Об особенностях наземно-аквального экотона морского побережья Северного Дагестана Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2016, том 22, №2 (67), с. 72-77.

= ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ =====

УДК 631.445.52(470.67)

ОБ ОСОБЕННОСТЯХ НАЗЕМНО-АКВАЛЬНОГО ЭКОТОНА МОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ СЕВЕРНОГО ДАГЕСТАНА

©2016 г. М.И. Джалалова, Р.М. Загидова, П.А. Абдурашидова

* Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН Россия, 367000, Махачкала, ул. М. Гаджиева, д. 45. E-mail: [email protected]

Поступила 12.08.2015 г.

Выделены и охарактеризованы 4 блока наземно-аквального экотона - аквальный, флуктуационный, динамический, дистантный. Блоки дифференцированы в пространстве и во времени, представляя целостное образование. Это подтверждается видовым насыщением на уровне современной структуры и предшествующих ареагенетических связей. Ключевые слова: Каспийское море, литораль, экотон, блок, аквальный, флуктуационный, динамический, дистантный.

Со второй половины прошлого столетия наметилось понимание экотонов и их роли - как объективно существующих в природе самостоятельных образований и как следствие разные подходы к их изучению и определению их параметров. Одним из основных направлений был биоценотический - сторонником и последователем, которого был В.Б. Сочава (1979,1978). Ландшафтно-экологическое направление, отличающееся изучением пространственно-временной экологической неоднородности смежных территорий, развивалось в работах Г. Вальтера и Е. Бокса (1976). В.С. Залетаев (1989; 1997), предложил комплексный подход, особенностью которого было определение видообразовательных процессов, происходящих в экотонах. В работе Н.М. Новиковой (2008) рассмотрены научные достижения в изучении экотонных систем «вода-суша» и поставлены задачи с разработкой направлений дальнейших научных исследований.

Прибрежная полоса Каспийского моря в пределах Республики Дагестан рассматривалась при изучении почвенно-растительного покрова в условиях изменяющейся динамики уровня моря (Алиев и др.1997; Бейдеман, 1957; Сулейманова, 2001, 2002; Свиточ и др. 1994; Сулейманова, Гасанова, 2003). Экотонные области прибрежной полосы Каспийского моря изучены в работах Л.В. Кулешовой (1997, 2000), с описанием почвенно-растительных связей связанных с его колебаниями в условиях изменяющегося уровенного режима Каспия. Вопросы эволюции, трансформации и продуктивности почвенного покрова затопляемых-иссушаемых территорий подробно рассмотрены в работах З.Г. Залибекова (2000), Л.В. Кулешовой (2000) и др.

Образование экологически кризисных ситуаций на экотонных территориях прибрежной полосы Каспийского моря определяется повышенной их ранимостью, сформировавшихся и функционирующих в повышенно динамических условиях среды, для которой специфичен большой диапазон флуктуации ее естественных параметров. Флуктуационность, относительная неустойчивость жизненно важных для биоты характеристик среды представляет собой одно из главных условий формирования специфического состава и структуры экотонных биотических сообществ и систем.

Применяя ландшафтно-экологический подход, северная часть Каспийского моря рассматривается, как наземно-аквальный экотон с разработкой закономерностей пространственно-временного распределения структурных блоков экотона наземной и литоральной зоны.

Материалы и методы

Территория Кизлярского залива, где проведены эксперименты, расположена в северозападной части Дагестанского прибрежья Каспийского моря, в пределах Тарумовского района Республики Дагестан. Экосистемы залива и прилегающих земель находятся под непосредственным влиянием речных стоков Волги, Кумы и Терека. Залив отличается мелководностью - до 50 м от берега его глубина не превышает 1,5 м. Вследствие нагонных явлений, при сильных восточных ветрах, уровень воды может значительно повышаться. Для берегов Кизлярского залива острой проблемой всегда выступали нагоны морских вод, приводящие к затоплению береговой полосы, что способствовало чрезмерному разрастанию водной растительности. (http://www.dagzapoved.m/index.php?option=com). Согласно схеме климатического районирования Терско - Кумская низменность расположена в пределах континентальной области и Северо - Кавказско - Азиатского района. Это самая жаркая и сухая часть Азиатского климатического района с выраженной континентальностью.

Наиболее значительные колебания уровня Каспийского моря, отмеченные в четвертичный период, имеют место и в настоящее время. До 1978 г. происходило прогрессирующее снижение уровня до отметки минус 29.0 м. С 1978 г. регрессивная фаза колебаний резко сменилась трансгрессивной и к 1996 г. уровень моря повысился до абсолютной отметки - минус 26.5 м. При регрессии происходит освобождение суши, расширение площадей засоленных почв с галофитной растительностью, при трансгрессии -затопление, подтопление, заболачивание, расширение площадей плавней и лугово-болотных почв (Свиточ и др. 1994; Кулешова, 1997, 2000; Сулейманова, 2002). Перемещение водных и солевых потоков в вертикальном и горизонтальном направлениях создают особую группу наземно-аквального экотона.

Материалом исследования послужили результаты, полученные (Сулейманова, 2001, 2002; Сулейманова, Гасанова, 2003) в прибрежной полосе Терско-Кумской низменности. На заложенной трансекте протяженностью 10 км в направлении с запада на восток описаны различия формирующиеся в аквальных экотонах приморских экосистем. Исследованиями были охвачены все фитоценозы. Геоботанические описания проводили с использованием методов отечественной фитоценологии, где рекомендуется отбор растительных укосов, соблюдая установленное количество повторностей. Почвенные образцы отобраны согласно существующей методике с анализом химических свойств почв (Аринушкина, 1970), Названия видов растений даны по С.К. Черепанову (1995).

Учитывая преобладающее влияние водного фактора на окружающую среду на побережье и изменение его проявления в пространстве, В.С. Залетаев (1997) предложил выделить 5 основных структурных блоков экотонной системы «вода-суша»: 1 - амфибиальный (флуктуационный), 2 - динамический; 3 - дистантный; 4 - маргинальный; 5 - аквальный. Используя блоковую концепцию структурной организации экотона «вода-суша», была поставлена задача охарактеризовать растительность отдельных блоков побережья Каспийского моря в районе Кизлярского залива Терско-Кумской низменности видовое их насыщение ко времени относительной стабилизации Каспия.

Результаты и обсуждение

Использованная концепция дифференциации экотона на блоки дает четкое представление о существе происходящих изменений при ландшафтно-географическом подходе в условиях нестабильного уровня литоральной части акватории Каспийского моря. Выделенные блоки - отражают реальную картину экологической разнокачественности изученного экотона. По приведенной характеристике показана внутренняя структура экотона, как природного образования. Охарактеризованные блоки достаточно автономны и функционируют как природные объекты (рис.).

74 ОБ ОСОБЕННОСТЯХ НАЗЕМНО-АКВАЛЬНОГО ЭКОТОНА МОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ

Рис. Пространственная организация наземно-аквального экотона системы «вода-суша» на побережье Кизлярского залива. Условные обозначения: 1-4 блоки экотонной системы. 1 - дистантный; 2 -динамический, 3 - флуктуационный, 4 - аквальный. Fig. Spatial structure of the aqua -terrestrial ecotonal system at the Caspian Sea shore of the ^zlar bay: 1- distant, 2-dinamic, 3- fluctuational, 4-aquatic.

Аквальный блок - часть поверхности моря, прилегающая к берегу, глубиной от 3 - 3.5 м до 0.5 м; характеризуется песчаными и песчано-заиленными почво-грунтами с преобладанием гидрофильных растений. Преобладающие виды погруженной

растительности: рдест гребенчатый (Potamogeton pectinati), рдест курчавый (Potamogeton crispus), уруть колосистая и мутовчатая (Myriophyllum spicatum, M. Verticillatum), роголистник погруженный (Ceratophyllum demersum). Растительность с плавающими на поверхности воды листьями-сальвиния плавающая (Salvinia natantis), рдест плавающий (Potamogeton natantis).

Флуктуационный (амфибиальный) блок включает участок побережья, имеющий непосредственный прямой контакт с морской водой, гипсометрический уровень территории располагается на высотных отметках от минус 27 до -26 м. В зоне прямого действия оказываются приморские марши, занятые водной и водно-болотной растительностью. Почвы болотные, лугово-болотные песчаные, супесчаные где отдельные горизонты переслаиваются мелкой ракушкой, суглинками. Это блок сезонного затопления (выше уреза) характеризуется на повышенных элементах рельефа представлены лугово-каштановыми слабосолонцеватыми супесчаными с мелкой ракушкой почво-грунтами, с сообществами лугово-болотных растений. Воздушно-водная растительность представлена следующими видами: тростник южный (Phragmite australis), камыш озерный (Scirpa lacustris), рогоз узколистноый (Typha angustifoliae), рогоз Лаксмана (Typha laxmannii), клубнекамыш морской (Bolboschoenus maritimus), сусак зонтичный (Butometa umbellati), частуха подорожниковая (Alismata plantago-aquaticae). Галофильная растительность произрастающая на солончаках и засоленных в разной степени лугов, представлена настоящей солончаковой растительностью Salicornia europaeae, Suaeda prostratae, Salsoa sodae, Halimionea pedunculatae и засоленных лугов Puccinelliea giganteae, Aeluropea littoralis. В биотических комплексах флуктуационного блока идут активные гидрогенные и галогенные сукцессии, так как это относительно широкая полоса подвержена подтоплению и сильному переувлажнению. Последовательное увеличение продолжительности затопления привело к смене водной и водно-болотной растительности (Salicornia europaea, Phragmites australis, Puccinellia gigantea) к лугово-солянковым комплексам (Halimione verrucifera, Frankenia hirsuta, Halocnemum strobilaceum).

Флуктуационный блок сменяется динамическим блоком, где были выделены луговые и лугово-каштановые почвы, отличающиеся изменением засоленности и солонцеватости. Засоление хлоридно-сульфатное, в очень сильной степени. Глубина залегания грунтовых вод 60-80 см. Ландшафт несет черты полноценного лугово-солончакового комплекса.

Динамический блок характеризуется богатым видовым разнообразием и особенностями жизненных форм растений, доминированием многолетников над однолетниками. Основу растительных сообществ формирует лугово-солянковый комплекс, где наибольшая роль принадлежит полукустарничкам - галофитам. В ценотической структуре наблюдается преобладание сообществ, доминантами которых часто выступают виды или их популяции, переносящие засоление - пырей ползучий (Elytrigia repens), мятлик луковичный (Poa pratensis), бескильница гигантская (Puccinellia gigantean), осока черноколосая (Carex melanostachya), свинорой пальчатый (Cynodon dactylon), прибрежница солончаковая (Aeluropus littoralis), кермек Гмелина (Limonium gmelinii), житняк гребневидный (Agropyron pectinatum), овсяница валлисская (Festuca valesiaca), полынь сантонинная (Artemisia santonica). Наиболее распространены луга на засоленных почвах с преобладанием формаций Puccinellieta distantis, Cariceta mdanostachyeae, Elytrigieta repentis (галофитный вариант).

Для дистантного блока характерны растительные сообщества, имеющие переходный характер к зональным пустынным и полупустынным. Почвы светло-каштановые солонцевато-солончаковые легкосуглинистые. Грунтовые воды находятся на глубине 1.2-3 м. Засоление хлоридно-сульфатное, степень засоления колеблется от средней до сильной. Растительность преимущественно полынно-эфемеровая в комплексе с полынно-солянковыми и многолетнесолянковыми сообществами с участием полыни таврической (Artemisia taurica), петросимонии раскидистой (Petrosimonia braMata), солянки древовидной (Salsola dendroides), мятлика луковичного (Poa bulbosa), мортука восточного (Eremopyrum orientale).

76 ОБ ОСОБЕННОСТЯХ НАЗЕМНО-АКВАЛЬНОГО ЭКОТОНА МОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ

Современное таксономическое разнообразие растительности, относящиеся к этим блокам является следствием того, что они представляют благоприятную арену жизни для видообразования. Из представленных характеристик блоков, видно, что по видовой насыщенности они не перекрываются, т.е. автономны. В этом отношении особое положение занимает, имеющий наименьшее количество видов, флуктационный блок, более открытый, подверженный сезонным и вековым перепадам уровня Каспия. Видовое богатство выражено для динамического блока и связано с тем, что увлажнение здесь имеет переменный характер, сменяющийся во времени между соседними блоками. Для дистантного и аквального блоков характерно наиболее сильное различие видов по солеустойчивости, засухоустойчивости.

Выводы

Рассмотренные блоки литорального экотона Северо-Западной части Каспийского моря проанализированы в понятиях и терминах концепции В.С. Залетаева. Её особенностью является новый дифференцированный подход к экотонам, выражающийся через систему автономных и переходных блоков.

В западном Прикаспии сформировались наземно-аквальные экотоны в системе «суша-море». Выделенные блоки - аквальный, флуктуационный, динамический, дистантный отражают реальную картину экологической разнокачественности изученного экотона. Приведенная характеристика блоков дает возможность конкретно представить внутреннюю структуру самого экотона и по-новому осветить биосферное значение его как природного образования.

ЛИТЕРАТУРА

Алиев Н.-К.К., Абдурахманов Г.М., Мунгиев А.А., Гаджиев А.А. 1997. Экологические

проблемы бассейна Каспия. Махачкала: Дагпресс. 160с. Аринушкина Е.В. 1970. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ. 487 с. Бейдеман И.Н. 1957. Наблюдения над изменением растительности берегов и заселения морского дна при отступании Каспийского моря // Труды Ботанического института им.

B.Л. Комарова АН СССР. Серия 3. Геоботаника. Вып. 11. С. 165-184. Залетаев В.С. 1989. Экологически дестабилизированная среда. М.: Наука, 189 с. Залетаев В.С. 1997 а. Структурная организация экотонов в контексте управления //

Экотоны в биосфере. М.: РАСХН. С. 11-29. Залетаев В.С. 1997 б. Речные поймы как система экотонов // Экосистемы речных пойм. М.: РАСХН. С. 7-17.

Залибеков З.Г. 2000. Процессы опустынивания и их влияние на почвенный покров. М.: ДНЦ РАН. С. 66-89.

Кулешова Л.В. 1997. Формирование берегового экотона в связи с колебаниями уровня

Каспийского моря // Экотоны в биосфере. М.: РАСХН. С. 312-320. Кулешова Л.В. 2000. Очаговые изменения растительности на побережье Каспийского моря как индикатор трансформации среды // Микроочаговые процессы-индикаторы дестабилизированной среды. М.: РАСХН. С. 138-149. Новикова Н.М. 2008. Экотонные системы «вода-суша»: Современные достижения и задачи исследований // Проблемы изучения краевых структур биоценозов: Материалы 2-ой Всеросс. Науч. конф. П78 с международным участием. - Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та.

C.62-67.

Свиточ А.А., Кулешова Л.В. 1994. Геоэкологическая зональность на участках затопления

российского побережья Каспийского моря // Доклады РАН. Т.339, №1. С. 77-79. Сочава В.Б. 1978. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд. 319 с. Сочава В.Б. 1979. Растительный покров на тематических картах. Новосибирск: «Наука». 190 с.

Сулейманова (Джалалова) М.И. 2001. Структура и динамика растительного покрова прибрежных ландшафтов Терско-Кумской низменности в условиях нестабильного уровня Каспия. Автореф. дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ, 25 с.

Сулейманова (Джалалова) М.И. 2002. Динамика растительности приморской полосы Терско-Кумской низменности при различных циклах затопления // Аридные экосистемы. Т.8, №17. С. 25-30.

Сулейманова (Джалалова) М.И., Гасанова З.У. 2003. Растительные экотоны Терско-Кумской низменности на разных уровнях организации ландшафта. // Материалы XYII научно-практической конференции по охране природы Дагестана. Махачкала. С. 191-192.

Черепанов С.К. 1995. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб: Мир и семья. 992 с.

Walter H., Box E. 1976. Global classification on natural terrestrial ecosystems // Vegetatio. V. 32, № 2. P. 1105-1106.

http://www.dagzapoved.ru/index.php?option=com

THE SPECIFICS AQUA - TERRESTRIAL ECOTON SEACOAST

OF NORTH DAGESTAN

©2016. M.I. Dzhalalova, R.M. Zagidova, P.A. Abdurashidova

Caspian Institute of Biological Resource Dagestan scientific center RAS, 367000, Mahachkala, Gadzhieva str., 45. E-mail: [email protected]

Three blocks of terrestrial-aquatic ecotone - aquatic, fluctuational, dinamic, distant - are allocated and characterized. Blocks differentiate in space and in time and represent complete formation. It is emphasized by specific saturation at a level of modern structure and previous area genetic connections.

Key words: Caspian Sea, littoral, ecotone, the block, aquatic, fluctuational, dinamic, distant.