Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы 6
1.1. Формирование Куршской косы как природного объекта 6
1.1.1. Палеогеография (геологическая история) 6
1.1.2. Геологическое строение и геоморфология 9
1.1.3. Гидрогеология и почвы 12
1.1.4. Климат и его особенности 13
1.1.5. Растительность 14
1.1.6. Развитие и современное состояние ландшафтов 17
1.2. Опыт лесомелиоративных работ и его оценка 22
1.3. Природоохранный и правовой статус территории Куршской косы 30
2. Программа, методика исследований и характеристика объектов 35
2.1. Программа исследований 35
2.2. Методика исследований 35
2.3. Характеристика объектов и объем фактического материала 45
3. Ландшафтные особенности и экологическое состояние куршской косы 49
3.1. Характеристика морфологических единиц эолового прибрежно-морского ландшафта 49
3.2. Роль климатического фактора в развитии дефляционных и эрозионных процессов на авандюне 67
3.3. Генезис, морфология и динамика поверхности авандюны 75
3.4. Состав и свойства почв и песчаных наносов Куршской косы 87
3.4.1. Состав и свойства песчаных наносов, слагающих авандюну 87
3.4.2. Лесорастительные свойства компонентов почвенного покрова 96
3.5. Математический анализ дефляционных форм авандюны 102
4. Влияние растительного покрова на устойчивость авандюны 112
4.1. Растительный покров по элементам авандюны 112
4.2. Влияние антропогенного фактора на растительность и состояние поверхности авандюны 125
5. Лесомелиоративные и организационно-технические принципы сохранения авандюны куршской косы 131
5.1. Экспериментальные исследования по закреплению и облесению авандюны 131
5.2. Эффективность песконакопительных конструкций 136
5.3. Анализ режимов использования территории национального парка 139
Практические рекомендации 148
Заключение 153
Список литературы 154
- Геологическое строение и геоморфология
- Характеристика объектов и объем фактического материала
- Роль климатического фактора в развитии дефляционных и эрозионных процессов на авандюне
- Влияние антропогенного фактора на растительность и состояние поверхности авандюны
Введение к работе
Актуальность проблемы. Современное состояние эолового прибрежно-морского ландшафта Куршской косы определяется влиянием природно-климатических и антропогенных факторов. В зоне особого риска находится важная морфологическая составляющая ландшафта — защитный песчаный дюнный вал (авандюна), обрамляющий морской берег Куршской косы. Авандюна выполняет роль буфера на пути ветропесчаного потока и морских вод, иногда прорывающихся вглубь косы. Однако экстремальное проявление природных и антропогенных факторов приводит к нарушению хрупкого экологического равновесия этого ландшафта. Происходят размыв участков авандюны и, соответственно, деградация и уничтожение растительного покрова. Вследствие этого развиваются процессы дефляции обнаженного песчаного грунта вплоть до образования котловин и коридоров выдувания, куда вглубь косы устремляется песок с пляжа. Остановить этот процесс можно только восстановлением растительности на нарушенных участках авандюны. Для этого необходимо разработать эффективные технологии закрепления песка с одновременным использованием приемов фитомелиорации.
Важнейшую защитную роль для Куршской косы играет песчаный дюнный вал, сохранение которого гарантирует устойчивость ландшафтов, поддержание биоразнообразия и нормальное состояние инфраструктуры населенных пунктов. Поэтому при разработке мер по стабилизации ландшафта главное внимание было уделено этому объекту.
Учеными нашей страны и за рубежом (в Германии, Литве, Польше) уделяется большое внимание разработке способов борьбы со стихией, однако время и возрастающий антропогенный стресс требуют постоянного мониторинга косы и разработки новых оперативных решений.
Цель работы: изучить факторы разрушения и разработать мероприятия по стабилизации и обеспечению устойчивого функционирования защитного песчаного дюнного вала Куршской косы.
Научная новизна работы определяется: 1) оценкой компонентов эолового прибрежно-морского ландшафта Куршской косы, определяющих состояние
4 авандюны; 2) разработкой классификации абразионных и дефляционных типов песчаного рельефа авандюны; 3) подбором испытанием ассортимента древесно-кустарниковых пород и травянистых видов для фитомелиорации нарушенных участков авандюны; 4) разработкой лесомелиоративных способов восстановления нарушенных участков авандюны.
Практическое значение работы состоит в следующем: 1) в разработке организационно-технических и мелиоративных способов и методов предупреждения и устранения нарушений целостности авандюны; 2) в определении видов и очередности проведения лесомелиоративных работ на аварийных участках авандюны; 3) в определении видового состава древесной, кустарниковой и травянистой растительности при закреплении авандюны; 4) в разработке агротехники и сроков посева и посадки фитомелиорантов на песчаном субстрате авандюны; 5) в разработке общих перспективных организационно-технических мероприятий по сохранению уникальных ландшафтов Куршской косы.
Личный вклад автора заключается в разработке программы, собственных дополнений и изменений методик исследований, в подборе объектов, закладке экспериментальных объектов и анализе результатов.
Обоснованность и достоверность результатов исследований подтверждаются наличием обширных полевых материалов комплексного сравнительно-экспериментального характера, обработанных методами математической статистики.
Апробация и внедрение результатов исследований. Методические разработки и практические рекомендации, выполненные автором, внедряются в НП "Куршская коса". Исследования проводились в рамках следующих хоздоговорных тем при участии автора: "Геосистемный экологический мониторинг ГПНП "Куршская коса" (1992г.), "Разработка методов и технологий закрепления и облесения приморских подвижных песков Калининградской области" (2000-2001гг.), "Мониторинг естественных изменений растительности на территории национального парка "Куршская коса" (2001г.), "Оценка состояния и мелиоративной роли насаждений на территории НП "Куршская коса" (2002), "Разработка технических и биологических методов сохранения дюнных ландшафтов Куршской косы, подвергающихся неблагоприятным природным и антропогенным процессам" (2002-2005гг.). Результаты работы докладывались на
5 международных конференциях по Всемирному Природному Наследию в 1998 г. и 2002 г. (Литва), в НПО "Кадастр" по кадастровой оценке природных комплексов Куршской косы в 2002г. (г. Ярославль), на заседаниях лаборатории лесо-восстановления СПбНИИЛХ (2002, 2003 и 2004 гг.); на семинаре лаборатории прибрежных систем АО ИО им. П. П. Ширшова РАН (2004 г.).
По теме диссертации автором опубликовано 6 работ.
Основные положения, выносимые на защиту. 1) комплексная оценка компонентов эолового прибрежно-морского ландшафта и их значение в нарушении и стабилизации авандюны и подвижных дюн; 2) классификация абразионных и дефляционных форм нарушений песчаной поверхности авандюны; 3) рекомендуемый ассортимент видов растений для фитомелиорации нарушенных участков авандюны и рекомендации по лесомелиорации нарушенных участков авандюны; 4) выделение морфодинамических типов морского берега Куршской косы с подразделением по характеру размещения растительного покрова; 5) обоснование организационно-правовых и хозяйственных мероприятий на Куршской косе для стабильного функционирования авандюны.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, практических рекомендаций, заключения, списка литературы и приложения. Текст работы изложен на 166 с, содержит 25 таблиц и 49 рисунков. Список использованных источников литературы включает 100 наименования, в т. ч. 13 на иностранных языках.
Автор выражает глубокую благодарность за помощь в работе над диссертацией и консультации научному руководителю проф. А. Ф. Чмыру, в. н. с. В. П. Чередниченко, проф. А. В. Жигунову, зав. сектором А. В. Дорошину, с. н. с. Т. А. Семаковой, с. н. с. Н. Ю. Кобрину и с. н. с. Ю. Е. Беленцу.
Геологическое строение и геоморфология
. Геологическое строение и геоморфология. Геологическое строение Куршской косы хорошо представлено в работе Г. С. Харина [1998]. Основанием косы служит валунный суглинок (плейстоценовые морены). По мнению автора, Куршская коса является уникальным образованием не только современной эпохи, но и в древние геологические времена, когда формировались аналогичные образования.
Эоловые пески древних параболических дюн составляют ядро многих современных дюн и выходят на поверхность к югу от пос. Лесное. Молодые эоловые отложения слагают современные формы рельефа - авандюну, верхний слой преддюнной равнины (пальве) и всю толщу дюнных массивов [Проект организации, 1991].
На формирование рельефа косы большое влияние оказывают эрозионные и абразионные процессы, а также антропогенное воздействие. В поперечном профиле выделяют четыре основных элемента:
1. Дюнные массивы разного возраста и генезиса располагаются вдоль берега залива. Они представляют собой ряд песчаных всхолмлений, разделенных понижениями — долами, по которым происходит вынос песка в сторону залива и образование пересыпей - мысов. Наветренные склоны дюн северо-западной экспозиции длинные и пологие, подветренные юго-восточные - короткие и крутые, местами почти отвесные. Высота дюнного гребня изменчива, после шторма может изменяться на 1-1,5 м. Дюнные массивы или цепи имеют асимметричную форму: пологий наветренный склон до 8-12, обращенный к морю, и крутой подветренный склон до 32-35 со стороны залива [Болдырев, 2001]. Незакрепленные песчаные дюны Куршской косы являются основной ее достопримечательностью и представляют собой особый ландшафт, который редко встречается в Европе. Такие дюны занимают около 10% территории косы.
Общая протяженность дюнной гряды на Куршской косе составляет 82 км (включая литовскую территорию). Около 30% песков гряды еще не закреплены и представляют собой движущиеся барханы. Скорость их движения составляет 4-7 и более метров в год. Гряда не сплошная, местами она разрывается долами выду 10 вания, распадаясь на три крупных массива. Протяженность первого из них, располагающегося к северо-востоку от турбазы "Дюны", составляет 9,6 км, из которых около 5 км - "живые" дюны (т. е. незакрепленные). Рїх высота колеблется от 35 до 62 м. Южнее пос. Рыбачий начинается вторая дюнная гряда длиной 6 км. Необлесенные дюны занимают около 4 км, также обрываясь в залив. Высота гряды — 18-44 м. Третий массив находится севернее пос. Морское, заходит на литовскую территорию и заканчивается севернее пос. Нида. Для этого участка характерны живые дюны. На большей части гряда отделена от залива узкой полосой призаливной пальве. здесь дюны достигают наибольшей высоты (свыше 60 м).
2. Береговой защитный вал (авандюна) — песчаная гряда, протянувшаяся со стороны моря, расположена обычно в тыльной части пляжа. Она питается песком, сдуваемым с пляжа и формируется при условии достаточного количества песка в верхней части подводного склона и на пляже. Параметры ее полностью зависят от баланса песчаных наносов в береговой зоне. На прикорневом участке косы, вплоть до пос. Лесное, где отмечается отрицательный баланс песчаных наносов, от нее осталась только тыльная часть шириной 20-30 м и высотой 5-6 м [Болдырев, 1992].
С 11 -го и примерно до 20-го км косы находится участок постепенного насыщения вдольберегового потока (транзитно-размываемый участок). Здесь, хоть и нет современной угрозы полного размыва авандюны, но подмыв ее морского склона во время штормов захватывает полосу шириной до 12-15 м. Высота авандюны на этом участке до 7 м, средняя ширина - до 50-60 м. В средней части косы, примерно с 20-го до 25-го км косы начинается участок довольно стабильного берега с хорошо развитой авандюной - высота ее увеличивается до 9-10 м, а ширина - до 80-120 м. Этот участок характеризуется периодическим активным развитием котловин выдувания. Последние иногда рассекают аван-дюну по всей ее ширине. Эти участки особенно опасны для прорыва нагонных вод на косу в период действия экстремальных по силе штормов, особенно северного направления. Три такие пронизывающие авандюну насквозь котловины имеются вблизи российско-литовской границы [Схема противооползневых и берегоукрепительных сооружений..., 1999].
Далее, в сторону г. Клайпеды высота авандюны возрастает до 12 м, а в самом конце косы она искусственно повышена до 15-17 м. накопление песка про 11 исходило здесь под действием ветра, позднее высота авандюны была специально увеличена человеком для защиты центральной части косы от песчаных заносов. Сейчас это почти сплошная гряда с плоской бугристой вершиной, крутым склоном к морю, пологим эродированным противоположным склоном и редкими долами-прорывами, связанными, как правило, с проездами автотранспорта. Приморский берег Куршской косы поделен на участки (фрагменты) различной протяженности, в зависимости от особенностей отложения песчаных наносов и морфологии авандюны. Всего, таким образом, выделено 4 основных участка.
3. Центральная преддюнная равнина (лит. палъве) — выровненный участок высотой от 2 до 6 м, имеющий различный микрорельеф. В районе высоких дюн — это бугристая равнина, что связано с неравномерным зарастанием шлейфов дюн в прошлом. Высота бугров и всхолмлений около 3-4 м. Более возвышенные участки центральной равнины (высотой более 5 м) представляют собой остатки прежних дюн. Их рельеф волнистый или бугристый, бугры и гряды ориентированы по направлению ветра. Характерными элементами рельефа равнинной части косы являются западины и лощины, в некоторых местах заболоченные, которые чаще всего тянутся вдоль авандюны или примыкают к ней со стороны залива [Шелестовская, 2001].
Характеристика объектов и объем фактического материала
Для определения влияния растительного покрова на устойчивость аван-дюны проводилось упрощенное картирование с составлением схем развития растительности в пределах двух ключевых участков [Торцев, 2002]. Всего, таким образом, закартирована площадь длиной около 5 км и шириной около 100 м, узкой полосой пересекающая кв. 34, 37, 40, 68, 73, 77, 81 лесничества "Золотые дюны" и кв. 1,3 Зеленоградского лесничества. Картирование проводилось с соблюдением основных принципов геоботанического картографирования [Антропогенная динамика..., 1995]. На схемах зафиксированы границы растительных микрогруппировок, а также приведены границы элементарных геокомплексов в пределах выделенной территории (приложение).
Классификация типов морского берега косы разработана на основе картографических материалов (аэрофотосъемки, ландшафтной карты и др.), а также по уточненным данным полевого обследования всего морского побережья Куршской косы в границах двух ключевых участков. По этим данным разработана и классификация абразионных и дефляционных форм рельефа, образующихся в результате волновой и ветровой деятельности на склонах и вершине авандюны.
Экспериментальная разработка методов восстановления авандюны с помощью средств и приемов лесомелиорации проведена на ключевых участках, которые выбирались в местах, наиболее характерных с точки зрения последствий разрушения и повреждений берегового вала. Участки различаются характеристиками условий местообитания (по особенностям рельефа, высоте авандюны, углу откоса, степени покрытия растительностью и др.) и характером нарушений (для коридоров выдувания - глубина и ширина, для обнажений приморского склона - размеры срезанного слоя, наличие живых растений и корневых систем или их отсутствие и др.).
Наблюдения за установленными защитными конструкциями и опытными насаждениями проводились три раза в год - весной, летом и осенью. Для надежного закрепления авандюны, особенно ее фронтальной, обращенной к морю, части предусматривалась посадка древесно-кустарниковых видов, устойчивых к засыпанию песком и малотребовательных к почвенному плодородию. Среди них - сосна горная и псаммофитные виды ив (шелюга красная, ива пур пурная, ива ползучая, ива серая и др.).
Шелюгование проводилось черенками [Трещевский, Шаталов, 1982]. Черенки готовились из 1-2-летних побегов длиной до 50 см, с учетом глубины весенне-летнего пересыхания песков. В рядах расстояние между высаживаемыми черенками принималось 0,4-0,5 м. Посадка проводилась чистыми рядами шелюги [Огиевский и др., 1949; Погребняк, 1968]. При закреплении коридоров выдувания (на ключевом участке № 2) применялся устилочный способ посадки шелюги (Терско-Кумский способ).
Сеянцы сосны горной с закрытой корневой системой (ЗКС) использовались для закрепления приморского склона авандюны. Выращивание посадочного материала с закрытой корневой системой (ПМЗК) - сеянцев сосны горной, песчаного овса проводились на территории теплично-питомнического комплекса (ТПК) в опытном лесхозе "Сиверский лес" Санкт-Петербургского НИИ лесного хозяйства по технологии, разработанной и апробированной в этом институте [Жигунов, 2000].
Закрепление разрушенного песчаного склона авандюны с помощью живых (зеленых черенков, корневых черенков) растительных материалов и рыболовной сети проводилось по методике Австрийского Института Почвенного Биоинженеринга и Ландшафтных Конструкций и Венского Университета Сельского Хозяйства [Florineth, Gerstgraser, 1998], а также Технического Университета г. Зволена (Словакия) [Hrib, Dvorscak, 1998].
Преимущественное применение растительных материалов продиктовано тем, что использование традиционных химических препаратов (битумной эмульсии, мазута, высокосмолистой нефти, лигносульфата и др.) в условиях Национального парка из-за жестких экологических требований запрещено. Пескоукрепительные работы на авандюне в рамках проведенных исследований включали как создание механических защит (с помощью клеточных защит, кольями ив и др.), так и фитомелиоративные работы (закрепление песка растениями-псаммофитами). Древесно-кустарниковые виды высаживались там, где песок уже закреплен травянистыми растениями и в целом процесс дефляции приостановлен.
Основным объектом исследования на Куршской косе является защитный песчано-дюнный вал (ЗПДВ), или авандюна. Происхождение, морфология, развитие и ландшафтные особенности этого объекта находятся в тесной взаимосвязи с дефляционно-аккумулятивной равниной - пальве, располагающейся в центральной части косы и которую авандюна как бы обрамляет по берегу моря, поэтому пальве также подвергалась изучению, но с меньшей детальностью.
В целом Куршская коса является единым эоловым прибрежно-морским ландшафтом, поэтому его морфологическая структура рассматривалась на двух поперечных профилях, пересекающих участки, относящиеся к разным уровням ландшафта - территории, урочища, фации. Профиль № 1 заложен в Зеленоградском лесничестве (кв. 7) и проходит через 26-й км Куршской косы. Профиль № 2 заложен в лесничестве "Золотые дюны" (кв. 18) и проходит через 40-й км Куршской косы. Детальная фациальная характеристика вдоль этих профилей приведена в главе 3.1.
Детальное изучение морфологических, морфометрических характеристик и особенностей строения морфологических единиц ландшафта проводилось на опорных ландшафтных и поперечных профилях через авандюну на ключевых участках. Всего заложено 6 таких профилей, подробная фациальная характеристика которых приводится в главе 3.3. При этом изучалась морфодинамика авандюны, состояние песчаной поверхности (развитие процессов абразии и дефляции, форма и интенсивность их проявления), состав и свойства песчаных наносов (глава 3.4.). Схемы профилей через авандюну на ключевых участках приведены на рис. 1-2.
Роль климатического фактора в развитии дефляционных и эрозионных процессов на авандюне
Для характеристики лесорастительных свойств песчаных отложений на авандюне были отобраны образцы грунта весной и осенью 2000-2001 гг. Проведен агрохимический анализ субстратов и определен химический состав водной вытяжки из грунтов. Установлено, что отложения авандюны представляют собой рыхлые пески с содержанием физической глины (фракции мельче 0,01 мм) около 2%. Пески однородные, кварцевые, мелкозернистые, хорошо сортированные, белесого цвета со светло-желтым оттенком.
Песчаные отложения авандюны обладают нейтральной реакцией (рН в пределах 7,65). Грунты отличаются низкой обменной и гидролитической кислотностью (0,18 и 0,36 мг-экв/100 г соответственно). Они содержат значительное количество поглощенных оснований, сумма которых составляет 13,76 мг-экв/100 г. Степень насыщенности основаниями коллоидального комплекса очень высока (до 97,5%). Емкость обмена песчаных отложений равна 14,12 мг-экв/100 г, что является типичным для субстратов легкого гранулометрического состава, насыщенных щелочно-земельными катионами.
Содержание углерода органических веществ в песках авандюны не превышает 0,08% или в пересчете на гумус - 0,14%. Низкая обеспеченность гумусом и физической глиной обусловливает незначительный уровень потенциального плодородия грунтов.
Количество элементов минерального питания в отложениях авандюны крайне недостаточное. Пески содержат азота легкогидролизуемых органических веществ 0,35 мг/100 г, подвижного фосфора 2,03 мг/100 г, обменного ка лия 1,50 мг/100 г почвы, что соответствует низкой степени обеспеченности. При дефиците биогенных соединений пищевой режим зеленых насаждений складывается напряженно.
Анализ водной вытяжки из песчаных отложений авандюны показал, что раствор имеет нейтральную реакцию, приближающуюся к слабощелочной (рН = = 7,80). Судя по величине плотного остатка, равной 0,024%, и уровню минерализации водной вытяжки, не превышающей 0,05 г/л, в песках отсутствуют признаки засоления. Концентрация бикарбонатов в растворе невелика (0,24 мг-экв/100 г или 0,015%). Количество водорастворимого натрия составляет 0,80 мг/л, калия - 1 мг/л или в перерасчете на 100 г субстрата - 0,40 и 0,50 мг соответственно. Содержание щелочных катионов находится в допустимых для жизнедеятельности зеленых насаждений пределах. Однако в песчаных отложениях обнаружено повышенное количество хлоридов (0,74 мг-экв/100 г или 0,026%), что может негативно влиять на рост и развитие растений. Содержание сульфатов в грунтах не превышает 0,004%, а концентрация их в водной вытяжке равна 8 мг/л. Такое количество сульфат-ионов значительно ниже ПДК и соответствует экологически безопасному уровню.
Результаты проведенного анализа показывают, что эффективное создание сосновых насаждений и формирование в дальнейшем устойчивых культур фи-тоценозов проблематично вследствие далеко неоптимальных лесорастительных свойств грунтов.
Изучение комплекса лесорастительных условий, в частности, для сравнительной характеристики агрохимических свойств и гидрохимического состава песчаных отложений проводилось на Балтийской и Куршской косах. Кроме того, выполнен детальный анализ органогенных наносов в прибойной зоне пляжа с целью определения пригодности их для использования в качестве удобрительной смеси. Отбор смешанных образцов произведен в пределах каждой из пробных площадей с глубины 0-10(15) см в октябре 2000 г.
Образец № 1. Балтийская коса, в насаждениях облепихи по авандюне на берегу моря. Представлен мелким песком светло-серого цвета, однородного состава. В качестве включений в пробе присутствуют корни, древесные остатки, отдельные крупные веточки и листья облепихи, фрагменты зеленых мхов. Примечательно, что на мочковатых корнях есть комочки гумусового субстрата:
Образец № 2. Б/о "Хвойное". Ключевой участок № 2, профиль № 2. Отобран в посадке сосны горной. Смешанный образец состоит из примитивных горизонтов А0, Ai А2 и В. Однородный мелкий песок светло-серого или белесого цвета. Включения корней, древесных остатков, хвои, фрагмент зеленого мха.
Образец № 3. Б/о "Хвойное". Ключевой участок № 2, профиль № 3. Пляж. Однородный по составу мелкий кварцевый песок цвета с включениями отдельных мелких угольков.
Образец № 4. Б/о "Хвойное". Ключевой участок № 2, профиль № 3. Вершина авандюны. ОПП ЖНП 40-75%. Мелкий однородный по составу песок светло-серого или белесого цвета с включениями древесных и растительных остатков, корней, листьев и сухих трав.
Образец № 5. Б/о "Хвойное". Ключевой участок № 2, профиль № 3. Отложения на берегу пляжа, расстояние от уреза воды около 1 м. Темно-серый с зеленоватым оттенком органический материал с комковатой структурой, рыхлого сложения и с низкой плотностью. Однородный по составу. Примеси минеральной фракции не обнаружено. Встречаются корни.
Результаты комплексного анализа образцов представлены в таблице 10. Из нее видно, что актуальная кислотность субстратов соответствует рНВ0ДН = 6,68-7,80. В почвенном растворе ионы водорода отличаются низкой активностью. Реакция водной вытяжки близкая к нейтральной в образце № 1, нейтральной в пробе № 2, приближается к слабощелочной в образцах под №№ 3, 4 и 5. В песчаных грунтах рНС0Л. варьирует от 5,84 до 7,65. Органические прибрежные отложения имеют рНС0Л = 7,15. Слабокислой реакцией обладает песчаный грунт под облепихой на Балтийской косе. Нейтральной реакцией характеризуются песчаные и органические наносы на Куршской косе. Гидролитическая кислотность не остается постоянной на разных объектах. Более высокая концентрация ионов водорода и алюминия является причиной повышенной гидролитической кислотности песчаных отложений под облепихой на Балтийской косе (1,93мг-экв/100 г). В песках гидролитическая кислотность значительно меньше, причем величина ее зависит от флористического состава растительности и степени зарастания пробных площадей. Так, под сосной горной гидролитическая кислотность субстрата больше, чем под травянистой растительностью (0,59 против 0,29 мг-экв/100 г).
Влияние антропогенного фактора на растительность и состояние поверхности авандюны
Таким образом, изучена приуроченность растительности на авандюне с преобладанием разных жизненных форм - травянистые растения-псаммофиты (геофиты корневищные); полукустарники (хамефиты); кустарники низкорослые до 2 м высотой (нанофанерофиты); кустарники древовидной формы листопадные и хвойные с высотой от 2 до 8 м (микрофанерофиты); деревья листопадные и хвойные с высотой более 8 м (мегафанерофиты) - к участкам с разными типами берега. Жизненные формы даны по К. Раункиеру [Хржановский, 1982]. Такое разделение позволяет четко представить характер отложения и перемещения песка на разных элементах авандюны при разных состояниях растительного покрова, и позволяет определить необходимое соотношение по размещению растений различных жизненных форм для формирования устойчивой авандюны.
Отмечена четкая взаимосвязь морфологии и состава растительности с устойчивостью авандюны. Например, наиболее устойчивая авандюна - с довольно широким пляжем (25-40 м), плавно переходящим в прислоненную дюну, с хорошо выраженным пологим наветренным склоном и вершиной, которые заняты сообществами псаммофитов и разреженными куртинами низкорослых кустарников, формированию подветренного склона с более пологим профилем способствует наличие насаждений лиственных пород с высотой 3-8 м. Такая морфоструктура ЗПДВ соответствует стабильному берегу (тип III, подтип Б), который имеет наибольшую протяженность.
С учетом механизма переноса песчаных масс и их отложения на авандюне насаждения из сосны горной, имеющие ажурно-плотную конструкцию, действуют как полупроницаемый экран, очень слабо пропускающий песчаную массу. Такие насаждения имеют высокую сомкнутость крон и способствуют изменению направленности ветропесчаного потока, который изменяет свою траекторию уже на подступах к авандюне и проносится мимо. Так, если насаждение сосны горной находится на подветренном склоне, песок слабо откладывается уже на вершине авандюны, но на наветренном склоне откладывается довольно активно и может формировать прислоненные дюны и эоловые подушки. Если сосновое насаждение находится на вершине, песок слабо откладывается уже на наветренном склоне и мало участвует в построении прислоненных дюн. Аналогично протекает механизм отложения песка, если на вершине и подветренном склоне произрастает лиственное насаждение с высотой более 5 м.
На аварийных участках морского берега одним из основных факторов, способствующих деградации авандюны и, соответственно, резкому снижению ее устойчивости, является антропогенный. Под постоянным его воздействием в теле авандюны формируются многочисленные коридоры "вытаптывания", приводящие местами к полному ее разрушению (например, берег в районе пос. Лесное). Естественно, в таких жестких условиях существования растительный покров, потенциально способный снизить нагрузку на таких участках и приостановить разрушающее воздействие стихийных факторов, сам сильно подвержен деградации.
Состояние растительности можно рассматривать как индикатор уровня антропогенной нагрузки на природные объекты обитания (например, уменьшение проективного покрытия, плотности популяции и продуктивности видов-индикаторов). Изменение проективного покрытия и продуктивности происходит в результате антропогенного и природного воздействия механического характера (вытаптывание, рекреация; засыпание песком, механические повреждения от абразивного воздействия песка, посекания) и химического воздействия (загрязнение береговой зоны нефтепродуктами, засоление почвы).
Места расположения профилей (трансект) были выбраны таким образом, чтобы они пересекали участки пляжа и авандюны, типичные по антропогенной
нагрузке, т.е. средние по посещаемости. Всего описано 5 профилей общей длиной около 650 м и площадью 1,3 га. Ширина каждого профиля 20 м. Состав работ на профилях и методики описаны в разделе 2.2.
На морфологию авандюны в значительной степени оказывают воздействие море и ветер. Антропогенный фактор может только усугубить негативные последствия путем вытаптывания скрепляющих песок растений, устройством пожаров, рубкой кустарников и т.п. Все это приводит к образованию язв дефляции, коридоров и котловин выдувания. В результате авандюна приобретает холмисто-грядовый рельеф. Склон авандюны, обращенный к морю, нередко бывает крутым и лишенным растительного покрова. Это результат смыва растительности и почв волнами при штормах. Иногда пологий склон осложняется песчаной террасой - эоловой подушкой. Склон авандюны, обращенный к морю, - четкий и прямолинейный, в отличие от противоположного подветренного склона, который маскируется растительностью и очень извилист. Здесь сказывается неравномерное поступление песка с пляжа по понижениям в авандюне. Большие массы песка скапливаются в конусах выноса коридоров выдувания, расположенных с подветренной части дюны, куда песок как будто "засасывается" с пляжа. Для практического решения вопросов закрепления авандюны фи-то- и лесомелиоративными способами рассмотрим элементы рельефа авандюны, изученные на геоботанических профилях в зависимости от степени их разбитости и зарастания.
