Экологические сукцессии прибрежной растительности в условиях современной динамики уровня Каспийского моря

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Процессы сукцессии идут непрерывно на всей планете. Изменения происходят во всех экосистемах естественным или искусственным путем. В зависимости от причин, вызвавших смену биоценоза, сукцессии подразделяют на природные и антропогенные. Для прибрежной растительности характерны экологические сукцессии, представляющие собой последовательную смену биоценозов на одной и той же территории под воздействием различных факторов. Приморские равнины Прикаспия – наиболее молодые участки суши, растительный покров которых еще не сформировался и находится на разных стадиях сукцессионного развития. На флору и растительность регионов повлияли трансгрессивные и регрессивные этапы истории Каспийского моря. Береговая линия постоянно менялась под действием природных и антропогенных факторов. В 1996 году произошло изменение водного баланса моря, которое привело к снижению его на 26,96 м. В настоящее время Каспийское море находится в регрессивной фазе. Возникает задача определения дальнейшего развития динамических изменений прибрежной растительности. В статье представлены результаты наблюдений за динамикой растительности на стационарных трансектах, расположенных на ключевых площадках, отличающихся по степени обводненности. С помощью кластерного анализа выделено три экотопа растительных сообществ. Прибрежная полоса Каспийского моря Республики Дагестан рассмотрена как модель, изучение которой позволяет проследить экологические сукцессии растительности, связанные с изменениями уровня воды.

Полный текст

Исследуемая часть Терско-Кумской низменности расположена на севере Республики Дагестан, в пределах Континентальной области и Северо-Кавказско-Азиатского района. Это самая жаркая и сухая часть Азиатского климатического района.

В зависимости от трансгрессивно-регрессивной деятельности Каспийского моря при периодическом затоплении и осушении территории в прибрежной полосе формируется особый растительный ряд. [2] Из-за нестабильности климатических условий актуально изучение вопросов изменений в экосистемах. [6]

Цель работы – рассмотреть экологические сукцессии прибрежной растительности в условиях современной динамики уровня Каспийского моря.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В основу работы положены результаты многолетнего изучения побережья Каспийского моря в пределах Терско-Кумской низменности. Первичным материалом для составления классификации служили бланки геоботанических описаний. Прибрежная полоса – динамичная система, изменяющая свое положение и размеры в зависимости от уровня моря. Для ее исследования предложены три экотопа из модифицированной системы по А.Н. Красновой: периодически заливаемые прибрежья с солоновато-илистыми грунтами с переменным уровнем; вышедшие после спада воды прибрежья с солоновато-илистыми грунтами; прибойная литораль. [4] Трансекты размещены на трех ключевых участках в пределах юго-западного сектора Прикаспийской низменности с абсолютными отметками высот от 22 до 28 м ниже уровня Мирового океана.

Геоботанические описания осуществляли посезонно (весна, лето, осень). Обилие растений определяли по величине проективного покрытия, выраженного в процентах. Для учета надземной фитомассы использовали общепринятый метод учетных площадок (1 м2), расположенных по линейной трансекте в десятикратной повторности. Названия видов растений даны по С.К. Черепанову. [9]

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Ранее прибрежную полосу в пределах Республики Дагестан рассматривали при изучении почвенно-растительного покрова в условиях динамики уровня Каспийского моря. [7, 8, 10] Его изменение – один из главных факторов, влияющих на сукцессии прибрежной растительности. [3] Основная причина – изменчивость климатообразующих факторов. Период трансгрессий Каспийского моря характеризуется затоплением и подтоплением значительных участков побережья. [1, 5, 11]

Комплексность растительного и почвенного покрова – особенность Прикаспийской низменности, присущая всем рассматриваемым районам. Основные почвы (лугово-каштановые, солонцовые и светло-каштановые) с характерными растительными сообществами представлены в таблице.

 

Почвы и растительные сообщества

Геоэкологическая зона

Гидрогеоморфологическое положение

Почвы

Сообщество

Общее проективное покрытие, %

периодически заливаемые прибрежья

прибрежная часть морского мелководья (0…1,5 м)

песчаные и песчано-заиленные

лугово-солянковые

60…70

вышедшие после спада воды прибрежья

резкая граница суша-море

засоленные и лугово-болотные

однолетне-солянковые

50…60

прибойная литораль

косвенная зона контакта

светло-каштановые слабосолонцеватые и супесчаные

полынно-злаковые

40…50

 

Затопление прибрежной территории и отступание воды позволяют проследить за изменениями, происходящими в смене растительности.

Периодически заливаемые территории прибрежья характеризуются песчаными и песчано-заиленными почвогрунтами с преобладанием гидрофильных растений. Характерные виды: Salvinia natans (L.) All., Nymphoides peltata (S.G. Gmel.) O. Kuntze, Nelumbo caspica (DC.) Fisch., Pistia stratiotes L., Ruppia maritima L., Caulinia graminea (Delile) Tzvel., C. minor (All.) Coss. & Germ., Naias major All., N. marina L., Lemna trisulca L., L. minor L., L. gibba L., Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid., Potamogeton pectinatus L., P. crispus L., P. gramineus L., P. lucens L., P. natans L., P. perfoliatus L., Myriophyllum spicatum L., M. verticillatum L., Ceratophyllum demersum L., C. tanaiticum Sapeg., C. submersum L., Nuphar lutea (L.) Smith, Nymphaea alba L., N. candida J. Presl, Trapa astrachanica (Fler.) N. Wint., T. caspica V. Vassil., Elodea canadensis Michx., Zannichellia palustris L.

Вышедшие после спада воды почвы представлены засоленными лугово-болотными почвогрунтами с преобладанием галогигрофильных растений: Alisma gramineum Lej., Scirpus tabernaemontani C.C. Gmel., S. lacustris L., Butomus umbellatus L., Sparganium erectum L., Bolboschoenus maritimus (L.) Palla, B. planiculmis (Fr. Schidt) Egor., B. popovii Egor., Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Puccinellia gigantea (Grossh.) Grossh., Aeluropus littoralis (Gouan) Parl., Typha angustifolia L., T. caspica Pobed., T. laxmanii Lepech., T. australis Schum. & Thonn, Eleocharis palustris (L.) Roem. & Schult., Glyceria maxima (C. Hartm.) Holmb., Plantago media L. и некоторыми солянками – Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Salsola soda L., Petrosimonia oppositifolia (Pall.) Litv., Halocnemum strobilaceum (Pall.) C.A. Mey.

Прибойная литораль состоит из светло-каштановых слабосолонцеватых супесчаных почвогрунтов с характерными лугово-болотными растениями: Poa bulbosa L., P. palustris L., Eremopyrum orientale (L.) Jaub. & Spach, Alhagi pseudalhagi (Bieb.) Fisch., Anisantha tectorum (L.) Nevski, Cripsis aculeate (L.) Ait., C. schoenoides (L.) Lam., Tripolium pannonicum (Jacq.) Dobrocz., T. vulgare Ness (Aster tripolium L.), Filago arvensis L., Polygonum pseudoarenarium Klok., Rumex maritimus L., Limonium meyeri (Boiss.) Kuntze., L. gmelinii (Willd.) O.Kunze, L. capsicum (Willd.) Gams, L. suffruticosum (L.) O. Kunze, Agropyron pectiniforme Roem. et Schult., Juncus gerardii Loisel., Salicornia europaea, Halocnemum strobilaceum, Kochia prostrata (L.) Schrad., Tamarix hohenackeri Bunge, T. laxa Willd., T. ramosissima Ledeb., Petrosimonia brachiata (Pall.) Bunge, Petrosimonia oppositifolia, Suaeda acuminata (C.A. Mey.) Moq., S. altissima (L.) Pall., S. salsa (L.) Pall., Frankenia hirsuta L., F. pulverulenta L., Halimione verrucifera (Bieb.) Aell., Halimione pedunculata (L.) Aell., Artemisia santonica L.

Развитие растительности на обнаженном дне моря и прилегающих к нему территориях двигалось в направлении последовательных превращений: стадию солончаков с группировками однолетних солянок сменили сначала галофитные, а затем гликофитные луга. Отличительная черта этой сукцессии – формирование пустынного зонального типа растительности (пояс тростника → однолетние маревые → солончаковый луг).

В зависимости от температурного и гидрологического режимов в экотопах происходят изменения почвогрунтового увлажнения и перераспределение залегания поверхностных и грунтовых вод. Развиваются сукцессии в северо-западной части Прикаспия с постепенным переходом к автоморфному водному режиму.

Таким образом, в прибрежной полосе Каспийского моря сукцессионные процессы хорошо адаптированы к периодическим трансгрессивным и регрессивным ритмам Каспия.

При регрессии уровня Каспия смена растительности идет в направлении освоения освободившейся от моря суши, при повышении, наоборот, ряды растительных сообществ продвигаются вглубь суши.

Использованная концепция дифференциации на сообщества дает более четкое представление об экологических сукцессиях при ландшафтно-географическом подходе в условиях нестабильности уровня Каспийского моря. Выделенные экотопы отражают реальную картину экологической разнокачественности, они автономны, представляют благоприятную арену жизни для видообразования.

Особое положение занимает прибойная литораль, подверженная сезонным перепадам уровня Каспия. В 90-х годах прошлого века растительный покров состоял в основном из Alhagi pseudoalhagi, Polygonum aviculare, Aeluropus littoralis, Agropyron repense, A. desertorum. С понижением грунтовых вод к 2023 году из травостоя выпала Alhagi pseudoalhagi, сократилось участие Aeluropus littoralis. Основной фон – полынь и злаковые.

×

Об авторах

Марина Ильясовна Джалалова

Прикаспийский институт биологических ресурсов – обособленное подразделение Федерального государственного
бюджетного учреждения науки Дагестанского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: d.marina.66@mail.ru

Кандидат биологических наук

Россия, г. Махачкала, Республика Дагестан

Список литературы

  1. Голицын Г.С. Подъем уровня Каспийского моря как задача диагноза и прогноза региональных изменений климата // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1995. Т. 31. № 3. С. 385–391.
  2. Джалалова М.И. Формирование прибрежного растительного экотона в условиях нестабильного уровня Каспийского моря // Аридные экосистемы. 2009. № 4. Т. 17. С. 70–75.
  3. Димеева Л.А. Первичные сукцессии приморских равнин Приаралья и Прикаспия // Развитие геоботаники: история и современность: мат. Всерос. конф. СПб., 2011. С. 40.
  4. Краснова А.Н. Структура гидрофильной флоры техногенно-трансформированных водоемов Северо-Двинской водной системы. Рыбинск: ОАО «Рыбинский Дом печати», 1999. 200 с.
  5. Кузьмина Ж.В., Трешкин С.Е. Климатические изменения в бассейне Нижней Волги и их влияние на состояние экосистем // Аридные экосистемы. 2014. Т. 20. № 3 (60). С. 14–32.
  6. Кузьмина Ж.В. Динамические изменения экосистем и вопросы их оценки. Экосистемы: экология и динамика, 2017. Т. 1. № 1. С. 10–25.
  7. Свиточ А.А., Кулешова Л.В. Геоэкологическая зональность на участках затопления российского побережья Каспийского моря // Доклады РАН. 1994. Т. 339. № 1. С. 77–79.
  8. Сулейманова (Джалалова) М.И. Структура и динамика растительного покрова прибрежных ландшафтов Терско-Кумской низменности в условиях нестабильного уровня Каспия: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М.: МГУ, 2001. 25 с.
  9. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб: Мир и семья, 1995. 992 с.
  10. Юсуфов С.К. Изменения в береговой зоне Каспийского моря на примере биоиндикаторов// Геология и минерально-сырьевые ресурсы Южного федерального округа. Махачкала, 2006. С. 182–183.
  11. Climate Change. The Physical Science Basis // Working Group i Contribution to the fifth Assessment report of the intergovernmental panel on climate change / Edited by Thomas F. Stocker, Dahe Qin, Gian-Kasper Plattner et al. Cambridge University Press, 32 Avenue of the Americas, New York, 2013. 10013-2473, USA. 1535 p. http://www.climatechange2013.org.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.