Экологическая ситуация в Республике Калмыкия

1. Геоинформационный  мониторинг водных объектов Кумо-Манычской  впадины и определение ресурсного  потенциала прилегающих территорий.

Целью исследования является комплексная геоэкологическая оценка искусственных водоемов Кумо-Манычской  впадины и экотонных (прибрежных) систем «вода-суша» на их побережьях, функционирующих в аридных условиях Республики Калмыкия. Под комплексностью подразумевается рассмотрение и оценка основных функций, которые выполняют искусственные водоемы в аридных условиях: водохозяйственную, воздействие на прилегающие территории и природоохранную роль.

Основные  результаты, полученные в ходе выполнения исследовательской работы в 2010 году:

Изучение искусственных водоемов Кумо-Манычской впадины проводилось согласно созданной в ГУ «ИКИАТ» и апробированной ранее методики комплексного изучения искусственных водоемов и экотонных зон «вода-суша» для аридных территорий. Данная методика сочетает наземные исследования с геоинформационными технологиями.

В качестве ключевых, наиболее репрезентативных водоемов Кумо-Манычской впадины были выбраны оз. Маныч-Гудило (восточный отсек Пролетарского водохранилища), Чограйское водохранилище, Состинские водоемы (оз. Киркита, оз. Замокта).

 

2. Каталог редких и исчезающих растений Кумо-Манычской впадины (Республика Калмыкия).

Целью исследования является составление и описание наиболее крупных групп редких и исчезающих растений, произрастающих на территории Кумо-Манычской впадины (Республика Калмыкия), а также исследования эдафических условий их произрастания.

На полигоне «Маныч-1» все проанализированные образцы (на химический состав почв) свидетельствуют о различной степени засоления почв данного объекта – от слабозасоленных до сильнозасоленных и солончаков. На полигоне «Маныч-2» солевой состав почв варьирует от незасоленных до средне – и сильнозасоленных и солончаков.

Растительные ассоциации на участке  «Шаред»: разнотравно-белополынно-злаковые, ромашниково-белополынные, ковыльные, эфемерово-белополынные. Лекарственные  растения составляют значительную часть  травостоя и входят в разнотравный аспект растительной ассоциации.

В ходе исследования было описано 10 достаточно крупных ценопопуляций лекарственных растений на объектах исследования - тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium L.), чабрец Маршалла (Thymus marschallianus Willd.) чабрец Палласа (T. pallasianus H. Br.), солодка голая (Glycyrrhiza glabra L.), донник лекарственный (Melilotus officinalis (L.) Pall.), цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.), ромашка лекарственная (Matricaria recutita L // Leucanthemum chamomilla L // Matricaria chamomilla L.), бессмертник песчаный (цмин песчаный) (Helichrysum arenarium (L.), душица обыкновенная (Origanum vulgare L.), верблюжья колючка обыкновенная (Alhagi pseudalhagi (Bieb.) Fisch.). Некоторые лекарственные растения Кумо-Манычской впадины встречаются очень редко. Они рассеянно распространены на данном участке и могут пострадать от излишне активной антропогенной деятельности – алтей лекарственный (Althaea officinalis L.) , мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara L.), пустырник пятилопастной (Leonurus quinquelobatus Gilib.), синеголовник плосколистный (Eryngium planum L.), шалфей поникающий (Salvia nutans L.) , шалфей остепненный (Salvia tesquicola Klok.), Крапива двудомная (Urtica dioica L.), зверобой пронзенный  (З. продырявленный)(Hypericum perforatum L.).

На территории Кумо-Манычской  впадины также встречаются виды растений, подлежащие охране и нуждающиеся  в ней – тюльпан Шренка (Tulipa Shrenkii),  тюльпан Биберштейна (Tulipa biebersteiniana Shult.), беллевалия сарматская (Bellevalia sarmatica(Georgi)Woronow.), мачок рогатый (Glacium corniculatum L.), ирис карликовый (Iris pumila L.),майкараган волжский (Calophaca wolgarica), птицемлечник Фишера (Ornithogalum fischerianum Krasch.).

Таким образом, многие из вышеперечисленных лекарственных растений, представленные небольшими популяциями, в настоящее время не находятся под угрозой исчезновения и не являются уязвимыми, но рискуют оказаться таковыми.

Активность современных  антропогенных воздействий на территории Калмыкии обуславливает широкое распространение ландшафтов с нарушенным почвенно-растительным покровом. Эти  процессы ведут к снижению экологических почв, обеднению биологического и ландшафтного разнообразия, снижению устойчивости природных экосистем. Также неизбежна трансформация морфологического строения пространственной организации почв.

Необходимо сохранить  существующие уникальные участки естественной степи, составной частью которых  являются ценопопуляции лекарственных  растений. Причем, последнее надо  рассматривать не как источник лекарственного сырья, а как необходимую часть растительного сообщества. Несмотря на последствия деградации, в республике сохранилось большое количество участков с уникальной степной растительностью и естественными почвами.

 

3. Мониторинг современного состояния растительного покрова в природных экосистемах Кумо-Манычской впадины.

Цель исследования: Анализ и оценка современного состояния растительного покрова в природных экосистемах Кумо-Манычской впадины и разработка рекомендаций по их рациональному природопользованию.

Характерной чертой почвенного покрова района исследований является его ярко выраженная комплексность, связанная с широким развитием  микрорельефа в условиях недостаточного атмосферного увлажнения, где даже незначительные различия в перераспределении осадков оказывают существенное влияние на растительный покров, солевой режим и процессы гумификации почв.

Пастбища района исследований в недавнем прошлом значительно  пострадали от ненормированного и нерегулируемого выпаса. В настоящее время, из-за значительного снижения поголовья скота, состояние пастбищ в районе исследований стало улучшаться, что, безусловно, связано с процессами самовосстановления травостоев на пастбищных угодьях. Процесс опустынивания, в большей степени проявившийся на песчаных и супесчаных почвах Прикаспийской низменности, на суглинистых вариантах почв Кумо-Манычской впадины (Приютненский и Ики-Бурульский районы республики) затронул только растительный покров, сохранив почвенный профиль в естественном состоянии. Сейчас в данной зоне Калмыкии отмечается естественная восстановительная динамика пастбищных экосистем, связанная с сокращением пастбищной нагрузки. Почвенный покров характеризуется большой комплексностью. Тип засоления почв хлоридно-сульфатный, среднезасолены. По глубине залегания воднорастворимых солей слабосолончаковатые.

По результатам комплексных  исследований 2010 года можно сделать предварительные выводы:

1. Основными причинами деградации степных ландшафтов при их сельскохозяйственном использовании является перевыпас. Снижения антропогенных нагрузок можно добиться путем реализации следующих оптимизационных мероприятий:

- использование рациональных приемов выпаса скота;

- сокращение поголовья антиэкологичных видов скота (овец и коз);

- улучшение деградированных пастбищ.

2. Полевые наблюдения показали, что урожайность естественного травостоя находилась в прямой зависимости от сезонных изменений погодных условий. Наибольший урожай сухой массы отмечен в весенний период и в начале лета (июнь). Особенностью растительного покрова степной зоны, в которой расположены ключевые участки, является сезонность динамики развития растений, для которой характерны хорошо выраженные периоды вегетации – весенний, летний, осенний. Весенний период характеризуется развитием эфемеров и эфемероидов. Идут в рост полыни. Со второй половины мая и до конца августа длится летний период, когда прекращается рост многолетних злаков, замедляется развитие полыней, появляются летние эфемеры и однолетники. В летнее время ощущается недостаток в кормах.

3. Исследования, проводимые на территории земель с заповедным режимом, должны дать информацию о реакции экосистем на глобальное изменение окружающей среды и служить основой для сравнения с аналогичными экосистемами, находящимися в сфере хозяйственной деятельности.

3. Естественные степные пастбища являются важным источником кормов для животноводства. Пастбищные угодья как источник дешевого корма для скота приобретают особенно важное значение в современных условиях. При этом важной задачей является экологическая оптимизация пастбищной нагрузки, что обеспечивает устойчивую высокую продуктивность и сохранение биологического разнообразия степей.

 

4. Мониторинг восстановительной сукцессии Черных Земель.

Мониторинг проводится в целях сравнительной характеристики полупустынных экосистем при различных режимах использования пастбищ и охраны в пределах изучаемого региона.

Влияние природных режимов и  негативных последствий антропогенного пресса в засушливых районах Земли  в последние десятилетия привлекают пристальное внимание исследователей. Известно, что природные экосистемы здесь характеризуются низкой устойчивостью к воздействию внешних факторов, что во многом зависит от состояния и состава биотических компонентов. Последние в экстремальных условиях аридности играют особую роль, поскольку выполняют стабилизирующие функции и обеспечивают механизмы самоподдержания и восстановления экосистем в изменяющихся условиях среды.

Важным условием своевременного восстановления нарушенных пастбищных угодий является мониторинг сукцессионных направлений для выявления особенностей развития процессов природных экосистем, в частности растительности. Исследованию различных аспектов процессов опустынивания и деградации аридных экосистем в целом и их отдельных компонентов посвящены многочисленные публикации. Напротив, процессы восстановления этих экосистем изучены еще относительно слабо. Поэтому особую актуальность приобретают многолетние стационарные исследования на территориях с интенсивно протекающими восстановительными процессами. Район Черных земель на юге Калмыкии может служить репрезентативным полигоном для изучения многолетней динамики пастбищных экосистем в условиях изменяющихся природных режимов и антропогенных нагрузок. Здесь представлены уникальные для России аридные экосистемы, длительное время находившиеся под мощным антропогенным влиянием, а сейчас интенсивно восстанавливающиеся.

За период работы (2008-2010гг.) были проведены экспедиционные полевые  выезды (8), в которых был отобран  фактический материал (117 геоботанических описаний, 57 почвенных образцов, 38 укосов на биологическую продуктивность. Была выполнена обработка и анализ сканерных космоизображений с ИСЗ «Landsat-7» (камера ЕТМ+), на основе которых были получены новые данные по площадям открытых песков ключевых объектов Черных земель.

Выделенные в пределах изучаемой  территории три зоны - заповедная, охранная, выпасаемая – различались в отношении  режима пастбищной нагрузки. Основной участок заповедника занимает территорию площадью 94,3 тыс. га. Охранная зона окаймляет, на расстоянии 5 км от границы, северную и западную сторону заповедника с ограниченным режимом природопользования. В пределах каждой из трех зон были  заложены ключевые участки, являющихся наиболее репрезентативными для выбранных зон.

Для сравнительного изучения  масштабов  опустынивания выполнена векторизация изогипс рельефа с топографических  карт (М. 1: 200000, 1982) и разновременных сканерных снимков за 2001 г. и 2009 г. Ретроспективный анализ данных представлен  в таблице 1.

Таблица 11

Площади открытых песков разных зонах на территории биосферного  заповедника «Черные земли»

Зоны	Общая площадь открытых песков, км2/ %
	1982 г.	2001 г.	2009 г.
Заповедная зона	301,92 34,4	81,34 9,2	5,48 0,62
Охранная зона	156,9 24,8	4,35 1,0	1,706 0,26
Зона выпаса	237,95 56,1	26,18 4,1	2,933 0,69

 

Анализ данных топокарт 1982 г. и сканерных снимков, сделанных  через 19 и 27 лет, показал, что на исследуемой  территории площадь активных очагов опустынивания значительно уменьшилась. В заповедной зоне площадь открытых песков, лишенных растительности, снизилась с 301,92 км²  в 1982 г. до 5,48 км² в 2009 г., составив 0,62% от общей площади данной зоны. За двадцать семь лет доля общей площади открытых песков в охранной зоне уменьшилась на 24,5 %, а в зоне выпаса – на 55,4%. Сукцессионные процессы отразились и на растительности.

В результате проведенных  исследований получено представление  о современном состоянии растительного  покрова заповедника и выявлено его фитоценотическое разнообразие.

Согласно исследованиям фитоценотическое разнообразие заповедника таково:

Полукустарничковые  сообщества:

• Artemisia lerchiana (лерхополынные)
• Artemisia pauciflora (чернополынные)
• Artemisia taurica (таврическополынные)
• Artemisia austriaca (австрийскополынные)

Кустарниковые и полукустарниковые сообщества:

• Calligonum aphyllum (джузгуновые)
• Krasheninnikovia ceratoides (терескеновые)

Злаковые  сообщества:

• Stipa sareptana (тырсиковые),
• Stipa lessingiana (ковылковые)
• Stipa capillata (тырсовые)
• Agropyron fragile (житняковые)
• Poa bulbosa (мятликовые)
• Leymus racemosus (кияковые)
• Calamagrostis epigeios (вейниковые)
• Leymus ramosus (вострецовые)
• Phragmites australis (тростниковые)

Осоковые  сообщества:

• Carex stenophylla (осоковые)

Сообщества  из многолетнего разнотравья:

• Gypsophila paniculata (качимовые)
• Alhagi pseudalhagi (верблюжьеколючковые)

Однолетниковые  сообщества:

• Anisantha tectorum (костровые)
• Alyssum desertorum (бурачниковые)
• Amaranthus albus (щирицевые)
• Ceratocarpus arenarius (эбелековые)
• Eragrostis minor (полевичковые)
• Lepidium ruderale (клоповниковые)
• Salsola tragus (кураевые)
• Sisymbrium loeselii (гулявниковые)
• Xanthium spinosum (дурнишниковые)