«Оценка экологического состояния экосистем и растительных сообществ водно-болотных угодий дельты реки Урал и прилегающего побережья Каспийского моря в пределах границ вбу международного значения и разработка мер по их сохранению»
| Вид материала | Отчет |
- 1. Совершенствование на федеральном и региональном уровне правовых и нормативных основ, 480.41kb.
- Проект проон/гэф 00047701 «Сохранение биоразнообразия водно-болотных угодий Нижней, 1268.7kb.
- Организации, поддержавшие Стратегию и план действий по сохранению биоразнообразия водно-болотных, 23.6kb.
- Исследование подстилающей поверхности с использованием данных дистанционного зондирования, 278.68kb.
- Программа совещания «Презентация Стратегии и Плана действий по повышению уровня осведомленности, 42.06kb.
- Оценка экологического состояния озер р-на, 617.04kb.
- Программа дисциплины дпп. Дс. 02 Гидрология и геохимия болот цели и задачи дисциплины:, 101.84kb.
- Рациональное использование торфяных ресурсов: международный и национальный опыт, 48.46kb.
- О сохранении каспийского тюленя, 19.02kb.
- Оценка ситуации в регионе Каспийского моря и прикаспийских государствах в апреле 2011, 416.63kb.
ПРООН В КАЗАХСТАНЕ
Проект ГЭФ/ПРООН: КАЗ/00/G37
«КОМПЛЕКСНОЕ СОХРАНЕНИЕ ПРИОРИТЕТНЫХ ГЛОБАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ
ВОДНО-БОЛОТНЫХ УГОДИЙ КАК МЕСТ ОБИТАНИЯ МИГРИРУЮЩИХ ПТИЦ:
ДЕМОНСТРАЦИЯ НА ТРЕХ ТЕРРИТОРИЯХ»
ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ
по теме: «Оценка экологического состояния экосистем и растительных сообществ водно-болотных угодий дельты реки Урал и прилегающего побережья Каспийского моря
в пределах границ ВБУ международного значения и разработка мер по их сохранению»
(заключительный)
Алматы, 2005 г.
СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ
| Начальник Уральского отряда по изучению экосистем, геоморфолог, картограф, доктор. географ. наук | | Ф.Ж. Акиянова (введение, заключение, I, II: 2.1.2, 2.1.3, 2.2 III: 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 4.1, 4.2, ГИС) |
| Ведущий специалист, почвовед, | (подпись, дата) | Н.В. Моисеев (1.2, 2.1.1, 2.1.3, 2.2 ) |
| Ведущий специалист, геоботаник | (подпись, дата) | В.П. Осипов (1.2, 2.1, 2.1.1, 2.1.3, 4.2) |
| Ведущий специалист, флорист | (подпись, дата) | О.Д. Казенас (1.2, 2.1, 2.2, 3.2, 3.3, 4.1) |
| Лаборант, магистрант КазНУ | (подпись, дата) | К.Б. Егембердиева (ГИС, оформление отчета) |
| Лаборант, студент КазНУ | (подпись, дата) | А.Г. Валеев (ГИС, оформление отчета) |
(подпись, дата)
РЕФЕРАТ
Отчет 109 с., 14 табл., 23 рис, 68 источников, 3 прил.
ВОДНО-БОЛОТНЫЕ УГОДЬЯ, ЭКОСИСТЕМА, ПУСТЫНИ, РЕЛЬЕФ, ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ, РАСТИТЕЛЬНОСТЬ, ФЛОРА, ТЕМАТИЧЕСКИЕ КАРТЫ
Основным объектом исследований являются экосистемы водно-болотных угодий дельты р.Урал и прилегающего побережья Каспийского моря
Цель работы – инвентаризация и оценка современного состояния экосистем.
В процессе полевых и камеральных исследований 2005 г. комплексным отрядом собраны данные о современном состоянии экосистем проектной территории и охарактеризованы основные компоненты: рельеф, почвы, растительность, флора. На основе полученного материала описаны и картографированы наземные и аквальные экосистемы, проведена классификация экосистем, составлены тематические карты почв и растительности.
Реферат
Есеп 109 беттен, 14 кестеден, 23 суреттен, 68 сілтемеден, 3 қосышадан тұрады.
сулы-батпақты алқаптар, ЭКОжүйе, шӨлдер, жер бедері, топырақ жамылғысы, Өсімдік жамылғысы, ФЛОРА, Қашықтықтан зондтау, Өсімдіктер ЖАНЕ тақырыптық карталар
Негізгі зерттеу нысаны болып Қазақстанның сулы-батпақты алқаптарының экожүйелері табылады.
Жұмыстың мақсаты –Жайық өзенінің атырауы мысалында сулы - батпақты алқаптар экожүйесінің қазіргі уақыттағы ахуалын бағалау және инвентаризациялау.
2005 жылдың күзінде кешенді отрядтар жүргізген далалы зертеулердің барысында экожүелер мен олардың негізгі құрамдас бөліктерінің қазіргі ахуалы жөнінде мәліметтер жиналды және зерттелген аумақтарға күрделі ландшафтты-геоморфологиялық сипаттама берілді.
ABSTRACT
Report: 109 pages, 14 tables, 23 figures, 68 sources, 3 appendix
WETLANDS, ECOSYSTEM, DESERTS, RELIEF, SOIL COVER, VEGETATION, FLORA, THEMATIC MAPS
Main object of investigations is ecosystems of crucial wetlands in project territory Delta of Ural river and adjacent coast of Caspian sea.
Objective of job is inventory and assessment of the present state of ecosystems.
During autumn field works in 2005 complex groups collected data on the present state of ecosystems and their main components (relief, soil, flora, vegetation). Detailed landscape and geomorphologic characteristic was carried out as well.
For each project territory on basis of performed investigations processing of satellite images was made and series of the thematic maps were created (ecosystems, soil, vegetation).
| СОДЕРЖАНИЕ | ||
| | ВВЕДение……………………………………………………………………… | 5 |
| 1 | ОБОСНОВАНИЕ И МЕТОДЫ ПРОВОДИМЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | |
| 1.1 | Обоснование исследований, выбор направления исследований…………… | 7 |
| 1.2 | Методика проведения НИР. Обоснование необходимости выбора методики.. | 7 |
| | | |
| II | ИНВЕНТАРИЗАЦИОННЫЙ И КАРТОГРАФО- ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК | |
| 2.1 | Основные типы экосистем……………………………………………………… | 10 |
| 2.1.1 | Краткая физико-географическая характеристика региона…………………... | 10 |
| 2.1.2 | Классификация и характеристика типов экосистем ………………………… | 25 |
| 2.1.3 | Основные типы экосистем дельты р. Урал и прилегающей акватории Каспийского моря……………………………………………………………………… | 33 |
| 2.2 | Cовременное состояние экосистем на территории проекта ………………….. | 69 |
| 2.2.1. | Антропогенные факторы, нарушающие природное равновесие……………... | 69 |
| 2.2.2. | Оценка нарушенности основных компонентов экосистем – критерии нарушенности (рельефа, почв, растительности)…………………………………... | 70 |
| | | |
| III | ОЦЕНОЧНЫЙ БЛОК | |
| 3.1 | Определение значимости (ценности) территории. Основные критерии оценки …………………………………………………………………………………... | 78 |
| 3.2 | Оценка значимости экосистем по разнообразию биоты……………………… | 78 |
| 3.3 | Значимость экосистем для устойчивого сохранения территории……………. | 83 |
| 3.4 | Карта экосистем, наиболее значимых для сохранения биоразнообразия и устойчивого развития территорий……………………………………………… | 85 |
| | | |
| IV | ПРОГНОЗНО-РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БЛОК | |
| 4.1. | Рекомендации по созданию новой ООПТ и созданию экологических коридоров. Предложения по границам проектной территории ……………………….. | 88 |
| 4.1.1 | Анализ “краснокнижных” видов, анализ существующих угроз видам и местам обитания………………………………………………………………………. | 88 |
| 4.1.2 | Обоснование выбора вида и категории ООПТ, включая выделенгие функциональных зон……………………………………………………………………. | 89 |
| 4.1.3 | Сравнительный анализ состояния растительного покрова и флоры для каждой зоны.............................................................................................................. | 92 |
| 4.1.4 | Предложения по установлению режима охраны и природопользования на территории ООПТ.................................................................................................... | 93 |
| 4.2. | Рекомендации по созданию системного мониторинга за экосистемами и растительным миром………………………………………………………………… | 94 |
| 4.2.1 | Рекомендации для проведения мониторинговых исследований………………. | 98 |
| 4.2.2 | Методика проведения мониторинговых исследований………………………… | 99 |
| 4.2.3 | Требуемые показатели при мониторинговых исследованиях почв и растительности.......................................................................................................... | 102 |
| | ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………… | 106 |
| | Список использованных источнИКов……………………….. | 107 |
| | ПРИЛОЖЕНИЕ 1 – Список точек полевых наблюдений…………………… | 111 |
| | ПРИЛОЖЕНИЕ 2 - Лабораторные анализы почвенных проб……………… | 115 |
| | ПРИЛОЖЕНИЕ 3 – Списки флоры…………………………………………… | 126 |
ВВЕДЕНИЕ
Территории водно-болотных угодий (ВБУ) являются одними из ключевых экосистем планеты, которые, согласно Рамсарской конвенции (1971г.), регулируют водный баланс, влияют на формирование природных вод и климата, сохраняют биоразнообразие. Они являются ресурсной и средообразующей базой для многих редких и эндемичных видов флоры и фауны. Кроме того экосистемы ВБУ обладают свойствами саморегуляции, очищения компонентов природной среды от загрязнителей. Велика их рекреационная роль и эстетическое воздействие.
Особенностью ВБУ дельты р. Урал и прилегающего побережья Каспийского моря является значительное антропогенное воздействие, которое, наряду с современной трансгрессией Каспия, создают своеобразные экосистемы, динамично развивающиеся в условиях смены режимов.
Механизмы охраны ООПТ в Казахстане записаны во многие законодательные и нормативные документы, но их выполнение связано с некоторыми трудностями, которые характерны и для ВБУ. Прежде всего, это проблема обновления материалов, проведения границ, особенности режима пользования и т.д. Работы по изучению современного состояния и динамики развития экосистем ВБУ по трем проектным территориям была инициирована ПРООН и поддержана на всех уровнях.
Целью данных исследований явилось изучение современного состояния экосистем в пределах глобально-значимых водно-болотных угодий дельты р. Урал и прилегающей мелководной части Каспийского моря, как среды обитания редких и исчезающих видов водоплавающих птиц, определение ключевых и мониторинговых видов растений для проведения дальнейших исследований.
Согласно техническому заданию исследованиями были охвачены три взаимосвязанных компонента природной среды: рельеф – почвы – растительность.
Для достижения цели были поставлены и решены в летний полевой и камеральный периоды, следующие задачи:
Сбор информации по современному состоянию рельефа территории исследований с учетом антропогенного воздействия в условиях современной трансгрессии Каспия;
- Изучение особенностей распространения почв, определение положения почвенных таксонов в экосистемах, выделение участков нарушенных и деградированных почв;
- Изучение растительных сообществ наземной и аквальной среды, оценка динамики их развития и факторы, на них влияющие.
- Инвентаризация летней флоры, определение и уточнение индикаторных видов, уточнение видового состава ключевых (редких) видов с учетом сезонности развития флоры, изучение состава водной флоры, установление видового состава и обследование новых, ранее не изученных участков, составление флористического списка проектной территории с учетом материалов предшественников.
В границы проектной территории входят земли, в основном подчиненные Атырауской горадминистрации (пос. Дамба, Пешной, Курмангазы, Жанаталап, Еркинкала, Алгабас др.) и лишь западнее 510 42¢ в.д. расположены земли Махамбетского района, занимающие северо-западную часть исследуемой территории. По площади одну третью часть территории занимает суша, остальную – аквальные и переходные зоны прилегающего моря.
В целом район исследований расположен в южной части Прикаспийской впадины и включает современную дельту реки Урал и прилегающую мелководную часть моря, расположенные на отрицательных абсолютных отметках от –27 м (современный фоновый уровень моря) до – 23 м на суше и до – 29м на море, в соответствие с рисунком 1. Протяженность проектной территории с северо-запада на юго-восток составляет 85,2 км при средней ширине в 43 км, площадь 2 751,6 км2.
Экспедиционный период был проведен в июле месяце и включал маршрутные исследования наземной и аквальной систем с описанием 110 точек наблюдений по 29 типам выделенных экосистем.
Методологической основой реализации поставленной цели и задач проекта явилось применение полевых и камеральных геоморфологических, почвенных, геоботанических и флористических исследований с применением современных геоинформационных технологий [26].
Рисунок 1 – Территория исследований. * Список точек наблюдений приведен в Приложении
Основой для составления тематических карт явились цифровые космические снимки Landsat 7 ETM (2003), Spot (2004), Aster (2004).
При проведении работ и подготовке отчета были использованы опубликованные и фондовые материалы по территории водно-болотных угодий дельты р.Урал, а также использованы или приняты к сведению материалы 2004 г. исследований.
1 ОБОСНОВАНИЕ И МЕТОДЫ ПРОВОДИМЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Обоснование исследований, выбор направления исследований
Работы по проекту КАЗ/00/G37 ««Оценка экологического состояния экосистем и растительных сообществ водно-болотных угодий дельты реки Урал и прилегающего побережья Каспийского моря в пределах границ ВБУ международного значения и разработка мер по их сохранению» проводились в соответствии с необходимостью реализации положений международной Рамсарской конвенции по охране ВБУ от 2 февраля 1971 года. Охрана водно-болотных угодий в качестве местообитаний водоплавающих птиц является актуальной задачей современности, решение которой требует усилий на международном и национальном уровнях [1].
Казахстан является одним из приоритетных государств по сохранению водно-болотных угодий и водоплавающих птиц в данной части земного шара. Наиболее важным водно-болотным угодьем для мигрирующих птиц на Западно-Сибирско-Каспийском участке Сибирско-Восточно-Африканского миграционного маршрута является дельта реки Урал (ДРУ) и прилегающая акватория Каспийского моря (46°43¢- 47°13¢ СШ, 51°13¢- 52°16¢ ВД), расположенные в непосредственной близости от областного центра Атырауской области – г. Атырау.
Несмотря на отсутствие официальной регистрации данной территории в Списке Рамсарской Конвенции, ДРУ полностью отвечает ее критериям и внесена в национальный список территорий, который будет представлен для регистрации после подписания Рамсарской Конвенции.
Современная дельта, площадь которой составляет около 500 км2, представляет собой слабоволнистую равнину, расчлененную системой проток и замкнутых понижений, окруженных высоким тростником (Phragmites australis), рогозом широколистным (Typha latifolia) и ивняком (Salix caspica). Вкупе с прилегающей мелководной акваторией Каспия эти территории являются местами линьки большого числа лебедей и других водоплавающих птиц. Здесь гнездятся такие редкие виды птиц, как каравайка (Plegadis falcinellus), евразийская колпица (Platalea leucorodia), малая белая цапля (Egretta garzetta), египетская цапля (Bubulcus ibis), желтая цапля (Ardeola ralloides), султанка (Porphyrio porphyrio). В период пролета здесь останавливаются тысячи фламинго (Phoenicopterus roseus), кудрявых пеликанов (Pelecanus crispus), черноголовых хохотунов (Larus ichtyaetus), а также находящийся под угрозой исчезновения гусь-пискулька (Anser erythropus).
- Методика проведения НИР. Обоснование необходимости выбора методики
Проведение полевых и камеральных работ в целом регламентировалось техническими заданиями и методическими указаниями по проекту. Исходными данными явились топографические аналоговые и векторные карты масштаба 1:100 000, цифровые космические снимки, опубликованные и фондовые данные, полевые исследования 2005 г. и результаты работ 2004г. по проекту.
Картографические векторные и аналоговые данные были приведены к единой системе координат, при необходимости была проведена их корректировка. Основой для изучения и картографирования экосистем и создания отдельных тематических карт также послужили материалы дистанционного зондирования: Landsat 7/ETM, SPOT, ASTER с разрешением 15-30 м. Использовались цифровые снимки и для обновления информации по береговой линии, дорожно-транспортной сети, населенным пунктам, площадям сельхозосвоения и т.д. Дешифрирование проводилось методом обучаемой классификации, которое дополнялось и корректировалось экспертным путем.
Трудности в выделении границы наземных и аквальных экосистем, связанные с колебаниями уровня моря и сгонно-нагонными явлениями, поставили перед необходимостью выделения переходной зоны, в которую отнесены экосистемы прибрежные и островные.
Основным методом во время полевых работ были совместные маршрутные исследования всех специалистов (геоморфолога-картографа, почвоведа, геоботаника, флориста) с описанием экосистем в точках наблюдений при активной помощи лаборантов. При заложении маршрутов и точек наблюдений учитывались площади развития и полнота охвата существующих экосистем, с обязательным охватом основных флористических разностей и растительных сообществ.
В течение месяца полевых исследований было проведено 19 маршрутов, продолжительностью 1 - 2 дня, из них 12 по наземным и 7 по водным экосистемам. В результате работ были предварительно картографированы и описаны основные типы экосистем в дельте реки Урал и в пределах прилегающей акватории моря, хорошо выделяющиеся на космических снимках.
Изучение рельефа: Основные маршруты закладывались примерно в субмеридиональном направлении, с целью пересечения развитых здесь разновозрастных морских и аллювиально-дельтовых равнин, по возможности с определением границ (береговые валы и т.д.). Особо отмечалась антропогенная трансформация рельефа.
Изучение почв: Изучение почв проводилось в тесной взаимосвязи с морфологией и возраста рельефа территории. Местоположение точек наблюдений и почвенных разрезов определялось с таким расчетом, что бы иметь наиболее полную информацию о почвах для всех экосистем. Почвенные разрезы проходились до глубины залегания подстилающих пород или до вскрытия грунтовых вод. Для всех разрезов определены географические координаты с помощью GPS и выполнено фотографирование почвенных профилей.
Изучение флоры и растительности: Основной задачей флористических исследований водно-болотных угодий проектной территории является инвентаризация флоры: уточнение видового состава, выявление новых видов, не указанных ранее, эндемичных, редких, а также занесенных в Красную Книгу Казахской ССР (1981) [31]. Для оценки изменений, происходящих в составе растительных сообществ под влиянием антропогенных воздействий, был использован экосистемный подход, позволяющий дать оценку состояния растительности и выявить причинно-следственные связи взаимодействия с другими компонентами (рельефом, почвами, водами) [10,11]. При этом особое значение придавалось анализу флоры или видового разнообразия, что важно для выявления индикационных свойств отдельных видов и сообществ, а также тенденций трансформаций под влиянием антропогенных нагрузок.
Водные растения собирались как в естественных водоемах (старицах, протоках, на акватории моря), так и в искусственных (прудах, каналах). Практически вся проектная территория была исследована, за исключением труднодоступных сорово-солончаковых поверхностей и мелководных экосистем с сомкнутой тростниковой растительностью.
За время работы было заложено 110 точек на суше и на море для проведения наблюдений и ведения мониторинга. Собрано 90 гербарных листов сухопутных растений и 30 листов водных растений. При сборе наземных растений пользовались специальной литературой [56]. Собранные растения закладывались в гербарную сетку, в которой сушились с помощью суконных прокладок и газет.
Сбор и подготовка к сохранению водных растений довольно хлопотливый процесс. Сбор растений проводился с применением специальных приспособлений, растения транспортировались в целлофановых мешочках с водой, затем они промывались и перекладывались в бумагу с промокательными листами.
Маршрутный метод был удобен для всех специалистов (геоморфолога, флориста, геоботаника, почвоведа) так как позволял изучать экосистемы в комплексе, во всех аспектах. Продвигаясь по маршруту, нами использовался метод изучения наиболее репрезентативных точек наблюдения, где описывались флора, растительность, почвы в выделенных типах экосистем. Координаты выбранных точек, фиксировались с помощью GPS и записывались в бланки описаний. В бланке при описании флоры отмечался видовой состав растений данного участка, указывалась средняя их высота в сантиметрах, фенологическая фаза по 5-ти бальной шкале, а также сведения о возобновлении по 4-х бальной шкале. [44] При проведении полевых работ обращалось внимание на нарушенность экосистем в результате антропогенного воздействия, и на ее степень. Для уточнения правильности определения видов собирался гербарий как сухопутных так и водных растений. Гербаризация сухопутных растений проводилась по методике, указанной в работе А.К. Скворцова [56], а водных растений в работах К.М. Катанской [27], Л.И. Лисициной и др. [37].
Определение и уточнение видового состава высших наземных и аквальных растений проводилось с использованием флористических сводок и определителей Республики Казахстан, а также сопредельных территорий. Использовалась и Красная Книга Казахской ССР [31]. Список видов растений по обследованной проектной территории составлен в алфавитном порядке семейств и проверен по сводке С.К. Черепанова [67].
При сборе гербария аквальных систем (макрофитов) попадались образцы водорослей, которые были любезно проверены и частично определены альгологом, канд. биол. наук Козенко Э.П. Все использованные определители, как высших растений, так и водорослей, указаны в списке литературы [1,22,23,25,35,57,65]. При выполнении работ по проекту были использованы материалы флористических исследований, выполненных в осенний период 2004 года специалистами Института ботаники и фитоинтродукции МОН РК - к.б.н. Нелиной Н.В. и д.б.н. Огарь Н.П. К сожалению, границы изучаемой территории совпали только частично, так как прошлогодние исследования проводились только на суше.
II ИНВЕНТАРИЗАЦИОННЫЙ И КАРТОГРАФО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК
2.1 Основные типы экосистем
2.1.1 Краткая физико-географическая характеристика региона
Климат.
Для характеристики климатических условий Атырауского ключевого участка были использованы среднемноголетние данные метеостанций Пешной, Атырау и Тополи за последние полвека. Анализ данных материалов показывает, что климат региона формируется под влиянием арктических, иранских и туранских воздушных масс. В холодный период года здесь господствуют массы воздуха, поступающие из западного отрога сибирского антициклона, в теплый период они сменяются перегретыми тропическими массами из пустынь Средней Азии и Ирана. Под влиянием циркуляции этих воздушных масс формируется континентальный и крайне засушливый тип климата территории исследований.
Одним из основных факторов формирования климата является солнечная радиация. Важнейшей характеристикой ее режима следует считать продолжительность солнечного сияния, в течение которого поступает прямая солнечная радиация. Средняя годовая продолжительность солнечного сияния здесь очень высока и достигает 2590 часов (Атырау), число дней без солнца в среднем составляет 54 дня. Для региона характерным является изобилие тепла и преобладание ясной сухой погоды.
Засушливость – вторая характерная черта климата данного региона. Влияние Каспийского моря сказывается только в пределах узкой полосы побережья. Среднее годовое количество осадков не превышает 200 мм (Атырау – 189 мм, Пешной – 144 мм). Причем по всей территории дождевые осадки преобладают над снежными. Максимум осадков приходится на теплый период, с апреля по октябрь, по ст. Атырау он составляет 110 мм/год.