Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Краткая история ботанико-зоологических исследований береговых сообществ5
1.1. Ботанические исследования 5
1.2. История исследования земноводных и пресмыкающихся 11
1.3. Краткий очерк истории изучения фауны млекопитающих 14
ГЛАВА II. Палеогеография юга России и краткая физико-географическая характеристика Прикаспийского региона 18
2.1. Палеогеография юга России в верхнемеловое и кайнозойское время. Верхнемеловое время 19
2.2. Краткая физико-географическая характеристика Прикаспийского
региона 39
ГЛАВА III. Материал и методика исследований 47
ГЛАВА IV. Сообщества побережий 49
4.1. Общая характеристика растительности 49
4.2. Разнообразие животных. Наземная и околоводная фауна. Морские птицы и млекопитающие. Сезонная локализация и миграционные пути 71
4.3. Редкие и угрожаемые виды 93
ГЛАВА V. Оценка устойчивости компонентов прибрежных экосистем к
антропогенным воздействиям 108
5.1. Эколого-геохимические последствия колебаний уровня Каспийского моря 108
5.1.1. Динамика берегов Каспийского моря, ее причины 108
5.1.2. Прогноз динамики уровня Каспийского моря и ее последствия для прибрежных территорий 119
5.1.3. Общая характеристика природной среды 127
5.1.4. Геологическое строение, рельеф местности и гидрогеологические условия 129
5.2. Экологическое состояние почвенного покрова 150
5.3. Растительный покров 154
5.3.1. Общая характеристика 154
5.3.2. Реакция растительного покрова на антропогенные нагрузки 169
5,4. Экологическая оценка состояния животного мира 172
5.4.1. Краткая характеристика района исследований 172
5.4.2. Видовой состав, редкие и охраняемые виды 173
5.4.3. Биотическая приуроченность позвоночных животных 175
5.4.4.Современное состояние и прогноз 176
5.4.5. Возможные влияния на животный мир 177
5.4.6. Ущерб, наносимый животному миру при строительстве, эксплуатации и авариях 178
5.4.7. Мероприятия по снижению отрицательного воздействия на животный мир 179
ВЫВОДЫ 182
ЛИТЕРАТУРА 185
- Ботанические исследования
- Палеогеография юга России в верхнемеловое и кайнозойское время. Верхнемеловое время
- Разнообразие животных. Наземная и околоводная фауна. Морские птицы и млекопитающие. Сезонная локализация и миграционные пути
- Эколого-геохимические последствия колебаний уровня Каспийского моря
Введение к работе
Актуальность исследования. Изучение биологического разнообразия, сохранение социоприродных комплексов и систем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций для устойчивого развития общества, повышения качества жизни, улучшения здоровья населения, обеспечения экологической безопасности, относятся к стратегическим направлениям экологической политики региона.
Необходимость обобщения всех имеющихся сведений по палеогеографии, формированию берегов и дна Каспийского моря, по состоянию биологического разнообразия и, самое главное, правильная оценка устойчивости компонентов прибрежных экосистем Российской части Прикаспия к антропогенным воздействиям, послужило основанием для написания данной диссертационной работы.
В основу ее были положены как личные сборы, так и материалы работ Института прикладной экологии, факультета экологии ДГУ, а также литературных источников.
Цель и задачи исследования. Высокая напряженность экологической ситуации в Прикаспийском регионе, угроза деградации природных комплексов береговой зоны, связанные с разведкой и эксплуатацией нефтегазовых комплексов как на суше, так и на шельфе Каспийского моря, предопределила цель работы, связанную с оценкой современного состояния биологического разнообразия и оценкой устойчивости компонентов прибрежных экосистем. Для решения этой цели были поставлены следующие задачи;
Дать в различных физико-географических районах, преобладающих ландшафтах, систематическую и ареалогическую характеристику растительности и животного мира побережья.
Описать основные типы сообщества побережий и оценить устойчивость компонентов прибрежных экосистем к антропогенным воздействиям и уровенному режиму моря.
3, Выявить редкие и исчезающие виды растений и животных в прибрежных сообществах и установить факторы риска для биологического разнообразия исследуемого района в связи с разведкой и добычей нефти и газа.
Основное содержание работы.
Ботанические исследования
Самые ранние сведения о природно-климатических условиях Приморской низменности Дагестана содержатся в арабских летописях 9-J0 вв. н.э., где, наряду с общегеографической характеристикой, приводятся сведения о некоторых плодовых деревьях и выращиваемых населением зерновых и овощных культурах (Добрынин, 1924). Сообщения об особенностях растительного покрова дагестанского побережья Каспийского моря содержались в отчетах персон, которые в 16-17 вв. защищали политические и экономические интересы России в этом регионе. В конце 17-начале 18 вв. равнинная часть Дагестана неоднократно посещалась многими русскими и иностранными путешественниками (Рагозин, 1984). Первая детальная карта Каспийского моря, в объяснительной записке к которой главное место занимало описание западного берега Каспия, была составлена по приказу Петра Великого офицерами русской армии капитаном фон Верденом и лейтенантом Ф,И. Сай-моновым в 1719-1720 гг.
Собственно ботанические сведения по дагестанскому побережью Каспия занимают значительное место в дневниках врача русской государственной службы И. Лерха, который исследовал этот район в 1732-1735 и 1745-1747 гг. И. Лерх несколько раз проехал от р. Сулак до р. Самур. В его дневниках сказано о растениях, встреченных по Сулаку, Шураозени, Аксаю, Ачи-су, Гамри-озени, Уллучаю, Дарвагчаю, Рубасу, Самуру.
Известное место в изучении Приморской низменности Дагестана принадлежит академику СТ. Гмелину — современнику и сподвижнику П.С. Палласа. Он с 1769 по 1774 гг. в сопровождении нескольких русских студентов исследовал прикаспийские и закавказские страны. В 1770 г. по пути из Дербента в Баку С.Г. Гмелин собрал довольно значительный гербарий в устьевой части Самура и отметил по берегам и на дне моря отложения гальки кремниевого и опалового состава. Второй раз С.Г. Гмелин посетил дагестанскую часть побережья Каспия в 1773 г. намереваясь пройти сухим путем из Персии к Кизляру. Однако во время этой экспедиции он попал в плен к усмейскому хану и в 1794 г. скончался от болезней и лишений Сборы и дневники его последней экспедиции были обработаны и опубликованы П С. Палласом в 1784 г. как 4-я часть сочинения С.Г Гмелина «Reise durch Russland zur Untersuchimg d. drei Naturreiche» (1784).
Первым профессиональным ботаником-флористом, побывавшим в исследуемом нами районе, был Ф Маршалл-Биберштейн Он в 1796 г в качестве естествоиспытателя сопровождал Каспийский корпус генерала В А. Зубова в персидской экспедиции. Описание этого путешествия дается в «Tableau des provinces situees sur la cote occidentale de la mer Caspienne entre les fleuves Terek et Kour» (1798), и «Beschreinbung der Lander zwischen den Flussen Terek und Kur am. Kaspischen Meere» (1800) Во второй работе дано описание 74 новых и редких видов, из которых 21 приводятся для северо-восточного Азербайджана (междуречье Самура и Атачая). Среди последних 12 видов описываются как новые для науки (Veronica peduncularis Bieb , Campanula caucasica Bieb., Seseli cimeifolmm Bieb., Pastinaca pimpinellifolia Bieb., Alhum saxatile Bieb., Astragalus onobrichioides Bieb., A. sanguinolentus Bieb., Anthemis fruticu-losa Bieb., Salsola glauca Bieb., Medicago glutinosa Bieb., Gypsophila capitata Bieb., Orchis angustifolia Bieb.). Статус некоторых из этих видов был пересмотрен более поздними авторами. Простое сравнение аутоэкологических особенностей названных видов и остальных, которых упоминает Ф. Маршалл-Биберштейн для междуречья Самура и Атачая, указывает на то, что они должны произрастать в разных местообитаниях. Такие растения, как Seseli cimeifolium, Allium saxatile, Astragalus onobrichioides, A. sanguinolentus, Anthemis fruticulosa, Salsola glauca, Gypsophila capitata, свойственны сухим местообитаниям, другие Veronica peduncularis, Pastinaca pimpinellifolia, Daphne caucasica Pall, являются видами лесной экологии, a Orchis angustifolia предпочитает места с избыточным увлажнением.
Палеогеография юга России в верхнемеловое и кайнозойское время. Верхнемеловое время
В качестве исходного момента для анализа мы рассматриваем верхнемеловую эпоху, поскольку именно с верхнего мела начал складываться современный облик животного и растительного мира, его распределение по континентам. Причиной этого была произошедшая на границе нижнего и верхнего мела смена господствующих ранее голосеменных растений покрытосеменными, которая сопровождалась соответствующими изменениями доминирующих групп животных.
В неокоме палеогеография юга России принципиально не отличалась от позднеюрской, Сииеклиза Прикаспийская была покрыта эпиконтинеи-тальным морем-проливом, соединявшим бореальный бассейн с Тетисом. Кавказская ветвь Тетиса, непосредственно примыкающая к Русской платформе, выделялась значительным распространением песчано-сланцевого флиша, накапливавшегося в узких тектонических трогах среди областей морского мелководья с их преимущественно карбонатными осадками.
По сравнению с позднеюрской эпохой Кавказ характеризовался проявлением более интенсивных дифференциальных движений в Северо-Кавказской геосинклинали, расширением внутренних поднятий в неокоме и последующим региональным погружением всей платформенной области Предкавказья.
В конце неокома (баррема) и особенно в апате суша центральной части Предкавказья снова была снижена до уровня низменной равнины, отдельные части которой последовательно захватывались меловой трансгрессией. Снижение рельефа здесь произошло, очевидно, не только в результате денудационных процессов, но и в результате постепенного втягивания суши в погружение, исходящее из областей Восточного Предкавказья, откуда и распространялась меловая трансгрессия.
В неокоме Предкавказская суша, по-видимому, отделялась от открытого моря полосой аллювиально-дельтовых равнин, которые по мере развития меловой трансгрессии затоплялись морем и превращались в зону мелководного шельфа.
В меловой период основные изменения климата проистекали не от изменении температурного режима, который менялся мало, а от непостоянства увлажнения и, пожалуй, больше всего от сезонных колебаний в режиме выпадения атмосферных осадков. Климат иссушался и аридная область разрасталась, охватывая смежные участки гумидных поясов, или усиливалось увлажнение и гумидные пояса часто поглощали аридную область.
В конце мелового периода кавказские острова вновь скрываются под водами наступавшего моря.
На юге России была распространена вечнозеленая растительность из магноливых, лавровых, миртовых, фикусов, дубов, пальм и древовидных папоротников.
В верхнем мелу происходит «великое вымирание» динозавров; вероятная причина этого - утрата климатом (в планетарном масштабе) его прежней равномерности и возникновение значительных сезонных колебаний температуры. Вымирание динозавров расчистило путь для прогрессивной эволюции млекопитающих (Крыжановский, 1965; Абих,1873).
Разнообразие животных. Наземная и околоводная фауна. Морские птицы и млекопитающие. Сезонная локализация и миграционные пути
Открытость как системы акватории Каспия создает неопределенность в трактовке понятия "побережье". Часть суши, находящаяся в тесном взаимодействии с акваторией может рассматриваться как функция пространственн-временных масштабов Каспийской системы. С формальных позиций вполне оправданно рассматривать несколько пространственно-временных уровни "побережья" соответствующих различным трансгрессиям. При этом приходится иметь в виду, что фиксируемые трансгресии есть наиболее крупные элементы общей фрактальной структуры и в пределах каждой можно выделить много дополнительных уровней. Такой иерархический подход имеет не только формальное значение. Есть все основания полагать, что все структурные элементы того, что можно назвать "Большой Каспий" и в настоящее время функционально и в том числе по переносу вещества, связаны друг с другом.
В данной версии границы побережья приблизительно проводится по началам дельт рек, то есть охватывают территории, в пределах которых гидрологический режим в наибольшей степени определяется текущими колебаниями уровня Каспия и структура сообществ во многом есть результат его состояния.
При высокой динамичности экосистем быстрое изменение границ контуров и их содержания было показано Б.В.Виноградовым. Карты растительности составленные различными авторами для зтих регионов в целом мало соответствуют друг другу. Пространственно-временная динамичность есть фундаментальное свойство сообществ этого региона и важнейший фактор поддержания во времени их разнообразия.
В целом, опираясь на официальную карту растительности можно утверждать, что в пределах рассматриваемой территории выражены разнотрав-но-ковыльно-типчакове степи псаммофитные в относительно возвышенных поверхностях в бассейнах Кумы и Терека, северотуранские (прикаспийские пустыни) белполынные, песчанно-полынные с разной долей участия гемип-самофильного и псамофильного разноторавья с участьем солянок и при близком залегании грунтовых вод кустарников, галоксерофитные полукустарничковые пустыни на солонцах, биюргуновые на солнчаковатых и солонцовых солончаках, кокпековые пустыни на солнчаковых солонцах, кустарниковые пустыни на барханных песках и бугистых песках. Фрагментароно на юге Дагестана описываются средиземные южнотуранские пустыни. Для голых солончаков и такыров выделяется сообщество туранской малолетней (однолетно-солянковой) растительности.
Собственно современное побережье занимает растительность субаридных и аридных пойм, включающие в себя болотные луга дельт и плавень, злаковые и галофитные луга в поймах рек, полынно-дерновидно злаковые степи в бассейне Кумы, и наконец собственная приморская литоральная растительность.
Сообщества побережий в основном использовались как зимние пастбища. В настоящее время нагрузка на них заметно снизилась.
Флора Российского побережья Каспийского моря как единое целое до сих пор не изучалась. Разрозненные сведения о флоре отдельных флористических и геоботанических районов имеются в изданиях региональных Флор, а также в работах геоботанической направленности (Голуб (1985); Живогляд (1970); Лазарева (2000); Левина (1964); Новикова, Полянская (1994); Чорбад-зе (1989) и др.). Для подготовки настоящей сводки была использована вся указанная информация, а также данные собственных полевых исследований, проводившихся на территории Прикаспия в отдельные годы в период с 1985 по 1996 гг.
class4 Оценка устойчивости компонентов прибрежных экосистем к
антропогенным воздействиям class4
Эколого-геохимические последствия колебаний уровня Каспийского моря
Проблема исследования динамики морских берегов существует уже более половины второго тысячелетия. Впервые Леонардо да Винчи в начале XV века, выявив орбитальное движение водных частиц при волнении и изучив особенности динамических изменений берегов, разработал проекты берегозащитных сооружений в итальянском порту Чезаматино и французском порту Гавр.
На протяжении нескольких столетий углублялись познания и совершенствовалась теоретическая база науки о берегах. Но только в ХТХ веке, как указывает В.В.Лонгинов (1959, с. 170), появляются «первые попытки создания единой концепции динамики береговой зоны».
В начале XX века выходят в свет монографии о берегах В.Д.Дэвиса (1909) и Д.Джонсона (1919), а в его середине - В.П.Зенковича (1946, 1962), О.К.Леонтьева (1955,1961).
На Каспийском море и прежде всего в Дагестане систематические исследования и повторные наблюдения за динамикой берегов начаты с 1946 года профессором О.К.Леонтьевым и продолжаются до сих пор его последователями-соратниками и учениками Морской геоморфологической школы географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.
На примере Каспия убедительно доказано, что проблема динамики морских берегов и эволюции береговых морфосистем не может быть решена только в идеализированных условиях стационарного положения уровня моря, так как в природе его поведение зависит от многих внешних и внутрибассей-новых факторов. Для Каспия и динамики его морских берегов XX век, на протяжении которого произошла смена регрессивного режима развития морского бассейна на трансрегрессивный, наиболее показателен в этом плане.
Уровень морей и океанов испытывает значительные колебания, обусловленные различными причинами - от климатических изменений и тектонических процессов до космических межпланетных связей.
Тенденция к подъему уровня Мирового океана вызвала в глобальном масштабе активизацию процессов размыва морских берегов, и она будет, по-видимому, усиливаться в будущем. С этих позиций Каспийское море является уникальной естественной лабораторией природного эксперимента, значение и последствия которого выходят далеко за рамки региональных.
Наиболее яркой характеристикой истории развития Каспийского моря являются многократные изменения высотного положения его уровня на протяжении всего существования этого бассейна. Только в течение четвертичного периода, по данным некоторых исследователей (Рычагов, 1977; Леонтьев и др., 1976; Варущенко и др., 1980), насчитывается около 20 трансгрессивно-регрессивных этапов, оставивших на побережье Каспия как морфологические, так и литологические следы. Естественно, что в этой ситуации береговая зона испытывала существенные преобразования. При этом реакция береговой зоны на колебания уровня моря выражается не только в изменении ее плановых и высотных границ за счет смещения отдельных ее участков вслед за поднимающимся или опускающимся уровнем моря, но и в перестройке ее подводного и надводного профиля применительно к новым гидродинамическим условиям. Вполне очевидна прямая зависимость масштабов и скорости преобразований береговой зоны от размаха и скорости изменений положения уровня моря. Основные морфодинамические последствия этих преобразований проявляются в изменениях тенденций развития абразионно-аккумулятивных процессов, перераспределения участков размыва и накопления осадков и в конечном итоге - в возможной смене типов берегов.
