Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Влияние естественных и антропогенных факторов на зарастание малых бессточных озер восточного Зауралья
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология
Автореферат диссертации по теме "Влияние естественных и антропогенных факторов на зарастание малых бессточных озер восточного Зауралья"
На правах рукописи УДК:577.4
МАЛАЕВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ
ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЗАРАСТАНИЕ МАЛЫХ БЕССТОЧНЫХ ОЗЕР ВОСТОЧНОГО ЗАУРАЛЬЯ
Специальность: 25.00.36. - Геоэкология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук
1 О ДЕК 2009
Санкт-Петербург 2009
003487598
Работа выполнена на кафедре географии и методики преподавания географии государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет»
Научный руководитель:
доктор географических наук, профессор
Надежда Степановна Рассказова
Официальные оппоненты:
доктор географических наук, профессор
Сергей Валентинович Рянжин
кандидат географических наук, доцент
Наталья Владимировна Поздеева
Ведущая организация:
Санкт-Петербургский государственный университет
Защита диссертации состоится « .» декабря 2009 года в '/ часов на заседании совета Д 212.199.26 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 12, ауд. 21
С диссертацией можно ознакомится в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 5
Автореферат разослан « » 2009 г.
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы.
Проблема изучения процесса зарастания озер и их «восстановления» -комплекса внешних (на водосборе) и внутренних (в озере) мер приобретает особую актуальность для Челябинской области, являющейся одной из вододе-фицитных в РФ. Территория восточного Зауралья, для которой автор проводил свои исследования, в свою очередь, является одной из вододефицитных в области. Единственными источниками водоснабжения этой территории служат малые бессточные озера. Запасы подземных вод незначительные.
Хозяйственная деятельность человека затронула как водосборные бассейны, так и сами водоемы. Это вмешательство изменило абиотические элементы озерной экосистемы (морфометрические характеристики), гидрохимический и гидрологический режимы озера. При антропогенном воздействии нарушается естественное равновесие между биотическими и абиотическими элементами экосистемы. Это приводит к заилению и обмелению озер, их зарастанию, значительному ухудшению качества озерной воды, в результате теряется их значение как источников чистой воды.
В течение последних 35 лет на кафедре географии ЧГПУ, под руководством Андреевой М.А., проводились научно-исследовательские работы по изучению озерных экосистем Южного Урала, их эволюции и современного состояния, формирующегося под влиянием природных и антропогенных факторов. Однако, процессы, определяющие скорость зарастания малых бессточных озер восточного Зауралья до сих пор изучены слабо, что не позволяет разработать для них эффективные эколого-восстановительные мероприятия.
Объект исследования - малые бессточные озера восточного Зауралья и их водосборные площади.
Предмет исследования - естественные и антропогенные факторы, приводящие к зарастанию малых бессточных озер восточного Зауралья.
В связи с этим целью работы является установление ведущих региональных естественных и антропогенных факторов зарастания малых бессточных озер восточного Зауралья, и разработка восстановительных мероприятий.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи;
- изучить морфологические и морфометрические характеристики озер восточного Зауралья и выявить их особенности. Определить влияние морфологических и морфометрических особенностей озерных котловин на степень их зарастания;
- исследовать ландшафтную структуру водосборов озерных экосистем восточного Зауралья и выявить антропогенные факторы, оказывающие наибольшее влияние на гидрологический режим озер, гидрохимический состав и гидробиологические особенности водной массы озер;
- изучить влияние агрономического фона водосборов озер на миграцию биогенных веществ. Установить закономерности влияния антропогенных факторов на зарастание озер;
- на основании выявленных закономерностей морфологических и мор-фометрических особенностей, разработать рекомендации по восстановлению экосистем озер восточного Зауралья.
Основные положения, выносимые на защиту.
• Морфологические и морфометрические характеристики озер восточного Зауралья в сочетании с особенностями физико-географических условий и гидрологического режима обусловливают их предрасположенность к зарастанию.
• Антропогенные изменения ландшафтной структуры водосборов при сельскохозяйственной деятельности определяют вынос фосфатов и азота в акваторию водоемов и зарастание малых бессточных озер. При этом ведущим фактором является агрономический фон водосборов, формирующийся под воздействием приемов современного земледелия.
• Агрономический фон водосборов озер, формируемый под воздействием приемов современного земледелия определяет поверхностный, твердый, почвенный сток, и является инструментом разработки эффективных восстановительных мероприятий на зарастающих водоемах.
Научная новизна исследования. В работе дана комплексная характеристика озерных экосистем восточного Зауралья, в том числе характеристика их современного экологического состояния. Установлена степень влияния естественных и антропогенных факторов на процесс зарастания малых озер. Определены ведущие антропогенные факторы зарастания малых озер восточного Зауралья, а также степень влияния антропогенных водосборных площадей бессточных озер восточного Зауралья на процесс их зарастания, в процентном отношении. Дана прогностическая оценка состояния изученных водоемов, разработаны практические мероприятия по охране и восстановлению малых бессточных озер восточного Зауралья.
Теоретическое значение. Изучение закономерностей влияния естественных и антропогенных факторов на степень зарастания малых бессточных озер имеет важное теоретическое значение и практическую значимость. Выявленные особенности и полученные закономерности, определяющие степень их зарастания обеспечили возможность разработки классификации озер по их предрасположенности к зарастанию, и выбора инструмента для разработки эффективных восстановительных мероприятий для малых бессточных озер рассматриваемой территории и их водосборов.
Практическая значимость. По материалам исследования разработаны практические природоохранные мероприятия по рациональному использованию природных ресурсов малых бессточных озер восточного Зауралья.
Результаты исследований и накопленный материал могут быть использованы для изучения территорий неблагополучных с экологической точки зрения в пределах водосборных бассейнов озер. Они могут быть применены также при проведении водоохранных мероприятий на водосборах водоемов и снижения отрицательного воздействия на них загрязняющих и биогенных веществ, в сходных физико-географических условиях, с использованием метода аналогий.
По материалам исследования автором составлена серия карт (батиметрия озер, профили озер и площадь зарастания) и научные отчеты для охотничьего хозяйства «Буташ». Отдельные результаты работы используются районным «Комитетом экологии и рационального природопользования» Октябрьского, Еткульского районов Челябинской обл. Материалы исследования используются для преподавания спецкурса «Рациональное природопользование», они также вошли в электронную базу данных №2009620416 «Озера Челябинской области» (свидетельство Роспатент, 2009).
Достоверность и обоснованность научных результатов и выводов базируется на использовании современных методов экспериментальных исследований, принятых в системе геоэкологических исследований. Достоверность научных положений и выводов подтверждается большим объемом фактического материала, обработкой данных на основе различных методов анализа и синтеза, метода полевых исследований, картографического метода, метода аналогий. В ряде случаев достоверность подтверждается увязкой результатов с данными, полученными другими исследователями.
Методика исследования и исходные материалы.
В работе использован комплекс экспедиционных (полевых) методов. При составлении вертикальных профилей, планов озер в изобатах и геоботанических профилей применялся картографический метод. Определение дальнейших тенденций развития озерных экосистем и эффективности их восстановления выполнялось с помощью географического прогноза. Выявление степени антропогенного воздействия на озера осуществлялось с использованием метода аналогий. Химический анализ воды, гранулометрический анализ почв и донных отложений, сравнительный анализ при установлении сходства и различий воздействий на водоемы антропогенных и природных факторов выполнялся при помощи метода анализа и синтеза. Изучение водной и прибрежно-водной растительности выполнялось картографическим методом, путем построения экологических профилей. Математическое моделирование (парная и множественная корреляция) применялось для установления зависимости явлений.
В работе были использованы материалы Института озероведения РАН РФ (Южноуральская экспедиция, 1972-1974 гг.), первичные материалы наблюдательной сети Челябинского ЦГМС. Помимо фондовых материалов основой для исследования послужили данные, собранные автором на малых бессточных озерах восточного Зауралья и их водосборах, в период с 2001-2005 гг. Под руководством и при личном участии автора в общей сложности было исследовано 68 км линий водосборных площадей. Выполнено более 610 батиметрических промеров. Общий объем проанализированной гидрохимической информации составил 210 химических анализов воды, 70 анализов донных отложений, 155 анализов почв; гидробиологической информации - 155 проб фитопланктона, 110 проб зоопланктона, выполнено более 50 укосов высшей водной растительности. Заложено и обработано 56 стоковых площадок и почвенных профилей.
Публикации и апробация работы. Основные положения диссертации изложены в 16 печатных работах. Результаты работы докладывались и обсуж-
дались на ежегодных конференциях по итогам научно-исследовательских работ преподавателей, студентов и аспирантов Челябинского государственного педагогического университета (2001-2009 гг.); на II Международной научно-практической конференции «Экология и научно-технический прогресс» (г. Пермь, 2003 г.); на Региональной научно-практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» (г. Челябинск, 2004, 2006, 2008 гг.); Всероссийской научно-практической конференции «Региональные эколого-географические исследования и инновационные процессы в образовании» (г. Екатеринбург, 2006). Отдельные результаты использованы для создания базы данных «Озера Челябинской области» (свидетельство №2009620416, Роспатент, 2009). Исследования выполнены при поддержке гранта Министерства образования РФ Правительства Челябинской области № 38/М03.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Основное содержание диссертации изложено на 170 страницах машинописного текста, иллюстрировано 33 рисунками, 30 таблицами. Список литературы содержит 188 наименований, в том числе 16 на иностранном языке.
И. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность избранной темы исследования, определены объект, предмет и методы исследования, цель и основные задачи работы, сформулированы положения, выносимые на защиту, обоснованы научная новизна и практическая значимость результатов исследования.
В первой главе «Обзор исследований зарастания озер и характеристика исходных материалов» анализируются работы российских и зарубежных ученых, занимающихся рассмотрением как природного, так и антропогенного зарастания водоемов, поиском наиболее рациональных путей восстановления их экосистем.
Примерно с середины XX века многие научные коллективы и отдельные исследователи (Институт озероведения РАН, Белорусский государственный университет и др.) разрабатывают пути восстановления озер. В последние десятилетия появился ряд работ, в основе которых лежат современные представления о проблеме восстановления озерных экосистем. В целом эти работы формируют основные направления решения проблемы восстановления, на которые мы опирались в своих исследованиях.
На основании этих трудов выполнен краткий обзор исследований зарастания озер восточного Зауралья и основных методов исследований, приведена характеристика исходных данных.
Во второй главе «Влияние ландшафто-климатических факторов на процесс зарастания озер восточного Зауралья» рассматривается комплекс условий и факторов, определяющих единство природных озерных экосистем. Основными ландшафто-образующими факторами в пределах Южного Урала являются: геологическое строение; рельеф, обусловленный геолого-геоморфологическим строением; климатические особенности территории.
Изучаемая территория расположена к востоку от Уральских гор, в одной геоструктурной области - Западно-Сибирской низменной стране (равнинное Зауралье), для которой характерен равнинный рельеф. Ландшафты, окружающие озера, сформированы в пределах третичной озерно-морской аккумулятивной равнины, в настоящее время представляют типичную лесостепь.
Климат умеренно-континентальный, с недостаточным увлажнением (300 мм). Континентальность климата возрастает по сравнению с Предуральем. Лето характеризуется в целом как сухое и жаркое, зима холодная и часто малоснежная.
Злаково-разнотравные и солонцеватые луга в сочетании с березовыми колками представлены на выщелоченных и осолоделых черноземах, солонцах и солонцеватых черноземах.
Условия формирования поверхностного стока на водосборных площадях озер характеризуется следующим: наибольшая водопроницаемость почв наблюдается под многолетними травами на лугово-черноземных почвах - обыкновенные черноземы (от 1,6 мм/мин до 1,8 мм/мин), немного меньше на обыкновенных черноземах (1,48 мм/мин), на солонцах еще меньше (0,8-1,0 мм/мин). Следовательно, даже при средней интенсивности осадков в летний период и во время весеннего снеготаяния, на прилегающих сельскохозяйственных полях образуется интенсивный поверхностный сток, который приносит в водоемы органические, биогенные и другие вещества, что в значительной степени определяет воздействия других факторов зарастания.
На водосборах озер доминирующая роль принадлежит автоморфным урочищам водораздельных равнин и урочищам склоновых поверхностей, с которых под влиянием процессов химического и физического выветривания интенсивно происходит вынос химических элементов, биогенных веществ (Ы02, ИОз , ИН4+, Робщ) и легкорастворимых хлоридов и сульфатов. Последнее, в свою очередь, прямо пропорционально влияет на повышение степени минерализации и концентрации органических веществ в небольших озерах, с малым условным водообменом, какими являются водоемы восточного Зауралья.
Изучение ландшафтов самого крупного из водоемов показало, что доля естественного почвенно-растительного покрова не превышает 30%. Естественный почвенно-растительный покров расположен в южной и частично в юго-восточной частях водосбора. Остальные участки рельефа освоены человеком (сельскохозяйственные земли и пастбища, селитебная территория). В результате полевых исследований выявлена природно-антропогенная структура озерных водосборов оз. Буташ. Она представлена сочетанием неизмененных природных территориальных комплексов и территориальных комплексов с приобретенными новыми свойствами. Природно-антропогенная структура водосбора оз. Буташ отражена на примере участка ручья «Кораблевский», являющегося притоком озера (рис. 1). В результате сопоставления изученных водосборов, выделены две основные группы локальных водосборов. Они представлены на рис.1, на примере оз. Буташ.
1:75000
Рис. 1. Природно-антропогенная структура водосбора оз. Буташ (участок ручей Кораблевский)
I - антропогенный комплекс в целом
II - сочетание природных и антропогенных комплексов
Первая группа - моноструктурная, состоящая из единого территориального комплекса. Здесь основной тип структуры - моноструктурный антропогенный (пашня или селитебная территория).
Во вторую группу вошли водосборы, состоящие из нескольких территориальных комплексов, как природных, так и антропогенных, именуемых полиструктурными. При сопоставлении выделенных типов структур с данными о выносе общего фосфора (Р0бщ) в воды ручья Кораблевский выявлены различия в выносе биогенных веществ, в зависимости от структуры водосбора.
Сопоставление проводилось по данным о содержании общего фосфора в среднем за период наблюдений (табл. 1).
Таблица 1
Типизация водосборов по их ландшафтной структуре в среднем за период наблюдений (на примере оз. Буташ)
Тип структуры водосбора Ландшафтное содержание Содержание общего фосфора в воде ручья Кораблевский, мг/л
Целиком антропогенный комплекс Пашня, по периферии болото 0,075
Сочетание природных и антропогенных комплексов Ядро - пашня, по периферии заболоченный луг, пастбища 0,046
Ядро - заболоченный луг, по периферии болотный массив, широкая заболоченная низина, лес 0,051
При анализе типов структуры водосборов определено, что в случае, когда водосбор представляет собой целиком пашню с болотной местностью вокруг, вынос общего фосфора в ручей наибольший (0,075 мг/л) за счет высокой водопроницаемости почв. Если водосбор полиструктурный, с болотным массивом или заболоченным лугом, вынос общего фосфора становится меньше (0,051 мг/л) за счет сложной, мозаичной структуры водосбора.
Таким образом, моноструктурные водосборы оз. Буташ, находящиеся под антропогенным воздействием (с учетом агрономического фона сельскохозяйственных угодий и состояния поверхностного слоя почвы), обуславливают больший вынос фосфора, чем полиструктурные, менее подверженные антропогенному изменению. Следовательно, антропогенное изменение водосбора по тому или иному типу структур, приводит к уменьшению или увеличению выноса биогеннов. Установлено, что в целом, для водосборов исследованных озер характерно преобладание антропогенных ландшафтов. Доказательство их влияния на повышение содержания органических и биогенных веществ в водоемах и зависимости площади зарастания озер от соотношения ландшафтов на водосборе приведено в таблице 2, рис. 2.
Таблица 2
Соотношение естественных и антропогенных ландшафтов на водосборе озер
(%)
Озеро Водосбор -естественный ландшафт Водосбор -антропогенный ландшафт Соотношение ландшафтов Площадь зарастания %
Большеникольское 35 65 1/2 23,9
Буташ 18 89 1/5 40,2
Жестки 38 62 1/2 18,1
Лебяжье 36 64 1/2 22,4
Медиак 32 68 1/2 31,4
Подовинное 15 91 1/5 42,2
Рис. 2. Зависимость площади зарастания озер от соотношения ландшафтов на водосборе, на примере малых озер восточного Зауралья
Из графика следует, что регулирование разности естественных и антропогенных площадей водосборов дает возможность прогнозировать площадь зарастания. Полученные результаты подтверждают уже известные факты наибольшего выноса фосфора с распаханных территорий и необходимость учета площадей сельскохозяйственных угодий на водосборных площадях озер.
Водосборы озер в настоящее время используются для производства домашней водоплавающей птицы и крупного рогатого скота. Существенным источником загрязнения озер выступают животноводческие фермы, близлежащих сел, расположенные в непосредственной близости от водоемов (50-150 м от уреза воды). Опираясь на стандартные показатели выноса органики в отходах от одного животного, автором было рассчитано ее поступление в озера восточного Зауралья за летний период. Результаты расчетов показаны на примере лета 2004 г. (табл. 3).
Из данных таблицы 3, следует, что максимальное загрязнение водоемов органическими веществами происходит в летний период, от находящихся в санитарной зоне животноводческих ферм, водопоев и выпасов скота.
Таблица 3
Средние показатели выноса в озера восточного Зауралья органических веществ с животноводческих и свиноводческих ферм (кг/сут)
за летний период
Озеро Поголовье скота Твердые частицы Азот Фосфор
Буташ КРС-89 403,7 13,35 4,45
Свиньи - 0 - - -
Медиак КРС - 120 543,6 10,2 3,4
Свиньи - 40 27,2 1,2 0,4
Больше- КРС - 105 475,6 11,25 3,75
никольское Свиньи - 0 - - -
Обилие азотистых и фосфорных соединений приводят к неблагоприятным условиям для рыбохозяйственного использования водоемов. Анализ результатов исследования проб воды, взятых из озер, в период наблюдений показал, что нормы ПДК азота аммония и фосфатов для рыбохозяйственных водоемов здесь превышены в несколько раз (табл. 4).
Таблица 4
Среднемноголетиие показатели ПДК азота аммония и фосфатов в
озерах восточного Зауралья (мг/л) за 2001-2004 гг.)
ПДК для оз. Буташ оз. Больше- оз. Лебяжье оз. Медиак
рыбохозяйственных никольское
водоемов
ШГ -0,13 0,27 0,53 0,35 0,02
N02" - 0,02 0,05 0,008 0,004 0,007
N03" - 9,1 0,01 0,05 0,01 0,66
Робщ - 0,2 0,88 0,58 0,54 0,64
Высококачественные промысловые виды, такие как лещ и сырок, уступают место менее ценным рыбам, таким как карась, ротан.
При длительном антропогенном загрязнении озер в воде с сильным «цветением» автором были отмечены токсины, негативно влияющие на здоровье человека и животных. Кроме того «цветение» воды вызывает увеличение рН воды, а также рост содержания органических веществ в растворенной, коллоидной и взвешенной формах, что способствует бурному развитию высшей водной растительности. -
Преобразование водосборов озер влекут за собой изменение величины поверхностного стока, выноса биогенных и других загрязняющих веществ. Высокие концентрации таких веществ как, фосфор и азот, усиливают зарастание водоемов. В норме содержание фосфора общего в воде озер не превышает 0,05 мг/л, тогда как в нашем случае концентрация фосфора на несколько порядков больше (табл.5).
Таблица 5
Соотношение площади зарастания озер восточного Зауралья и сред-
них показателей биогенных элементов
Площадь 2и, Средние показатели биогенных
Озеро зарастания мг/л элементов (мг/л)
% Робщ Робщ норма Ш4+ Ш4+ норма
Буташ 40,2 8800 0,880 0,27
Больше 23,9 900 0,583 0,53
никольское 0,05 0,2
Лебяжье 22,4 500 0,546 0,35
Медиак 31,4 600 0,649 0,02
Жестки 18,1 1150 0,325 0,21
Подовинное 42,2 800 0,872 0,31
Таким образом, антропогенные изменения ландшафтной структуры водосборов при сельскохозяйственной деятельности определяют вынос фосфатов и азота в акваторию водоемов и зарастание малых бессточных озер. При этом ведущим фактором является агрономический фон водосборов, формирующийся под воздействием приемов современного земледелия
В третьей главе «Экологические факторы зарастания озер» рассматриваются основные морфологические, морфометрические, гидрологические и гидрохимические показатели, влияющие на процесс зарастания.
Установлено, что озера, рас- -:-:-:-:-:-:-:—
положенные на этой территории
схожи по своим морфологическим против,™» «.*»«. а«
и морфометрическим характеристикам: они неглубокие, с классическим распределением глубин от берега к центру, блюдцеобразные, хорошо прогреваемые. Особенно- . стью этих озер, выявленных автором, является практически полное отсутствие термической стратификации и высокий показатель от-
Профиль Лс*"«ж« п<
Про^мыь о«.! Ьхюшшос
крытости, указывающий на степень ветрового перемешивания. Значения коэффициента открытости (Коткр) озер восточного Зауралья превышают значения Коткр озер восточных склонов Южного Урала в 10-20 раз. В этих условиях озера " восточного Зауралья являются неустойчивыми в отношении динамического перемешивания водной массы. Согласно классификации П.В. Иванова (1948), исследованные озера отнесены к группе «малых озер» с площадью водного зеркала до 10 км2, и только один водоем - оз. Буташ отнесен к группе «средних» озер (37,7 км2).
На рисунке 3 приведены продольные профили озер восточного Зауралья, выполненные по результатам промеров. Из анализа профилей следует, что на территории восточного Зауралья преобладают мелководные озера глубиной от 0,5 м до 2-3 м (максимум 4,5 м - оз. Подовинное) с пологими берегами. Средние глубины варьируют в пределах 1-2 м., глубины нарастают плавно от берега к центру. Береговая линия озер изрезана незначительно, коэффициент развития их береговой линии (Кизр) небольшой, изменяется в пределах 0,4-1,3. Рассчитанный коэффициент удлиненности озер (Кудл), находится в пределах значений от 1,2 до 2,1, что свидетельствует о форме водных зеркал, близкой к округлой.
Профиль (п. Башккятшямюе по *зшш Д-Р
Рис. 3. Продольные профили озер восточного Зауралья
Показатель открытости озер (Котр), находится в пределах значений 0,3 - 24,1. При полученных значениях коэффициентов глубинности, открытости и емкости физико-географические различия поверхностных и придонных водных масс незначительны, водная масса неустойчивая, перепад температуры по глубине редко превышает +1°С, температура воды в них в значительной степени реагирует на погодные условия. Озера, как правило, быстро прогреваются до дна, термическая стратификация для них не характерна.
Проведенные исследования позволили выделить критерии предрасположенности исследованных озер к зарастанию (получены аналитическим путем, по работам российских и зарубежных исследователей). Результаты обработки выполненных промерных работ и критерии предрасположенности исследованных озер к зарастанию представлены в табл. 6.
Таблица 6
Морфометрические характеристики озер восточного Зауралья и кри-_терии предрасположенности озер к зарастанию_
Озеро морфометрические характеристики озер критерии предрасположенности озер к зарастанию
Отметка зеркала, мБС т- 2 F, км \ км" Кизр (0,55,0) Кот (0,110,0) К, ¡5-15) Нср (0,52,0) Нмакс (0,54,5) К-, (0,10,5) Кг„ (0,51,5) Кем к (0,60,8)
Буташ 191,6 141,0 37,7 1,1 24,1 3,7 1,6 2,2 0,06 0,5 0,73
Больше никольское 193,2 9,79 0,61 0,9 0,3 16,0 1,72 3,35 0,24 0,3 0,6
Жестки 180,5 2,74 0,54 0,9 0,3 5,0 1,8 3,3 0,06 0,3 0,57
Лебяжье 190,2 15,98 1,92 1,3 1,03 8,3 1,85 3,2 0,09 1,05 0,57
Медиак 190,3 5,56 0,92 1,01 0,5 6,0 1,6 3,6 0,07 0,58 0,44
Половинное 187,0 3,94 0,7 1,3 0,6 5,6 1,1 4,5 0,08 0,61 0,64
Примечание: Кизр - коэффициент изрезанности; КоХ - коэффициент открытости; Ki - удельный водосбор; К2 - условный водообмен; Нср.средняя глубина; Нмакс - максимальная глубина; Кгл - коэффициент глубинности; Ксмк - коэффициент емкости
'указаны в скобках
На основе критериев предрасположенности озер к зарастанию рассчитан коэффициент предрасположенности (Кпр) к зарастанию для каждого из водоемов (для наглядности на рис. 4 представлен в % выражении) и сравнен с площадью зарастания озер (рис 4). Анализ графика на рис.4 показывает, что чем выше Кпр к зарастанию, тем больше площадь зарастания озер.
озер к зарастанию
'Шощядь 1арастання, %
— — "К"к||ф|Щ111'НТ llpl-'.'ip'ilt'l 1<>'Н1Ж1'НН1|('111 1Ш [] к-
зарастанию, выраженный в %
Рис.4. Зависимость зарастания озер с коэффициентом предрасположенности
Хорошо прогреваемые неглубокие водоемы интенсивно зарастают (от 18,1 до 42,2 % от общей площади зеркала) (рис. 5). При этом площадь зарастания высшей водной растительностью, в основном, растет с уменьшением средней глубины озер (рис 6). Отсутствие каменистого грунта, наличие песчаных и иловых отложений, богатых органикой, способствует развитию как макрофитов, так и гидрофитов. В летний период наблюдается стратификация биогенных элементов, и, наиболее часто растворенного 02. Так, в течение всего периода открытой воды в поверхностных слоях озер содержание растворенного Ог было высоким и достигало 100 %, в июле-августе доходило до 150 %. В придонном слое, напротив, содержание Ог в это время, снижалось до 20-80 % насыщения. При усилении интенсивности фотосинтеза содержание 02 повышалось в поверхностных слоях, придонные слои значительно обеднялись, особенно в холодное время года. Все озера, исследованные автором имеют неблагоприятный кислородный режим, который сказывается на протекании автохтонных процессов. Последние в зимний период вызывают такие явления, как замор рыб, и, как следствие, повышение содержания органики за небольшой период времени.
Одним из главных гидрологических факторов, определяющих внутренние водообменные процессы, является их бессточность.
¡Щ-заросшее прибрежье (сплит); □■ВД'Ш матриц; Ш -рдаг блетшин; Ш'тростник пЕыкпявевиий; 1"П-урнь:ВД*рвт шароколвствеяяий.
п оаз ' ЗЦ^Ш^гГ« озёр - —г восточного Зауралья
2,5
3
6
1,5
§ 1
0.5
у=2,105е-,№
18,1 22.4 23,9 31,4 40,2 42,2 площадь зарастания, %
Рис. 6. Зависимость площади зарастания озер от средней глубины
Показатели удельного водосбора (Л'|=F/5) варьируют в пределах 4-16, что свидетельствует о небольших удельных водосборах. Основными составляющими водного баланса водоемов в приходной части являются приток с водосборной площади и осадки на зеркало, а в расходной - испарение.
Характерной чертой водного баланса озер является преобладание расходной части над приходной, в результате чего происходит усыхание озер при современных климатических условиях. Большинство озер, относятся к группе с малой величиной показателя условного водообмена (К2) - 0,3. Следовательно, полный водообмен этих озер при условии средней водности может произойти не ранее, чем через 40-50 лет.
Колебания уровня воды в водоемах своеобразно сказываются на процессах зарастания. Так, в годы, когда отмечаются минимальные уровни озер, интенсивно зарастают высшей водной растительностью и кустарниками берега. В годы максимальных уровней с затопленных водосборных участков поступает дополнительно с органическими соединениями терригенный материал, а иногда и хозяйственно-бытовой мусор, что неблагоприятно сказывается на экологическом состоянии озер.
Таким образом, морфологические и морфометрические характеристики в сочетании с особенностями физико-географических условий и гидрологического режима обусловливают предрасположенность озер восточного Зауралья к зарастанию.
На основе полученных результатов автором разработана классификация предрасположенности (Класс пр*) озер к зарастанию. В основу классификации положены естественные и антропогенные факторы (табл.7).
Таблица 7
Классификация озер восточного Зауралья по предрасположенности к зарастанию
Озеро Разность ланд- Коэффициент Класс пр
шафтов на водо- предрасположенности
сборе озер к зарастанию
Жестки 24 0,67 Средний
Лебяжье 28 0,75 Средний
Большеникольское 30 0,75 Средний
Медиак 36 0,75 Средний
Буташ 71 0,75 Средний
Подовинное 76 0,87 Критический
Примечание: класс предрасположенности - слабый (0,0-0,25), умеренный (0,26-0,5), средний (0,51-0,75), критический (0,76-1,00)
Приведенная классификация позволяет принимать управленческие решения по восстановлению экосистем зарастающих озер, с учетом степени влияния естественных и антропогенных факторов. Основным инструментом управления при этом является агрономический фон водосборных площадей.
На примере оз. Буташ (средний класс предрасположенности) автором разработаны восстановительные мероприятия, направленные на улучшение экологического состояния озера.
В четвертой главе «Гидробиологические особенности зарастающих озер» рассмотрен флористический состав высшей водной растительности характеризующийся 32 видами высших растений, относящихся к 15 семействам. Выделены основные ценоообразователи и сообщества образованные ими, определена общая площадь зарослей и площадь доминирующих фитоценозов, которая варьирует от 18,1 до 42,2 %. Нормальная жизнь водоема возможна, когда высшей водной растительностью покрыто не более 25% его площади (X. Кочев, Д. Йорданов, 1981).
Фитопланктон, являющийся одним из биологических показателей эвтро-фирования и, как следствие зарастания водоемов, представлен в основном си-незелеными (Cyanophyta) и зелеными (Chlorophyta) водорослями. Максимальная биомасса названных видов фитопланктона достигает 15,7 г/м3 в слое 0,3-0,5 м в. Это соответствует IV степени (сильной) «цветения» воды по эколого-санитарной классификации качества поверхностных вод суши, предложенной Институтом Гидробиологии РАН. Общее увеличение численности и биомассы фитопланктона говорит о нарастающем эвтрофировании (О.П. Оксиюк, 1993).
Основными представителями зоопланктона восточного Зауралья является три руководящих комплекса - Daphia longispina, Cyclops strennus и Eudiaptomus graciloides. Преобладание мелких размерных групп, а именно представителей отряда ветвистоусых и веслоногих, свидетельствует о процессе эвтрофирования озер.
В пятой главе «Роль загрязнений озёр восточного Зауралья в их зарастании» рассматривается антропогенное загрязнение озер и их водосборов (механическое и химическое, характерное для озер и водосборов восточного Зауралья).
Введение в практику сельского хозяйства приемов современного земледелия, привело к значительному изменению водного баланса территории исследованных озер, и трансформации химического состава воды и донных отложений. Значительное изменение условий формирования поверхностного стока, произошедшее за счет распашки степных угодий Зауралья, привело к коренному изменению формирования стока наносов. Автором были проведены наблюдения за выносом фосфора в растворенном виде и наносами (твердый сток) на водосборных участках оз. Буташ. Исследованиями охвачены три агрономических фона - зябь, озимь и травы.
Результаты исследований показали, что вынос растворенного в воде фосфора зависит от величины поверхностного стока и агрофона (рис. 7).
□-*""................................
слой пока, мм 18D 2(10
-*• »^ешшИкдо&р -e-vinin. -А-'Зяоь -О-Ошыь
Рис. 7. Зависимость выноса растворённых форм фосфора от агрономического фона и стока
Из графика видно, что наибольший вынос растворенного фосфора - 0,40,9 кг/Р/га при слое стока 100-130 мм, наблюдается на удобренном водосборе. На озимых и селитебной территории вынос фосфора в 1,5 раза меньше, а на зяби (при осенней вспашке) в 2 раза меньше чем на удобренном водосборе. При слое стока больше 200 мм вынос с зяби в 1,5 раза больше чем с озими (0,80 и 0,45 кг/Р/га).
Полученные результаты объясняются тем, что поверхностный сток талых вод (до 100 мм) формировался при сравнительно малых снегозапасах на водосборе озера, не препятствующих промерзанию почвы на большую глубину. Следовательно, сток в эти годы происходил по промерзшей почве. При слое стока 180-200 мм и вынос с зяби растворенного фосфора увеличился, благодаря большим снегозапасам и большей продолжительности снеготаяния. Причиной увеличения выноса растворенного фосфора по мнению автора являлось то, что почва к моменту формирования интенсивного стока успевала оттаять, и растворенный фосфор поступал не только с поверхности, но и из оттаявшего слоя почвы.
Таким образом, изучение выноса фосфора с твердым стоком показало, что, в целом, с наносами выносится до 85-90 % от всего общего фосфора. Согласно установленной зависимости смыва почвы от величины поверхностного стока и агрофона, наибольшая его величина при слое стока 200 мм/га наблюдалась на зяби - около 9,0 т/га, наименьшая - на травах, где она при стоке 150-200 мм /га составляла - 150-180 кг/га (рис. 8). Автором также подтвержден факт, что почва, скрепленная корневой системой растений (озимь, травы) обладает большей противоэрозионной устойчивостью, чем почва, разрыхленная осенней вспашкой. Кроме того, была получена зависимость увеличения выноса фосфора по мере увеличения величины смыва самой почвы (рис.9).
А -трава ■-ошмь ^^-чябь
Рис. 8. Зависимость смыва почвы от агрономического фона и стока
/Ч -трава Ц-о!имь О* зябь
Рис. 9. Зависимость выноса общего фосфора от твердого стока
Анализ графика рис. 9 показал, наибольший вынос фосфора наблюдается на зяби - 4,0-4,5 кгР/га, на озимых не превышает 1,5 кгР/га, а на травах составляет 0,12 кгР/га, что свидетельствует о противоэрозионной роли трав в современном севообороте.
Автором также проведен ряд исследований, с целью изучения влияния внесения удобрений на концентрацию и соотношение форм фосфора в почвенном растворе пахотных почв и жидкой фазе поверхностного стока, а также влияния удобрений на распределение подвижных фосфатов по профилю почвы. Результаты исследований отображены на рис 10.
....................И.....................
до внесения X
после внесения 2
перед снеготаянием
—♦—Запасминерального фосфора (Гмин), мг/100г -в--Концентрация в почвенном растворе, Рмнн —а! - Концентрация в почвенном растворе, Роищ Рис. 10. Содержание фосфора в почве (мг/л) в твердой и жидкой фазах почвы
Пахотные почвы до внесения минеральных удобрений в почвенном растворе фосфора в минеральной форме практически не содержали, в твердой фазе почвы в сорбированном состоянии он присутствовал. После внесения удобрений, в почвенном растворе самых верхних слоев почвы, отмечено образование высоких концентраций фосфора в минеральной форме. За осенний и зимний период, вследствие взаимодействия фосфатов удобрений с компонентами почвы, немного уменьшился запас подвижных фосфатов в минеральной форме в твердой фазе почвы, однако минеральная форма осталась преобладающей.
В пахотных почвах, куда не вносились удобрения, концентрация фосфора в почвенном растворе была почти одинакова, с почвами под многолетними травами, но в растворе всегда присутствует фосфор в минеральной форме. В результате внесения удобрений запас подвижного минерального фосфора в твердой фазе почвы увеличивается, при этом и в почвенном растворе, и в жидком поверхностном стоке с этих почв концентрация фосфора формируется за счет его минеральной формы - Рмин, составляющей 90-95% Робщ.
Миграция фосфора в ландшафтах, не подвергнутых антропогенному воздействию, происходит с внутрипочвенным и поверхностным стоком, преимущественно в жидкой его фазе, в форме водорастворимых комплексных соединений с органическими и минеральными веществами почвы. Миграция фосфора в форме фосфатного иона в этих ландшафтах практически не происходит. Любая распашка территории, особенно неправильная, водосборов озер восточного Зауралья, вызывая процесс эрозии почв (особенно водосбор оз. Буташ), способствует увеличению миграции фосфора в твердой фазе поверхностного стока. Это создает условия для миграции фосфора в форме фосфатного иона. Так, например, распашка территорий и применение минеральных удобрений с середины 70-х годов на полях сельхозпредприятий привела к увеличению запасов рыхлосвязанных фосфатов в почве, в почвенном растворе и, как следствие,
к увеличению содержания фосфора в форме фосфатного иона в поверхностном стоке.
Таким образом, любая распашка территорий и применение минеральных удобрений приводят к изменению форм миграции фосфора. Как следствие, в малых бессточных озерах доля подвижных минеральных форм фосфора в легкодоступной для водных организмов форме, значительно возрастает. В конечном итоге это приводит к повышению уровня биопродуктивности озер Зауралья, их интенсивному зарастанию.
Следовательно, агрономический фон водосборов озер, формируемый под воздействием приемов современного земледелия определяет поверхностный, твердый, почвенный сток, и является инструментом разработки эффективных восстановительных мероприятий на зарастающих водоемах.
В заключении приведены основные выводы и результаты, полученные в ходе проделанной работы:
1. Основными естественными факторами зарастания озер восточного Зауралья являются морфологические и морфометрические особенности озер в совокупности с физико-географическими условиями и гидрологическим режимом.
2. Для водоемов восточного Зауралья характерно резкое внутригодо-вое колебание уровня воды. Основными источниками питания этих озер является поверхностный сток, максимум которого наблюдается в весенний период.
3. Понижение уровня озер приводит к процессам сплавинообразова-ния и торфонакопления и постепенному заболачиванию, за счет отложения на дне растительных остатков из сообщества погруженных растений и растений с плавающими листьями. При поднятии уровня озер наблюдается повышение содержания растворенных органических веществ, неудовлетворительный газовый режим, являющиеся следствием гниения лиственных пород зоны затопления.
4. Характер грунтов литорали благоприятствует распространению водных растений по акватории озер. Отсутствие каменистого грунта, наличие песчаных и иловых отложений, богатых органикой, способствует развитию как макрофитов, так и других гидрофитов, в результате чего площадь зарастания озер увеличивается, повышается биопродуктивность водоемов.
5. Для озер восточного Зауралья характерна высокая продуктивность макрофитов с большим удельным весом фитомассы воздушно-водных и погруженных растений. Для макрофитов этой территории характерны следующие особенности: малое число сообществ, менее сложное строение, по сравнению с озерами южной тайги Зауралья. Флора гидрофитов характеризуется большим разнообразием гелофитов, и значительностью занимаемых ими площадей. Перемешивание гелофитной растительности (камыш, рогоз, тростник) с мезо-фильной и гигрофильной (разнотравье), приводит к замещению флоры озера на флору суши. Это приводит к ухудшению качества воды, возрастанию рН, и увеличению концентрация загрязняющих веществ.
6. Зарастание малых бессточных озер восточного Зауралья зависит от ландшафтной структуры их водосборов. Ведущим антропогенным фактором,
влияющим на процесс зарастания, является вынос биогенных веществ с водосборов озер. Он в значительной степени зависит от агрономического фона и состояния поверхностного слоя почвенного покрова
7. На процесс зарастания бессточных озёр восточного Зауралья значительное влияние оказывает несоблюдение правил агротехники и использования минеральных удобрений на водосборных площадях. Преобразование водосборов озер восточного Зауралья приводит к изменению величины поверхностного стока, выноса органических и других загрязняющих веществ, и, как следствие, к изменению форм миграции фосфора в акваторию водоемов. Под влиянием вод поступающих с водосборных площадей озер происходит изменение качественного состава озерных вод и их динамики. Экосистемы водоемов развиваются в направлении высокотрофного типа.
Дальнейшие исследования процесса зарастания озер восточного Зауралья должны быть направлены на более углубленное изучение антропогенного воздействия на водоемы и их водосборы в условиях изменяющегося климата.
III. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
1. Малаев, A.B. Динамика зарастания высшей водной растительностью (ВВР) малых озер юго-восточного Зауралья [Текст] / A.B. Малаев // Вестник Челябинского Государственного Педагогического Университета. Серия 4. Естественные науки. Челябинск : 2005. - №7. - С.284 - 291. (0,43 п.л.)
2. Малаев, A.B. Антропогенез - как фактор эвтрофирования озерных экосистем [Текст] / A.B. Малаев // «Проблемы экологии, экологического образования и просвещения в Челябинской области». - Челябинск, 2001. - С.79 - 80. (0,12 п.л.).
3. Малаев, A.B. Изучение понятия «Эвтрофикация» в период комплексной полевой практики со студентами географами [Текст] / A.B. Малаев, Г.И. Пуртова // «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» ч. II. Челябинск : ЧГПУ, 2001. - С. 133 - 134. (0,08/0,04 п.л.)
4. Малаев, A.B. Рекогносцировочное обследование территории юго-восточного района Челябинской области [Текст] / A.B. Малаев // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2001 год. - Челябинск : ЧГПУ, 2002. - С.88 - 90. (0,12 п.л.)
5. Малаев, A.B. Влияние рекреационной нагрузки на процесс эвтрофирования озер Зауралья [Текст] / A.B. Малаев // «Проблемы экологии и экологического образования и просвещения в Челябинской области». - Челябинск, 2002.-С.149- 150. (0,12 п.л.)
6. Малаев, A.B. Экологическое состояние озер Южного Зауралья на современном этапе их развития [Текст] / A.B. Малаев, М, А. Андреева // «Экология и научно-технический прогресс». - Пермь, 2003. - С.75 - 78. (0,2/0,1 п.л.)
7. Малаев, A.B. Роль биогенных элементов в процессах эвтрофирования озер Зауралья [Текст] / A.B. Малаев // «Проблемы экологии, экологического образования и просвещения в Челябинской области». Челябинск, 2003. - С.54 - 55. (0,12 п.л.)
8. Малаев, A.B. Условия формирования стока озер Зауралья и его влияние на процесс эвтрофирования [Текст] / A.B. Малаев // Материалы конференции по итогам НИР преподавателей, сотрудников и аспирантов ЧГПУ за 2002 год. - Челябинск : ЧГПУ, 2003. - С.237 - 240. (0,25 п.л.)
9. Малаев, A.B. Влияние антропогенных факторов на процесс зарастания малых озер юго-восточных районов Челябинской области [Текст] / A.B. Малаев // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2003 год. - Челябинск : ЧГПУ, 2004. - С.414 -417. (0,25 п.л.)
10. Малаев, A.B. Влияние процессов эвтрофирования на гидрохимический режим озер [Текст] / A.B. Малаев // «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий». - Челябинск : ЧГПУ, 2004. - С.84 - 88. (0,31 п.л.)
11. Малаев, A.B. Проблема зарастания озер Восточного Зауралья и пути их восстановления [Текст] / A.B. Малаев // Материалы научно-исследовательских работ аспирантов. - Челябинск : ЮУрГУ, 2003. - С.45 - 46. (0,12 п.л.)
12. Малаев, A.B. Геоэкология малых озер Зауралья и ее изменение под влиянием природных и антропогенных факторов [Текст] / А. В. Малаев // Геоэкология и природопользование. Труды XII съезда Русского географического общества Т. 4. - СПб.: 2005. - С.188 - 193. (0,37 п.л.)
13. Малаев, A.B. Сельскохозяйственное загрязнение водоемов малых озер юго-восточного Зауралья [Текст] / A.B. Малаев // «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий». - Челябинск, 2006. - С.79 - 81. (0,18 п.л.)
14. Малаев, A.B. Влияние ландшафтной структуры водосборов озер юго-восточного Зауралья на вынос биогенных веществ в водоемы [Текст] / A.B. Малаев // «Региональные эколого-географические исследования и инновационные процессы в образовании». - Екатеринбург, 2006. -Ч. 1. - С.121 - 124. (0,25 п.л.)
15. Малаев, A.B. Организация и проведение восстановительных работ на зарастающих озерах лесостепного Зауралья - источников питьевого водоснабжения [Текст] / A.B. Малаев // «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» - Челябинск: ЧГПУ, 2008. С.72 - 74. (0,18 п.л.)
16. Малаев, A.B., Гидроэкологический и градостроительный подходы при создании схем территориального планирования муниципальных образований с каскадом водохранилищ [Текст] / A.B. Бобылев, A.B. Малаев, Н.С. Раска-зова // Вестник Южно-Уральского Государственного Университета. Серия Строительство и архитектура. Выпуск 8. - №16 (149), июнь, 2009. - С. 15-19. (0,31/0,1 п.л.)
17. Малаев, A.B. Озера Челябинской области [Электронный ресурс] / Н.С. Рассказова, A.B. Малаев // Свидетельство государственной регистрации базы данных №2009620416. - Москва, Роспатент, 2009.
Подписано в печать 03.11.2009 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ № 1371.
Отпечатано в ООО «Издательство "ЛЕМА"»
199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д.24, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_Iema@mail.ru http://www.lemaprint.ru
Содержание диссертации, кандидата географических наук, Малаев, Александр Владимирович
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАРАСТАНИЯ ОЗЕР И ХАРАК- 10 ТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1 Обзор исследований экологии зарастающих озер и путей их 10 восстановления
1.2 Краткий обзор исследований зарастания озер восточного Зауралья
1.3 Характеристика исходных данных и основных полевых методов 17 исследований
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ЛАНДШАФТО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ 23 НА ПРОЦЕСС ЗАРАСТАНИЯ ОЗЕР ВОСТОЧНОГО ЗАУРАЛЬЯ
2.1 Краткая характеристика ландшафто-образующих факторов
2.2 Структура озерных водосборов Зауралья и ее влияние на 29 зарастание озер
2.3 Геохимическая характеристика почв восточного Зауралья и ее 35 влияние на зарастание озер
2.4.Условия формирования поверхностного стока на водосборных 43 площадях озер восточного Зауралья
ГЛАВА 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАРАСТАНИЯ ОЗЕР
3.1 Определение морфометрических характеристик водоемов 48 восточного Зауралья
3.2 Исследование рельефа дна и характера грунта
3.3 Химический состав и прозрачность воды озер восточного Зауралья
3.4 Термический режим и промерзание водоемов восточногоЗауралья
3.5 Исследования колебаний уровней воды в озерах восточного 75 Зауралья и их влияние на зарастание озер
ГЛАВА 4. ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАРАСТА- 85 ЮЩИХ ОЗЕР
4.1 Методика определения продукционных особенностей высшей 85 водной растительности
4.2 Фитопланктон и динамика его биомассы
4.3 Видовой состав и продуктивность зоопланктона
ГЛАВА 5. РОЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОЗЁР ВОСТОЧНОГО ЗАУРАЛЬЯ В
ИХ ЗАРАСТАНИИ
5.1 Понятие загрязнения озер. Виды загрязнений озер восточного 108 Зауралья
5.2 Изучение выноса биогенных и органических веществ с 118 поверхности водосборов озер восточного Зауралья (на примере оз. Буташ)
5.3 Химическое загрязнение водоемов восточного Зауралья и их 125 следствия в результате сельскохозяйственной деятельности
5.4 Оценка экологического состояния озер
5.5 Мероприятия по восстановлению экосистем озер восточного 138 Зауралья
Проект восстановления зарастающих малых озер восточного Зауралья 145 (на примере оз. Буташ)
ВЫВОДЫ
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Влияние естественных и антропогенных факторов на зарастание малых бессточных озер восточного Зауралья"
Процессы зарастания водоемов в настоящее время приобрели заметное ускорение. Повсеместное зарастание водоемов умеренных широт связанное с массовым развитием высшей водной растительности (Сиренко, Гавриленко, 1978), стало глобальным явлением, и обусловлено не только увеличивающимся антропогенным воздействием непосредственно на водные экосистемы и их водосборные бассейны, но и ускорением темпов естественного зарастания вследствие неблагоприятного гидрологического режима, изменением климатических характеристик. Типичный ход сукцессии (последовательной закономерной ритмики изменений доминирующих видов в биоценозах) в озерах восточного Зауралья - это переход от стадии мезотрофии (средние питательные условия в водоеме, характерно равенство процессов продукции и деструкции) в эвтроф-ное состояние (богатые питательные условия в водоеме, характерно преобладание процессов продукции над деструкцией). В озерах восточного Зауралья, скорость зарастания существенно увеличивается как за счет природных, так и антропогенных факторов. Следовательно, для управления процессом зарастания в современных экологических условиях, необходимо знать, как природные и антропогенные факторы влияют на этот процесс, и в будущем регулировать процесс зарастания именно через изменение основных факторов.
Зарастание приводит к ухудшению санитарного состояния водоемов, а часто и к полной их гибели (Хендерсен-Селлерс, Маркленд, 1990). Особую актуальность проблема изучения процесса зарастания озер и их «восстановления» -комплекса как внешних (на водосборе), так и внутренних (в озере) мер (БсжЬе^, 1987) - приобретает для Челябинской области, в условиях крайне недостаточной обеспеченности чистой питьевой водой. Территория восточного Зауралья, на которой проводились исследования, в свою очередь, является одной из вододефицитных в области. Единственными источниками водоснабжения этой территории служат малые бессточные озера (Болыиеникольское, Буташ, Жестки, Лебяжье, Медиак, Половинное и др.). Запасы подземных вод незначительные.
Особенностью исследуемой территории является её недостаточное увлажнение (Кувд - 0,4) по сравнению с остальной территорией области (Кувл 0,6 -0,8) (Природа .,2001), что способствуют образованию в этом районе засух. Территория восточного Зауралья по степени засушливости является соизмеримой с южными районами Зауралья, что связано с преобладанием восточной формы атмосферной циркуляции (Е). Засушливая погода приводит к обмелению и усыханию озер. За последнее столетие на этой территории исчезновение водоемов прогрессирует. Кроме того, в связи с отсутствием на исследуемой территории крупных речных систем, озера принимают на себя всю хозяйственную и рекреационную нагрузку. Из-за отсутствия во многих хозяйствах централизованного водопровода потребление воды в хозяйственных целях ежегодно увеличивается.
Хозяйственная деятельность человека (распашка земель, строительство дорог, животноводческие фермы, сведение лесов) затронула как водосборные бассейны, так и сами водоемы (рекреация, рыборазведение и др.). Это вмешательство, в первую очередь, изменило абиотические элементы озерной экосистемы (морфометрические характеристики, гидрохимический и гидрологический режимы озера), которые, в свою очередь, привели к изменениям условий жизнедеятельности гидробионтов.
При антропогенном воздействии нарушается естественное равновесие между биотическими и абиотическими элементами экосистемы, что приводит к заилению и зарастанию озер. В водной массе озер увеличивается количество фитопланктона, значительно ухудшающего качество озерной воды, в результате теряется их значение как источников чистой воды. В естественных условиях гидробионты обеспечивают сбалансированность биологического круговорота и самоочищение экосистемы. Следовательно, одной из важнейших задач исследования является изучение роли антропогенных факторов в ухудшении экологического состояния малых бессточных озер восточного Зауралья и их водосборов.
В течение последних 35 лет на кафедре географии ЧГПУ, под руководством профессора, доктора географических наук М.А. Андреевой, проводились научно-исследовательские работы по изучению озерных экосистем Южного Урала, их эволюции и современного состояния, формирующегося под влиянием природных и антропогенных факторов. Однако, процессы, определяющие скорость зарастания малых бессточных озер восточного Зауралья до сих пор изучены слабо, что не позволяет разработать для них эффективные эколого-восстановительные мероприятия.
Для решения этой проблемы были проведены комплексные полевые исследования на 6 малых бессточных озерах восточного Зауралья. В связи с тем что, озера восточного Зауралья, в своем большинстве имеют сходные морфологические и морфометрические показатели, геохимический состав почвенного покрова, гидробиологические параметры и др., основные материалоемкие исследования проводились выборочно, а выводы распространялись с использованием метода аналогии, на озера, не охваченные данными исследованиями.
Целью работы явилось установление ведущих региональных естественных и антропогенных факторов зарастания малых бессточных озер восточного Зауралья и разработка восстановительных мероприятий.
Объектом исследования в работе являются малые бессточные озера восточного Зауралья и их водосборные площади.
Предмет исследования - естественные и антропогенные факторы, приводящие к зарастанию малых бессточных озер восточного Зауралья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: • Изучить морфологические и морфометрические характеристики озер восточного Зауралья и выявить их особенности. Определить влияние морфологических и морфометрических особенностей озерных котловин на степень их зарастания.
• Исследовать ландшафтную структуру водосборов озерных экосистем восточного Зауралья и выявить антропогенные факторы, оказывающие наибольшее влияние на гидрологический режим озер, гидрохимический состав и гидробиологические особенности водной массы озер.
• Изучить влияние агрономического фона водосборов озер на миграцию биогенных веществ. Установить закономерности влияния антропогенных факторов на зарастание озер.
• На основании выявленных закономерностей, морфологических и морфо-метрических особенностей, разработать рекомендации по восстановлению экосистем озер восточного Зауралья.
Научная новизна и теоретическая значимость: В диссертационной работе впервые дана комплексная характеристика озерных экосистем восточного Зауралья, в том числе характеристика их современного экологического состояния. На примере малых бессточных озер восточного Зауралья, рассмотрены природные и изучены антропогенные факторы, влияющие на процесс зарастания и его динамику. Установлена степень влияния этих факторов на процесс зарастания малых озер. Дана прогностическая оценка состояния изученных водоемов, разработаны практические мероприятия по охране и восстановлению малых бессточных озер восточного Зауралья.
Личный вклад автора и практическая значимость исследований:
1. Определены ведущие антропогенные факторы зарастания малых озер восточного Зауралья, а также степень влияния антропогенных водосборных площадей бессточных озер восточного Зауралья на процесс их зарастания.
2. Разработаны практические природоохранные мероприятия по рациональному использованию природных ресурсов малых бессточных озер восточного Зауралья.
3. По материалам исследования составлена серия карт (батиметрия озер, профили озер и площадь зарастания) и научные отчеты для охотничьего хозяйства «Буташ».
Кроме того, результаты исследований и накопленный материал могут быть использованы для территорий неблагополучных с экологической точки зрения в пределах водосборных бассейнов озер, с целью разработки восстановительных мероприятий на водосборах.
Материалы исследований используются для преподавания спецкурса «Рациональное природопользование». Отдельные результаты вошли в электронную базу данных №2009620416 «Озера Челябинской области» (свидетельство Роспатент, 2009).
Апробация работы.
Основные положения работы обсуждены и положительно оценены на ежегодных конференциях по итогам научно-исследовательских работ преподавателей, студентов и аспирантов Челябинского государственного педагогического университета (г. Челябинск, 2001-2009 гг.); на II Международной научно-практической конференции «Экология и научно-технический прогресс» (г. Пермь, 2003 г.); на Региональной научно-практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» (г. Челябинск, 2004, 2006, 2008 гг.); на V, VI, VII Региональных научно-практических конференциях «Проблемы экологии и экологического образования и просвещения в Челябинской области» (г. Челябинск, 2001-2003 гг.); на XII съезде Русского географического общества «Геоэкология и природопользование» (Санкт-Петербург, 2005); на Всероссийской научно-практической конференции «Региональные эколого-географические исследования и инновационные процессы в образовании» (Екатеринбург, 2006); на II Международной научно-практической конференции «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов» (Пермь, 2009).
Исследования выполнены при поддержке гранта Министерства образования РФ Правительства Челябинской области № 38/М03.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, одна в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (188 наименований, из них 16 - на иностранном языке). Диссертация содержит 33 рисунка, 30 таблиц.
Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Малаев, Александр Владимирович
Основные результаты выполненных исследований сводятся к следующему:
1. Основными естественными факторами зарастания озер восточного Зауралья являются морфологические и морфометрические характеристики озер (форма котловин, малая глубина и ее классическое распределение, бес-сточность, низкий показатель удельного водосбора, водообмена и изре-занности береговой линии, большой коэффициент открытости,), засушливость территории, связанная с преобладанием восточной формы атмосферной циркуляции и особенности гидрологического режима, связанные с бессточностью озер.
При исходных морфометрических и морфологических характеристиках, эти водоемы подвержены процессу зарастания больше, чем например, озера восточных склонов Южного Урала.
2. Зарастание малых бессточных озер восточного Зауралья зависит от ландшафтной структуры их водосборов. Автором установлено, что на большинстве исследованных водосборных площадях доминирующая роль принадлежит автоморфным урочищам водораздельных равнин и урочищам склоновых поверхностей. В процессе химического и физического выветривания с урочищ водораздельных и склоновых поверхностей водосборов выносятся химические элементы (натрий, магний), а также органические вещества (фосфор и азот).
3. Автором установлено, что ведущим антропогенным фактором, влияющим на процесс зарастания, является вынос биогенных веществ с сельскохозяйственных угодий, животноводческих ферм, расположенных на водосборах озер. Он в значительной степени зависит от агрономического фона и состояния поверхностного слоя почвенного покрова. Почвенный покров на водосборах, находящийся под естественными угодьями и сельскохозяйственными полями имеет более высокую водопроницаемость, чем почвы, на которых идет интенсивный выпас скота или сельхозработы. Поэтому, поверхностный сток наряду с инфильтрацией в значительной степени определяет вынос органических и биогенных веществ с водосборов в акваторию озер.
4. Выявлено, что воды местного стока, формирующиеся на водораздельных пространствах, являются основными источниками питания. Максимальный сток отмечается в весенний период. Для водоемов характерно резкое внутригодовое колебание уровня воды, в годы при минимальных уровнях нижняя граница распространения водных растений проходит намного выше, чем в годы с высоким уровнем, следовательно, сообщества погруженных растений и растений с плавающими листьями частично гибнут.
5. Установлено, что при понижениях уровня озер сообщества прибрежно-водной растительности встречаются на сухопутных участках озер, наблюдается процесс сплавинообразования и торфонакопления. Происходит медленное заболачивание малых озер восточного Зауралья, за счет постоянного отложения на дне растительных остатков. Отмечается гниение лиственных пород деревьев, попавших в зону затопления в годы с высоким уровнем.воды, что приводит к повышению содержания растворенных органических веществ, неудовлетворительному газовому режиму.
6. Характер грунтов литорали благоприятствует распространению водных растений по акватории озер. Отсутствие каменистого грунта, наличие песчаных и иловых отложений, богатых органикой, способствует развитию как макрофитов, так и других гидрофитов, в результате чего площадь зарастания озер увеличивается, повышается биопродуктивность водоемов.
7. Макрофиты в озерах восточного Зауралья образуют небольшое число сообществ, имеющих менее сложное строение, чем, например, в озерах южной тайги. Характер их распределения несложный, отмечается повсеместно высокая продуктивность, с большим удельным весом фитомассы воздушно-водных и погруженных растений. На флористический состав озер оказывает влияние степень солености воды. Так, с увеличением минерализации уменьшается и число видов водных растений. Флора гидрофитов характеризуется большим разнообразием гелофитов, занимаемая ими площадь значительна. Гелофитная растительность (камыш, рогоз, тростник) перемешивается с мезофильной и гигрофильной (разнотравье), т.е. флора озера замещается флорой суши, в свою очередь качество воды ухудшается, возрастает рН, концентрация биогенных и органических веществ.
8. На процесс зарастания бессточных озёр восточного Зауралья значительное влияние оказывает несоблюдение правил агротехники и использования минеральных удобрений на водосборных площадях. Автором установлено, что преобразование водосборов озер восточного Зауралья приводит к изменению величины поверхностного стока, выноса биогенных и других загрязняющих веществ. Процесс распашки водосборных площадей для сельскохозяйственных целей приводит к увеличению выноса фосфатов и, как установлено автором, изменению форм миграции фосфора в акваторию водоемов. Антропогенный фактор влияет на увеличение первичной продукции водоема и связанное с этим изменение ряда режимных характеристик.
9. Под влиянием вод поступающих с водосборных площадей озер происходит изменение качественного состава озерных вод и их динамики. Экосистемы водоемов развиваются в направлении высокотрофного типа. Таким образом, мелководность озерных котловин, поступление загрязняющих и органических веществ непосредственно с водосбора, способствует развитию высшей водной растительности при одновременном массовом развитии фитопланктона. Это характеризует экосистемы малых озер восточного Зауралья как слабоустойчивые.
На основе выполненных исследований автором разработаны восстановительные мероприятия, направленные на улучшение экологического состояния малых озер восточного Зауралья.
Дальнейшие исследования процессов зарастания озер восточного Зауралья должны быть направлены на более углубленное его изучение, особенно в условиях антропогенного воздействия, а также выявлению его связи с природными факторами.
Автор надеется, что результаты работы будут использованы другими исследователями и найдут дальнейшее применение для решения задач по выявлению новых направлений восстановления экосистем зарастающих озер.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Малаев, Александр Владимирович, Челябинск
1. Алекин, O.A. Основы гидрохимии Текст. / O.A. Алекин. - JL: Гидроме-теоиздат, 1953. - 296 с.
2. Аленицын, В.Д. Очерк Троицко-Челябинских озер и их ихтиологической фауны Текст. / В.Д. Аленицын // Тр. С.-Петербургского общества естествоиспытателей. -1874. Т. 5. - Вып. 1. - С. 12-46.
3. Алябина, Г.А. Изменение в системе «водосбор озеро» под влиянием антропогенного фактора Текст. / Г. А. Алябина. - Л., 1983. - С. 18-39.
4. Андреева, М.А. Морфология озерных котловин Южного Урала и Зауралья Текст. / М.А. Андреева // Доклады краеведческой конференции. Челябинск, 1966. -Вып. 2.
5. Андреева, М.А. Озера Среднего и Южного Урала Текст. / М.А. Андреева. Челябинск: ЮУКИ, 1973. - 273 с.
6. Андреева, М.А. Рассказова Н.С. Многолетние колебания речного стока на Южном Урале Текст. / М.А. Андреева, Н.С. Рассказова // Многолетние колебания гидрометеорологического режима Южного Урала: Межвузовский сб. науч. тр. Челябинск, 1986. - С. 3 - 26.
7. Аносова, Л. С. Охрана окружающей среды и рациональное использование водных ресурсов Текст. / Л.С. Аносова. Рига, 1980. - С. 79-83.
8. Антропогенное евтрофирование озер Текст. М.: Наука, АН СССР, 1976. -119 с.
9. Антропогенное изменение экосистем малых озер Текст. СПб., 1991. - Кн. 1, 2.—394 с.
10. Антропогенный фактор в развитии озер Текст. М.: Наука, 1967. - 142 с.
11. Афанасьева, Т.В. Почвы СССР Текст. / Т.В. Афанасьева. -М.: Мысль, 1979. -380 с.
12. Балушкина, Е.В. Зависимость между длиной и массой тела у планктонных животных Текст. / Е.В. Балуппсина, Г.Г. Винберг // Экспериментальные и полевыеисследования биологических основ продуктивности озер. Д., 1979. - С. 58-72.
13. Башенина, Н.В. Происхождение рельефа Южного Урала Текст. / Н.В. Башени-на. М., 1948.-232 с.
14. Башенина, Н.В. Палеография и четвертичная история формирования рельефа рыхлых отложений Южного Урала Текст. / Н.В. Башенина // Материалы совещания по изучению четвертичного периода. М., 1961. - Т. 3. - С. 408-414.
15. Башкин, В.Н. Круговорот и баланс азота в системе почва-удобрение-растениевода Текст. / В.Н. Башкин. М., 1979. - С. 294-296.
16. Баярунас, В.В. Осадконакопление в некоторых зарегулированных озерах Литвы Текст. / В.В. Баярунас // Методы исследования озерных отложений в палеоэкологических и палеоклиматических аспектах. Вильнюс, 1986. -С. 77-78.
17. Богословский, Б.Б. Озероведение Текст. / Б.Б. Богословский. Л.: Гидрометео-издат, 1960. - 335 с.
18. Бондаренко, Н.В. Озера, их флора и фауна Текст. / Н.В. Бондаренко, С.К. Осипов // Ильменский заповедник, Челябинск: Челябгиз, 1940. С. 125-142.
19. Борисевич, Д.В. Рельеф и геологическое строение Текст. / Д.В. Борисевич // Урал и Предуралье. М., 1968. - С. 19-81.
20. Буданов, Н.Д. Гидрогеология Урала Текст. / Н.Д. Буданов. М.: Наука, 1964. -243 с.
21. Быков, В.Д. Сток рек Урала Текст. / В.Д. Быков. М.: МГУ, 1963. - 143 с.
22. Вангенгейм, Г .Я. О зональных индексах атмосферной циркуляции Текст. / Г.Я. Вангенгейм // Проблемы Арктики. JL, 1959. - Вып.7.
23. Валлентайм, Д. Восстановление озерных вод Канады Текст. / Д. Валлентайм // Наука и человечество. М., 1978. - С. 123-134.
24. Валяшко, М.Г. Закономерности формирования химического состава природных вод Текст. /М.Г. Валяшко. М, 1981. - 245 с.
25. Васильев, Ю.С. Использование водоемов и рек в целях рекреации Текст. / Ю.С. Васильев, В. А. Кукушкин. JL, 1988. - 230 с.
26. Васильчиков, А.П. Биологический метод охраны водоемов Урала от животноводческих стоков КРС Текст. / А.П. Васильчиков, Г.В. Бердышев, В.В. Бонда-ренко // Проблемы рационального использования водных ресурсов малых рек-Казань, 1981.-С. 144-145.
27. Великорецкая, И.И. О ландшафтной структуре водосборов малых озер Текст. / И.И. Великорецкая // Теоретические и прикладные проблемы ландшафтоведения: Тез. Докл. Л., 1988. С. 44-46.
28. Вербицкая, Н.П. Четвертичные отложения Урала Текст. / Н.П. Вербицкая // Хронология и климат четвертичного периода. Москва, 1960. - С. 137-148.
29. Верещагин, Г.Ю. Методы морфометрических исследований озер Текст. / Г.Ю. Верещагин // Труды Олонецкой научной экспедиции, Ч. 2. География. JL, 1930.
30. Винберг, Г.Г. Биологическая продуктивность эвтрофного озера Текст. / Г.Г. Винберг. М.: Наука, 1970. - 200 с.
31. Винберг, Г.Г. Методы определения продукции водных животных: методическое руководство и материалы Текст. / Г.Г. Винберг. Минск, 1968. - 243 с.
32. Владимиров, А.М. Экологические аспекты использования и охраны водных ресурсов (воды суши) Текст. / А.М. Владимиров, В.Г.Орлов, В.М. Сакович. -СПб., 1997.-126 с.
33. Водные экосистемы Урала, их охрана и рациональное использование Текст. / Информационные материалы//Свердловск, 1989. 156 с.
34. Восстановление экосистем малых озер Текст. /- СПб., 1994. 144с.
35. Временные методические указания по прогнозированию состояния фитопланктона в малых водохранилищах и проточных озерах Южного Урала Текст. -Челябинск: ЮжУралВНИИОРХ, 1985. 30 с.
36. Гайгалис, К. Зарастание малых водохранилищ Среднелитовской низменности и борьба с ним Текст. / К. Гайгалис, И. Гайжаускане, П. Милюс // Проблемы рационального использования водных ресурсов малых рек. Казань, 1981. - С. 162-163.
37. Герасимов, И.П. Основные черты геоморфологии Среднего и Южного Урала в палеографическом освещении Текст. / И.П. Герасимов // Труды Института географии АН СССР, 1948. Вып. 42. - С. 5-36.
38. Гирс, A.A. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгосрочные гидрометеорологические прогнозы Текст. / A.A. Гире. JL: Гид-рометеоиздат, 1971. - 268 с.
39. Глазачева, Л.И. Опыт анализа уровенного режима озер Латвийской ССР в связи с хозяйственным их использованием Текст. / Л.И. Глазачева. Деп. ЛатИНТИ. 24.03 1975 г. № 4-Д. - Рига, 1974. - С. 125.
40. Глазовская, М.А. Геохимия ландшафта и поиски полезных ископаемых на Южном Урале Текст. / М.А. Глазовская, A.A. Макунина, И.А. Павленко и др. М., 1961.-182 с.
41. Глушков, В.Г. Измерения без инструментов Текст. / В.Г. Глушков. Л.: ГГИ, 1930.-20 с.
42. Голлербах, М.М. Среди природы Текст. / М.М. Голлербах. 1951. - Вып. ЪЛ. -С. 3-176.
43. Голубева, И.Д. Динамика фитоценозов мелководной зоны Волжско-Камского плеса Куйбышевского водохранилища Текст. / И.Д. Голубева // Тез. докл. П Всесоюз. конф. по высшим водн. и прибр.-водн. растениям. Борок, 1988. - С. 74-75.
44. Горновский, К.В. Водная растительность озер Б. Миассово и Б. Таткуль Текст. /
45. K.B. Горновский // Тр. Ильменского гос. заповед. Свердловск, 1961. - Вып. 8. -С. 57-84.
46. Горюнова, C.B. Водоросли продуценты токсических веществ. Текст. / C.B. Горюнова, Н.С. Демина. - М., 1974. - 237 с.
47. Григорьев, C.B. Некоторые особенности водохранилищ озерного типа Карелии Текст. / C.B. Григорьев // Биол. внутр. водоемов Прибалтики. M.; JL, 1962. - С. 252-256.
48. Гусева, К.А. Факторы, обуславливающие развитие фитопланктона в водоеме Текст. / К.А. Гусева / Первичная продукция морей и внутренних вод. Минск, 1961.-С 301-307.
49. Дексбах, Н.К. Гидробиологическая характеристика озер Хомутининской группы Челябинской области Текст. / Н.К. Дексбах // Тр. Свердл. с.-х. ин-та. — Свердловск, 1958. Т. 4 - С. 133-134.
50. Добровольский, В.В. География почв с основами почвоведения Текст. / В.В. Добровольский. М., 1976. - 288 с.
51. Драбкова, В.Г. Озеро и его водосбор единая природная система Текст. / В.Г. Драбкова, И.Н. Сорокин. - Л., 1979. - 196 с.
52. Драбкова, В.Г. Зональные изменение интенсивности микробиологических процессов в озерах Текст. / В.Г. Драбкова. Л, 1981. - 212 с.
53. Жариков, С.С. Озера, реки и грунтовые воды Ильменского заповедника Текст. / С.С. Жариков // Архив Ильменского гос. заповед. Опись 2, д. № 150. - 1951. -206 с.
54. Зернов, С.А. Общая гидробиология Текст. / С.А. Зернов. М-Л, 1949. - 588 с.
55. Зиняхина, И.К. Поверхности выравнивания и коры выветривания Южного Урала Текст. / И.К. Зиняхина, Ю.Л. Кисарев, А.П. Рождественский // Геоморфология и палеогеография. Л., 1975. - С. 45-47.
56. Иванов, H.H. Мировая карта испаряемости Текст. / H.H. Иванов. Л.: Гидроме-теоиздат, 1957. 39 с.
57. Иванов, П.В. Классификация озер мира по величине и средней глубине Текст. /
58. П.В. Иванов // Бюллетень ЛГУ, 1948. № 21. - С. 78-90.
59. Ивлев, B.C. Влияние тростниковых зарослей на биологию и химический режим водоемов Текст. / B.C. Ивлев // Тр. Всесоюзного гидробиол. об-ва. 1950. Т.2 - С. 79 - 102.
60. Изменение в системе водосбор озеро под влиянием антропогенного фактора Текст. / Под ред. Сорокина И.Н. - Л.: Наука, 1983. - 240 с.
61. Изменение структуры экосистем озер в условиях возрастающей биогенной нагрузки Текст. /- Л, 1988. 312 с.
62. Исаченко, А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование Текст. / А.Г. Исаченко. М., 1991. - 365 с.
63. Катанская, В.М. Методика исследований высшей водной растительности Текст. / В.М. Катанская // Жизнь пресных вод. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1956. -Т.4.-4.1.-С. 166-182.
64. Катанская, В.М. Зарастание пруда Поливного в различные по водности годы Текст. / В.М. Катанская // Озера семиаридной зоны СССР. Л., 1970. - С. 232252.
65. Катанская, В.М. Водная растительность озер равнинного Казахстана в связи с внутривековой изменчивостью их состояния Текст. / В.М. Катанская // Озера Казахстана и Киргизии и их история. Л, 1975. - С. 216-228.
66. Катанская, В.М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР Текст. /В.М. Катанская. Л: Наука, 1981. -187 с.
67. Катанская, В.М. Высшая водная растительность Текст. / В.М. Катанская // Методические аспекты лимнологического мониторинга. Л, 1988. - С. 102-113.
68. Клер, М.О. Материалы по гидрологии Урала Текст. / М.О. Клер // Уральский техник, 1913. -№ 3. С. 23-35.
69. Ковалев, В.Ф. Сапропелевые озера восточного склона Урала и Зауралья Текст. / В.Ф. Ковалев // Тр. горногеол. ин-та: Гидрогеологический сб. № 1, 1960. Вып. 48.-С. 145-167.
70. Коплан-Дикс, И.С. Роль минеральных удобрений в эвтрофировании вод суши
71. Текст. / И.С. Коплан-Дикс и др. Л., 1980. -174 с.
72. Коплан-Дикс, И.С. Антропогенное воздействие на малые озера Текст. / И.С. Коплан-Дикс, Е.А. Стравинская. Л.: Наука, 1990. - 174 с.
73. Костин, В.А. Водная растительность водоемов р. Или и оз. Балхаш и ее изменения, связанные с зарегулированием стока р. Или Текст. / В.А. Костин // Тез. докл. Перв. Всес. конф. по высш. водн. и прибр.-водн. раст. Борок, 1977. - С. 76-78.
74. Кочев, X. Растительность на водоемите в Болгария. Текст. / X. Кочев, Д. Йорданов.-София, 1981.184 с.
75. Крашенинников, И.М. Материалы по лимнологии Челябинского уезда Оренбургской губернии Текст. / И.М. Крашенинников // Землеведение, 1907 Кн. 1, 2.
76. Крашенинников, И.М. Физико-географические районы Южного Урала Текст. / И.М. Крашенинников // Географические работы. М., 1951. - С. 3-58.
77. Крылова, А.Г. О газообмене коловраток Текст. / А.Г. Крылова // Гидробиологический журнал, 1971. Т. 7. - № 1. - С. 109-114.
78. Кутикова, Л.А. Коловратки фауны СССР Текст. / Л.А. Кутикова. Л.: Наука, 1970.-744 с.
79. Кучин, И.В. Рыболовство и рыболовный промысел на зауральских и предураль-ских озерах Текст. /И.В. Кучин. СПб., 1910.
80. Великорецкая, И.И. Ландшафтный фактор в формировании гидрологии озер Южного Урала Текст. /И.И. Великорецкая и др. Л., 1978. - 248 с.
81. Лебедев, В.Н. Отчет об экскурсионном исследовании Зауральских озер летом 1907 г. Текст. / В.Н. Лебедев // Известия И.Р.Г.О., 1909 Т. XLV. - Вып. X. - С. 645-709.
82. Львович, М.И. Реки СССР Текст. /М.И. Львович. -М., 1971. 351 с.
83. Люлин, А.Г. Великие озера: Краткий обзор современного состояния Текст. /А.Г. Люлин// Водные ресурсы. 1989. - № 2. - С. 177-179.
84. Макунина, A.A. Ландшафты Урала Текст. / A.A. Макунина. М., 1974. -157 с.
85. Малаев, A.B. Рекогносцировочное обследование территории юго-восточного района Челябинской области Текст. / A.B. Малаев // Материалы конф. по итогам НИР препод., сотруд. и асп. Челябинск: ЧГПУ, 2002а. -С. 88-90.
86. Малаев, A.B. Экологическое состояние озер Южного Зауралья на современном этапе их развития Текст. / A.B. Малаев, М.А. Андреева // Материалы II Междунар. науч.-практ. конф. «Экология и научно-технический прогресс». Пермь, 2003а. - С. 75-78.
87. Малаев, A.B. Условия формирования стока озер Зауралья и его влияние на процесс эвтрофирования Текст. / A.B. Малаев // Материалы конф. по итогам НИР препод., сотруд. и аспирантов ЧГПУ за 2002 г. Челябинск, 2003в. - С. 237-240.
88. Малаев, A.B. Влияние процессов эвтрофирования на гидрохимический режим озер Текст. / A.B. Малаев // Материалы регион, науч.-практ. конф. «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий». Челябинск: ЧГПУ, 2004а. - С. 84-88.
89. Малаев, A.B. Влияние антропогенных факторов на процесс зарастания малых озер юго-восточных районов Челябинской области Текст. / A.B. Малаев // Материалы конф. по итогам НИР препод., сотруд. и аспирантов ЧГПУ за 2003 г. Челябинск, 20046. - С. 414-417.
90. Малаев, A.B. Геоэкология малых озер Зауралья и ее изменение под влиянием природных и антропогенных факторов. Геоэкология и природопользование Текст. / A.B. Малаев // Труды XII съезда Русск. Геогр. об-ва. -СПб., 2005а. Т. 4. - С.188-193.
91. Малаев, A.B. Динамика зарастания высшей водной растительностью (ВВР) малых озер юго-восточного Зауралья Текст. / A.B. Малаев / Вестник Челяб. гос. пед. ун-та. Серия 4: Естественные науки. - Челябинск, 20056. - С. 284-291.
92. Малаев, A.B. Сельскохозяйственное загрязнение водоемов малых озер юго-восточного Зауралья Текст. / A.B. Малаев // Материалы межрегиональной науч.-практ. конф. «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» Челябинск: ЧГПУ, 2006а. - С. 79-81.
93. Мамай, И.И. Ландшафтный сборник Текст. / И.И. Мамай. М., 1973. -288 с.
94. Мануйлова, Е.Ф. Ветвистоусые рачки (Cladocera) фауны СССР Текст. / Е.Ф. Мануйлова. М.-Л.: Наука, 1964. - 327 с.
95. Манько, М.А. Генезис и морфологические типы озерных котловин Зауральского плато (в пределах лесостепи) Текст. / М.А. Манько // Известия ВГО. 1972. - Т. 104. С. 484-489.
96. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов гидробиологических исследований на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция Текст. / Под ред. Салазкина A.A.- Л.: ГосНИИОРХ, 1984. -34 с.
97. Методы изучения истории озер (Общие закономерности возникновения и развития озер) Текст. / Под ред. Квасова Д.Д.- Л.: Наука, 1986. 253 с.
98. Мешкова, Т.М. Изменение фауны озера Арпилич в связи с превращением его в водохранилище Текст. /Т.М. Мешкова// Зоол. журн. 1960. - Т. XXXIX. - Вып. II. - С. 1597-1606.
99. Мингазова, Н.М. О методах предотвращения эвтрофикации и восстановления загрязненных озер Текст. / Н.М. Мингазова, О.Ю. Деревенская // Казанский медиц. журн., 1992. Т.73. - № 4. - С. 298-299.
100. Миронова, Н.Я. Изучение нарушения режима озер под влиянием рекреационной деятельности Текст. / Н.Я. Миронова // Известия АН СССР. Серия География. -1976. № 23 - С. 42-46.
101. Миронова, Н.Я. Один из факторов внутриводоемного обогащения рекреационных водоемов фосфором Текст. / Н.Я. Миронова // Водн. ресурсы.1980.-№ 2-С. 197-200.
102. Муравейский, С.Д. Вопросы географии Текст. / С.Д. Муравейский. -1948.-Сб. 9.-С. 95-100.
103. Муравейский, С.Д. Реки и озера. Гидробиология. Сток. Текст. / С.Д. Муравейский. М., 1960. - 388 с.
104. Муравлев, Г.Г. О размещении и типах озер Текст. / Г.Г. Муравлев // Озера Северного Казахстана. Алма-Ата, 1969.
105. Назаров, Г.В. Роль минеральных удобрений в эвтрофировании вод суши Текст. / Г.В. Назаров. Л., 1985. - С. 28-56.
106. Никаноров, А.М. Гидрохимия Текст. / А.М. Никаноров. Л., Гидромет-издат, 1989.-234 с.
107. Никитин, А. П. Роль лесных насаждений в защите водоемов от заиления и загрязнения Текст. / А.П. Никитин, А.Г. Спирин // Водн. ресурсы. —1985. № 1. -С. 109-111.
108. Оксикж, О.П., Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши Текст. / О.П. Оксикж, В.Н. Жукинский, Л.П. Брагинский, П.Н. Линник, М.И. Кузьменко, В.Г. Кленус // Гидробиологический журнал. -1993. Т. 29. - № 4. - С. 62-76.
109. Определитель пресноводных беспозвоночных России Текст. / Под ред. Цалолихина С.Я. СПб.: Изд-во ЗИН РАН, 1994. - 396 с.
110. Определитель пресноводных водорослей СССР Текст. / Под редакцией. Гол-лербаха М.М. и др. // Синезеленые водоросли. М.: «Сов. наука». Вып. 2. - 1953. -652 с.
111. Определитель пресноводных водорослей СССР Текст. / Под редакцией. Забелина М.М. и др. // Диатомовые водоросли. М.: «Сов. наука». Вып. 4. - 1954. -620 с.
112. Определитель пресноводных водорослей СССР Текст. / Под редакцией. Попова Т.Г. и др. // Эвгленовые водоросли. М.: «Сов. наука». Вып. 7. — 1955. -283с.
113. Определитель пресноводных водорослей СССР Текст. / Под редакцией. Де-дусенко-Щеголева Н.Т. // Зеленые водоросли. M.-JI. Изд-во Акад. Наук СССР. Вып. 8.-1959.-230 с.
114. Орлова, К.Е. Влияние атмосферной циркуляции на формирование годового стока в лесной, лесостепной и степной зонах Зауралья Текст. / К.Е. Орлова // ав-тореф. дис. кандидата геогр. наук. Пермь, 1968. - 22 с.
115. Отчет Центра Химизации и Сельскохозяйственной Радиологии «Челябинский» за 1995-2000 гг. (Еткульский район) Текст. / ЧелябГипромез., 2001. -156 с.
116. Пакальнир, Р.Ю. Изменение растительности оз. Швянтас в связи с естественным понижением уровня его воды Текст. / Р.Ю. Пакальнир, Л.И. Тучене // Высшие водные и прибрежно-водные растения: Тез. докл. Киев, 1977. - С. 5153.
117. Паллас, П.С. Путешествия по разным местам Российского государства Текст. / П.С. Паллас. 1786а. - Ч. П. - Кн. 2.
118. Паллас, П.С. Путешествия по разным местам Российского государства Текст. / П.С. Паллас. 17866. - Ч. Ш. - Кн. 3.
119. Перельман, А.И. Геохимия ландшафтов Текст. / А.И. Перельман. М., 1961.-496 с.
120. Подлесный, A.B. К характеристике озер Аргаяшского кантона и рыбного хозяйства на них Текст. / A.B. Подлесный // Хозяйство Башкирии. Уфа, 1929. - №4-5.-С. 170-199.
121. Природа Челябинской области Текст. / Под ред. Андреевой М.А. Челябинск: ЧПТУ, 2001. - 269 с.
122. Присадский, С.М. Предварительный отчет по исследованию озер на восточном склоне Урала Текст. / С.М. Присадский // Известия Императорского Русск. Геогр. об-ва, 1914. Т. 50. - Вып. 5,6.
123. Приходько, H.H. Основные направления охраны малых рек Украинской ССР от заиления и загрязнения агрохимикатами Текст. / H.H. Приходько // Вода, ресурсы. 1989. - № 2. - С. 147-154.
124. Протасов, В.Ф. Экология: Термины и понятия. Стандарты, сертификация. Нормативы и показатели Текст. / В.Ф. Протасов, A.C. Матвеев // Учеб. и справочное пособие. М.: Финансы и статистика, 2001. - 208 с.
125. Прыткова, М.Я. Экологические проблемы рекреационного использования малых озер Текст. / М.Я. Прыткова // География и природ, ресурсы. 1999. -№1.-С. 40-45.
126. Прыткова, М.Я. Научные основы и методы восстановления озерных экосистем при разных видах антропогенного воздействия Текст. / М.Я. Прыткова. СПб.: Наука, 2002. -148 с.
127. Рассказова, Н.С. Природа Электронный ресурс. / Н.С. Рассказова // Пакет прикладных программ: инструкция пользователя. Челябинск: ЮУр-ГУ, 2000. - 25 с.
128. Рассказова, Н.С. Многолетние колебания стока рек и их связь с космо- и геофизическими факторами (на примере рек бассейнов Камы и Тобола) Текст. / Монография. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. - 266 с.
129. Рассказова, Н.С. Озера Челябинской области Электронный ресурс. / Н.С. Рассказова, A.B. Малаев // Свидетельство государственной регистрации базы данных №2009620416. Москва, Роспатент, 2009.
130. Реакция экосистем озер на хозяйственное преобразование водосборов Текст. / Под ред. Драбковой В.Г. М.; Л.: Наука, 1983. - 234 с.
131. Ресурсы поверхностных вод СССР Текст. //Ср. Урал и Приуралье. JL, 1973.-Т. 11.-848 с.
132. Россолимо, JI.JI. Изменение лимнических систем под воздействием антропогенного фактора Текст. / JI.JI. Россолимо. М., 1977. -144 с.
133. Румянцева, А.Я. Климат Челябинской области Текст. / А.Я. Румянцева. Челябинск: ЧГПИ, 1988. - 84 с.
134. Сабанеев, JI. П. Зауральские озера Текст. / Л.П. Сабанеев // Природа. -1878.-Т. 3.
135. Садовский, П.С. К вопросу о геоморфологическом районировании Челябинской области Текст. / П.С. Садовский // Учен, записки Челяб. отд. Геогр. об-ва. -1957. Вып. 2. - С. 91-97.
136. Сединкин, А.Н. Материалы по фауне ракообразных озера Буташ Текст. / А.Н. Сединкин. Челябинск: ЧГТ1И, 1969. - 31 с.
137. Сементовский, В.П. Горные озера Урала Текст. / В.П. Сементовский // Известия'Импер. Русск. Геогр. об-ва, 1914. Т. 50.
138. Сигов, А.П. Геоморфологическое районирование Урала Текст. / А.П. Сигов, B.C. Шуб // Материалы по геоморфологии и новейшей тектонике Урала и Поволжья. Уфа, 1972. - Сб. 3. - С. 44-51.
139. Сиренко, Л.А. «Цветение» воды и эвтрофирование Текст. / Л.А. Си-ренко, М.Я. Гавриленко. Киев, 1978. - 232 с.
140. Сорокин, H.H. Морфология озер и их внешний водообмен Текст. / H.H. Сорокин // Ландшафтный фактор в формировании гидрологии озер Южного Урала. Л., 1978. - С. 83-95.
141. Стравинская, Е.А. Фосфорная нагрузка и концентрация биогенных элементов в воде озер Текст. / Е.А. Стравинская, Д.С. Ульянова // Особенности формирования качества воды в разнотипных озерах Карельского перешейка. -Л., 1984.-С. 61-78.
142. Субботин, А.И. Метеорология и гидрология Текст. / А.И. Субботин. -1967.-№12.-С. 50-57.
143. Таджитдинов, М.Т. Растительность современных водоемов Каракалпакии Текст. / М.Т. Таджитдинов, К.Н. Бутов. Ташкент, 1972. - 135 с.
144. Таусон, А.О. Гидробиология Ильменских озер и их рыбохозяйст-венное оценка Текст. / А.О. Таусон // Архив Ильменского государственного заповедника, 1939. Оп. 2, №, 37. - 316 с.
145. Тихомирова, O.A. Влияние макрофитов на грунты и водную средумелководий Иваньковского водохранилища Текст. / O.A. Тихомирова // Вторая Всесоюзная конф. по высшим водным и прибрежно-водным растениям. Тез. докл. Борок, 1988. - С. 120-122.
146. Трансформация органических и биогенных веществ при антропогенном эвтрофировании озер Текст. Л.: Наука, 1989. - 268 с.
147. Фальк, И.П. Записки путешествия академика Фалька Текст. / И.П. Фальк // Полное собрание ученых путешествий по России. Изд-во АН, 1824. -Т. VI.
148. Фальк, И.П. Записки путешествия академика Фалька Текст. / И.П. Фальк // Полное собрание ученых путешествий по России. Изд-во АН, 1825.-Т. VE.
149. Фрейндлинг, A.B. Высшая водная растительность малых водоемов среднего течения р. Кеми Текст. / A.B. Фрейндлинг. М., 1988. - 21 с.
150. Хендерсен-Селлерс, Б. Умирающие озера Текст. / Б. Хендерсен-Селлерс, X. Маркленд. JL, 1990. - 279 с.
151. Цееб, Я.Я. К типологии солоноватых и соленых водоемов Крыма и характеристика их формы Текст. / Я.Я. Цееб // Малые водоемы равнинных областей СССР и их использование. М.-Л., 1961. - С. 293-305.
152. Черняева, Л. Е. Гидрохимия озер (Урал и Предуралье) Текст. / Л.Е. Черняева, A.M. Черняев, М.Н. Еремеева. Л., 1977.-335 с.
153. Чижова, В.П. Рекреационная нагрузка в зонах отдыха Текст. / В.П. Чи-жова. М., 1977.-49 с.
154. Чикишев, А.Г. Физико-географическое районирование Урала Текст. / А.Г. Чикишев // Проблемы физической географии Урала. М., 1966. - С. 7-84.
155. Численко, Л.Л. Номограммы для определения веса водных организмов по размерам и форме тела Текст. / Л.Л. Численко. Л.: Наука, 1968. - 287 с.
156. Чуян, Г.А. Агрохимия Текст. / Г.А. Чуян, З.А. Бойченко, М.К. Пружин. 1984. - № 7. - С. 53-58.
157. Шелкановцев, Я.П. О некоторых озерах бассейна р. Миасс Текст. / Я.П.
158. Шелкановцев // Землеведение. 1903. - Кн. 2-3. - С. 48-73.
159. Шерман, Э.Э. Геохимическая характеристика почв и миграция химических элементов в ландшафтах Текст. / Э.Э. Шерман // Ландшафтный фактор в формировании гидрологии озер Южного Урала. Л, 1978. - С. 26-70.
160. Шилькрот, Г.С. Типологические изменения режима озер в условиях культурных ландшафтов Текст. / Г.С. Шилькрот. М., 1979. - 168 с.
161. Широков, В.М. Влияние регулирующих мероприятий на озерный фонд Белоруссии Текст. / В.М. Широков, П.С. Лопух // История озер в СССР. VI Всесоюзное совещание: Тезисы докладов. Таллинн, 1983. - Т. 1. - С. 197-198.
162. Шкляев, A.C. Влияние атмосферной циркуляции на распределение и многолетние колебания осадков и стока (на примере Урала) Текст. / : ав-тореф. дис. доктора геогр. наук М., 1964. - 28 с.
163. Эволюция круговорота фосфора в эвтрофирование природных вод Текст. / Под ред. Кондратьева К.Я., Коплан-Дикс И.С. Л: Наука, 1988. -204 с.
164. Эдельштейн, Я.С. Основы геоморфологии Текст. / Я.С. Эдельштейн.- -М., 1947.-339 с.
165. Экология зарастающего озера и проблема его восстановления Текст. / Под ред. Драбковой В.Г., Прытковой М.Я. СПб.: Наука, 1999. - 222 с.
166. Эколого-продукционные особенности озер различных ландшафтов Южного Урала Текст. / В.Г. Драбкова, О.И. Жебенев, Г.И. Летанская и др. Л.: Наука, 1978.-213 с.
167. Якушко, О. Ф. Озероведение Текст. / О.Ф. Якушко. Минск, 1981. -203 с.
168. Alhonen, P. Lake restoration: a sediment limnological approach Text. / P. Alhonen// Aqua fenn., 1985. Vol. 15. - № 2. - P. 269-273.
169. Alhonen, P. Cultural eutrofication of lake Lippajärvi in southern Finland and related restoration problems Text. / P. Alhonen // Ann. Acad. Sei. fenn., 1986. Ser. A3. - №142.-P. 1-19.
170. Barica, J. Recovery of laurentian Great Lakes, 1970-1985; eutrophication aspect Text. / J. Barica // Conserv. and Manag. Lakes. -Budapest, 1989. P. 43-59.
171. Björk, S. European lake rehabilition activities Text. / S. Björk // Plenary lecture on lake protection and management. Madison, Wisconsin: USA, 1974. -23 p.
172. Björk, S. Scandinavian lake restoration activities Text. / S. Björk // Internat. Congr. Lakes pollution and recovery. Rome, 1985. - P. 293-301.
173. Boström, B. Phosphorus release from lake sediments Text. / B. Boström, M. Jansson, C. Forsberg // Arch. Hydrobiol. Bein. Ergebn. Limnol., 1982. Bd. 18.-S. 5-59. ^
174. Data Book of Wored Lake Text. / Environments: A survey of the state of World lakes. Otsu, 1987. - 400 p.
175. Forsberg, C. Evalution of lake restoration in Sweden Text. / C. Forsberg // Schweiz Z. Hydrol., 1987. Vol. 49. - № 2. - P. 260-274.
176. Forsberg, C. Eutrophication and lake restoration in Sweden theory and practice Text. / C. Forsberg // Eutrophication and restoration: Water guality and biological impacts. G. Balvay (ed). Thonon-les-Bains, 1988. - P. 15-23.
177. Gmelin, J.C. Voyage en Siberie Text. / J. C. Gmelin. Paris, 1767. - 2 tomes.
178. Herzig, A. Monitoring of lake ecosystem Text. / A. Herzig // Stapfia, 1994.-№34.-P. 17-28.
179. Kurato, A. Utilization of lagoon ecosystem in nutrient removal from the inflowing waters to the lake Text. / A. Kurato // Conserv. and Manag. Lakes. -Budapest, 1989.-P. 109-116.
180. Lerman, A. Background aspects of lake restoration: water balance, heavy metal content, phosphorus homeostasis Text. / A. Lerman, A. Hull // Schweiz. Z. Hydrol., 1987. Vol. 49. - № 2. - P. 128-169.
181. Rosseland, B.O. Liming of lakes, rivers and catchments in Norway Text.
182. B. O. Rosseland, A. Hidar // Water, Air and Soil Pollut., 1988. Vol. 41. - № 1-4.-P. 165-188.
183. Sendergaard, M. Lake Sobygaard: a shallow lake in recovery after a reduction in phosphorus loading Text. / M. Sendergaard, E. Jeppesen, O. Sortkjaer // Geo Journ., 1987. Vol. 14. - № 3. - P. 381-384.
184. Stadelmann, P. Zustand des Sempachersees vor und nach der inbetriebnahme der see-internen Massnahmen: Künstlicher sauerstoffeintrag und Zwangszirkulation 1980-1987 Text. / P. Stadelmann // Wasser. Energ. Luft., 1988. - Vol. 80. - № 3-4. -P. 87-96.
-
Малаев, Александр Владимирович
-
кандидата географических наук
-
Челябинск, 2009
-
ВАК 25.00.36
- Оценка влияния возможного водоотбора из озер на элементы их водного режима (на примере озер различных ландшафтов Зауралья)
- Ракообразные экосистем малых озер в условиях антропогенной нагрузки
- Особенности формирования и развития малых озер урбанизированных территорий
- Озерные геосистемы восточного склона Южного Урала и их изменение в зоне техногенного воздействия
- Зарастание техногенных отложений на малых озерах после прекращения сброса промышленных сточных вод целлюлозного комбината
