрастании сомкнутости растительного покрова и увеличении числа видов в сообществе. Стабилизация всех показателей в обоих случаях отмечена на отрезке от 5 до 15 лет, что соответствует второй стадии травяного сукцессионного ряда, а в возрасте 25 лет зрелые луговые и лесные сообщества становятся более разреженными и наблюдается снижение количества видов в сообществе, что может быть объяснено изменением гидрологического режима биотопа из-за прекращения паводкового заливания и стабилизацией режимов среды Дифференциация растительного покрова на травяную и древесную стадии сукцессионного ряда происходит в результате цикличной неравномерности расходов в паводок

Однотипность инвариантной структуры первичного пойменного ландшафта на обеих реках определяет сходство в пространственной струк!уре jkochcicm и их сукцессионной динамике Несмотря па расположение в различных климатических зонах и в разных условиях гидрологического режима, в сукцессионной динамике выделяются три ряда. Их различие проявляется в географическом замещении доминирующих видов.

Глава 6. Изменение природных процессов формирования экосистем под влиянием антропогенных воздействий и рекомендации по оптимизации развития первичного пойменного ландшафта

6.1. Воздействие зарегулирования речного стока на экосистемы Волго-Ахтубинской поймы

Путем сопоставления данных по изменению характеристик паводкового режима территории и особенности распределения растительных сообществ по высотным отметкам поймы были выявлены наиболее уязвимые сообщества, подвергающиеся наибольшему воздействию в связи с трансформацией водного режима биотопов. На основании полевого материала была прослежена связь растительности с высотными отметками поймы Это позволило охарактеризовать изменения паводкового заливания различных сообществ. На наиболее высоких отметках поймы вышедших из-под паводкового заливания, находятся дубовые леса, луга высокого и среднего уровня. В создавшейся экологической ситуации в результате осуществления экологических попусков из водохранилища условия произрастания пойменных дубрав серьезно ухудшились Из-за сокращения длительности и частоты половодий, развилось засоление грунтовых вод и почв, наблюдается суховершинность и отмирание дуба, вяза и осокоря Также выявлено, что мезогигрофиты сместились вниз по профилю, а уменьшение переменности увлажнения привело к тому, что на лугах высокого уровня стали более обильны сухолуговые виды Artemisia austriaca, Galium verum, Festuca valesiaca, Dodartia oriéntala Изменение условий обитания повлекло за собой ослабление конкурентоспособности аборигенных видов и в сообщества стали внедряться адвентивные виды Ambrosia artemisiifoha, Bidens frondosa, Hehanthus lenticularis, Xanthoxalis cormculata, Sorgum halepense.

-5С

годы

ГОДЫ

Рис. 5. Хроноклин, отражающий изменение характеристик экосистем во времени. А,- Алье, Б.- Волга.

Зарегулирование речного стока на Нижней Волге оказало также значительное влияние на ландшафтную структуру и экосистемы первичных пойменных ландшафтов До создания гидроузла остров Закругский являлся осередком и ежегодно смещался вниз по течению почти на всю длину. После зарегулирования в 1958 г снизилась обеспеченность руслоформируюшими расходами, а также количество аллювия, поступающего в русло в нижнем бьефе уменьшилось вдвое с 12 тыс тонн в год до 6 тыс. тонн. При этом сократились сроки прохождения паводка и срезались пиковые паводки, которые способствовали размыву переотложенного аллювия и ускорению процесса поймообразования При сокращении поступления аллювиальных масс на поверхность острова и концентрации потока в главном русле остров причленился к коренному берегу, по его краям сформировались побочни, зарастание которых способствовало формированию выделенных нами элементов ландшафта Колебания стока в условиях его зарегулирования положительно влияют на рост и развитие отдельных элементов побочня.

6.2. Воздействие выпаса на экосистемы первичных пойменных ландшафтов на реке Алье

Основное прямое влияние человека на наземные экосистемы р. Алье выражается в выпасе крупного рогатого скота на некоторых пойменных сегментах, находящихся в непосредственной близости от фермерских хозяйств и строительстве мостов через пойму реки. Были обследованы 4 пойменных сегмента, подвергающиеся регулярному воздействию

выпаса Отсутствие ограничения пастбищной нагрузки крупм о рогатого скота приводи-1" v деградации луговых и древе, нг-кустарниковых сообществ на эти* сегментах и к трансформации сукцессионных рядов в антропогенные варианты В сообщества внедряются виды не характерные для этих местообитаний но хорошо приспособленные к усювиям постоянного стравливания непоедаемые Amaranthui alhui F.ryngium campestrc C'rmtm vulgare, Iactuca serriola, Lactuca tatarica, Picris echioides, Xanthum albmum, Echium vu!gare, Anisantha tectorum Cynndon dactylon Активно расселяются и занимают пустующие ниши в сообществах адвентивные виды Amhrosia artemisiifnlia Bidem frnndosa Xanthium orientale, Impatiens gîandulifera, Oenothera biennis, О erythro%ephala Значительные площади нарушенных выпасом древесно-кустарниковых сообществ подвергаются экспансии Acer negundo и Reynoutria bohemica. В условиях перевыпаса нарушается структура растительного сообщества, особенно пагубно это сказывается на первичных пойменных ландшафтах, поскольку здесь еще велико влияние абиотических факторов и активно идет процесс переформирования русла В результате ненормированного воздействия на экосистемы из состава сообществ выпадают дерновинные зтаки, незакрепленный аллювий легко подвергается эрозии под воздействием паводковых вод, а также уменьшается пойменная шероховатость и при прохождении потока не происходит достаточного отложения наилка на поверхность поймы Физические факторы начинают преобладать над биотическими, что ведет разрушению пойменных элементов Сопоставление растительности изученных участков, подвергающихся антропогенному воздействию выявило значительное увеличение роли сорных видов в сообществах, из которых много общих для обеих рек

6.3. Рекомендации к оптимизации природопользования в поймах

Оптимальное использование ресурсов пойм подразумевает учет всех особенностей ландшафтной структуры, генезиса пойменных этементов, микрорельефа, поемности аллювиальности и направлений распространения потока в паводковый период Выпас - это самое распространенное и неконтролируемое воздействие на поймы в результате хозяйственной деятельное™, и. как следствие, допустимые нормы поголовья скота на единицу площади не известаы или рассчитываются приблизительно Эти нормативы должны быть индивидуальны не только для каждой реки, но и для разных этементов ландшафта внутри одной поймы Опираясь на полученные нами данные, выпас дотжен бьпь запрещен на молодой побочневой пойме, как наиболее ранимой, и ограничен на центральной высокой пойме.

Изменение гидрологического режима пойм также очень актуальная проблема в настоящее время, когда русла многих европейских рек зарегулированы Существующий режим попусков на Нижней Во.нс, когда длительность паводка сокращена на 2-3 недели и снижены пики максимальных расходов, высокая гривистая пойма либо не заливается совсем, либо заливается на слишком короткий срок, что приводит к иссушению пойменных почв и их засолению, внедрению зональных видов в пойменные сообщества Таким образом, желательно сохранение пойменного заливания максимально приближенного к естественному, то есть не менее 15 и не более 30 дней для высоких уровней. Начало половодья следует приурочить к середине апреля, конец - к середине мая, о чем указывали еще в 70-х И А Цаценкин и В Б Голуб (1973) Использование пойменных земель под посевы не желательно и должно быть обосновано с учетом атлювиальности и поемности пойменных местообитаний, а также должен учитываться факт отсутствия в поймах почв с зональным хорошо развитым профилем. Посевы хлебных злаков следует исключить, поскольку они не выдерживают режима переувлажнения. В Волго-Ахтубинской пойме успешно воздельгваются овощные культуры, а также кормовые травы, но при этом возникает ряд новых проблем: для предотвращения заливания посевов в паводковый период, производится обвалование полей, что в свою очередь приводит к засолению и обеднению земель, так как прекращается доступ плодородного наилка Также недопустима распашка пойменных земель, в тех частях пойм, где происходит интенсивное движение потока во время паводка, и из-за отсутствия дернины это приводит к смыву и эрозии почв.

В европейских странах остро стоит проблема восстановления пойм на реках со спрямленными рустами При восстановлении инвариантной структуры первичного пойменного ландшафта необходимо учитывать взаимосвязи компонентов пойменной экосистемы, особенности режима специфического биотопа, находящегося под воздействием активно идущих русловых процессов Особенности зарастания древесными видами свежих отложений завися! от цикличности гидрографа, т.о. посев пойменных древесных видов следует производить в многоводный год, и. удерживать в последующие два года уровень паводка на низком уровне, чтобы дать возможность закрепиться древесно-кустарниковой растительности на первичном пойменном ландшафте Особое внимание следует уделить посадкам тополя и ив в приверхе побочня, где происходит наиболее интенсивная эрозия переотложенного аллювия Выводы

1 Морфологическая структура первичного пойменного ландшафта, включающая побочень, молодую побочневую пойму, центральную высокую пойму и затонину, является инвариантной для пойменных сегментов рек, различающихся по режиму речного стока и расположенных в разных климатических зонах (широколиственных лесов и сухих степей) Каждый из 4 элементов сложен аллювиальными отложениями, различающимися по гранулометрическому составу, имеет характерные только для него гипсометрические высоты, характеризуется определенной длительностью и частотой заливания и интенсивностью ежегодных аллювиальных отложений

Факторами, определяющими разнообразие ландшафтной структуры и режимов среды, являются: литологический, морфологический, гидротогический, биотический (состав и структура растительности, степень задернения и сформированности почв) и антропогенный

Литологический фактор определяет характер отложений на элементах рельефа на первичных ландшафтах Волго-Ахтубинской поймы преобладают песчаные аллювиальные оиожения и диаметр частиц колеблется от 0 15 до 0 50 мм На р Алье преобладают гравийные аллювиальные отложения и размеры гравия на пляже в среднем 5-40 мм, в то время, как в ухвостье 05-08 мм ив затонине преобладают илистые отложения с размерами частиц, приближенными к илистым отложениям на Волго-Ахтубинской пойме (0 11-015 мм)

Морфологический фактор проявляется в ежегодных переформированиях площади пойменных сегментов и в различии высотных отметок на каждом элементе ландшафта, так, на р Алье высота побочня достигает 150 см над меженным уровнем воды в реке, молодая побочнеяая пойма от 150 до 200 см, от 200 см - высокая центральная пойма На Нижней Волге высота побочня достигает 200 см, а высокая центральная пойма находится на отметках от 500 см и выше

Гидрологический фактор определяет условия увлажнения биотопов' побочни на р Волге и р. Алье обеспечены паводковыми водами на 100%, молодая побочневая пойма - от 84 до 89%, высокая центральная пойма от 80 до 84%

2. Ботаническое разнообразие, отражающее разнообразие экосистем, формирующееся на реках, расположенных в разных природных зонах, имеет сходную структуру Оно проявляется в лидировании одних и тех же семейств, а также в сходстве экологической структуры видового состава Ботаническое разнообразие первичных пойменных ландшафтов представлено локальными флорами (у-разнообразие) включившими на Волго-Ахтубинской пойме более 319 видов, в локальной флоре о Закрутский отмечено 127 видов, принадлежащих 60 родам и 38 семействам, на реке Алье локальная флора пойменных сегментов включает 306 видов, принадлежащих 174 родам и 61 семействам Лидирующие семейства в ландшафтах пойменных сегментов обеих рек сходны и представлены сложноцветными, злаками, осоковыми и бобовыми Отмечено также сходство в экологической структуре видового стостава на обеих реках лидирует по числу видов экологическая группа мезофитов,

Ценотичсское разнообразие растительности на реке Л лье представлено несколькими пионерными группировками и 13 ассоциациями, 3 из которых - древесно-кустарниковые; на о Закрутский соответственно 3 пионерных группировки, 10 ассоциаций, две из которых -древесно-кустарниковые Альфа - разнообразие или плотность видового состава в сформированных сообществах на этих реках в среднем составляет соответственно 15 и 10 видов па площади 100 м1.

Отмечен ряд географически замещающих растительных сообществ' Seditm album (на р Ллье) и Senecio jacobea+Crypsis alopecuroides (о Закрутский) на специфических местообитаниях в тени прохождения потока на тонких песчаных отложениях, Tripleurospermum maritimum^Artemisia vulgaris и Calamagrostis epigeios соответственно, на молодой побочнсвой пойме и др Отмечено присутствие одних и тех же видов (Populus nigra и Salix alba) в сходных ландшафтных условиях.

Наиболее богаты по видовому составу экосистемы, располагающиеся на таких морфологических частях первичных пойменных ландшафтов, как высокая центральная пойма и ухвостье, т к они отличаются большей динамичностью режимов среды

Сопоставление вклада различных морфологических элементов в формирование биоразнообразия растительности показало, что наибольшей индивидуальностью отличается центральная пойма сегмента, которая имеет наименьшее сходство флористического состава с дру i ими элементами ландшафта сегмента (24% на р Длье, и 22% на о Закрутский) Этим же элементам ландшафтов присущи и наибольшее ценотическое разнообразие и наиболее сложная структура сообществ, отмеченные на обеих реках

3 Процесс первичного зарастания (сингенез) идет в трех направлениях и заканчивается формированием травяных сообществ лугового типа и приречными лесами на высокой центральной пойме и травяной гидрофильной растительностью протоков и стариц При анализе хроноклинов выявлены пространственно-временные закономерности распределения растительности Рубеж перехода пионерной группировки на побочне в расти тельиие сообщество характеризуется увеличением высотных отметок, удалением от русла, возрастанием числа видов и возрасынием сомкнутости растительного покрова. Это происходит в течение 3-5 лет после формирования побочня Стабилизация всех показателей на обеих реках отмечена в отрезке от 5 до 15 лет, что соответствует второй стадии -травяных сообществ сукцессионного ряда на молодой побочневой пойме. В возрасте 25 лет зрелые луговые и лесные сообщества, приуроченные к высокой центральной пойме, становятся более разреженными, снижается количество видов в сообществе, что является ответной реакцией биоты на стабилизацию экологических условий Именно по истечении этого периода отдельные участки пойменного ландшафта перестают заливаться во время паводка, растения начинают чувствовать дефицит воды, возрастает их конкуренция

4 Антропогенное регулирование режима речного стока при создании гидроузлов вызывает необратимые изменения ландшафтной структуры и экосистем в нижних бьефах Несмотря на то, что на сохранение экосистем в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла направлен ряд регулирующих мероприятий, они не в состоянии ликвидировать необратимые изменения в растительном покрове Волго-Ахтубинской поймы Анализ длительности и частоты заливания показал, что на высоких отметках поймы, вышедших из-под заливания, происходит усыхание дубрав, трансформация луговых пойменных сообществ с богатой фитомассой, ценных в хозяйственном отношении, в зональные сообщества, внедряются сорные виды и виды, характерные для зональных сообществ опустыненных степей' полынок, типчак и др. Низкая пойма, испытывающая более длительное затопление Сдо 40 дней) и подъем грунтовых вод в меженный период из-за переувлажнения теряет сообщества приречных ивовых лесов. В то же время, на первичных элементах ландшафта срезание паводковых пиков способствует более быстрому зарастанию и переходу первичных элементов в состав поймы, то есть, при регулировании речного стока ускоряется процесс пойменного ландшафтообразования

Выпас скота на первичных элементах ландшафта пойм представляет особую опасность, так как он приводит не только к деградации пойменной растительности, вызывает смещение сукцессионных процессов в сторону пастбищной дигрессии, внедрению в состав сообществ нспоедаемых видов, >стойчивых к сгравливанию, но и к деградации древесно-кустарниковых сообществ, что, в свою очередь, приводит к повышению эрозии и разрушению пойменного сегмента во время сильного паводка.

5 Оптимизация процесса реставрации пойменных экосистем и восстановления биоразнообразия пойменных биокомплексов должна опираться на внутриландшафтньге связи и установленные закономерности В данном исследовании было установлено, что особенности зарастания древесными видами свежих отложений зависят от повторяемости максимальных паводков, поэтому посев семян или посадки черенков пойменных древесных видов следует производить в многоводный год и удерживать в последующие два года уровень паводка на низком уровне, чтобы дать возможность закрепиться древесно-кустарниковой растительности на первичном пойменном ландшафте Особое внимание следует уделить посадкам тополя и ив в приверхе побочня, где происходит наиболее интенсивная эрозия переотложенного аллювия

Список публикаций по теме диссертации

1 Балюк Т В Современные методики геоботанического исследования в условиях пустынной зоны Нижнего Поволжья/ IV межвузовская конференция студентов и молодых ученых Волгоградской области Тез. докл науч конф (ВГПУ) Волгоград, 8-11 дек 1999 г Волгоград Перемена. 1999 С 70-72.

2 Балюк Т.В. Характеристика некоторых сообществ пустынной зоны Нижнего Поволжья// Вестник Студенческое научное общество Серия «Ест. науки» Волгоград-Перемена. 1999 г. № 11 С. 7 О

3 Балюк ТВ. Стадии зарастания залежей в котловине озера Эльтон// Материалы межрегиональной научно-практическои конференции «Проблемы природопользования и сохранения биоразнообразия в условиях опустынивания» 18-20 октября 2000 г Волгоград ВНИАЛМИ 2000 С 50-51.

4. Балюк Т В Фитоценологическая характеристика лугов Волго-Ахтубинской поймы/ Тезисы VII Молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (15-19 мая 2000) С -Петербург. «Буслай» 2000. С.177-178

5 Балюк Т В. Изменение травянистой растительности Волго-Ахтубинской поймы вследствие зарегулирования речного стока/Актуальные проблемы водохранилищ Ярославль 2002. С 22-24.

6. Балюк Т.В Оценка экологических условий северной части Вотго-Ахтубинской поймы по растительности//Матсриалы МРЦГО Биогеография Вып 11 М РАСХН 2003 С 56-65

7. Балюк Т.В. Экологическая оценка показателей режима речного стока (изменения длительности и частоты повторяемости паводкового заливания) на территории Вол1 о-Ахтубинской поймы / Эталонные степные ландшафты, проблемы охраны, экологической реставрации и использования. Материалы III международного симпозиума. Под ред А А. Чибилева. Оренбург' ИПК «Газпромпечать» 2003. С. 135-143

8 Балюк Т В Экологическая оценка показателей режима речно! о стока (изменения длительности и частоты повторяемости паводкового заливания) на территории Волго-Ахтубинской поймы/ Школа-семинар молодых ученых-степеведов Оренбург, 2003 С. 25-27.

9 Т.В. Балюк, Я Н Ван ден Берг. Экоморфологические процессы в поймах рек. примеры побочней р. Алье (Франция) и нижней Волги (Россия)// Аридные экосистемы, в печати. 2004 С 15-26.

10. Шубин МА.. Сохина Э.Н., Балюк Т.В. Водно-болотные угодья и их роль в устойчивом развитии Волго-Ахтубинской поймы/ Поволжский экологический вестник. ВОРЭА. Отв. ред. В Ф Желтобрюхов Волгоград: Изд-во ВолГУ. 2004 № 10. С 57-63.

11 Сагалаев В А., Скворцов А.К , Анфимова М Н , Балюк Т В., Кантемирова Е.Н , Матвеев Д.Е. Редкие и интересные виды во флоре Нижнехоперского природного парка/ Поволжский экологический вестник ВОРЭА; отв ред В Ф Желтобрюхов Волгоград. Изд-во ВолГУ. 2004 № 10 С 46-52

12 Я X Ван ден Берг, Т В Балюк Растительность свежих аллювиальных отложений,' Материалы Всероссийской научной конференции «Проблемы сохранения разнообразия растительного покрова Внутренней Азии», 7-10 сентября 2004 г г Улан-Удэ Часть 2 Издательство Бурятского научного центра СО РАН 2004 С 10-11.

13 Балюк ТВ , Кондратьев АН. Влияние растительности на формирование русел рек / Релъефообразуюшие процессы- теория, практика, методы исследования' Материалы XXVIII Пленума Геоморфологической комиссии РАН. Новосибирск, ИГ СО РАН, 20-24 сентября 2004 года. Новосибирск, 2004. С. 33-35.

14 Балюк Т.В. Закономерности зарастания первичных элементов пойменного ландшафта на реке Алье (Франция)/ Материалы МРЦГО Биогеография Вып 11 М :РАСХН. 2004. С 68-74.

15 Baluk, Т. Role of mineralized river waters and solonchak biotopes m biodiversity conservation within basin of the lake Elton/ Proceedings of the VIII Intecol, August 11 - 18 2002 Korea P 18-19

16 Baluk T.V Morphological change and vegetation succession on a pointbar of the lower Volga near Volgograd, Russia / Proc NCR-days 2002 Current themes in Dutch river research 2003. P. 28-39.

17 J H van den Berg, T Balyuk Interaction of vegetation and morphodynamics m pointbars of the Lower Volga (Russia) and the Allier (France)'ICG 2004/03 Utrecht University. 2004 68 pp

18. Jan H van den Berg, TV. Balyuk Vegetation of fresh alluvial habitats/ Science for Watershed Conservation: Multidisciplinary Approaches for Natural Resource Management-Abstracts of the international conference. Ulan-Ude (Russia) - Ulan Bator (Mongolia), September 1-8 2004 - Ulan-Ude- Publishing House of the Buryat ScmUfic Center, SB RAS, 2004. - In two volumes Vol 2 P 10-12.

19 T.V Balyuk, Dr. Jan H. van den Berg Relation between vegetation of poinbars and kind of sediment/ Science for Watershed Conservation Multidisciplinary Approaches for Natural Resource Management Abstracts of the international conference Ulan-Ude (Russia) - Ulan Bator (Mongolia), September 1-8. 2004 - Ulan-Ude Publishing House of the Buryat Scintific Center, SB RAS, 2004 - In two volumes. Vol. 2. P 13-15

Подписано к печати 04.05.2005г. Формат 60x90 1/24 Объем. 1п.л.

Тираж 100 эк. Заказ №202 Отпечатано ООО "Ново-Пресс" Москва, Орликов пер., д.6.

№12925

РНБ Русский фонд

2006-4 13524

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Балюк, Татьяна Витальевна

экосистем на первичных элементах пойменного рельефа и 10 влиянии на них антропогенного фактора

Глава 2. Районы исследования и принятая методика

2.1. Физико-географическая характеристика районов исследований

2.1.1. Географическое положение Волго-Ахтубинской поймы

2.1.2. Климат Волго-Ахтубинской поймы

2.1.3. Геоморфологическое строение Волго-Ахтубинской поймы

2.1.4. Гидрологический режим Волго-Ахтубинской поймы

2.1.5. Почвы и растительность Волго-Ахтубинской поймы

2.1.6. Географическое положение реки Алье (Франция)

2.1.7. Климат бассейна р. Алье

2.1.8. Геоморфологическое строение поймы р. Алье

2.1.9. Гидрологический режим реки Алье

2.1.10. Почвы и растительность поймы р. Алье

2.2. Методы исследования и материалы

Глава 3. Морфологическая структура первичного ландшафта 43 пойм и режимы биотопов 3.1. Морфологическая структура первичного ландшафта пойм

3.2. Факторы формирования и режимы биотопов

3.2.1. Литологический фактор

3.2.2. Морфологический фактор

3.2.3. Гидрологический фактор (режим речного стока и его средообразующее значение)

3.3. Биотический фактор. Определение условий, способствующих со устойчивому развитию первичных поименных ландшафтов

Глава 4. Ботаническое разнообразие на первичных элементах 61 пойменного ландшафта

4.1. Таксономическое и экологическое разнообразие и его ^ ^ дифференциация по элементам ландшафта пойменного сегмента

4.2. Фитоценотическое разнообразие

Глава 5. Закономерности пространственной структуры ^ экосистем и их динамика в естественных и антропогенно измененных условиях пойм

5.1. Пространственная структура экосистем

5.1.1. Распределение экосистем на ключевых участках р. Алье

5.1.2. Распределение экрсистем на ключевых участках о Закрутский 113 ■ф 5.2. Сукцессионная динамика экосистем

5.2.1. Построение сукцессионных рядов с использованием метода дендрохроноиндикации

5.2.2. Изменение характеристик экосистем в процессе сукцессионной ^q динамики

6.1. Воздействие зарегулирования речного стока на экосистемы ^^ Волго-Ахтубинской поймы

6.2. Воздействие выпаса на экосистемы первичных пойменных ^ ландшафтов на реке Алье

6.3. Рекомендации к оптимизации природопользования в поймах на ^^ первичных элементах пойменного ландшафта

Выводы ^^

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Формирование экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях"

сложившихся взаимосвязей и формирование новых, что предполагает знание того, к чему следует «вернуться». Таким образом, в настоящее время особую актуальность приобретает изучение структуры и функционирования пойменных природных комплексов в естественных условиях и при воздействии антропогенного фактора. Важную задачу представляет изучение формирования первичных форм пойменного ландшафта, которые являются обязательным элементом на реках разного ранга — и малых, и средних, и крупных, и установление закономерностей стабильного функционирования пойменных экосистем и растительности, играющей в этих процессах важную роль. Совместное рассмотрение двух рек, различающихся по типу питания, объему и режиму стока, и расположенных в разных природных зонах является приемом, который позволяет убедительно доказать, что первичные элементы пойменного ландшафта имеют сходную инвариантную структуру, и она создает основу сходства в процессах формирования биотических компонентов и их трансформации под влиянием антропогенных факторов.

В связи с вышесказанным, целью работы является изучение закономерностей формирования экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях на примере двух рек, отличающихся по режиму речного стока и положению в различных климатических зонах.

Задачи:

2. Охарактеризовать разнообразие растительности как основного компонента экосистем и изучить сукцессии растительности на первичных элементах рельефа пойм, способствующие стабилизации и устойчивому развитию пойменного ландшафта;

3. Выявить антропогенные факторы и изучить их роль в формировании пространственно-временной структуры экосистем на первичных элементах пойменного ландшафта и дать рекомендации по оптимизации развития экосистем первичных ландшафтов пойм. Объект исследований - первичные элементы пойменного рельефа и экосистемы, предметом исследований являются закономерности их формирования в естественных условиях и изменения под влиянием антропогенных воздействий.

Для выполнения поставленных цели и задач в течение 1999-2003 гг. были проведены экспериментальные исследования на первичных элементах пойменного ландшафта, сформировавшихся на двух реках, различающихся по режиму речного стока и располагающихся в разных природных зонах: на Нижней Волге, в 50 км ниже по течению от Волгоградского гидроузла (степная зона), и на не зарегулированной реке Алье, берущей начало с Альпийских гор и впадающей в р. Луару (зона широколиственных лесов).

Особенность данной работы заключается в том, что основным методологическим приемом, был ландшафтный подход и сравнительно-географический метод исследований. Растительность рассматривается как средообразующий фактор и как компонент экосистем, индицирующий их разнообразие, степень сформированности, динамические позиции и позволяющий понять хозяйственную ценность их как природного ресурса.

Новизна: Впервые первичные элементы пойменного ландшафта (осередки и побочни) рассмотрены с ландшафтных позиций как арены формирования разнообразия экосистем. Установлено ботаническое разнообразие первичных элементов пойменного ландшафта для сухостепной подзоны Нижней Волги и зоны широколиственных лесов реки Алье. Выявлены закономерности его формирования и механизм поддержания. Получены новые данные о характере первичных сукцессий: количестве сообществ, последовательности и направлениях смен. Сделан вывод об универсальности условий формирования экосистем на побочнях в различных природных зонах. Охарактеризована роль антропогенного фактора в формировании экосистем речных пойм. Разработаны предложения по оптимизации процессов формирования элементов первичного пойменного ландшафта и поддержания его биоразнообразия в естественных условиях и при реставрации нарушенных пойм.

Полученные результаты вносят научный вклад в Науки о Земле, в их раздел в области геоэкологии, пополняя новыми знаниями об универсальности проявления взаимосвязей между компонентами первичного элемента пойменного ландшафта и основными гидрологическими факторами (поемности и аллювиальности), однотипности направлений сукцессионного процесса, пространственной структуры и динамики растительных сообществ первичных пойменных ландшафтных комплексов на реках, различающихся по режиму речного стока и располагающихся в различных природно-климатических зонах. На основании анализа существующих представлений о русловых процессах, обусловливающих формирование элементов первичного рельефа пойм и приуроченных к ним природно-территориальных комплексов, особенностях их литолого-геоморфологического строения, закономерностях пространственной структуры и динамики, режимов среды и их воздействия на формирование разнообразия растительного компонента, выявлен механизм, позволяющий подойти к оптимизации формирования первичных элементов пойменного ландшафта и его биоразнообразия и на его основе и воссозданию полночленных устойчивых природных комплексов при реставрации нарушенных речных пойм.

Практическая значимость результатов. Исследование выполнялось в связи с работами по плану НИР ИВП РАН 2000-2003 гг. «Оценка изменения режима вод суши на наземные экосистемы», по инициативному проекту РФФИ N° 03-05-64238 «Развитие теории нормирования экологических нагрузок на водный режим экосистем и экотонов речных пойм» и в рамках совместного Российско-Голландского проекта «Восстановление пойм». Полученные результаты служат теоретической основой при осуществлении проектов по реабилитации антропогенно измененных речных долин. Материалы диссертационного исследования переданы в институт РИЗА (Нидерланды) для включения в проект экологической реставрации поймы реки Рейн. Выборочные данные переданы на кафедру рационального природопользования Географического факультета МГУ и включены в научный отчет ИВП РАН по теме «Оценка изменения режима вод суши на наземные экосистемы». Выводы из работы использованы при проведении мониторинга пойменной растительности на территории Природного парка «Волго-Ахтубинская пойма», Волгоградская область. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Инвариантная структура первичного пойменного ландшафта включает: побочень, молодую побочневую, высокую центральную пойму и затонину. Основными факторами, определяющими его структуру и биотопическое разнообразие, влияющие на формирование экосистем являются: литологический, морфологический, гидрологический, биотический и антропогенный.

2. В каждой из рассмотренных природных зон на первичных элементах пойменного ландшафта формируется сходная структура ботанического разнообразия, проявляющаяся в лидировании одних и тех же семейств растений, сходной экологической структуре видового состава и географически замещающих растительных сообществах.

3. Сукцессии растительности, поддерживающие ботаническое разнообразие экосистем первичных пойменных ландшафтов в разных климатических условиях на реках, различающихся по режиму стока, идут в трех направлениях: к формированию травяных пионерных группировок лугового типа; лесных приречных сообществ и травяных гидрофильных сообществ при зарастании стариц и проток.

4. Выпас и регулирование речного стока - основные факторы антропогенной трансформации первичного ландшафта пойм, вносят существенные изменения в процессы их естественного развития и могут как способствовать, так и препятствовать ему. Выпас замедляет процессы развития полночленного пойменного комплекса, что проявляется в угнетении развития древесно-кустарниковой пойменной растительности и, как следствие, доминированию физических процессов над биологическими. 5. Рекомендации по оптимизации процесса реставрации первичного пойменного ландшафта и его биоразнообразия при различных формах антропогенного воздействия.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены и обсуждены на VII и VIII молодежных конференциях ботаников в Санкт-Петербурге (2000, 2004 гг.), на заседаниях школы-семинара молодых ученых-степеведов, Саратов, 2002 г., Самара, 2003 г., на конференции молодых ученых Института водных проблем РАН, 2002 г., на заседаниях Комиссии «Биогеография» Московского Центра Русского Географического общества, 2004 г. и на научных семинарах лаборатории динамики наземных экосистем под влиянием водного фактора и лаборатории гидродинамики и ледотермики ИБП РАН.

По теме диссертации имеется 19 публикаций в научных изданиях.

Личный вклад автора. Экспериментальный материал по факторам среды, флоре, растительности и экологическим связям был собран, обработан и проанализирован автором.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы (163 источника, из них 44 на иностранном языке) и 10 приложений. Она изложена на 196 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц и 65 рисунков, и 6 таблиц и 14 рисунков в приложении.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Балюк, Татьяна Витальевна

Выводы

1. Установлено, что морфологическая структура первичного пойменного ландшафта, включающая побочень, молодую побочневую пойму, центральную высокую пойму и затонину, является инвариантной для пойменных сегментов рек, различающихся по режиму речного стока и расположенных в разных климатических зонах (широколиственных лесов и сухих степей). Каждый из 4 элементов сложен аллювиальными отложениями, различающимися по гранулометрическому составу, имеет характерные только для него гипсометрические высоты, характеризуется определенной длительностью и частотой заливания и интенсивностью ежегодных аллювиальных отложений.

Факторами, определяющими разнообразие ландшафтной структуры и режимов среды, являются: литологический, морфологический, гидрологический, биотический (состав и структура растительности, степень задернения и сформированности почв) и антропогенный.

Литологический фактор определяет характер отложений на элементах рельефа: на первичных ландшафтах Волго-Ахтубинской поймы преобладают песчаные аллювиальные отложения и диаметр частиц колеблется от 0.15 до 0.50 мм. На р. Алье преобладают гравийные аллювиальные отложения и размеры гравия на пляже в среднем 5-40 мм, в то время, как в ухвостье 0.5 — 0.8 мм и в затонине преобладают илистые отложения с размерами частиц, приближенными к илистым отложениям на Волго-Ахтубинской пойме (0.110.15 мм).

Морфологический фактор проявляется в ежегодных переформированиях площади пойменных сегментов и в различии высотных отметок на каждом элементе ландшафта, так, на р. Алье высота побочня достигает 150 см над меженным уровнем воды в реке, молодая побочневая пойма от 150 до 200 см, от 200 см — высокая центральная пойма. На Нижней Волге высота побочня достигает 200 см, а высокая центральная пойма находится на отметках от 500 см и выше.

Гидрологический фактор определяет условия увлажнения биотопов: побочни на р. Волге и р. Алье обеспечены паводковыми водами на 100%, молодая побочневая пойма - от 84 до 89%, высокая центральная пойма от 80 до 84%.

2. Ботаническое разнообразие, формирующееся на реках, расположенных в разных природных зонах, имеет сходную структуру, проявляющуюся в лидировании одних и тех же семейств, а также в сходстве экологической структуры видового состава. Ботаническое разнообразие первичных пойменных ландшафтов представлено локальными флорами (у-разнообразие), включившими на Волго-Ахтубинской пойме более 319 видов, в локальной флоре о. Закрутский отмечено 127 видов, принадлежащих 60 родам и 38 семействам; на реке Алье локальная флора пойменных сегментов включает 306 видов, принадлежащих 174 родам и 61 семействам. Лидирующие семейства в ландшафтах пойменных сегментов обеих рек сходны и представлены сложноцветными, злаками, осоковыми и бобовыми. Отмечено также сходство в экологической структуре видового стостава: на обеих реках лидирует по числу видов экологическая группа мезофитов,

Ценотическое разнообразие растительности на реке Алье представлено несколькими пионерными группировками и 13 ассоциациями, 3 из которых — древесно-кустарниковые; на о. Закрутский соответственно 3 пионерных группировки, 10 ассоциаций, две из которых — древесно-кустарниковые. Альфа - разнообразие или плотность видового состава в сформированных сообществах на этих реках в среднем составляет соответственно 15 и 10 видов на площадке 100 м2.

Отмечен ряд географически замещающих растительных сообществ: Sedum album (на р. Алье) и Senecio jacobea+Crypsis alopecuroides (о. Закрутский) на специфических местообитаниях в тени прохождения потока на тонких песчаных отложениях, Tripleurospermum maritimum+Artemisia vulgaris и Calamagrostis epigeios соответственно, на молодой побочневой пойме и др. Отмечено присутствие одних и тех же видов (Populus nigra и Salix alba) в сходных ландшафтных условиях.

Наиболее богаты по видовому составу экосистемы, располагающиеся на таких морфологических частях первичных пойменных ландшафтов, как высокая центральная пойма и ухвостье, т.к. они отличаются большей динамичностью режимов среды.

Сопоставление вклада различных морфологических элементов в формирование биоразнообразия растительности показало, что наибольшей индивидуальностью отличается центральная пойма сегмента, которая имеет наименьшее сходство флористического состава с другими элементами ландшафта сегмента (24% на р. Алье, и 22% на о. Закрутский). Этим же элементам ландшафтов присущи и наибольшее ценотическое разнообразие и наиболее сложная структура сообществ, отмеченные на обеих реках.

3. Процесс первичного зарастания (сингенез) идет в трех направлениях и заканчивается формированием травяных сообществ лугового типа и приречными лесами на высокой центральной пойме и травяной гидрофильной растительностью протоков и стариц. При анализе хроноклинов выявлены пространственно-временные закономерности распределения растительности. Рубеж перехода пионерной группировки на побочне в растительное сообщество характеризуется увеличением высотных отметок, удалением от русла, возрастанием числа видов и возрастанием сомкнутости растительного покрова. Это происходит в течение 3-5 лет после формирования побочня. Стабилизация всех показателей на обеих реках отмечена в отрезке от 5 до 15 лет, что соответствует второй стадии — травяных сообществ сукцессионного ряда на молодой побочневой пойме. В возрасте 25 лет зрелые луговые и лесные сообщества, приуроченные к высокой центральной пойме, становятся более разреженными, снижается количество видов в сообществе, что является ответной реакцией биоты на стабилизацию экологических условий. Именно по истечении этого периода отдельные участки пойменного ландшафта перестают заливаться во время паводка, растения начинают чувствовать дефицит воды, возрастает их конкуренция.

4. Антропогенное регулирование режима речного стока при создании гидроузлов вызывает необратимые изменения ландшафтной структуры и экосистем в нижних бьефах. Несмотря на то, что на сохранение экосистем в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла направлен ряд регулирующих мероприятий, они не в состоянии ликвидировать необратимые изменения в растительном покрове Волго-Ахтубинской поймы. Анализ длительности и частоты заливания показал, что на высоких отметках поймы, вышедших из-под заливания, происходит усыхание дубрав, трансформация луговых пойменных сообществ с богатой фитомассой, ценных в хозяйственном отношении, в зональные сообщества; внедряются сорные виды и виды, характерные для зональных сообществ опустыненных степей: полынок, типчак и др. Низкая пойма, испытывающая более длительное затопление (до 40 дней) и подъем грунтовых вод в меженный период из-за переувлажнения теряет сообщества приречных ивовых лесов. В то же время, на первичных элементах ландшафта срезание паводковых пиков способствует более быстрому зарастанию и переходу первичных элементов в состав поймы, то есть, при регулировании речного стока ускоряется процесс пойменного ландшафтообразования.

Выпас скота на первичных элементах ландшафта пойм представляет особую опасность, так как он приводит не только к деградации пойменной растительности, вызывает смещение сукцессионных процессов в сторону пастбищной дигрессии, внедрению в состав сообществ непоедаемых видов, устойчивых к стравливанию, но и к деградации древесно-кустарниковых сообществ, что, в свою очередь, приводит к повышению эрозии и разрушению пойменного сегмента во время сильного паводка.

5. Оптимизация процесса реставрации пойменных экосистем и восстановления биоразнообразия пойменных биокомплексов должна опираться на внутриландшафтные связи и установленные закономерности. В данном исследовании было установлено, что особенности зарастания древесными видами свежих отложений зависят от повторяемости максимальных паводков, поэтому посев семян или посадки черенков пойменных древесных видов следует производить в многоводный год и удерживать в последующие два года уровень паводка на низком уровне, чтобы дать возможность закрепиться древесно-кустарниковой растительности на первичном пойменном ландшафте. Особое внимание следует уделить посадкам тополя и ив в приверхе побочня, где происходит наиболее интенсивная эрозия переотложенного аллювия.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Балюк, Татьяна Витальевна, Москва

1. Агрохимическая характеристика основных типов почв СССР. М.: Наука. 1974. 280 с.

2. Александрова В.Д. Изучение смен растительного покрова./ Полевая геоботаника. М. Л.: 1964. Т. III.

3. Антропогенные воздействия на водные ресурсы России и сопредельных государств в конце XX столетия/Отв. ред.: Н.И. Коронкевич, И.С.Зайцева. М.: Наука, 2003. 367 с.

4. Артемова В.В., Сажин А.Н. Современные изменения гидрологических условий Волго-Ахтубинской поймы//Природа и хозяйственная деятельность в Нижнем Поволжье. Волгоград: Изд-во Перемена, 1986. С. 24-34.

5. Бармин А.Н. О мониторинге растительности в дельте р.Волги // Тез. докл. науч. конф. «Эколого биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия», 3-4 октября ч.Н. Астрахань. 1996. С. 17-18.

6. Бармин А.Н. Оценка изменений надземной массы травостоя в дельте р. Волги // Тез. докл. научн. конф. АГПУ 29 апреля, Астрахань. 1998. С. 38-39.

7. Бармин А.Н., Голуб В.Б., Дормидонтова Г.Н., Лысенко Т.М. Оценка динамики травяной растительности Волго-Ахтубинской поймы во второй половине 20 столетия // Аридные экосистемы. 2004. Том 10. № 21. С. 50-57.

8. Барышников Н.Б. Речные поймы. Л.: Гидрометиздат, 1984. 130 с.

9. Барышников Н.Б., Попов И.В. Динамика русловых потоков и русловые процессы. Л.: Гидрометеоиздат. 1988. 456 с.

10. Ю.Белевич Е.Ф. О вертикальном росте островов в нижней зоне дельты Волги//Труды океанографической Комиссии. М.: Изд-во АН СССР. 1960. Т.6. С. 34-36.

11. Белькевич П.М. О влиянии затопления на состав, рост и возобновление пойменных лесов//Сб. науч. Работ Донской НИЛОС ВНИИЛМ. Ростов. 1960. Вып.1. С. 23-46.

12. Беркович К.М., Чалов Р.С., Чернов А.В. Проблемы рационального использования речных пойм в народном хозяйстве//География и природ, ресурсы. 1988. № 1. С. 24-31.

13. З.Боровский В.М., Аблаков Э.Г., Кожевников К.Я., Муравлянский К.Д. Древняя дельта Сырдарьи и северные Кызыл-Кумы. Т.2. Алма-Ата. 1959. 130 с.

14. Бяллович Ю.П. Шкала устойчивости деревьев и кустарников к затоплению//Бот. Журн. 1957. Т. 42. №5. С. 734 740.

15. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Наука. 1967. 376 с.1 б.Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М.: Наука. 1988. 520 с.

16. Вухрер В.В. Формирование растительности новой суши в пустыне. Алма-Ата: Гылым. 1990. 216 с.

17. Глушков В.Г. Исследование наносов в дельте р. Волги летом 1924 г. //Изв. Центр, гидрометбюро. 1926. Вып.2

18. Голуб В. Б. Влияние режима половодий на урожайность лугов Волго-Ахтубинской поймы //Водные ресурсы. 1979. № 4. С. 110-114.

19. Голуб В. Б., Бармин А. Н. Оценка изменений растительности средней части дельты реки Волги//Бот. журн. 1994. Т. 79. №10. С.84-90.

20. Голуб В.Б. Зависимость урожайности сенокосов Волго-Ахтубинской поймы от режима затопления. //Водные ресурсы. №4. 1979. С. 23-32.

21. Голуб В.Б. Луговая растительность Волго-Ахтубинской поймы в условиях зарегулированного стока реки Волги. //Автореферат канд. дис. М. 1975. 24 с.

22. Голуб В.Б., Лосев Г. А. Оценка изменений травянистой растительности Волго-Ахтубинской поймы за период зарегулированного стока реки Волги. /Бюлл. МОИП. 1985. т. 90. Вып. 3. С. 51-62.

23. Горяинова И.И. Флористическая классификация лугов Волго-Ахтубинской поймы. //Вестник МГУ серия география. М. 1985. ВИНИТИ. 18 с.

24. Гришанин К.В. Теория руслового процесса. М.: Транспорт. 1972. 216 с.

25. Добровольский Г.В. Классификация пойменных почв лесной зоны// Почвоведение. 1958. № 8. С. 93-101.

26. Добровольский Г.В. Почвы речных долин центра Русской равнины. М.: Изд-во. МГУ. 1968.296 с.

27. Дубинина В.Г. Методические основы экологического нормирования безвозвратного изъятия речного стока и установления экологического стока (попуска). М.: Экономика и информатика. 2001. 120 с.

28. Еленевский Р.А. Вопросы изучения и освоения пойм. М.: Изд. ВАСХНИЛ. 1936. 100 с.

29. Ильина И.С. Эколого-динамаическая концепция и категории устойчивости растительного покрова пойм рек / Экосистемы речных пойм: структура, динамика, ресурсный потенциал. Отв. ред. B.C. Залетаев. М.: РАСХН. 1997. С. 18-81.

30. Иолин М.М. Динамика продуктивности растительного покрова дельты р. Волга / Всероссийская научн. практич. конф. «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья и сопредельных территорий» Казань. 2002. С. 43-44.

31. Исаков Ю.А., Казанская Н.С., Панфилов Д.В. Классификация, география и антропогенная трансформация экосистем. М.: Наука. 1980. 226 с.

32. Киреев А.Ф. Ботанический очерк лесов Волго-Ахтубинской поймы. /Вопросы ботаники и сельского хозяйства в Нижнем Поволжья. Волгоград. 1969. С. 104 117.

33. Киреев А.Ф. Растительность Волго-Ахтубинской поймы после перекрытия Волги. // Лесной журнал. 1964. № 5.с 39 41.

34. Кленова М.В. Отражение динамики русел дельтовых проток на механическом составе донных отложений (на примере дельты Волги)/Дельтовые и мелководные отложения. М.: Изд. АН СССР. 1963.

35. Ковда В.А. Процессы почвообразования в дельтах и поймах рек континентальных областей СССР// Проблемы советского почвоведения. М. 1946. Вып. 14. С. 101-125.

36. Краснова Н.Г. Образование отложений дельты Волги //Труды ГОИН. 1951. Вып. 18 (30). С. 14-20.

37. Кузьмина Ж.В. Оценка влияния изменений водного режима на динамику наземных экосистем в долинах европейских рек/ Биогегография. 2003. Вып. 11. С. 99-110.

38. Лепехин И.И. Полное собрание ученых путешествий по России. С.-Пб. Т.З. 1821.

39. Лактионов А.П. Флора долины Нижней Волги. Автореферат дисс.канд. биолог, наук. Ин-т Экологии Волжского бассейна. Тольятти. 2004. 23 с.

40. Лучшева А.А. Практическая гидрометрия. М.: Гидрометеоиздат. 1972. 382 с.

41. Маккавеев Н.И. Эрозионно-аккумулятивные процессы и рельеф русла реки. Избранные труды. М.: Изд. МГУ. 1998. 285с.

42. Маккавеев Н.И., Чалов Р.С. Русловые процессы. Учебник. М.: Изд. МГУ. 1986.264с.

43. Матвеева А.А. Типы леса поймы р. Хопра в пределах Теллермановского лесного массива//Биогеоценотические исследования в дубравах лесостепной зоны. М.: Изд. АН СССР. 1963. С. 99-124.

44. Мехтиева В.З. Вопросы рационального использования водных ресурсов устьевых областей рек западного побережья Каспийского моря//Автореф.дисс.канд.геогр.наук. Тбилиси. 1985. 22 с.

45. Михайлов JI.E. Пойменные леса. Библиографический указатель отечественной литературы за 1888-1976 гг. М.: Наука, 1977. 48с.

46. Мусаелян С.М. Ресурсы и использование речного стока Волгоградской области // Поволжский экологический вестник. Волгоград: ВОРЭА. 1999.Вып. 6. 23-32 с.

47. Невидомов A.M. Состояние лесных фитоценозов Волго-Ахтубинской поймы в связи с интенсивными процессами засоления почв // Бот. журн. 1993. Т. 78. № 12. С. 99-110.

48. Невидомов A.M. Эколого-фитоценотические закономерности распределения ассоциации тополевых лесов пойм юго-востока Европейской России//Бот.журн. 1994. Т.79. № 12. С. 47-57.

49. Невидомов A.M., Логинова Т.Д. Ксерофитизация растительного покрова северной части Волго-Ахтубинской поймы в связи с зарегулированностью речного стока // Бот. журн.1993. Т.78. №1. С.57-66.

50. Нечаев А.П. Решающий экологический фактор онтогенетического развития древесных растений в поймах Дальнего Востока. //Бот.журнал. 1956. Т. 41. № 7.

51. Нешатаев Ю.Н. Методика обработки геоботанических описаний в учебной практике кафедры геоботаники Ленинградского университета. //Методы выделения растительных ассоциаций. Л.: Наука, 1971. С 2337.

52. Нижнее Поволжье. Физико-географическое описание. М.-Л. 1948. 120 с.

53. Новикова Н.М. Влияние антропогенного изменения речного стока на экосистемы современных дельтовых равнин аридных районов//Проблемы освоения пустынь. 1983. №4. С. 18-24.

54. Новикова Н.М. Динамика растительности дельтовых равнин аридных районов вследствие антропогенного преобразования речного стока//Биогеографические аспекты опустынивания. М.: МГФО. 1985. С. 31-40.

55. Паллас П.С. Путешествие по разным провинциям Российской империи. СПб.: 1777. Т. 3. 130 с.

56. Петрей Петр де Ерлезунд. История о великом княжестве Московском. В кн.: Иностранные писатели о Московском государстве. М.: 1873. 56 с.

57. Плисак Р.П. Изменение растительности дельты р. Или при зарегулировании стока. Алма-Ата: «Наука» КазССР, 1981. 216 с.

58. Плюсин И.И. Мелиоративное почвоведение. М.: Колос, 1971. 413 с.

59. Плюснин И.И. Почвы Волго-Ахтубинской поймы. М. 1938, 276 с.

60. Плюснин И.И. Почвы Волго-Ахтубинской поймы. Сталинград. 1938. 200 с.

61. Полянская А.В. Антропогенное изменение стока реки Самур и проблема охраны растительности ее дельты//География и природные ресурсы. 1989. №4. С. 45-51.

62. Полянская А.В. Сохранение растительного покрова в дельте р. Самур в связи с развитием водного хозяйства//Автореф.дисс.канд.геогр.наук. Москва. 1990. 23 с.

63. Попов И.В. Русловые переформирвоания р.Волги на участке Ш Волгоград-Астрахань // Труды ГГИ. 1963. Вып. 108. С. 14-20.

64. Попов И.В. Типы речных пойм и их связи с типами руслового процесса/АГруды гос. Гидрологоического ин-та. 1968. Вып. 155. С. 3955.

65. Почвоведение с основами геоботаники/ Л.П. Груздева, А.А. Яскин, В.В. Тимофеев и др.; Отв.ред. Л.П.Груздева, А.А.Яскин. М.: Агропромиздат. 1991. 448 с.

66. Природные условия и ресурсы Волгоградской области/ Отв.ред. В.А. Брылев. Волгоград: Перемена, 1995. 264 с.

67. Работнов Т.А. Луговедение. М.: Изд. МГУ, 1984. 319 с.

68. Работнов Т.А. Фитоценология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 296 с.

69. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое изучение земель. М.: Огиз, Сельхозгиз, 1938. 620 с.ф. 74.Раменский Л.Г. Избранные труды. Проблемы и методы изучениярастительного покрова. Л.: Наука, 1971. 334 с.

70. Раменский Л.Г. Краткий очерк лугов верхней части Волго-Ахтубинской поймы и их сопоставление с лугами дельты Волги. //Рукопись. 1930.

71. Раменский Л.Г. Цаценкин И.А., Чижиков О.Н., Антипин Н.А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М.: 1956. 471 с.

72. Родман Л.С. Некоторые данные о почвоприуроченности сообществ в Волго-Ахтубинской пойме. //Вопросы индикационной геоботаники. М. 1960. С 46-52.

73. Родман Л.С. О некоторых географических границах растительности Волго-Ахтубинской поймы. //Докл. ТСХА, 1967. Вып. 131. с 307 — 312.

74. Родман Л.С. Растительность Волго-Ахтубинской поймы и возможности Щ ее использования для индикации почв. М. 1964. 160с.

75. Родман JI.C. Формирование растительного покрова Волго-Ахтубинской поймы. //Доклады ТСХА. 1966. вып. 126. С. 197 — 202.

76. Розен М.Ф. К вопросу о режиме наносов и генезисе островов дельты реки Волги/Изв. Центр, гидрометбюро. 1926. Вып.6. 34-37 с.

77. Россинский К.И. Формирование речных русел / Динамика и термина речных потоков. М.: Наука, 1972. С. 20-24.

78. Русло вой режим рек Северной Евразии (в пределах бывшего СССР): Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1994. 336 с.

79. Рязанов П.Н. Пойменные геокомплексы р. Протвы и перспективы их исспользования (опыт изучения малой реки центра Русской равнины). Автореф. дисс. канд. геогр. наук/МГУ им. М.В. Ломоносова, Географический факультет. М. 1980. 20 с.

80. Сагалаев В. А. Флора степей и пустынь Юго-Востока европейской России, ее генезис и современное состояние. Автореф. дисс. . док. биол. наук. М.: 2000. 42 с.

81. Сажин А.Н. Климатические ресурсы //Природные условия и ресурсы Волгоградской области. Волгоград: Изд. Перемена, 1996. 109-133 с.

82. Сохина Э.Н. Волго-Ахтубинская пойма как особо охраняемая территория //Особо охраняемые территории бассейна Волги, Астрахань: Изд-во Перемена, 1993. С. 20-26.

83. Сукачев В.Н. Растительные сообщества (введение в фитосоциологию). 4-е изд. М.-Л. 1928. 232 с.

84. Сукачев В.Н. Идея развития в фитоценологии// Сов. бот. 1942. Т. 1-3. С. 5-17.

85. Сукачев В.Н. Некоторые общие теоретические вопросы фитоценологии/Вопросы ботаники. М.-Л.: Наука, 1954. 190с.

86. Сурков В.В. Эволюция поймы верхней Оби в условиях сокращения продолжительности ее затопления//География и природные ресурсы. 1998. №2. С. 102-109.

87. Сурков В.В. Динамика пойменных ландшафтов верхней и средней Оби. М.: Географический факультет МГУ. 1999. 249 с.

88. Устьевая область Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих веществ и влияние колебаний уровня Каспийского моря. М.: ГЕОС, 1998. 170с.

89. Фальк И.П. Полное собрание ученых путешествий по России. СПб.: 1824. Т. 4. 79 с.

90. Фурсаев А.Д. О географической зональности в распределении флоры и растительности поймы Нижней Волги. //Ученые записки Саратовского университета. Саратов: 1934. Т. XI. вып. 2. С. 3 — 20.

91. Фурсаев А.Д. Растительность Волго-Ахтубинской поймы и перспективы ее улучшения. / Вопросы улучшения кормовой базы в степях полупустынной и пустынной зон СССР. M.-JL: АН СССР, 1954. С. 100-107.

92. Цаценкин И.А. Растительность и естественные кормовые ресурсы Волго-Ахтубинской поймы в связи с зарегулированием стока Волги//Бот. жур. 1956. Т. 41. вып. 2. С. 347-357.

93. Цаценкин, И.А., Голуб В.Б. Зависимость урожаности лугов Волго-Ахтубинской поймы от весенних половодий/ВНИИ кормов, М.: «Колос», 1973. вып.5. С. 34-45.

94. Чалов Р.С. Географические исследования русловых процессов. М.: Изд-воМГУ, 1979.231 с.

95. Чалов Р.С. Общее и географическое русловедение: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1997. 112 с.

96. Чалов Р.С. Типы русловых процессов и принципы морфодинамической классификации русел //Геоморфология. 1996. №1. С. 25-45.

97. Чалов Р.С., Завадский А.С., Панин А.В. Речные излучины. М.: Изд-во МГУ, 2004. 371 с.

98. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб., 1995. 990 с.

99. Чернов А.В. Влияние пойм на развитие рельефа речных русел (на примере рек Ленского бассейна) // Геоморфология. 1988. №4. С. 25-34.

100. Чернов А.В. Геоморфология пойм равнинных рек/Отв. ред. Чалов Р.С. М.: Изд-во МГУ, 1983. 198 с.

101. Чернов А.В. Речные поймы их происхождение, развитие и оптимальное использованиеhttp://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/902.html, 1999.

102. Шанцер Е.В. Аллювий равнинных рек умеренного пояса и его значение для познания закономерностей строения и формирования аллювиальных свит. //Труды геол. Ин-та АН СССР. 1951. вып 135. № 55. 275 с.

103. Шарашкина Н.С. Исследование развития речных русел на малых экспериментальных площадках/ Тр. III Всесоюзн. Гидролог. Съезда. Л.: Гидрометеоиздат 1960.Т. 5.

104. Шарашкина Н.С. О периодическом расширении речных русел / Русловые процессы. М.: Наука, 1958. С. 140-154.

105. Шарашкина Н.С. Роль грядообразного движения наносов в формировании речных русел/ Гидравлика сооружений и динамика речных русел. М.: Изд. АН СССР, 1959. 243 с.

106. Шаталов В.Г. Эрозионно-аккумулятивные процессы на поймах равнинных рек (на примере бассейна Дона)// Геоморфология. 1997. №1. С.87-91.

107. Шафров П. Б, Джонатан Т.Ф., Обль Т.Г., Скот М.Л. Реакция растительности на спуск водохранилищ // Аридные экосистемы. 2004. Т. 10. №21. С. 95-105.

108. Шенников А.П. Волжские луга Средне-Волжской области. Л.: 1930.

109. Шенников А.П. Луговедение. М.: Изд. ЛГУ, 1941. 311 с.

110. Шеппель П.А. Паводок и пойма. Волгоград: Нижне-Волжское книжное издательство, 1986. 180 с.

111. Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов /Отв. Ред. И.А.Шилов. М.: Высш. шк., 2003. 512 с.

112. Шингарева-Попова Н.С. Пойменные осокоревые и ветловые леса. JL: Гослестехиздат, 1935. 72 с.

113. Шубин М.А. Восстановление экосистем р. Волги: проблемы, решения. //Поволжский экологический вестник. Волгоград: ВОРЭА, Вып. 7. 1999. С. 30-45.

114. Abernethy В., Rutherfurd I.D. Where along river's length will vegetation most effectly stabilize stream banks?//Geomorphology. 1998. 23. P. 55-75.

115. Abt S.R., Clary W.P., Thornton C.I. Sediment deposition and entrapment in vegetation streambeds//Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 1994. Vol. 120. No.6. P. 1098-1 111.

116. Bell D.T. & Moral R. Vegetation gradients in the streamside forest of Hickory creek. Will County, Illinois// Bull. Torrey Bot. Club. 1977. 104 (2). P. 127-135.

117. Blarney, M., Grey-Wilson, Ch. The illustrated flora of Britain and northern Europe. London: Hodder&Stoughton, 1989. 544 pp.

118. Bouchardy, C. L'Allier. Rivieres et Vallees de France. Toulouse: Privat, 1991. 188 pp.

119. Braadshaw A.D. Introduction: Understanding the fundamentals of succession/Primary succession on Land. Ed.by J. Miles, D. Walton. London: Vienna, 1993. P. 1-3.

120. Chambless L.F. & Nixon E.S. Woody vegetation-soil relation in a bottomland forest of east Texas// Texas: J. Sci. 1975. 26 (3-4). P. 407 416.

121. Chevallier H. Etude de forets alluviales ligeriennes Typologie descriptive et fonctionnelle, propositions de gestion /Loire Nature. ENGREF, 1996. 83 pp.

122. Connel J.H., Slatyer R.O. Mechanisms of succession in natural Ф communities and their role in community stability and organization//Am.

123. Nat. 1997. Vol.111. N982. P. 1119-1144.

124. Corillion R. Flore et veg<£tation de la vallee de la Loire (cours occidental: de l'Orleanais a l'estuaire)// Jouve. Paris: 1982-1983 736 pp.

125. Corillion R. Sur quelques aspects de la composition et du dynamisme des vegetations pionnieres (hydrophytes, hygrophytes) du lit de la Loire. //Coll. Ecologie et amenagement de la Loire. FRAPEC Tours, 1980. P. 89121.

126. Cornier T. Essai de typologie 6cologique des communautes vegetales du lit de la Loire. //DIREN Centre. Organs & Univ. de Tours: 1998. 47 pp.

127. Cornier T. Etude de la dynamique de la vegetation de la plaine alluviale de la Loire. //Equipe Pluridisciplinaire Plan Loire Grandeur Nature Orleans et IMACOF C.U., Chinon. 1996. 24 pp.

128. Ф 132. Drury W.H. Bog flats and physiographyc processes in the upper

129. Kuskokwim river region, Alaska // Contrib. Gray Herb. Harv. Univ. 1956. 178. P. 1-130.

130. Drury W.H., Nisbert I.T.C. Succession//.!. Arnold Asbor Harv. Univ. 1973. Vol 54. N3. P. 331-368

131. Duel H. Cyclic floodplain rejuvenation: a new strategy based on floodplain measures for both flood risk management and enhancement of the biodiversity of the river Rhine. NCR Publication 2001.14. P.54-60.

132. Everitt B.L. Use of cottonwood in an investigation of the recent history of a floodplain. //Am. J. Sci. 1968. 266. P. 417-439.

133. Golub V.B. & Kuzmina E.G. The communities of cl. Querco-Fagetea Br.-Bl.&Vlieger in Vlieger 1937 of the Lower Volga Valley // Feddes Repertorium. 1997. 108. 3 -4. P. 205-218.

134. Hall T.F.,& Smith, G.E. Effects of flooding on woody plants, West ^ Sandy Dewatering Project, Kentucky Reservoir.//J. Forest. 1955.53. P. 281285.

135. Hickin, E.J.&Nanson, G.C. The character of channel migration on the Beatton River, northeast British Colombia, Canada. //Geol. Soc. Am. Bull. 86. 1975. P. 487-494.

136. Hupp C.R. & Ostercamp W.R. Bottomland vegetation distribution along Passage Creek, Virginia, in relation to fluvial landforms// Ecology. 1985. No 66 (3). P. 670-681.

137. Kalliola R., Puhakka M. River Dynamics and Vegetation Mosaicism: A Case Study of the River Kamajohka, Northernmost Finland// Journal of Biogeography. 1988. Vol.15. No 5/6 (Sep.-Nov., 1988). P. 703-719.

138. Lindsey A.A., Petty R.O., Sterling D.K., Van Asdall W./ Vegetation and Evironment along the Wabash and Tippecanoe Rivers. //Ecological Monographs. 1961.Vol. 31. No 2. P. 105 156.

139. Loiseau J.-E. Flore et veg6tation des alluvions de la Loire et de l'Allier en Nivernais-Berry//J. Bot. Soc. bot. 1997. Fr. 2. P. 27-44.

140. Lugo A., Brown S., Brinson M. Concepts in wetland ecology//Forested wetlands. New York: Elsevier, 1990. P. 53-85

141. Malanson G.P. Riparian landscapes. Cambridge: Cambridge University Press. 1993.

142. Nanson G.C. & Beach H.F. Forest succession and sedimentation on a meandering-river floodplain, northeast British Columbia, Canada // Journal of Biogeography. 1977. 4. P. 229 251.

143. Nixon E.S., Willet R.L. & Cox P.W. Woody vegetation of a virgin forest in an eastern Texas river bottom// Castanea. 1977. 42 (3). P. 227 -236.

144. Peters В., van Looy К., Kurstjens G. Pioniervegetaties langs grindrivieren: de Allier en de Grensmaas//Natuurhistorisch Maandblad in Limburg. Maastricht: 2000. Jaargang 89. P. 123-137.

145. Plant succession. Theory and prediction. /Ed.by D.G. Glenn-Lewin, R.K. Peet, T.T. Veblen. Cambridge, 1992. 120 p.

146. Raunkiaer, C. The life forms of plants and statistical plant geography. Oxford: Clarendon Press, 1934. 632 pp.

147. Schaminee, J., Weeda, V., Westhoff, V. De vegetatie van Nederland/ Upsala-Leiden: Opulus Press, 1998. 4. P. 23-56.

148. Schnitzler A. Comparison of landscape diversity in forests of the upper Rhine and the middle Loire floodplains (France)// Biodiversity and Conservation. 1996. 5. P. 743-758.

149. Shankman D. Channel Migration and Vegetation Patterns in the Southeastern Coastal Plain // Conservation Biology. 1993. Volume 7. No. 1. P. 176-183.

150. Shelford V.E. Some Lower Mississippi Valley flood biotic communities, their age and elevation. //J. Ecol. 1954. 35. N 2.

151. Stace, C. New flora of the British Isles. University of Cambridge. 2001. 1130 p.

152. Stortelder, A., Schaminee, J., Hommel, P., De vegetatie van Nederland//Upsala-Leiden: Opulus press, 1999. P. 565-785.

153. Tilman D. Constraints and trade-offs: towards a predictive theory of competition and succession//Oikoss. 1990. N 58. P. 3-15.

154. Van den Berg, J.H. Prediction of alluvial channel pattern of perennial rivers// Geomorphology. 1995. 12. P. 259-279.

155. Van Splunder I. Floodplain forest recovery: softwood forest development in relation to hydrology, riverbank morphology and management/RIZA. 1998. ISBN 90 3695151 8. 109 pp.

156. Veldkamp, A. Quaternary river terrace formation in the Allier basin, France: a reconstruction based on sand bulk geochemistry and 3D modeling/ The Netherlands. Wageningen: 1991. 172 pp.

157. Yanosky T.M. Effects of flooding upon woody vegetation along parts of the Potomac river flood plain// U.S. Geol. Surv. Prof. Pap. 1982. 1206. P. 1-21.

Информация о работе

Балюк, Татьяна Витальевна
кандидата географических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Формирование экосистем на первичных элементах пойменного рельефа в естественных и антропогенно измененных условиях - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы