WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Волегова Елена Анатольевна РАСТИТЕЛЬНОСТЬ КОМПЛЕКСА ТЕРРАС ШИРОТНОГО ОТРЕЗКА ДОЛИНЫ СРЕДНЕЙ ОБИ 03.00.05 — «Ботаника»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск 2009 3

Работа выполнена на кафедре ботаники ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет»

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Шепелева Людмила Федоровна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Прокопьев Евгений Павлович кандидат биологических наук Чернова Наталья Александровна

Ведущая организация: Центральный Сибирский ботанический сад СО РАН

Защита состоится 12 ноября 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.267.09 при ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36.

Факс: (3822) 529853, 529601

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Томского государственного университета

Автореферат разослан « » октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета доктор биологических наук В. П. Середина 4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. К настоящему времени Ханты-Мансийский автономный округ (ХМАО) превратился в крупный промышленный регион добычи и первичной переработки нефти и газа, что обусловило развитие соответствующей инфраструктуры и быстрый рост населения. В связи с этим значительно возросла антропогенная нагрузка. Воздействию нефтегазодобывающего комплекса подвержены все типы ландшафтов, что в первую очередь оказывает влияние на почвенно-растительный покров.

До периода промышленного освоения севера Тюменской области были проведены масштабные исследования растительности Западной Сибири (Шумилова, 1962; Атлас Тюменской..., 1971; Растительный покров…, 1985 и др.), выполнено геоботаническое картографирование. Были созданы базовые представления о растительном покрове региона, однако масштаб проводимых работ определил обобщенный характер этих материалов. Из-за труднодоступности, удаленности, заболоченности растительность большой части территории ХМАО остается слабо изученной. Имеющиеся современные данные носят фрагментарный характер и зачастую несопоставимы из-за использования различных классификационных подходов.

Развитие нефтегазового комплекса и активная эксплуатация месторождений приводит к чрезвычайным техногенным ситуациям с выбросом различных загрязняющих веществ в окружающую среду, что ведет к гибели растительного покрова. Актуальными являются вопросы рекультивации нефтезагрязненных территорий и восстановления растительности. И хотя в настоящее время разработаны основные методы рекультивации, проблема восстановления нефтезагрязненных земель остается. На наш взгляд, вызвано это недостаточной изученностью геохимических процессов в ландшафтах, различием условий почвообразования, а также недоучетом экологических особенностей местообитаний.

Долинный комплекс Оби, включающий разновозрастные геоморфологические образования (2-4 террасы и пойма), может рассматриваться как модельный полигон, отражающий литолого-морфологическое устройство всей территории северной части Обь-Иртышского междуречья. Для инвентаризации биоразнообразия и решения природоохранных задач необходимо охарактеризовать современное состояние растительного покрова, изучить процессы восстановления растительности в зависимости от экологических условий.

Цель работы: изучение современного состояния растительного покрова комплекса террас долины Оби для организации охраны и рационального использования растительных ресурсов территории.

Задачи исследования:

1. Изучить современное состояние растительного покрова долинного комплекса террас Оби и определить экологические условия местообитаний растительных сообществ.

2. Построить классификацию и дать характеристику растительности.

3. Оценить экологическое и фитоценотическое разнообразие литологогеоморфологических образований долинного комплекса.

4. Изучить динамику растительности на нефтезагрязненных территориях после рекультивации и характер её восстановления в зависимости от литолого-геоморфологических и геохимических условий.

Научная новизна. Впервые для комплекса террас долины Оби на территории Обь-Иртышского междуречья разработана экологоморфологическая классификация растительности и охарактеризованы экологические условия местообитаний. Установлено экологическое различие природных комплексов террас как местообитаний растительности. На примере нефтезагрязненных участков показано, что экологические особенности местообитаний определяют не только характер естественной растительности, но и возможности восстановления растительного покрова после антропогенных воздействий. Установленное синтаксономическое разноообразие растительного покрова представлено 95 ассоциациями, относящимися к лесному, кустарниковому, болотному, луговому и водному типам растительности.

Установлены фоновые и редкие ассоциации.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При построении классификации растительности и использовании ее в прикладных целях необходимо оценивать условия местообитаний, поскольку они определяют не только тип и структуру растительных сообществ, но и скорость их восстановления после антропогенного воздействия.

2. Экологические различия литолого-морфологических комплексов террас Оби определяют синтаксономическое разнообразие растительности, соотношение фоновых и редких сообществ и их распределение по элементам рельефа.

3. После проведения рекультивационных мероприятий на нефтезагрязненных территориях сглаживаются исходные экологические различия пойменных и террасных участков по показателям активного богатства почв, поэтому процесс восстановления растительности идет через стадии травяных болот.

Практическая значимость. Результаты исследований актуальны для природоохранных целей, сохранения биоразнообразия, геоботанического картографирования, являются базой для мониторинга экосистем и долгосрочного прогнозирования динамики растительного покрова, могут способствовать снижению затрат на рекультивационные мероприятия. Они используются в курсах лекций «Геоботаника», «Аспекты биоразнообразия», «Растительный мир ХМАО», спецкурса «Экология ландшафтов нефтедобычи», читаемых на кафедре ботаники Сургутского государственного университета.

Исследования проведены в рамках заявленной темы научных работ кафедры ботаники Сургутского государственного университета «Изучение природных и урбанизированных экосистем Западной Сибири» (номер регистрации 0120.0504249). Материалы вошли в отчеты хоздоговорных работ:

«Инвентаризация заказника местного значения «Кулуманский» (договор №30/5/7/10, заказчик СибНИПИРП, г. Нижневартовск); «Проведение исследований по изучению биоразнообразия флоры и фауны на территории лицензионных участков Компании «Салым Петролеум Девелопмент НВ» (договор MOS №06/0263; договор субподряда №41/08, договор № MOS/07/0166) 2006-2008 гг.

Апробация работы. Результаты работы доложены на заседаниях кафедры ботаники СурГУ, международных (Новосибирск, 2003, Томск, 2005, Санкт-Петербург, 2006, Оренбург, 2006), всероссийских (Пенза, 2003, Тюмень, 2009) и окружных (Сургут, 2006, 2007) научных конференциях; на заседании Томского отделения РБО (2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 2 работы в журналах, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 200 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и приложения, содержит 5 таблиц и 21 рисунок. Список литературы включает 253 библиографических источника, из них 9 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность и искреннюю признательность научному руководителю д. б. н., профессору Людмиле Федоровне Шепелевой, д.б.н., профессору А. И. Шепелеву и В. Н. Фролову за помощь в организации исследований нефтезагрязненных территорий, д.б.н.

профессору СурГУ В. П. Старикову и директору СибНИПИРП И. А. Юсупову за помощь в организации исследований в Кулуманском заказнике. Отдельная благодарность за помощь в определении гербария сотрудникам кафедры ботаники ТомГУ к.б.н. Т. В. Эбель и к.б.н. А. Л. Эбель, а также д.б.н.

Д. Н. Шауло (ЦСБС), к.б.н. Е. Я. Мульдиярову (НИИ ББ ТомГУ), к.б.н.

Ю. С. Мамонтову (НИИП и ЭС при СурГУ), сотрудникам, студентам и аспирантам кафедры ботаники СурГУ, принимавшим участие в сборе и обработке полевых материалов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Физико-географическая характеристика территории Исследования, в основном, проводились на территории Сургутского, Нефтеюганского и Нижневартовского районов ХМАО, где хорошо выражен комплекс геоморфологических образований – 2-4 надпойменные террасы и обширная пойма Оби.

Основные черты современного рельефа территории были определены в четвертичное время, когда сформировался комплекс террас Оби и определился выровненный характер поверхности Западно-Сибирской равнины.

Выположенный рельеф, преобладание суглинистых, глинистых почвообразующих пород, преобладание осадков над испарением обусловили высокое переувлажнение, интенсивное развитие процессов заболачивания и широкое развитие гидроморфных почв, а также определили современный растительный облик данной территории.

Растительность района относится к таежной (бореальной) зоне, подзоне средней тайги (Растительный покров…, 1985), характеризуется преобладанием болот, темнохвойных и сосновых лесов, а также производных сообществ на их месте. Господствуют олиготрофные грядово-мочажинные и сосново-кустарничково-сфагновые болота (Болотные системы..., 2001). В пойме Оби на аллювиальных почвах формируются луга, в меньшей степени представлена кустарниковая и древесная растительность, долины притоков заболочены.

Глава 2. Изученность растительного покрова ХМАО В главе рассматривается современное состояние изученности растительного покрова ХМАО, показано, что для характеристики растительности округа использовались различные классификационные подходоы: физиономический (Горчаковский, 1949; Роднянская, 1960, 1968; Дыдина, 1961; Барышников, 1961; Крылов 1961, 1963; Шумилова, 1962; Бокк, 1971, 1989; Таран, 1973; Лапшина, 1973; Седых и др., 1983; Валуцкий, Лапшина, 1987), флористический (Кустова, 1987, 1988; Васильев, Мозалевский, 1991; Таран, 1995, 2004; Тюрин, 2002, 2004; Смагин, 2003; Лапшина, 2004; Таран, Тюрин, 2006), динамический (Ильина, 1985; Калибернова, 2007), доминантнодетерминантный (Прокопьев,1980; 1988, 2001; Титов, Овечкина, 2000; Кукуричкин, 2004; Аеткулова, Шепелева, 2005; Самойленко и др., 2005; Тарусина, Самойленко, 2006). Постепенно предпринимаются попытки сближения различных школ и разработки единой классификации.

Рассмотрены проблемы нефтезагрязнения и рекультивации земель (Казанцева, 1994; Вавер, 1996, 1997; Экология…, 1997; Чижов, 1998; Васильев, 1998; Зубайдулин, 1998, 2003; Булатов, 2004; Соромотин, 2007). Однако, проблема не решена, работы носят фрагментарный или обобщающий характер.

Глава 3. Объекты и методы исследования Исследования растительного покрова комплекса террас долины Оби проводились в период 2002-2008 гг. Чтобы охватить все возможное синтаксономическое разнообразие, учитывали литолого-морфологические условия.

Вторая терраса более хорошо представлена на правобережье р. Оби, поэтому исследования проводили в районе г. Сургута. На территории Кулуманского заказника отчетливо выражена древняя пойма, а также представлены останцы, II и III надпойменные террасы. В окрестностях поселка Салым четко выражен весь комплекс террас. Были также обследованы высокие останцы и пойма Оби, имеющая ступенчатое строение, однако пойменной растительности уделили меньше внимания, в связи с её лучшей изученностью (Львов, 1963; Дыдина, 1961; Ильина, 1985; Тюрин, 2002, 2004; Таран, Тюрин, 2006 и др).

На нефтезагрязненных участках под руководством А. И. Шепелева, Л.

Ф. Шепелевой и В. Н. Фролова (Шепелев и др., 2005) в 2003-2005 гг. были заложены постоянные пробные площади для изучения поведения нефтезагрязнителей в почвах и анализа хода восстановления растительности после проведения рекультивационных мероприятий, где автором изучалась динамика растительности с 2003 г. по 2007 г.

Было выбрано четыре мониторинговых участка, расположенных в различных геоморфологических и почвенных условиях:

1.Усть-Балыкское месторождение расположено в пределах поймы Оби.

На участке постоянных наблюдений аллювиальные грунты – глинистые, почвы торфяные, исходная растительность до загрязнения представляла сочетание водно- и остроосоковых сообществ с ивняками вейниковыми. Было заложено 5 пробных площадей (ПП): Т1 – низкий участок (ложбина), Т2 – средний участок (ложбина на месте ивняка, выше Т1), Т3 – высокий участок (песчаная отсыпка), Т1а, Т2а – глинисто-песчаная отсыпка (рис. 2), высотой около 50 см.

2. Южно-Сургутское месторождение. Участок расположен на II надпойменной террасе, представляет собой обводненную периферию верхового кедрово-соснового сфагнового болота, с одной стороны ограничен гривой с кедровым лесом, а с другой – федеральной автотрассой. Всего было заложено 7 ПП на разной высоте: Т1 – основание гривы рядом с загрязненным участком болота, Т2 и Т2А – склон гривы к болоту, Т3 – лес на вершине гривы (контроль); Т1’, Т2’, Т3’ – на подвергнутой рекультивации части болота (рис. 3).

3. Мамонтовское месторождение. Участок постоянных наблюдений расположен в понижении на третьей надпойменной террасе. В пределах участка можно выделить сильно обводнённый заболоченный лес и болото. Заложено 4 пробных площади.

4. Мамонтовское месторождение. Участок расположен на четвертой надпойменной террасе, в плоском понижении. Заложено 3 ПП на пологом склоне к рекультивированной части. До загрязнения участок представлял заболоченный лес.

Всего выполнено 465 геоботанических описаний растительности (из них 65 на нефтезагрязненных участках), собран гербарий сосудистых растений в количестве 1210 листов, мхов 427 пакетов, 137 пакетов напочвенных и эпифитных лишайников.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»