Определение роли изучения реакций природных экосистем на антропогенные воздействия, которое является важным направлением экологических исследований. Анализ последствий изменения гидрологического режима и его влияния на популяции полуводных млекопитающих.
Аннотация к работе
Водные ресурсы являются одним из важнейших, но в то же время уязвимых компонентов окружающей природной среды, способных быстро меняться под воздействием хозяйственной деятельности человека. Показателем, выражающим масштабы воздействия хозяйственной деятельности человека на водные ресурсы, может служить размер забора воды из природных источников. Сопоставление изъятия стока с ресурсами основных водных систем позволяет определить степень воздействия и нагрузки на водные экосистемы. По данным вышеуказанных авторов, забор пресной воды на природных источников по бассейнам важнейших морей в 1989 г. составлял для Балтийского моря 15,5 км3, Черного моря - 35 км3, Азовского моря - 32,1 км3, Каспийского моря - 75 км3, Аральского моря - 156,4 км3 (при этом из поверхностных источников забор составлял, соответственно, 13,1; 30,0; 27,8; 64,9; 148,3 км3). Величина потерь водных ресурсов составляет в целом по странам СНГ около 50 км3 в год (75 %).Исходными данными для проведения оценки влияния изменений водного стока и параметров гидрорежима на продуктивность популяции околоводных млекопитающих и птиц служили разрозненные опубликованные материалы различных исследователей. При анализе литературных источников по млекопитающим предпочтение отдавалось материалам наблюдений на охраняемых территориях в заповедниках, заказниках.Все рассматриваемые нами хозяйственно ценные или редкие виды полуводных млекопитающих (бобр, ондатра, выхухоль, водяная крыса, выдра) по своим экологическим параметрам в разной степени связаны с водной средой обитания. Если расположить эти виды по степени их связанности с водной средой, то получится следующий ряд: выдра - водяная крыса - бобр - ондатра - выхухоль. Водяная крыса обитает в прибрежной части водоемов и использует в пищу растительность как акватории, так и прибрежной части водоемов. Выхухоль, относящаяся к насекомоядным, практически полностью довольствуется рационом, состоящим из животных, обитателей водоема, и, практически, не употребляет в пищу растительные корма, за исключением клубеньков, корней, корневищ и прикорневой части таких растений, как манник, рогоз, камыш озерный, стрелолист. Выхухоль, хотя и заселяет водоемы с необлесенными берегами, но такие местообитания не спасают ее от гибели в годы с высокими паводками.У рек, впадающих в районе акватории водохранилища, гидрорежим определяется подпором вод водохранилища, а в нижнем бьефе возрастают скорости в нижних участках притоков. Зубков (1980), изучавший воздействие Зейского водохранилища (Амурская область) на популяции охотничьих животных, показывает, что наряду с отрицательным влиянием водохранилища на продуктивность угодий (изза затопления высокопродуктивных ондатровых угодий Верхнезейской заболоченной котловины исчезли угодья на площади около 150 тыс. га, что привело к сокращению заготовок шкурок за сезон в 2 раза) в нижнем бьефе оставшиеся обводненными протоки, озера и старицы поймы превратились в более продуктивные водоемы изза стабилизации их уровня и отсутствия высоких весенних паводков, губительных для ондатры, обитающей в поймах рек. О масштабах изменения продуктивности угодий свидетельствует тот факт, что в результате гибели ондатры в конце 1966 г. было отловлено 13,7 тыс. ондатр, в то время как в предшествующем затоплению году в этих же угодьях с территории юго-западной части озера отловлено около 60 тыс. зверьков. Автором установлено, что если сезонные колебания уровня воды в водохранилище в большей степени определяют перемещения и местные миграции водяной крысы, то межгодичные колебания наносят более ощутимое снижение продуктивности, особенно в те полноводные годы, которые следуют после года или ряда лет с низким уровнем воды. Сопоставление полученных данных со сведениями, собранными сотрудниками заповедника, показало, что по степени и характеру связей с водохранилищем достаточно четко выделяют 3 группы: а) виды, тесно связанные с водохранилищем (водяная крыса, крот, обыкновенная и пашенная полевки, лисица, енотовидная собака, хорь, горностай, ласка, выдра, лось).Предварительная стадия: обеднение видового состава и резкое снижение численности дендрофильных и синантропных видов птиц, что связано с вырубкой древесно-кустарниковой растительности, ликвидацией и разрушением населенных пунктов и проведением других работ по подготовке ложе будущего водохранилища к заполнению. Для нее характерны: резкое увеличение численности и разнообразия гнездящихся гигрофильных птиц; повышенная плотность гнездования гигрофилов в пределах водохранилища, а дендрофилов - на побережьях; появление крупных скоплений линяющих пластинчатоклювых; резкое увеличение численности и разнообразия водно-болотных птиц в период сезонных перелетов, особенно осенью; возникновение хорошо выраженных миграционных потоков мелких воробьиных птиц вдоль побережий водохранилищ и обогащение видового состава и увеличение численности птиц. В комплексе водно-болотных видов в этот период происходит резкое увеличение численности чайковых птиц и цапель, связанное с появлением бо
План
Содержание
Введение
1. Материалы и методика работ
2. Влияние изменений водного стока на продуктивность популяций околоводных млекопитающих
2.1 Краткая характеристика местообитаний хозяйственно ценных видов полуводных млекопитающих и их основные требования к обводнению стаций
2.2 Изменения гидрологического режима и его влияние на популяции полуводных млекопитающих
3. Влияние изменений водного стока на околоводных и водоплавающих птиц
3.1 Влияние изменения стока рек на фауну и население околоводных и водоплавающих птиц
3.2 Изменение гидрорежима и его влияние на продуктивность популяций околоводных и водоплавающих птиц
Заключение
Литература
Введение
Водные ресурсы являются одним из важнейших, но в то же время уязвимых компонентов окружающей природной среды, способных быстро меняться под воздействием хозяйственной деятельности человека.
Показателем, выражающим масштабы воздействия хозяйственной деятельности человека на водные ресурсы, может служить размер забора воды из природных источников. По данным А.И. Краковского, С.П. Мукасьяна, Г.И. Романова (1991), общий забор воды из природных источников в странах СНГ в 1989 г. составлял около 32,2 км3, не считая забора подземных вод (3,6 км3).
Сопоставление изъятия стока с ресурсами основных водных систем позволяет определить степень воздействия и нагрузки на водные экосистемы. Известно, что в результате хозяйственной деятельности к началу 80-х годов годовой сток реки Волги уменьшился на 5 %, Днепра - на 19 %, Дона - на 30 %, Урала - на 25 %. В бассейнах рек Дона и Кубани объем изъятия вод составил третью часть от среднемноголетнего стока.
Водные ресурсы рек Амударья и Сырдарья в результате многократного использования не обеспечивают нормального гидрорежима Аральского моря, площадь которого за 25 лет уменьшилась примерно на 25 тыс. км2 (на 1/3 часть), а уровень воды упал более, чем на 12 м.
По данным вышеуказанных авторов, забор пресной воды на природных источников по бассейнам важнейших морей в 1989 г. составлял для Балтийского моря 15,5 км3, Черного моря - 35 км3, Азовского моря - 32,1 км3, Каспийского моря - 75 км3, Аральского моря - 156,4 км3 (при этом из поверхностных источников забор составлял, соответственно, 13,1; 30,0; 27,8; 64,9; 148,3 км3).
Следует отметить, что объем водопотребления меньше объема водозабора изза потерь, происходящих при транспортировке, вследствие испарения, фильтрации и других причин. Величина потерь водных ресурсов составляет в целом по странам СНГ около 50 км3 в год (75 %). Более 40 км3 при этом приходится на сельское хозяйство, т.к. состояние оросительной сети этой важной отрасли во многих случаях не отвечает современным техническим нормам.
В зависимости от развитости промышленности и сельского хозяйства регионов потребление воды колеблется, составляя в целом по странам СНГ около 6 % возобновляемых ресурсов и достигая в регионах с высокоразвитой промышленностью и орошаемым земледелием 40 %. Основные потребители свежей воды в порядке убывания - сельское хозяйство (150 км3), промышленность (106 км3), коммунальное хозяйство (22 км3). В целом по странам СНГ потребление свежей воды в 1989 г. составляло около 280 км3.
По данным статистики, экономия забора свежей воды за счет применения оборотного и последовательного водоснабжения на производственных предприятиях составляет аналогичную величину (в 1989 г. - около 276 км3).
Наряду с увеличением изъятия возникает и важная экологическая проблема загрязнения водных ресурсов сточными водами. Хотя общий сброс сточных вод в поверхностные водоемы за период 1985-1989 г.г. несколько снизился (со 155,8 до 153,4 км3), резко возрос объем загрязненных стоков, составивший в 1989 г. 32,7 км3 или 77,0 % от общего объема стоков, подлежащих очистке.
В водоемы со сточными водами было сброшено более 40 млн. т загрязняющих веществ, в т.ч. 19 млн. т. хлоридов, 21 млн.т. сульфатов, 1600 тыс. т органических и 2236 тыс. т взвешенных веществ, 15,7 тыс т синтетических поверхностно-активных веществ, 74 тыс.т нефтепродуктов и других вредных примесей.
Все эти сбросы отражаются на функционировании сообществ растений и животных, связанных с водной средой обитания. Вовлекаясь в пищевые цепи, загрязняющие вещества так или иначе влияют на продуктивность экосистем, причем в большинстве своем отрицательно.
Увеличение хозяйственного воздействия на качественное и количественное состояние водных ресурсов не только заставляет искать возможности прогнозирования характера функционирования водных экосистем в сложившихся условиях, но и находить пути «нейтрализации» этого воздействия. Одним из возможных путей предотвращения деградации экосистем, несомненно, является, с одной стороны, нормирование экологически допустимого безвозвратного изъятия и регулирования речного стока, а с другой - комплексное использование сохранившихся ресурсов с учетом интересов важнейших отраслей народного хозяйства.
Однако, как справедливо отмечал М.И. Львович (1968), при внешних чертах комплексного подхода к использованию водных ресурсов комплексность эта часто теряется, технически и экономически подчиняясь задачам и целям одной отрасли водного хозяйства в ущерб другим. Примером может служить соподчинение рыбного хозяйства и судоходства гидроэнергетике. В южных регионах стран СНГ зачастую приоритетным является использование водных ресурсов для орошения сельскохозяйственных площадей. По мнению М.И. Львовича (1968), комплексность должна представлять собой не простую сумму всех вопросов и мер, предусмотренных одной из отраслей водного хозяйства и смежных с ним отраслей народного хозяйства, а органически взаимоувязанные между собой мероприятия, объединенные общими идеями, целями и задачами.
В этом плане хозяйственно важной задачей представляется комплексность использования водных ресурсов с точки их рационального, максимально эффективного и, по возможности, неистощительного применения в технологически различных отраслях производства, так или иначе связанных с потреблением и пользованием водой.
Среди многочисленных видов охотничьих животных, в соответствии с особенностями их биологии, с водной средой наиболее тесно связан комплекс полуводных млекопитающих и околоводных, водоплавающих и болотных птиц. Особенностью этого комплекса является то, что он в меньшей мере, чем другие представители фауны, связан с зональными ландшафтами, отдельные представители его являются интразональными видами. Среди видов этого комплекса наибольшую хозяйственную ценность в охотничьем производстве имеют бобр, ондатра, в меньшей степени - водяная крыса, выдра. К данной группе до недавнего времени относилась и выхухоль - эндемик нашей фауны, занесенный в Красную книгу России. Для спортивного охотничьего хозяйства несомненную ценность имеют различные виды водоплавающих, околоводных и болотных птиц, часть которых используют не только при комплексном ведении хозяйства, но и специально разводят на естественных и искусственных водоемах.
В то же время птицы являются одним из наиболее чутких индикаторов пространственных и временных изменений природной среды: их численность, видовой состав и распределение позволяют судить о степени воздействия внешних факторов (Равкин, Лукьянова, 1976).
Очевидно, что при рациональном использовании водных ресурсов и эксплуатации водных объектов нельзя сбрасывать со счетов и возможность дополнительного получения продукции охотничьего хозяйства. С другой стороны, потребности охотничьих животных, так или иначе связанных с водной средой обитания, не всегда согласуются с требующимися условиями для других объектов хозяйствования (растительные, рыбные и др. ресурсы), что зачастую не позволяет найти общий (единый) подход в водопользовании и водопотреблении в смежных отраслях природопользования.
Поскольку водные объекты, являющиеся местообитаниями для зверей и птиц околоводного комплекса, существенно отличаются между собой, для использования их важно понять причины, обуславливающие изменение воспроизводственного потенциала, ход динамики численности, в конечном итоге, продуктивность популяций.
Известно, что для жизнедеятельности всех животных, в той или иной степени эволюционно связанных с водной средой обитания, важны такие факторы среды, которые прямо или косвенно влияют на продуктивность комплексов. Судя по многочисленным видовым очеркам и аутэкологическим работам, такими показателями, использовавшимся исследователями, для полуводных и околоводных животных являются: речной сток, обеспечивающий обводненность территории, гидрологический режим водоемов (его сезонные и многолетние колебания), ледовый режим, в меньшей степени - твердый сток.
Изменение стока рек, особенно его зарегулирование при строительстве гидроэлектростанций, оказывает глубокое влияние на экосистемы прилежащих территорий. В итоге этих процессов на обширных пространствах нарушается относительное равновесие между компонентами исходных экосистем и формируются новые природные комплексы с характерными признаками гидрологических и гидробиологических процессов, объемами и интенсивностью биогеохимических круговоротов и т.д. (Муравейский, 1946; Кылли, 1978).
В данной работе по литературным данным и материалам стационарных наблюдений автора рассмотрены основные аспекты влияния изменений водного режима на экологические параметры популяций полуводных животных, обеспечивающие их продуктивность. В сборе и обработке сведений принимали участие к.б.н. В.Н. Сметанин и А.Н. Чемоданов.