Введение к работе
Актуальность темы. Одной из глобальных проблем человечества в настоящее время является состояние окружающей его среды. На повестке дня стоят поиски оптимального решения вопросов, которые гарантировали бы, как техническую эволюцию общества, так и возможность дальнейшего нормального его развития в условиях сохранения природной среды. Для нахождения оптимального варианта взаимоотношений между человеком и природой необходимы знания процессов протекающих в ландшафте и направлениях его изменений под влиянием хозяйственной деятельности человека. Следовательно, без знания закономерностей развития и перестройки экосистем, их структурных взаимосвязей, целесообразное использование и охрана природных ресурсов видятся малопродуктивными.
Среди проблем охраны и преобразования природы важное значение имеет анализ научных основ и условий рационального хозяйственного использования природных ресурсов пойм, в том числе и энергии речного стока, растительности, изменяющихся во многих речных бассейнах в интенсивной форме в зависимости от естественных и создаваемых извне условий. В этих случаях следует исходить из принципа признания за природными комплексами поймы статуса экосистем особой категории - экотонных систем речных пойм. Последнее определяет их специфику и уникальные свойства, связанные с особенностями объема и режима речного стока.
Многоплановость использования пойменных земель в народном хозяйстве и высокая техническая нагрузка на них (гидростроительство, сельское хозяйство, мелиорация и т.д.) определяют их большое значение в экономике и жизни населения. Одним из важных аспектов исследования пойм является анализ динамичности, изменчивости, особенностей формирования, пространственной дифференциации и развития пойменных биогеокомплексов. Именно это обстоятельство выделяет в ряде важнейших проблем - проблему охраны и рационального использования природных ресурсов пойм, что в полной мере относится к бассейну Южного Буга, являющегося третей по величине рекой Украины.
Экосистемы поймы р. Южный Буг, которая протекает через Хмельницкую, Винницкую, Кировоградскую, Одесскую и Николаевскую
области, характеризующиеся развитой промышленностью и сельским хозяйством, испытывают значительную антропогенную нагрузку.
Зарегулирование стока Южного Буга 16 гидроузлами с водохранилищами приводит к функционированию пойменных экосистем в условиях нарушенного режима поемности, затоплению поймы в верхних бьефах сооружений и оказывает влияние на изменение природных комплексов пойм особенно 8 нижних бьефах этих водохранилищ.
Исследования по влиянию водохранилищ на природу поймы Южного Буга до настоящего времени не проводились, поэтому изучение экологических последствий водохозяйственного строительства актуально и важно как в теоретическом, так и в практическом аспектах.
Пели и задачи исследования. Основная цель работы - выявление
основных экологических последствий водохозяйственного
строительства на состояние и динамику природных комплексов поймы в верхнем , среднем и нижнем течениях Южного Буга.
Поставленная цель реализуется в диссертации путем решения ряда следующих задач:
- анализ изменений гидрографии поймы Южного Буга, сбор данных по характеристике основных параметров речного стока и водохранилищ;
установление состава растительных сообществ и их динамики в связи с изменением режима поемности и речного стока;
изучение влияния водохранилищ на состояние растительного покрова;
определение основных тенденций развития природных комплексов поймы;
определение и обоснование путей совершенствования природопользования и охраны пойменных биогвокомплексов Южного Буга в соответствии со спецификой антропогенных нагрузок и разработка практических рекомендаций.
Объект исслааованмя. Выбор поймы Южного Буга как объекта исследования обусловлен следующими факторами: - строительством а пойме 16 водохранилищ, которые изменили режим поемности и речной
сток;
- расположение поймы в пределах двух природных зон (лесостепной и
степной), что дает возможность сравнительного изучения изменений
среды;
- расположение поймы по различным геоструктурам (Волыио-
Подольской плиты, Украинского кристаллического щита,
Причерноморской впадины);
- недостаточной изученностью природных комплексов поймы Южного
Буга;
- интенсивным хозяйственным использованием поймы человеком.
Именно во многом благодаря этим факторам и происходит развитие в
пойме р.Южный Буг значительного спектра пойменных геокомплексов.
Методика исследований. По своей методической направленности работа является экспериментальной; базируется на широком комплексе полевых исследований с использованием плавсредств, инструментальной съемки с закладкой топоэкологических профилей и площадок в верхних и нижних бьефах водохранилищ. В качестве главного метода исследования автор избрал структурный подход, в основе которого лежит идея целостности изучения системы природных объектов и их современной динамики. Именно структурный подход обеспечивает возможность комплексного анализа всей совокупности природных - и антропогенных процессов трансформации биогеокомплексов поймы. Разработанный и примененный новый методический подход представляет собой сопряженный анализ состава и соотношения в растительных группировках видов различной экологической специализации (метод сопряженных диаграмм), что имеет индикаторное значение. В ходе работы применялся расчетно-графический метод с использованием ПЭВМ IBM PC/AT.
Научная новизна. Впервые были обобщены данные по 16 гидроузлам на Южном Буге и проанализированы особенности речного стока и гидрологического режима водохранилищ. Представлена характеристика растительного покрова поймы, выявлены основные закономерности влияния зарегулированного стока на динамику растительных сообществ
поймы и определенны современные тенденции развития природных комплексов поймы в верхнем, среднем и нижнем течении Южного Буга.
Разработана методика выявления экологической направленности современных изменений растительного покрова пойм под влиянием изменения режима речного стока на основе сравнительного анализа парных диаграмм, характеризующих: I соотношение в сообществе видов различной экологической специализации и II - соотношение участия этих видов и их группировок по распространенности и участию в формировании травостоя лугов. Этот метод был применен для определения стадий процесса остепнения луговой растительности в пойме Южного Буга. Разработана система объективной оценки степени остепнения пойм, составлена экологическая характеристика растительности поймы Южного Буга.
Впервые установлены особенности развития аридизации и остепнения лугов поймы Южного Буга на различных отрезках его течения в непосредственной зависимости от антропогенного нарушения стока реки, природных условий Среднего и Нижнего Побужья, и наложение других форм антропогенного воздействия на природные комплексы поймы (распашка пойменных угодий, выпас).
Разработаны практические рекомендации по охране природных комплексов поймы Южного Буга с конкретными предложениями по созданию водоохранных зон, заказников, определены участки для проведения лротивоабразионных работ и предложения по охране и рациональному использованию растительных ресурсов поймы.
Практическое значение работы. Результаты исследований могут быть использованы при решении задач, связанных с охраной и рациональным использованием природных ресурсов речных пойм. Выводы, касающиеся изменения растительных сообществ и биогеокомплексов поймы под воздействием водохозяйственного строительства и сельскохозяйственного использования, сделанные в работе, могут быть применены при организации и проведении сельскохозяйственных работ, рекреационных, природоохранных и других мероприятий, проводимых в пойме Южного Буга. Основные положения диссертации могут найти применение в работе
природоохранных организаций, функционирующих на территории всего бассейна Южного Буга.
Апробация работы. Основные положения работы изложены в докладах и сообщениях на научных конференциях: научно-практическая конференция, г. Винница, 1989 г.; всесоюзный симпозиум "Проблемы водных ресурсов, г. Верхневолжье, 1991 г.; краеведческая конференция, г.Винница, 1992 г.; международный симпозиум "Проблемы экоииформатики", г. Звенигород, 1992 г.; международная конференция "Экологические проблемы бассейнов крупных рек", г. Толльяти, 1993 г.; научная конференция преподавателей естественно-географического факультета ВГПИ, г. Винница, 1995 г.; международная конференция "Украина в мировых земельных, продовольственных и кормовых ресурсах и экономических отношениях", г. Винница, 1995 г. и на экологических семинарах Института водных проблем РАН, 1992 г. и 1993 г.
Практические рекомендации по охране природных комплексов поймы Южного Буга были переданы в Винницкое областное управление охраны природы и используются при проведении плановых природоохранных мероприятий 1994 г.
Материалы диссертации включены в качестве самостоятельного раздела в заключительный научный отчет (за 1991 - 1995 гг.) лаборатории динамики наземных экосистем под влиянием водного фактора Института водных проблем РАН, переданного во ВНТИ Центр России (N« государственной регистрации: 01.9.40 00 52 34. 1995 г. ).
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста (общий объем 157 страниц), состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего в себя 132 наименования, в том числе 13 на иностранных языках. Работа содержит 27 таблиц, 27 рисунков.