2. влияние изменения климата на природные системы ихтиофауна некоторых озер Монголии
|
|
Скачать 2.01 Mb.
|
|
Влияние климатических условий на прирост сосны обыкновенной в условиях Восточного Забайкалья ^ Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, г. Чита The wood-ring chronology worked out on core samples of an ordinary pine (Pinus sylvestris L) taken in the area of Chita-Ingoda valley and its highland margins has been revised. Results of correlation analysis have shown presence of significant positive relation between radial increment and sediments of vegetation period which strengthens at rise of air temperature. Данные метеорологических наблюдений свидельствуют о том, что за последние 100 лет средняя температура воздуха на Земле выросла на 0,74 град. Цельсия, причем темпы ее роста постепенно увеличиваются [1]. На территории России изменение среднегодовых температур еще выше. По наблюдениям на гидрометеорологической сети Росгидромета за период 1990-2000 гг. среднегодовая температура приземного воздуха возросла на 0,4 град., а за все предыдущее столетие прирост составил 1,0 град. [2]. Из-за значительных природно-обусловленных различий климата по территории изменение его характеристик неоднозначно и носит ярко выраженный региональный характер. Это придает особую важность детализированным по регионам оценкам прошлых, наблюдаемых и предполагаемых изменений климата. Для изучения характеристик последнего тысячелетия на первый план выходит использование дендроклиматических индикаторов, в особенности радиального прироста древесных растений. Ежегодное утолщение их стеблей и корней обусловлено сменой камбиальной активности по сезонам года. Она проявляется только в вегетационный период, в холодное время камбий находится в состоянии покоя. Сроки начала образования клеток и их окончательные размеры варьируют от года в год и тесно связаны с колебаниями внешних условий в годичном цикле. Поэтому древесные кольца рассматривают как регистрирующие структуры [3], использование которых для реконструкции условий среды основано на наличии тесной связи между формированием годичных колец и параметрами внешней среды. Возможность установления календарного времени формирования каждого годичного слоя позволяет точно датировать явления, происходящие в древостоях при вычленении лимитирующего фактора. Несмотря на то, что связь между приростом и климатическими параметрами не всегда однозначна, поскольку на прирост деревьев обычно влияет комплекс факторов, эта неоднозначность позволяет подобрать группы модельных деревьев, прирост которых в определенных территориальных особенностях в основном определяется одним из факторов [4]. В лесах Читинского Забайкалья период камбиальной активности в среднем составляет четыре месяца. Пробуждение камбия начинается в первой половине июня, заканчивается формирование годичного слоя в первой декаде сентября [5]. Лимитирующими факторами для развития растительности являются атмосферные осадки и температуры воздуха вегетационного периода, что подтверждено проведенными ранее исследованиями в Западном Забайкалье и Предбайкалье [6-8] и других регионах. Целью выполненных исследований было выявление на основе измерений годичных колец отклика сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на климатические колебания в условиях Восточного Забайкалья. Выбор сосны в качестве объекта наблюдений был обусловлен широким распространением ее по исследуемой территории и удобством в использовании для получения дендрохронологической информации. Этот вид отличается четкими годичными кольцами, долголетием, экологической пластичностью и при этом высокой чувствительностью к колебаниям внешних условий, выраженной через радиальный прирост ствола. Работы по сбору дендрохронологического материала проведены в 2007 году на территории Читино-Ингодинской впадины и ее горного обрамления. Исследованная территория относится к лесостепной зоне. На склонах (крутизна от 5-10 до 20°) разных экспозиций в сосняках рододендровой группы типов леса было заложено 9 пробных площадей. Модельные деревья произрастали в чистом с единичной примесью березы и лиственницы сосновом древостое естественного происхождения, IV-VI класса возраста, IV класса бонитета. Почвы на территории исследования горные мерзлотно-таежные. Характеристика местоположения пробных площадей и некоторые лесоводственно-таксационные показатели приведены в табл. 1. Таблица 1 Краткая характеристика древостоя и местоположение участков сбора дендрохронологического материала
Керны древесины отбирались на высоте 1,3 м у растущих деревьев с помощью возрастного бурава. После подготовки кернов и предварительной разметки календарных дат измерялась ширина годичных колец на приборе Lintab, соединенном с персональным компьютером со стандартным для дендрохронологии пакетом программного обеспечения TSAP. Устройство позволяет автоматически вводить информацию с кернов в компьютерную базу данных и исключает малейшие ошибки в считывании. Точность измерения ширины колец 0,01 мм. Полученные серии перекрестно датировались для выявления выпавших или «ложных» колец методом cross-dating [9], результат датировки контролировался программой arstan и COFECHA из программного пакета DPL-99 [10]. В данном сообщении представлены результаты измерений с 1950 по 2007 год, длительность рассмотренного периода 58 лет. После стандартной для дендрохронологии обработки первичных данных получены хронологии, характеризующие вариабельность радиального роста каждого дерева за указанный отрезок времени. Для всех серий годичных колец получен достаточно высокий коэффициент корреляции (табл. 2), что говорит о согласованности в изменении прироста на разных пробных площадях и позволяет провести осреднение всех данных для получения сводной серии колец деревьев исследуемого района по всем 29 образцам (рис. 1). Для получения дендрохронологических сведений об изменении внешних, погодных, климатических характеристик особую важность имеют так называемые «реперные» годы. Под «реперным» годом понимается место на кривой, когда за последовательностью сравнительно сходных по размерам колец следует очень узкое или очень широкое годичное кольцо, которое указывает на какие-то нетипичные условия роста данного образца. Значимую информацию несут «реперные» годы с минимальными приростами, которые свидетельствует о наличии жесткого лимитирования камбиальной активности условиями среды в текущем или предшествующем году. Таблица 2 Коэффициент корреляции между пробными площадями по приросту годичных колец сосны обыкновенной
 Рис. 1. Усредненный радиальный прирост сосны обыкновенной в зеленой зоне г. Читы с 1950 по 2007 гг. (по 29 кернам). В рассматриваемый период к числу «реперных» экстремальных угнетений, отмеченных всеми модельными деревьями, наиболее глубокие экстремумы в абсолютных значениях прироста наблюдаются в 1978 г. – 0,29 мм, 1999 г. – 0,33 мм и 2003 г. – 0,23 мм, при среднем 0,75 мм и максимальном 1,20 мм размерах прироста. При сравнении результатов измерений с данными метеостанций г. Читы в большинстве случаев выявляется соответствие между минимальными значениями размеров годичного кольца и снижением количества атмосферных осадков вегетационного периода в текущем либо предшествующем году (рис. 2). Режим влагообеспеченности в Забайкалье характеризуется цикличностью, в которой «сухие» фазы чередуются с «влажными». Со второй половины ХХ века можно выделить две «влажных» фазы, когда сумма осадков с мая по сентябрь составляла 312-334 мм (с 1954 по 1964 гг. и с 1982 по 1998 гг.) и две фазы недостаточного увлажнения (с 1965 по 1981 гг., с 1999 г. по настоящее время), сумма осадков составила 253-258 мм. С 1990 г. начался интенсивный рост температур теплого периода (май–сентябрь), который с 1999 г. совпал с началом «сухой» фазы во внутривековом цикле [11]. С этого времени отмечается тесная корреляционная связь (r = 0,7) прироста с суммой осадков за май-сентябрь, которая не отмечалась в предшествующий «сухой» период с 1964 по 1980 гг. (r = 0,13), когда при том же количестве осадков температуры вегетационного периода были ниже. Результаты измерений радиального прироста сосны обыкновенной в рододендровой группе типов леса Восточного Забайкалья подтверждают тесную связь деятельности камбия с количеством атмосферных осадков в текущем или предыдущем сезоне вегетации. Повышение температуры само по себе не оказывают значительного влияния на прирост, но в «сухие» периоды, в большинстве случаев, приводит к его снижению. Таким образом, недостаток увлажнения при относительно высоких температурах вегетационного сезона является лимитирующим фактором для прироста сосны обыкновенной в исследуемом регионе. Учитывая климатические особенности Восточного Забайкалья и характер отклика радиального прироста сосны обыкновенной данный регион можно рассматривать как репрезентативный для последующих дендрохронологических наблюдений. Литература 1. МГЭИК, 2007: Изменения климата, 2007: Обобщающий доклад. Вклад рабочих групп I, II и III в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Пачаури, Р.К., Райзингер, А., и основная группа авторов (ред.)]. – МГЭИК, Женева, Швейцария. – 104 с. 2. Стратегический прогноз изменений климата Российской Федерации на период до 2010-2015 гг. и их влияния на отрасли экономики России. – Москва, 2005 – 28 с. (Росгидромет). 3. Шиятов С.Г., Ваганов Е.А. и др. Методы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации: Учебно-методическое пособие. – Красноярск: КрасГУ, 2000. – 80 с. 4. Берри Л. Вариации климата и температурного режима грунтов в прошлом тысячелетии и прогноз вариаций для ближайших столетий // Journal of Geocryology. – 2001. – № 3. 5. Панарин И.И. Леса Читинского Забайкалья. – Новосибирск: Наука, 1977. – 232 с. 6. Андреев С.Г., Тулохонов А.К., Наурзбаев М.М. Региональные закономерности изменчивости сосны в степной Бурятии // География и природные ресурсы. – 2001. – № 1. – С. 73-78. 7. Балыбина А.С. Реконструкция колебаний климата в Предбайкалье дендрохронологическим методом // География и природные ресурсы. – 2006. – № 4. – С. 123-129. 8. Забуга В.Ф., Забуга Г.А. Динамика морфометрических показателей годичного слоя сосны обыкновенной в лесостепном Предбайкалье. // Лесоведение. – 1990. – № 2. – С. 46-53. 9. Rinn F. TSAP. Version 3.0. Reference manual. Computer program for time series analysis and presentation: Copyringht… 1989-1996, Frank Rinn Distribution. – Heidelberg, Germany. 10. Holmes R.L. Dendrochronology program library – users manual. – Laboratory of Tree-Ring Research, Univer. of Arizona, USA, 1998. 11. Обязов В.А. Изменение температуры воздуха и увлажненности территории Забайкалья и приграничных районов Китая // Природоохранное сотрудничество Читинской области (Российская Федерация) и автономного района Внутренняя Монголия (КНР) в трансграничных экологических районах: материалы конференции / Забайкал. гос. гум.-пед. ун-т. – Чита, 2007. – С. 247-250. ^ Е.П. Горлачева, А.В. Афонин Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, г. Чита In the work show, that reorganization age and sexual structure of population, and decrease of line and weight growth of fish be the result of lowering of level and increase of mineralization of lakes. Среди водоемов Забайкалья выделяется группа озер, которые имеют непостоянный водный режим. Озера Барун-Торей и Зун-Торей представляют собой остатки крупного озера, которое занимало всю площадь Торей-Борзинского водораздела. Бессточные в настоящее время, в четвертичное время они отдавали часть своих вод р. Борзя. Котловина Торейских озер плоская ассиметричная, пониженная в своей восточной части, что обусловило большую глубину оз. Зун-Торей до 6,6 м, наибольшая глубина отмечена в его северной стороне. Озеро имеет округлую форму с несколько более прямолинейным субширотным северным побережьем. Его береговая линия отличается простотой, отсутствием значительных заливов, бухт и островов (Корнутова, 1968). Площадь водной поверхности Зун-Торея 300 км2. Оз. Барун-Торей, площадью 580 км2, напротив, характеризуется значительной извилистостью береговой линии, представляющей сочетание северо-восточных субмеридиональных и широтных отрезков, и обилием небольших и невысоких островов (Корнутова, 1968). Дно озера плоское, наибольшие глубины сосредоточены в центральной части. Озеро обводняют реки Улдзя и Ималка. Первая впадает с юга, образуя обширную дельту, вторая - с запада. Основной водосбор рек находится на территории Монголии. Торейские озера имеют непостоянный водный режим, связанный с периодическим изменением климата. За последние 200-230 лет озера неоднократно, четырежды только в ХХ столетии, высыхали и наполнялись с периодичностью около 30 лет (Обязов, 1994, 1996). В последний раз наименьший уровень оз. Барун-Торей был отмечен в 1982 году, озеро почти полностью пересохло. Затем подъем уровня продолжался до 1995 г. В настоящее время регистрируется очередное падение уровня воды. Озера Зун-Торей и Барун-Торей образуют единую гидрологическую систему, так как связаны между собой двумя протоками длиной 200-300 м и шириной до 100 м. Одна из них (Уточи) действует и при низких уровнях. Исследования экологических последствий многолетних изменений уровня воды показывает, что рыбы одними из первых реагируют на эти изменения, перестройкой возрастной и размерной структуры популяций. Ихтиофауна Торейских озер не богата по видовому составу, и представлена следующими видами рыб: карасем серебряным, вьюном, озерным гольяном, отмечается щиповка. Кроме этого в период высокого уровня и снижения солености в оз. Барун-Торей отмечается чебак. Карась серебряный был запущен в Торейские озера в середине 60-х годов в период высокого уровня воды. Карась прижился, размножился и в настоящее время является доминирующим видом. В периоды падения уровня в озерах Зун-Торей и Барун-Торей наблюдается гибель карася серебряного, из-за чего птицы летают на кормежку на территорию Монголии и на озера в северном направлении (Васильченко, 1993). Лефуа, обитание которой в Зун-Торее и Барун-Торее отмечает Карасев Г.Л. (1987), нами в период работы на озерах не отмечена. Ниже приводится характеристика некоторых видов рыб. ^ - Misgurnus anguillicaudatus (Cantor, 1842) - представитель семейства вьюновые (Cobitidae). Обнаружен в оз. Барун-Торей, а также в реке Ималка, впадающей в оз. Барун-Торей. Его размеры колебались от 12 до 14 см, а масса от 8,9 до 11 г. Держится в илистых заводях, заболоченных озерах. Питается личинками хирономид и других насекомых, детритом. Однако численность вьюна оз. Барун-Торей незначительна. Промыслового значения не имеет. ^ - Phoxinus perenurus Pallas, 1814, представитель семейства карповых. В Торейских озерах был представлен 3 возрастными группами 1+ - 3+. Населяет в основном эвтрофные и дистрофные, иногда заморные озера, а также встречается в медленно текущих протоках, заводях и пойменных озерах. Озерный гольян не прихотлив в выборе кормов, поедает фито- и зоопланктон, водную растительность, детрит, бентос и др. Половозрелым становится в 2 летнем возрасте при длине 6-8 см и массе 5-7,5 г. Нерест происходит в июне - июле, порционно, в интервале температур 10-23 ºС. Икра откладывается на прибрежную растительность, нередко в предустьях впадающих речек. Плодовитость в оз. Зун-Торей составила 1168-2540 икринок в возрасте 1+ - 3+ при длине 8-12 см и массе 7-25 г. В 70-х годах озерный гольян в Торейских озерах на 80% был заражен лигулезом. В 90-х годах такой картины мы не наблюдали. Несмотря на это озерный гольян отличается хорошим темпом роста (рис. 1). Непромысловый, повсеместно обычный вид, включен в Красную книгу МСОП.  Рис. 1. Линейно-весовой рост озерного гольяна Торейских озер. ^ (Cobitis melanoleuca Nichols, 1925) - представитель семейства вьюновых (Cobitidae). Экологически пластичный вид, был отловлен в протоке Уточи. В уловах в период исследований встречалась только молодь щиповки длиной 6-7 см и массой от 0,8 до 1,5 г. Упитанность рыб по Фультону изменялась от 0,54 до 0,69. Обращает на себя большой процент зараженности щиповки лигулезом. Держится на мелководье, на участках с песчаным, песчано-каменистым или илистым дном. Тело удлиненное, сжатое с боков, покрытое мелкой чешуей. Под глазом выдвижной шип, иногда скрытый в коже. Глаза покрыты кожей. Половозрелой становится на третьем году жизни. Нерест происходит в июне - июле на песчаных мелководьях при температур воды 19-23º С (Карасев, 1987). Плодовитость до 3,3 тыс. штук. Икра желтого цвета. Состав пищи щиповки весьма разнообразен (фито-, зоопланктон, зообентос, растительность). Промыслового и хозяйственного значения не имеет. ^ обитатель в основном крупных притоков, также является многочисленным в ряде озер. В озерах Барун-Торей и Зун-Торей нами были обнаружены две возрастные группы 2+, 3+. Обращает на себя внимание различная скорость роста рыб, в оз. Зун-Торей она несколько выше (табл. 1). Причины различий в росте рыб нам установить не удалось. Таблица 1 Линейно-весовой рост амурского чебака Торейских озер
Амурский чебак в Торейских озерах, несмотря на колебания солености, характеризуется хорошим линейным и весовым ростом. Для амурского чебака характерна эврифагия с преобладанием растительных кормов, большая пластичность в выборе пищевых компонентов. Поэтому он не составляет конкуренции для других видов рыб. Соотношение полов в уловах в целом было близким 1:1. ^ является самым многочисленным видом в Торейских озерах. Изучение карася серебряного Торейских озер и сравнение его с популяциями из других озер показали широкую вариабельность меристических признаков, ростовых и возрастных характеристик. По мнению многих авторов, популяции многих видов и биоценозов, существуя в условиях циклической изменчивости среды, вырабатывают ряд морфологических, физиологических и поведенческих особенностей, которые следует рассматривать как эволюционно сложившиеся адаптации к циклическим колебаниям природной среды. Известно, что соленость воды является лимитирующим для гидробионтов фактором. Повышение солености воды снижает ее насыщенность кислородом, что при повышенных плотностях популяции карася серебряного, связанное с уменьшением его жилой зоны, резко ухудшает условия его существования. В связи с чем, популяция карася серебряного в Торейских озерах различается по скорости роста в течение жизни. При увеличении солености и уменьшения уровня озер происходит снижение темпов роста рыб (рис. 3). Особенно это касается весовых характеристик, которые могут снижаться в 1,5-2,0 раза. Обращает на себя внимание тот факт, что эти процессы в оз. Зун-Торей протекаю более медленно. Это объясняется более значительными глубинами и более медленным высыханием озер. Исследования, проведенные на Торейских озерах показали, что при падении уровенного режима, происходит перестройка возрастной структуры (рис. 2).
При неблагоприятных условиях в первую очередь погибают рыбы старших возрастов. По сравнению с 1999 годом возрастает доля рыб младших возрастных групп. Это связано с уменьшением пресса птиц, которые употребляли в пищу карасей размером от 7 до 13 см. Косвенным подтверждением преобладания размерных классов 7-13 см являются материалы Ткаченко Е.Э. по распределению карася разного размера в пищевых пробах рыбоядных птиц Торейских озер (рис. 4). С увеличением солености изменяются и морфологические показатели карася серебряного Торейских озер. Наибольшая высота тела уменьшилась с 43,5 до 36,4%, антедорсальное расстояние с 54,4 до 50,9%. Произошло увеличение диаметра глаза с 5,5 до 7,5 %. Увеличение диаметра глаза связано с уменьшением прозрачности до 10-15 см. В результате снижения уровня воды происходит ухудшение кормовой базы, что отражается на упитанности рыб, она по сравнению с предыдущими годами снижается.  Рис. 4. Распределение карася разного размера в пищевых пробах рыбоядных птиц Торейских озер. (Рисунок любезно предоставлен сотрудником Даурского заповедника Е.Э. Ткаченко). Для полового состава карася серебряного характерно резкое преобладание самок до 90% (рис. 5). Очевидно, оплодотворение икры осуществляется рыбами других видов (озерным гольяном). Соотношение самцов и самок в разные годы различно. Так в 70-х годах процент самцов в солоноватых Торейских озерах составил 44%. Это очевидно связано с большой зараженностью озерного гольяна и его массовой гибелью.  Рис. 5. Половая структура карася серебряного в Торейских озерах. Состояние запасов того или иного вида рыб в водоеме можно определить, прежде всего, по величине уловов за ряд последних лет, по количественному соотношению возрастных групп, возрасту наступления первой массовой половозрелости, которая, в свою очередь зависит от темпа роста рыб (Тюрин, 1963). Рекогносцировочная оценка запасов карася серебряного проведенная в 1999 году, была получена с помощью зависимости между биомассой карася в водоеме (В, кг/га) и уловом данного вида (У, кг) на стандартный порядок сетей, применяемый при контрольных обловах озер (В = 23,9 + 3,7 × У), выведенная А.В. Соколовым (1995), на основе анализа карасевых озер. Озера У, кг В, кг/га Барун-Торей 27,3 124,9 Зун-Торей 14,1 76,1 Полученные величины свидетельствуют о достаточно большом промысловом запасе карася. Однако, нахождение основной части площади озер в составе заповедника, ограничивает рыбохозяйственную деятельность. В связи с тем, что озера находятся в фазе снижения уровня, вылов рыбы в Торейских озер мог составить в 90-х годах 150-200 т, в дальнейшем эта величина снизилась до 50-100 т. В настоящее время карась серебряный почти полностью погиб. Таким образом, основное направление изменения в популяции карася серебряного в Торейских озерах сводится к следующему. При повышении уровня воды в озерах и опреснении происходит улучшение условий нереста, кормовой базы, что ведет к увеличению численности рыб и их запасов, а также улучшению роста рыб. С понижением уровня увеличивается минерализация воды, уменьшается площадь нерестилищ, ухудшаются условия размножения и воспроизводства рыб, происходит снижение линейного и весового роста рыб, а также снижение абсолютной и относительной численности рыб. Проведенные исследования показали, что непостоянство гидрологического режима и солености Торейских озер, оказывает влияние на состояние рыбного сообщества. Изучение динамики структурных изменений ихтиоценозов и популяций отдельных видов, позволяют выявить сукцессии в сообществах гидробионтов. Влияние многолетних колебаний уровенного режима озер на ихтиоценозы имеет многостороннее проявление. В связи с чем, на Торейских озерах должны быть продолжены многолетние исследования. Авторы выражают благодарность Ташлыковой Н.А. за помощь при подготовке материалов. Литература 1. Карасев Г.Л. Рыбы Забайкалья. – Новосибирск: Наука,1987. – 295 с. 2. Корнутова Е.И. История развития Торейских озер Восточного Забайкалья // Мезозойские и кайнозойские озера Сибири. – М.: Наука, 1968. – С. 74-88. 3. Обязов В.А. Связь колебаний водности озер степной зоны Забайкалья с многолетними гидрометеорологическими изменениями на примере Торейских озер //Изв. Рус. ГО. – 1994.- Вып. 5. – С. 48-54. 4. Обязов В.А. Закономерности увлажнения степной зоны Забайкалья и их проявления в режиме озер (на примере Торейских озер): Автореф. дис. кан. геогр. наук. – СПб., 1996. – 21 с. 5. Тюрин П.В. Биологическое обоснование регулирования рыболовства на внутренних водоемах. М.: Пищепромиздат, 1963. – 119 с. 6. Соколов А.В. Структура ихтиоценозов озер Забайкалья, состояние рыбных запасов: Автореф. дисс. канд. биол. Наук. – СПб.,1995. – 24 с. Экологические последствия влияния аридизации климата на экосистемы Центральной Монголии П.Д. Гунин1, Т.И. Казанцева2, С.Н. Бажа1, Е.В. Данжалова1, Ю.И. Дробышев1 1 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, г. Москва 2 Ботанический институт РАН, г. Санкт-Петербург The article is about effects of climate aridization on steppe and forest ecosystems in Mongolia. It is shown that for the last decades the mean temperature arose to 1,90 C and precipitations declined to 8,7-12,5%. This together with anthropogenic pressure leads to decrease in productivity of steppe plant communities, expansion of digressive-active species such as Ephedra sinica, shrinking of island forests, etc. Nowadays 72 % of the Mongolian territory is decertified to variably extent. Согласно представлениям, сформулированным в отечественной науке, Монголия практически полностью входит в Центральную Азию – регион, охватывающий, кроме Монголии, территорию Автономного района Внутренняя Монголия (КНР), Республики Тува и Забайкалья (Бурятия и Читинская область). В.А. Обручев определял физико-географические границы непосредственно Центральной Азии горными системами Алтая, Хангая и Хэнтэя на севере и Гималаями на юге, водоразделом Памира на западе и Большим Хинганом и Великой Китайской стеной на востоке и юго-востоке (Обручев, 1951), что позволяет рассматривать территорию Монголии репрезентативной для всего указанного региона. Потепление, охватившее в ХХ в. практически весь земной шар, затронуло и Монголию. За период 1940-2004 гг. среднегодовая температура воздуха увеличилась здесь на 1,90 С, зимняя – на 3,6, весенняя – на 1,4, летняя – на 0,6 и осенняя – на 1,90 С (рис. 1). Это сопровождается и изменениями в режиме увлажнения.  Рис. 1. Динамика средней многолетней температуры воздуха по регионам Монголии. Распределение атмосферных осадков в Монголии определяется географическим положением страны и особенностями рельефа. Их распределение в течение года определяется пространственной неоднородностью, связанной с рельефом, орографическим и зональным расположением ландшафтов. Максимум осадков приходится на летние месяцы, причем общая сумма годовых осадков. Так, в Хангай-Хэнтэйской горной стране осадков выпадает 300-500 мм в год, в Орхон-Селенгийском бассейне – около 250-300 мм, в степной зоне – не более 150-250 мм, в пустынно-степной – чуть более 100 мм, а в пустынях – 50-100 мм. При этом для всех частей Монголии свойственна высокая испаряемость. В высокогорных районах она выше количества выпадающих осадков не более чем на 500 мм/год, в лесостепи – 550-700 мм, в степи – 650-750 мм, а в пустынях – на 800-1000 мм/год. В настоящее время происходит постепенное увеличение испаряемости с поверхности суши практически во всех природных зонах Монголии: в полупустынно-степной и пустынной зонах − на 3.2-10%, в высокогорных и таежных районах − на 10-15%. Выявлено, что при повышении температуры воздуха значительно ухудшается водный баланс территории и гидрологический режим почвенно-растительного покрова (Даш, Мандах, Хауленбек, 2008). За последние 65 лет суммарное количество осадков по регионам уменьшилось на 8,7-12,5%. Одновременно произошло внутригодовое перераспределение осадков по сезонам. Количество осенних осадков возросло на 5,2%, зимних – 10,7%, а летних и весенних, напротив, уменьшилось на 3,0 и 9,1%, соответственно (рис. 2). Такая динамика увлажнения и увеличение среднегодовой температуры способствует аридизации климата.  Рис. 2. Среднемноголетняя динамика количества осадков по регионам Монголии. Для оценки влияния таких изменений климата на процесс опустынивания в настоящее время широко используется индекс засушливости. По определению UNEP, регионы с индексом засушливости менее 0.05 относятся к экстра-аридным, 0.05-0.20 – к аридным, 0.20-0.50 – к засушливым, 0.50-0.65 – к семиаридным, и более 0.65 – к гумидным. Рассчитанный для Монголии индекс засушливости показывает, что только Хангай и Прихубсугулье могут быть отнесены к гумидным и семиаридным регионам, а более 70% территории страны относится к районам с четко выраженной аридностью (рис. 3). Исследования последних лет показывают, что ярким проявлением аридизации климата является увеличение повторяемости засух, происходящих по всей территории Монголии. На большей ее части засухи стали случаться один раз в 2-3 года, а на юге они бывает почти ежегодно.  Индекс засушливости Рис. 3. Географическое распределение индекса засушливости в Центральной Азии (по: Нацагдорж, 2005). На первом этапе аридизации климата происходит деградация почвенно-растительного покрова, которая в последние десятилетия усугубляется все более широко распространенным антропогенным воздействием: перевыпасом, бессистемными рубками леса и спровоцированными человеком лесными пожарами, разработкой полезных ископаемых и т.д. Деградационные процессы ускоряются и углубляются совокупным действием факторов. При этом негативные изменения происходят почти во всех представленных на территории Монголии экосистемах (Gunin et al., 1999), но особенно отчетливо они проявляются в Центральной Монголии. Рассмотрим процесс деградации экосистем на примере модельного полигона, в качестве которого нами была выбрана территория сомона Баян-Унджул (Центральный аймак), где представлены различные типы степных экосистем (Сухие степи…, 1984, 1988). Здесь более чем через 30 лет были проведены повторные (1974 - 2007 гг.) комплексные почвенные и геоботанические исследования в основных типах кормовых угодий, где постоянно наблюдается перевыпас пастбищ на фоне аридизации климата. Исследуемая территория представляет сухие степи Даурско-Монгольской степной провинции Центральноазиатской степной области. Сухие степи Монголии находятся в зоне недостаточного увлажнения, среднее количество осадков за год составляет 235-240 мм, из них более 60% приходится на летний период. Интенсивные засухи повторялись через 10-12 лет, менее интенсивные случаются чаще. В настоящее время наблюдается длительный засушливый период (2000-2007 гг.). За 2006 г. осадков выпало чуть более 80 мм, а за первые 6 месяцев 2007 г. – всего лишь 1/10 часть среднегодовой нормы (21 мм). Это привело к резкому ухудшению жизненного состояния доминантов и содоминантов растительных сообществ и снижению продуктивности и ухудшению питательных свойств корма. В южной части сомона наиболее широко были распространены холоднополынно-злаковые с караганами сообщества. Доминанты – ^ и Stipa krylovii. Надземная масса составляла 8,5-10 ц/га. В связи с усилившейся пастбищной нагрузкой и малым количеством осадков видовое разнообразие снизилось здесь с 24 до 13, проективное покрытие сократилось в 2 раза, урожайность – в 10 раз. Усилилось участие дигрессивно-активных видов: Leymus chinensis и Artemisia adamsii, причем последний вид ранее не был отмечен (Гордеева и др., 1984). Данная территория находится вблизи основной магистрали, соединяющей северные и южные регионы страны, что сказывается также на состоянии пастбищ, так как можно было наблюдать большие стада домашнего скота, перемещающиеся во времена засух с юга на север. Аридизация климата и истощение водных источников в южных регионах Монголии вынуждает мигрировать в более благоприятные северные регионы людей с их стадами. Законодательно такие миграции не могут быть запрещены, проблему пытаются решать на местном уровне, но недостаточно эффективно. В северо-западной части сомона ранее были основные тырсовые сенокосы с урожайностью, достигающей 25 ц/га. Доминанты и содоминанты – Stipa grandis, Cleistogenes squarrosa, Koeleria cristata, Artemisia frigida. Полученные в 2007 г. данные позволяют считать, что сообщества со Stipa grandis находятся в лучшем состоянии из всех рассмотренных сообществ. Следует отметить, что значительных изменений в составе видов не произошло. Доминантный состав сохранился полностью, но резко снизилось их проективное покрытие (с 40 до 28%). Надземная масса тырсовых пастбищ (сенокошение в настоящее время не проводится) составляет 2,5 ц/га. В сравнении с 1974 г. она снизилась в 3 раза (Казанцева и др., 1988). В предгорной части этой территории в сообществах отмечено большое количество молодых особей Kochia prostrata, а в ложбинах стока - Ephedra sinica, E. monosperma (до 4%). По нашим расчетам, при достаточном количестве осадков и при соблюдении ротации эти пастбища могут восстановиться в течение 2-3 лет. Наблюдения, проведенные в 2007 г. в восточной части сомона, показали, что в течение последних 5-10 засушливых лет произошло внедрение и экспансия пустынно-степного вида Ephedra sinica из горных экосистем в злаково-карагановые сообщества на равнинах. По жизненной форме Ephedra sinica представляет собой ксероморфный петрофитный кустарничек корневищного типа высотой 10-20 см. По литературным данным, ранее его участие в составе горных экосистем составляло 0,5-1%, травостой был представлен небольшим числом видов (Волкова, 1986). В Северной Гоби Ephedra sinica, в основном, произрастала в сайрах, однако, большинство исследователей указывают на редкую встречаемость сообществ с участием этого растения во всех типах экосистем, как степных, так и пустынных. В последние годы обнаружено, что в отдельных районах Гобийского Тянь-Шаня (сомоны Гурвантэс, Ноен, Сэврэй) наблюдается сильное разрастание Ephedra sinica на плакорах разного уровня, межгорных долинах, по мелкосопочным и подгорным равнинам (Гунин и др., 1993). Сейчас можно говорить определенно, что впервые на территории сомона Баян-Унджул выявлена экспансия Ephedra sinica на большие площади равнинных экосистем. В результате экспансии происходит трансформация змеевково-холоднополынно-карагановых сообществ на злаково-караганово-эфедровые ([Ephedra sinica+Caragana microphylla]-Stipa krylovii+Agropyron cristatum). В сравнении с 1974 г. общее проективное покрытие травостоя снизилось почти в 4 раза, а величина его надземной массы - в 1,8 раза. Основная доля в составе надземной массы принадлежит Ephedra sinica (65%), кустарникам Caragana microphylla и C. stenophylla – 23%, злакам – 8%, а другим растениям – 4%. Усиливающаяся аридизация климата оказывает сильное влияние также на лесные экосистемы Южной Сибири и Монголии, которые имеют большое экологическое значение, так как служат важным барьером на пути распространения процессов опустынивания и обеспечивают поступление более половины объема водного стока Селенги и ее притоков в озеро Байкал – объект мирового значения. Наши данные показывают, что наибольшей нарушенностью здесь отличаются субтаежные лиственничные и сосновые леса, нарушенные на 85,8% занимаемой ими территории, второе место по степени нарушенности занимают горнотаежные леса, в которых сильно и очень сильно нарушенные экосистемы составляют 35,3% их площади. В региональном плане, наибольшей нарушенностью гарями и рубками отличаются леса западной и восточной частей Хэнтэя и лесные массивы горных хребтов, прилегающих к средней части долины р. Селенги и Селенгинского среднегорья. При этом не только происходит замена коренных хвойных лесов мелколиственными, но в ряде случаев сокращается площадь, покрытая лесом. Коренные леса (без смены лесообразующих пород) восстанавливаются примерно на 35% площади бывших гарей и вырубок. На 40% лесной территории с антропогенными нарушениями III-V степени их восстановление происходит через сукцессионную стадию мелколиственных лесов, а на остальной части коренные леса не восстанавливаются вообще. Аридизация климата усугубляет процесс обезлесивания Монголии. В ландшафтах Селенгинского среднегорья нами установлено, что вместо классических вариантов смен повсеместно происходит замещение антропогенно сведенных древостоев на чистые и смешанные заросли из ксерофитных, мезоксерофитных и ксеромезофитных кустарников миндаля черешкового Amygdalus pedunculata, спиреи водосборолистной Spiraea aquilegifolia, абрикоса сибирского Armeniaca sibirica, березы бурой Betula fusca, курильского чая Dasiphora fruticosa (Слемнев и др., 2005). Состав видов-доминантов претерпевает закономерные изменения и имеет существенные региональные различия. В ландшафтах долин рек из древостоя выпадает сосна, сменяющаяся сначала вязом, а затем караганой или можжевельником. В растительный покров экосистем с каштановыми песчаными почвами внедряются пустынные виды, такие как Thymus gobicus, Kochia prostata, Corispermum mongolicum, Agriophyllum pungens и Ephedra sinica. В отдельных случаях на месте сосновых и лиственничных лесов формируются сообщества из можжевельников – Juniperus sabina и J. pseudosabina. В ходе дигрессионных сукцессий сначала происходит некоторое увеличение общего числа видов растений, но на последних стадиях оно уменьшается. В условиях Западного Хангая в контактной зоне с пустынно-песчаными ландшафтами Котловины Больших озер сукцессионные смены определяются интенсивным ветро-песчаным потоком и замещением сообществ хвойных (сосновых и лиственничных) лесов видами караган (Caragana bungei и C. spinosa). Формирование кустарниковых сообществ из этих видов происходит не только на разрушенных пожарами и рубками участках лесов, но и при внедрении их под полог коренного леса. В связи с тем, что вид Caragana bungei является пустынным видом, сам процесс инвазии может быть отнесен к процессам биологического опустынивания. Мы считаем, что кустарниковые сукцессии, наблюдаемые на территории Монголии, – процессы исторические и активно развивающиеся в последние десятилетия. Причиной тому является глобальная аридизация северного полушария в ХХ веке. Она сопровождается не только повышением температуры, но и циклично-ступенчатым снижением количества осадков в Центральной Азии с начала прошлого века. При такой ситуации исключительно мала вероятность сочетания благоприятных условий для массового семенного возобновления не только хвойных, но и мелколиственных пород. Вместе с тем, такие условия на первых и последующих этапах сукцессионного процесса благоприятны для развития мезоксерофитных и ксерофитных кустарников. Следовательно, эти кустарники вместе с устойчивыми к засухе полукустарничковыми и травянистыми географическими фитоценотипами (пустынно- и сухостепными, степными, кустарниково-степными, шибляковыми) в современный период наступают на леса и отодвигают их южную границу на север. В арьергарде же древних кустарниковых сообществ из-за иссушения экотопов сукцессионные процессы характеризуются вытеснением мезоксерофитной спиреи с южных склонов и ксеромезофитного курильского чая с северных, и формированием чистых миндальников и абрикосников. С точки зрения энергетического и экологического баланса кустарниковые смены относятся к глубоко дигрессионным процессам. Достаточно отметить, что исходная производительность лесных местообитаний на постклимаксовых стадиях сукцессий снижается на три порядка и более. Уменьшается и трансформируется видовой состав полукустарничков и трав. Значительно снижается проективное покрытие растительного покрова, что ведет к хроническому и прогрессирующему иссушению почвогрунтов. Последнее обстоятельство на фоне общей аридизации усугубляет невозможность естественного семенного возобновления хвойных пород. Поэтому по перечисленным признакам на текущий момент кустарниковые сукцессии следует относить к дигрессивным сменам, определяющим деградацию экосистем в лесостепной зоне Монголии, а в случае смены лесных сообществ пустынными кустарниковыми видами – к процессам опустынивания. Кроме того, потепление климата ведет здесь, в частности, к прогрессирующей деградации мерзлых грунтов в зоне распространения островных лесов на всем протяжении южной лесной границы. Поскольку жизнеобеспеченность лесов находится здесь в прямой зависимости от наличия в почвах мерзлоты как важного источника водоснабжения, ее исчезновение определяет быстрое и неуправляемое ослабление экологических позиций лесов и степей в Северной Монголии и Южной Сибири. Сокращение площади лесных массивов на значительных территориях, в свою очередь, снижает их роль в качестве барьера при продвижении на север центрально-азиатских пустынь. Суммарный эффект воздействия природно-климатических и антропогенных факторов на развитие процессов опустынивания неоднозначен на территории Монголии. Анализ территорий, подверженных процессам опустынивания, показывает, что наиболее уязвимыми являются южные макросклоны Алтайского и Хангайского хребтов, практически весь западный макросклон Хангая и Котловина Больших озер. Очень сильные засухи, особенно четко проявившиеся в 2000-2008 гг., увеличивают риск опустынивания для лесных экосистем Прихубсугулья, севера лесостепной зоны Хангая, и имеют особенно катастрофическое значение на пастбищах Центральной Монголии. В настоящее времени можно констатировать, что 72% территории страны опустыненны, из них территории с очень сильным проявлением – 5%, с сильным − 20, средним − 25 и слабым − 22% (Даш, Мандах, Хауленбек, 2008). Сейчас мы едва ли сможем остановить аридизацию климата, но смягчить ее действие на экосистемы Монголии можно только путем резкого снижения антропогенного пресса. Наряду с комплексом природоохранных мероприятий, принципиально важно возрождение традиционного ведения хозяйства, максимально приспособленного к сложным природно-климатиче-ским условиям Центральной Азии и не наносящего окружающей среде непоправимый урон. Литература 1. Волкова Е.А. Высокогорная растительность хребтов Южной Монголии // Растительный покров высокогорий. – Л.: Наука, 1986. – С. 105-109. 2. Гордеева Т.К., Казанцева Т.И., Миркин Б.М., Кашапов Р.Ш., Наумова Л.Г. Основные типы кормовых угодий сомона Унджул // Сухие степи Монгольской Народной Республики. – Л., 1984. – Ч. 1. – С. 120-133. 3. Гунин П.Д., Слемнев Н.Н., Казанцева Т.И., Радзиминский П.З., Амаржаргал Б. Об экспансии Ephedra sinica Stapf. в горных экосистемах Гоби (Монголия) // Растительные ресурсы. – 1993. – Вып. 3. – С. 7-21. 4. Даш Д., Мандах Н., Хауленбек А. Предварительные результаты комплексной оценки процессов опустынивания Монголии // Труды Российско-Монгольского симпозиума «Глобальные и региональные особенности трансформации экосистем Байкальского региона» (Улан-Батор, 9-11 сентября 2008 г.). – Улан-Батор, 2008. 5. Казанцева Т.И, Гордеева Т.К., Даважамц Ц. Продуктивность // Сухие степи Монгольской Народной Республики. – Л., 1988. – Ч. 2. – С. 146-155, 193-201. 6. Нацагдорж Л. Климатическая составляющая процессов опустынивания // Монгольские геолого-географические исследования. – Улаанбаатар, 2005. – С. 59-63. 7. Обручев В.А. Избранные работы по географии Азии. – T. I. – М., 1951. 8. Слемнев Н.Н., Гунин П.Д., Камелин Р.В., Бажа С.Н. Кустарниковые сообщества и их роль в сукцессионных процессах в лесостепной зоне Монголии // Ботанический журнал. – Т. 90. – 2005. – № 4. – С. 481-508. 9. Сухие степи Монгольской Народной Республики: природные условия (сомон Унджул). – Л., 1984. – Ч. 1. – 167 с. 10. Сухие степи Монгольской Народной Республики: стационарные исследования (сомон Унджул). – Л., 1988. – Ч. 2. – 240 с. 11. Gunin, P.D., Vostokova, E.A., Dorofeyuk, N.I., Tarasov, P.E. & Black, C.C., (eds.). Vegetation Dynamics of Mongolia. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 1999. – 238 p. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям