Введение
Тюменский Север России – это основные запасы минерально-сырьевых ресурсов страны (нефти, газа, редкоземельных металлов). Значимость северных регионов для дальнейшего экономического развития страны постоянно растет. На сегодняшний день превалируют добывающие отрасли промышленности. Отсюда, общая площадь северных территорий, затронутых техногенным воздействием, будет возрастать (Крючков, 1994).
Еще не одно десятилетие будут осваиваться открытые на полуострове Ямал газовые и газоконденсатные месторождения, запасы углеводородов которых позволят поддерживать возрастающую потребность страны в этом виде сырья. Добыча газа и его транспортировка приводят к существенным изменениям природных ландшафтов, обуславливая, неизбежное появление значительных площадей, нарушенных антропогенным воздействием.
Натиск хозяйственной деятельности усугубляется большой уязвимостью и низкой продуктивностью тундровых и лесотундровых фитоценозов, которая связана со специфическими условиями их существования – суровым климатом, бедностью почв, наличием вечной мерзлоты [1].
Актуальность темы
Возрастающий уровень промышленной и сельскохозяйственной деятельности человека подавляюще действует на состояние и развитие естественных экосистем Крайнего Севера. Из всех видов антропогенных факторов особо выделяются два: техногенные нарушения и выпас домашнего северного оленя.
Наиболее широкий диапазон вмешательства в природную среду имеют техногенные факторы: строительство газопроводов, проезды гусеничного транспорта в бесснежное время, бурение, разливы бурового раствора, нефти и газоконденсата.
Основываясь на данных диссертации кандидата биологических наук Чупровой Инги Леонидовны [2] в районах освоения, где природа раньше не подвергалась активному воздействию человека, проблема ее естественного восстановления приобрела особую актуальность, так как ущерб, который нанесен почвенно-растительному покрову этих площадей, в зависимости от первичного состояния биогеоценозов, согласно исследованиям отдела оленеводства НШСХ Крайнего Севера, колеблется от 5 до 30 тыс.руб./га в ценах 1990 года, значительно сокращаются пастбища.
Цель работы: изучить естественное восстановление растительности на газопроводе в зоне лесотундры в окрестности города Новый Уренгой.
Задачи:
- Описать растительный состав ключевого ненарушенного участка лесотундры.
- Описать растительный состав нарушенного участка лесотундры на газопроводе.
- Сравнить между собой растительный состав ключевого участка с нарушенным участком.
- Установить скорость естественного восстановления растительности на газопроводе.
Методы исследования: 1) наблюдение, 2) изучение литературных источников, 3) фотографирование, 4) статистическая обработка результатов исследования, 5) метод ключей.
Методика исследования.
Сравнение нарушенного участка растительности газопровода с ключевым ненарушенным участком лесотундры.
Ключевой участок лесотундры расположен между нитями газопровода с глубиной залегания 1,5 метра и диаметром 600 мм. Он представляет собой кустарничко-лишайниковую тундру с участками древесной растительности. Участок расположен около реки Варенга-Яха на возвышенности, на сухом солнечном месте, площадь участка 600 кв.м2 внутри которого была заложена пробная площадка 600 кв.м2, для подсчета количества растений.
В описании ключевого участка включены: выделение ярусов, видовой состав, обилие, жизненность; для древесных растений – число особей на пробной площадке. Определение обилия, жизненности, типа растительного сообщества проводились по стандартным методикам.
На ключевом участке выделены следующие ярусы: травяно-кустарничковый ярус, ярус мхов и надпочвенных лишайников; деревья и кустарники ярусов не образуют.
Таблица 1
Описание растений ключевого участка
|
№ п/п |
Виды растений |
Обилие (баллы) |
Жизненность (баллы) |
|
|
Травяно-кустарниковый ярус |
||
|
1. |
Брусника |
4 |
I |
|
2. |
Голубика |
5 |
I |
|
3. |
Шикша сибирская |
4 |
I |
|
4. |
Арктоуз |
4 |
I |
|
5. |
Мятлик луговой |
3 |
I |
|
6. |
Ежа сборная |
2 |
I |
|
7. |
Иван-чай |
3 |
I |
|
|
Мохово - лишайниковый ярус |
||
|
1. |
Кукушкин лен |
4 |
I |
|
2. |
Кладония крыночковидная |
5 |
I |
|
3. |
Исланский мох |
5 |
I |
|
4. |
Олений мох (ягель) |
5 |
I |
|
Древесная растительность |
|||
|
1. |
Лиственница сибирская |
5 |
I |
|
2. |
Береза извилистая |
3 |
I |
|
3. |
Ель обыкновенная |
1 |
I |
|
|
Кустарники |
||
|
1. |
Береза карликовая |
3 |
I |
|
2. |
Можжевельник обыкновенный |
1 |
I |
Данное растительное сообщество относится к голубично-моховой +лишайниковой тундре с островками древесно-кустарниковой растительности.
Обследуемый участок газопровода составляет 100 метров и находится на первой нити магистрального газопровода диаметром 600мм с глубиной залегания 1,5 метра [3]. Газопровод построен и введен в эксплуатацию 20 лет назад. При строительстве полностью снимался растительный покров, биологическая рекультивация не проводилась. Для сравнения ключевого участка и нарушенного был выбран критерии- встречаемости и обильности (табл. 1), который позволяет выяснить на какие компоненты экосистем влияет изучаемый антропогенный фактор. Встречаемость растительных видов характеризует качественное различие сравниваемых фитоценозов. Газопровод был разделен на 10 участков, на каждом было определено наличие интересующих видов (встречаемость), на каждом участке заложена пробная площадка 1 кв.м для оценки обильности травянистого и мохово-лишайникового яруса. Данные по встречаемости по каждому участку, в сравнении с ключевым участком приведены в таблице 2 и на диаграмме №1, по обильности – таблица 3. Обследование проводилось 08.09.2015г.
Таблица 2
Встречаемость видов на газопроводе
|
№ п/п |
Виды на ключевом участке |
Участки газопровода |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Всего |
% |
||
|
1. |
Береза извилистая |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
5 |
50 |
|
2. |
Береза карликовая |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
- |
-- |
+ |
+ |
+ |
6 |
60 |
|
3. |
Лиственница сибирская |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
10 |
|
4. |
Ель обыкновенная |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
-- |
0 |
0 |
|
5. |
Можжевельник обыкновенный |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
|
6. |
Голубика |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
1 |
10 |
|
7. |
Брусника |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
7 |
70 |
|
8. |
Шикша сибирская |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
|
9. |
Арктоус |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
|
10. |
Мятлик луговой |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
9 |
90 |
|
11. |
Ежа сборная |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
|
12. |
Иван-чай |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
|
13. |
Кукушкин лен |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
9 |
90 |
|
14. |
Кладония крыночковидная |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
9 |
90 |
|
15. |
Исландский мох |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
10 |
|
16. |
Олений мох |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
10 |
|
17. |
Плаун булавовидный |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
10 |
|
18. |
Багульник |
- |
+ |
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
10 |
Последние 2 вида встречаются только на газопроводе.
Рис. 1. Диаграмма встречаемости видов на газопроводе
Таблица 3
Обильность видов на газопроводе
|
№ п/п |
Виды на ключевом участке |
Участки газопровода |
||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
|
1. |
Береза извилистая |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
2. |
Береза карликовая |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
3. |
Лиственница сибирская |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
4. |
Ель обыкновенная |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
5. |
Можжевельник обыкновенный |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
6. |
Голубика |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
7. |
Брусника |
5 |
5 |
0 |
0 |
0 |
5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
|
8. |
Шикша сибирская |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
9. |
Арктоус |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
10. |
Мятлик луговой |
3 |
4 |
0 |
3 |
3 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
|
11. |
Ежа сборная |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
12. |
Иван-чай |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
13. |
Кукушкин лен |
3 |
4 |
3 |
0 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
|
14. |
Кладония крыночковидная |
5 |
0 |
5 |
3 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
|
15. |
Исландский мох |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
16. |
Олений мох |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
17. |
Плаун булавовидный |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
18. |
Багульник |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Анализ результатов показал, что восстанавливается моховой, лишайниковый покровы, причем из лишайников восстанавливается кладония, а другие заменяются мятликом луговым, из трав восстанавливается мятлик луговой, из древесных – восстанавливается береза извилистая, из кустарников береза карликовая.
Исследования показали, что на участке газопровода длиной 100метров в течение 20-25 лет растительность практически полностью покрыла нарушенный почвенный покров, но качественный состав растительности, как показали исследования, изменился. Не заросли участки, поврежденные гусеничным транспортом (проводились ремонтно-восстановительные работы). Данные представлены в таблице №4 и на диаграмме № 2.
Таблица 4
Степень восстановления растительного почвенного покрова
|
Степень восстановления растительного почвенного покрова |
Растительность |
Количество участков |
|
Полностью восстановлен |
Деревья, кустарнички, травы, мхи, лишайники |
5 |
|
Практически восстановлен (примерно 90%) |
Присутствуют деревья, кустарнички, травы и мхи; отсутствуют лишайники |
4 |
|
Восстановлен в среднем (на 60-80%) |
Присутствуют деревья, травы, мхи, лишайники; отсутствуют кустарнички |
3 |
|
Восстановлен на половину(50%) |
Присутствуют на откосах газопровода кустарнички, мхи, лишайники; на самой нитке газопровода зарастания нет |
4 |
|
Не восстановлен |
Отсутствует |
3 |
Рис. 2. Диаграмма 2 – Степень восстановления растительного почвенного покрова
Для того чтобы выяснить скорость восстановления растительного покрова на нарушенном участке(газопровода) было проведено его сравнение с нарушенными оленьими пастбищами. В целом полученные результаты соотносятся с периодом восстановления оленьих пастбищ при значительном и сильном повреждении [3].
Таблица 5
|
Состояние оленьих пастбищ на момент наблюдений |
Восстановление продуктивности (емкости) оленьих пастбищ в зависимости от степени нарушения с учетом их фитоценотических особенностей и зонального распространения |
||||||
|
Зона тундр. Тундры субарктические южные |
|||||||
|
Кустарничково-мохово-лишайниковые |
|||||||
|
Степень нарушения |
Снижение хозяйственного запаса кормовых растений (% от эталона) |
Особенности и уровни восстановления пастбищ в зависимости от степени нарушения (соотношение, %) |
Вероятность восстановления, % |
Полнота восстановления, (% от эталона) |
Период восстановления, лет |
||
|
С сохранением видов основных кормовых растений в прежнем составе (без ухудшения условий среды произрастания кормовых растений) |
С ухудшением условий среды произрастания кормовых растений в связи с изменением структуры первичных фитоценозов за период восстановления |
||||||
|
С незначительным сокращением основных кормовых растений (10-40%) |
С значительным сокращением основных видов кормовых растений (>40%) |
||||||
|
Значительная |
41-70 |
30 |
20 |
50 |
90 |
70 |
20 |
|
Сильная |
>70 |
10 |
10 |
80 |
50 |
50 |
35 |
Вывод: в результате выполнения данной работы естественное восстановление растительности на газопроводе в зоне лесотундры в окрестности города Новый Уренгой, нами было установлено, что в течение 20 лет с момента строительства и эксплуатации магистрального газопровода было выявлено полное или частичное восстановление почвенной растительности. Отсутствие зарастания связано с техногенными причинами, авариями, проездами транспорта.
Заключение
В Ямало-Ненецком автономном округе традиционные отрасли – оленеводство и рыболовство, существующие благодаря наличию биоресурсов, – приобрели значительные масштабы. В Ямало-Ненецком автономном округе: самое большое поголовье оленей, самые крупные стада, самые протяженные перегонные пути, самое большое производство оленины при самом плохом состоянии пастбищ. Оленьи пастбища составляют около 85 % территории округа. Начало промышленного освоения, создавшее возможность сбыта мяса, только стимулировало рост поголовья. Максимального уровня число оленей достигло в 1998 году. В конце XX века площадь выбитых оленьих пастбищ в России оценивалась в 1 260 000 км2. Больше всего выбитых пастбищ приходится на Ямало-Ненецкий автономный округ. Здесь содержится самое крупное стадо домашних оленей в России. В Обь-Тазовском бассейне добывается почти половина улова сиговых рыб в стране и треть мирового. Однако в последние годы обострились биологические проблемы, появились причины кризисных ситуаций в связи с антропогенным воздействием. Промышленное освоение Севера порождает острые конфликты, поскольку жизнь коренного населения северных территорий тесно связана с использованием биологических ресурсов, а северные экосистемы – источник этих ресурсов – отличаются высокой ранимостью и крайне затрудненным восстановлением после нарушений [4].
Выпас оказывает сильное воздействие на растительный покров. В последнее время в связи со значительным сокращением площадей оленьих пастбищ в результате перевыпаса оленеводы предлагают перейти на пастбища в лесотундре. Но естественное восстановление растительности на газопроводе в зоне лесотундры в окрестности города Новый Уренгой длительное - около 25-30 лет, сами леса являются водоохранными, т.е. находятся на берегах рек, являющихся притоками, куда на нерест идут ценные породы сиговых рыб, и выпас может отрицательно отразиться на их размножении.
Таким образом, допустить использование водоохранных лесов в лесотундре под оленьи пастбища нельзя.
Литература:
- Батычко В. Т. Земельное право в вопросах и ответах. / В. Т. Батычко. – Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2007.
- Копцева Е. М. Естественное восстановление растительности на техногенных местообитаниях Крайнего Севера. /Е. М. Копцева. – СПбГУ: Ямальский сектор Арктики, 2005.
- Кузьмина И. А. Общая экология. /И. А. Кузьмина. – НовГУ: Великий Новгород, 2011. – 50с.
- Чупрова И. Л. Динамика восстановления растительного покрова, нарушенного техногенным воздействием в условиях Крайнего Севера. /И.Л. Чупрова. – Дудинка. – Ямальский сектор Арктики, 2006.
- Свободная интернет энциклопедия «Википедия» [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/
- Журнал «Вестник уральского отделения РАН» [Электронный ресурс]. 2009. № 3 (29).
