Млекопитающие в системе экологического мониторинга



бет13/29
Дата29.05.2016
өлшемі3.6 Mb.
#100236
түріДиссертация
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   29

в угодьях таежной зоны Тюменской области





Название вида

Доля видов в уловах, %

п/п




Кедровники

Сосняки

Болота

1

Бурозубка обыкновенная

19.0

16.4

6.4

2

Бурозубка средняя

2.0

2.7

4.3

3

Бурозубка бурая

2.0

-

4.2

4

Бурозубка малая

0.25

3.6

-

5

Бурозубка крошечная

0.25

-

-

6

Бурозубка равнозубая

0.25

-

-

7

Бурозубка крупнозубая

0.25

-

-

8

Белка обыкновенная

1.0

-

-

9

Бурундук сибирский

9.0

6.4

2.1

10

Полевка красная

54.0

56.4

46.8

11

Полевка рыжая

0.5

-

6.4

12

Полевка-экономка

9.5

7.3

17.0

13

Полевка пашенная

1.5

3.6

4.3

14

Полевка обыкновенная

0.25

0.9

-

15

Полевка водяная

-

1.8

-

16

Мышь-малютка

-

0.9

-

17

Мышь домовая

0.25

-

-

Таблица 21.

Показатели относительного обилия мелких млекопитающих в

различных типах кедровников таежной зоны Западной Сибири




Типы кедровников

Показатели

Травяно-

болотный


Долгомо-шный

Зеленомошно-багульниковый

Зелено-

мошный


Разнотрав-ный

Количество видов, шт.

3.10.4

2.50.4

3.10.6

3.70.3

2.70.3


Относительное

обилие, экз./100

ловушко-суток


15.33.9


19.36.8

26.67.1

23.94.8

6.01.2


Доля грызунов, %

70.76.8

73.98.0

74.29.6

72.06.2

88.911.1

Доля красной

полевки, %


48.38.8

65.413.0

60.211.2


51.65.1

44.45.6


Учитывая то, что насекомоядные даже при высоком обилии практически не используются в пищу хищными млекопитающими (кроме некоторых куньих), нас интересует доля в уловах грызунов. По всем биотопам в среднем в кедровниках она составила 75.9 %. В сосняках этот показатель соответственно равен 75.3 %, на болотах - 92.2 %.

Таблица 22.

Показатели относительного обилия мелких млекопитающих в

различных типах сосняков таежной зоны Западной Сибири




Типы сосняков

Показатели

Болотный

и сфагново-

багульниковый


Долгомошный

Зеленомошно-ягодничковый

Лишайниковый

Количество видов, шт.

1.560.29


2.430.72


1.630.26


1.170.17



Относительное

обилие, экз./100

ловушко-суток


4.21.06


11.72.45


10.63.96


12.65.11



Доля грызунов, %

76.412.5

70.915.1

71.513.7

83.316.7

Доля красной

полевки, %


32.111.6


47.214.6


61.115.3


79.216.4


Таблица 23.

Показатели обилия кормовой базы промысловых зверей в

болотных угодьях среднетаежной зоны Западной Сибири



Показатели

Болото осоковое

Болото сфагново-багульниковое

Количество видов мелких млекопитающих, шт.

1.30.9

1.30.5

Общее относит. обилие мелких млекопитающих:

среднее арифметическое, экз./100 лов.-сут.

min, экз./100 лов.-сут.

max, экз./100 лов.-сут.


13.512.3

0

38.0



3.21.5

0

12.0



Доля в уловах грызунов, %

100.0

68.8

Относительное обилие грызунов, экз./100 лов.-сут.

13.512.3

2.20.95

в т.ч. красной полевки, экз./100 лов.-сут.

8.1

1.30.5

Среди мелких млекопитающих бесспорными доминантами в исследованных типах биогеоценозов является красная полевка - 54.0, 56.4 и 46.8 % в уловах в кедровниках, в сосняках и на болотах, соответственно. Абсолютная численность грызунов (при пересчетном коэффициенте для красной полевки К=3.3 (Окулова, Тупикова, 1998)) по всем типам кедровников в среднем равна 45.5 зверька/га, в сосновых лесах - в среднем составляет 25.08 зверька/га, на болотах - 15.5 зверька/га, что при среднем весе зверька 27.5 гр. составляет 1.25 кг/га в кедровниках, 0.69 кг/га в сосняках и 0.41 кг/га на болотах.




А

Б

Рис.25.Биотопическое распределение количества видов (А) и общего обилия (Б)

мелких млекопитающих в средней тайге Тюменской области: 1 - вырубки, гари; 2 - лишайниковые, 3 - зеленомошные, 4 - долгомошные, 5 - приручейниковые, 6 - травяно- болотные ассоциации; 7 - верховые болота; 8 - низовые болота; 9 - пойменные луга; 10 - прибрежные ивняки.
Территории месторождений нефти

Результаты исследований показали, что, в целом, численность мелких млекопитающих на загрязненной нефтью территории была ниже, чем в контроле в течение всех лет исследований, но наибольшие различия отмечены в год высокой численности животных, а наименьшие - в год минимальной численности (Табл. 24). Такая реакция отличается от стратегии популяций мелких грызунов, например, в зоне аварии на ЧАЭС (Межжерин, Мякушко, 1998), где, как пишут авторы, «отмечается нарушение экологического баланса (недоиспользование первичной продукции и нарушение биологического кругооборота) в результате замедления хода «популяционных часов», ведущего в эволюционное прошлое».

Таблица 24.

Видовой состав и количество зверьков, отловленных на нефтезагрязненной



территории (числитель) и в контроле (знаменатель)

Вид животного

Количество зверьков, экз.




1987 г.

1988 г.

1989 г.

1990 г.

1991-93 гг.

Бурозубка обыкновенная

16/37

24/38

5/5

16/66

9/37

Бурозубка бурая

2/3

-/2

-/1

1/4

1/4

Бурозубка тундряная

-/-

2/2

-/-

-/-

-/-

Бурозубка крупнозубая

-/-

-/-

-/-

-/1

-/1

Бурозубка равнозубая

-/-

-/-

-/-

-/1

-/-

Бурозубка средняя

1/2

-/6

-/4

1/5

1/4

Бурозубка малая

1/-

-/1

-/-

1/3

2/3

Бурозубка крошечная

-/-

-/1

-/-

1/1

-/-

Кутора водяная

-/-

-/-

-/1

-/-

-/-

Мышь домовая

1/-

-/-

1/-

1/-

-/-

Крыса серая

2/-

-/-

-/-

1/-

-/-

Мышь-малютка

-/-

-/-

-/-

-/-

-/1

Полевка рыжая

3/1

-/-

-/-

1/-

-/-

Полевка красная

91/101

77/79

39/39

69/105

28/33

Полевка обыкновенная

1/2

-/-

-/-

-/-

-/-

Полевка-экономка

13/21

34/37

-/-

-/-

4/7

Полевка пашенная

-/-

4/5

3/2

1/-

1/1

Полевка водяная

-/4

-/-

3/3

-/1

-/2

Ондатра

-/-

-/-

-/1

-/-

-/-

Бурундук

2/6

13/24

4/4

3/8

1/3

Белка

-/-

-/-

1/1

1/1

-/-

Летяга

-/-

-/1

-/-

-/-

-/-

Мышовка лесная

-/-

1/-

-/-

-/-

-/-

Ласка

-/-

-/-

-/-

-/-

-/1

Горностай

-/-

-/-

-/1

-/-

-/1

Всего зверьков

133/177

155/196

56/62

98/196

47/96

Отработано ловушко-суток

950/950

2400/2400

1660/1660

900/900

725/725

Относительное обилие насекомоядных на загрязненных участках в течение всех лет было вдвое и более раз меньше такового, чем на контрольных площадях, свидетельствуя о большей чувствительности их по сравнению с грызунами к загрязнению. На разливах нефти в сравнении с контролем не наблюдается отличий в годовой динамике численности мелких млекопитающих, что может быть связано с сильной функционально-территориальной близостью нефтезагрязненных и контрольных участков, однако уменьшение емкости среды загрязненных участков несколько «сглаживает» популяционные циклы численности. В то же время, имеются данные, свидетельствующие о более заметной разнице между годами пика и депрессии в динамике численности на импактной территории по сравнению с фоном для территорий, подверженных хроническому действию выбросов металлургического комбината на Среднем Урале (Лукьянова, Лукьянов, 1998 а,б), что может говорить о большей разбалансировке популяционных гомеостатических механизмов в дистрессовой (чрезмерно стрессовой (Селье, 1982)) ситуации в зоне воздействия комбината.

Учеты численности бурундука на территории нефтяных разливов продемонстрировали резкое снижение ее - до 33-35% по сравнению с контролем. Наибольшие различия отмечены в годы высокой численности зверьков (1987, 1990 гг.), тогда как в год депрессии (1989) различия полностью отсутствовали (Рис. 26).

Сравнение численности белки (данные РООиР) на территории, загрязненной нефтью, и в контроле на основании летних визуальных наблюдений и отловов давилками Геро свидетельствуют об отсутствии достоверных различий. Однако, результаты зимних маршрутных учетов белки на территории эксплуатируемых месторождений нефти и в местах, не затронутых нефтедобычей, показывают, что численность ее в первом случае достоверно ниже, чем во втором, причем в годы высокой численности белки разница эта более существенна (Табл. 25).

Все это может свидетельствовать о том, что определяющим фактором в снижении численности белки является не столько непосредственное нефтяное загрязнение, сколько биоценотические изменения на территории нефтепромыслов и, в первую очередь, - смена спелых коренных насаждений хвойных на лиственные молодняки под воздействием антропогенных факторов, сопутствующих нефтедобыче.

Таблица 25.

Численность белки на территории месторождений нефти

и в контроле (количество пересечений на 10 км маршрута)



Год

Контроль

Месторождение

Достоверность различий

1983

35.00.0

24.50.5

при Р<0.01

1984

-

-

-

1985

4.02.0

4.02.0

не достоверны

1986

0.70.3

1.51.0

не достоверны

1987

3.30.9

0.50.3

не достоверны

1988

19.79.7

0

высокодостоверны

1989

15.01.7

1.40.4

при Р<0.01

1990

48.47.4

7.04.0

при Р<0.05




Рис. 26. Сохранность относительного обилия бурундука в разные годы его

динамики численности.

Учеты численности куньих (материалы РООиР) также свидетельствуют о снижении ее по сравнению с контролем на территории эксплуатируемых месторождений, мозаично загрязненной нефтью (Табл. 26). Учитывая динамику численности куньих, можно отметить тенденцию, описанную выше для других млекопитающих, когда максимальные различия между загрязненной территорией и контролем наблюдаются в годы высокой численности зверьков. Принимая во внимание мнение о том, что виды стенофаги и эврибионты (ласка, горностай) зависят в основном от состояния численности их кормов (полевок) (Libois Roland, 1983), такое совпадение не кажется нам случайным.

Относительное обилие мелких млекопитающих зависит от степени загрязнения почвы нефтью: = -0,720,09 при Р<0,001. Сила связи этих показателей для грызунов и насекомоядных практически одинакова (соответственно: =0,730,09 при Р<0,001 и =0,720,10 при Р<0,001).

Но помимо прямого влияния на животных нефть оказывает и целый комплекс опосредованных биоценотических воздействий (осветление, изменение кормовой базы, сокращение мест, пригодных для устройства гнезд и т.д.), которые нельзя не учитывать при изучении влияния нефтяного загрязнения на фауну и экологию мелких млекопитающих. Так, прочная корреляционная связь существует между общим проективным покрытием живого растительного напочвенного покрова и относительным обилием грызунов (r=0,560,11 при Р<0,001)(Рис.22 а). Еще более тесная связь существует между численностью почвенной мезофауны и общим обилием насекомоядных (r=0,710,11 при Р<0,001) (Рис. 22 б).

Таблица 26

Результаты зимних маршрутных учетов мелких куньих на территории

эксплуатируемых месторождений нефти (числитель)

и в контроле (знаменатель)




Количество пересечений на 10 км маршрута

Год

Горностай

Колонок

Ласка

Мелкие куньи

(в целом)



1983

1.250.22/0.600.20

1.200.29/0.200.10

0.450.33/0.00

2.900.80/0.800.20*

1984

0.200.16/0.030.01

0.150.10/0.00

0.00/0.170.12

0.350.17/0.200.06

1985

0.150.10/0.00

0.120.08/0.00

0.140.08/0.180.08

0.410.24/0.180.08

1986

0.070.02/0.060.03

0.00/0.030.01

0.00/0.00

0.070.02/0.090.02

1987

0.120.04/0.090.00

0.120.04/0.090.00

0.00/0.00

0.230.03/0.170.00

1988

0.380.27/0.270.17

0.640.35/0.470.27

0.00/0.00

1.020.61/0.740.43

1989

0.620.05/0.670.14

0.800.13/0.870.20

0.00/0.00

1.420.16/1.540.07

1990

3.351.74/0.180.08

1.680.62/0.00

0.350.20/0.00

5.381.94/0.180.08*

Примечание: * - различия с контролем достоверны при Р< 0.05.


Существенное значение для биогеоценоза имеет и способ загрязнения территории нефтью (Соромотин, Гашев, Казанцева, 1995), каковых можно выделить два: 1) растекание нефти по поверхности почвы, происходящее при разрушении стенок шламовых амбаров, нарушении целостности нефтесборных коллекторов, утечек нефти с устьев скважин и т.д.); 2) разбрызгивание нефти на поверхность, происходящее в результате аварий на нефтепроводах под давлением и фонтанирования с устья скважин. Обследование месторождений в Нижневартовском районе показало, что, вопреки распространенному мнению, преимущественно встречается первый тип загрязнения (более 90 % разливов). Растекание нефти по поверхности почвы приводит к образованию двух зон с различной степенью загрязнения субстрата и деградацией растительных сообществ. Выделяется зона максимальных концентраций нефти с полной гибелью растительности («пятно»), образованная при прямом фронтальном заливании поверхности почвы, и «переходная» зона, отличающаяся отсутствием нефти на поверхности мохового покрова, незначительными концентрациями в субстрате и частичной гибелью травянистой растительности. Переходная зона образуется в результате подтекания нефти под моховой покров по границе органогенного и минерального почвенных горизонтов, пропитывая горизонт А0 снизу. Переходная зона может занимать от 5 до 30 % от общей загрязненной площади.

Загрязнение типа фонтанирования имеет свои особенности. Оно характеризуется повышенным влиянием на древесную растительность (особенно в сезон вегетации), так как основной удар принимает на себя ассимиляционный аппарат деревьев. Небольшие дозы фонтанирующей нефти практически полностью оседают на кронах и стволах. Загрязнение напочвенного покрова при этом незначительно и носит фрагментарный характер. При прочих равных условиях картина состояния основных элементов фитоценоза, загрязненного фонтанированием, обратна наблюдаемой при растекании нефти по поверхности почвы: гибель растений древесного яруса значительно превышает таковую подроста и живого напочвенного покрова. С увеличением количества вылитой нефти различия между двумя типами загрязнения в отношении растительных компонент биогеоценоза постепенно нивелируется.

Характер загрязнения имеет свои особенности и по влиянию на вертикальную структуру комплексов педобионтов: при фонтанировании она восстанавливается уже через год, а при растекании нефти долгие сроки детоксикации нефти в толще почвы обуславливают значительно более длительные сроки восстановления (десятки лет).

При загрязнении биогеоценозов путем фонтанирования нефти сила связи между сохранностью относительного обилия мелких млекопитающих и общим проективным покрытием живого напочвенного покрова возрастает по сравнению с таковой при загрязнении территории путем растекания нефти от источника загрязнения: коэффициенты корреляции соответственно равны 0.80.22 и 0.560.11. Коэффициент корреляции между сохранностью относительного обилия мелких млекопитающих и концентрацией нефти в лесной подстилке, наоборот, снижается (r = -0.560.31 и -0.720.09 соответственно). Кроме того, связь между этими показателями приобретает нелинейную форму.

На нефтезагрязненной территории отловлено 17 видов мелких млекопитающих, а в контроле - 22. Индекс видового разнообразия Шеннона (Одум, 1986) в контроле на 11,8% больше, чем на загрязненной территории, при этом индекс выравненности Пиелу (Одум, 1986) на загрязненной территории составляет 94,1% от контроля. На загрязненных участках отмечено появление видов-синантропов (Mus musculus и Rattus norvegicus), отсутствующих в контроле, что может быть вызвано и общим антропогенным изменением ландшафта. В целом по всем исследованным пробным площадям коэффициент корреляции индекса антропогенной адаптированности сообществ мелких млекопитающих со степенью загрязнения нефтью составил 0.820.40, причем по результатам дисперсионного анализа индекс антропогенной адаптированности на 74.3 % определяется именно степенью нефтяного загрязнения лесной подстилки. Таким образом, налицо адаптация сообществ к действующему фактору, проявляемая через изменение его качественного состава.

Доминирующими видами практически во всех исследованных загрязненных биотопах как и в контрольных является красная полевка (Clethrionomys rutilis) из грызунов и обыкновенная бурозубка (Sorex araneus) из насекомоядных. В целом, на загрязненной территории индекс доминирования Cимпсона (Одум, 1986) на 27,3% выше, чем в контроле.

При высоком коэффициенте корреляции общей устойчивости сообществ мелких млекопитающих со степенью нефтяного загрязнения в целом (r= -0.990.07), в ряде конкретных случаев не отмечено корреляционной зависимости между степенью загрязнения почвы нефтью и устойчивостью остающихся на территории разлива сообществ мелких млекопитающих. Учитывая катастрофический характер разливов, это отчасти понятно. Кроме того, такая зависимость маскируется в ряде случаев на площадях со слабой степенью загрязнения. Так, характерно большее разнообразие видов (и большая устойчивость сообществ) на тех пробных площадях, где контроль представлен сравнительно бедным биотопом (сосняки сфагновый, лишайниковый), в то время как на опытной площадке под воздействием ряда антропогенных факторов происходит благоприятное для мелких млекопитающих изменение ландшафта (увеличение захламленности, разнообразия и количества кормов и т.д.). Но на тех пробных площадях, где ведущую роль играло именно загрязнение нефтью, наблюдается снижение видового разнообразия. Эти факты вполне согласуются с данными, полученными В.С.Балахоновым и Н.А.Лобановой (1988) для нефтяных разливов и Л.Е.Лукьяновой, О.А.Лукьяновым (1998 а) в градиенте хронического воздействия металлургического комбината.

Существует сильная связь между исходными показателями сообщества млекопитающих (сообщества с контрольных площадей) и степенью их трансформации под действием нефтяного загрязнения. Чем большее число видов было в исходном сообществе, тем большая степень сохранности (в % к контролю) отмечается при прочих равных условиях (r = 0.680.30 при P<0.05; = 0.680.30 при P<0.05 - связь линейная). Еще сильнее эта закономерность проявляется при использовании показателя резистентной устойчивости сообщества мелких млекопитающих: чем выше этот показатель в контроле, тем выше сохранность сообщества под воздействием загрязнения (связь нелинейная - =0.740.28 при Р<0.05) при прочих равных условиях. Однако, показатель резистентной устойчивости отражает только видовое богатство и видовое разнообразие сообщества и не акцентирует внимания на качественной разнице составляющих это сообщество видов. Этот недостаток, на наш взгляд, устраняет использование показателя антропогенной адаптированности сообщества мелких млекопитающих. Чем выше этот показатель в исходном (контрольном) сообществе, тем в меньшей степени подвергается оно трансформирующему действию нефтяного загрязнения (связь нелинейная - = 0.960.12 при Р<0.001).

При слабой степени загрязнения нефтью лесной подстилки относительное обилие насекомоядных резко снижается лишь в самые первые месяцы после разлива, а затем практически не отличается от контроля. На площадях со средней степенью загрязнения характерно резкое снижение численности насекомоядных, а на площадях с сильной степенью загрязнения последние практически отсутствуют уже через несколько месяцев после разлива (Рис. 28, 29 и 30).

Характерна и более сильная элиминация животных, связанных с водной средой обитания (Neomys fodiens, Ondatra zibethica, Arvicola terrestris), подвергающихся, несомненно, большему воздействию загрязнителя, чем сухопутные млекопитающие. Так, если в пойменных биотопах, ежегодно промываемых паводковыми водами, численность и разнообразие наземных мелких млекопитающих вблизи нефтедобывающих кустов велико (Балахонов, Лобанова, 1985), то по данным Нижневартовского РООиР, численность ондатры в таких местах достоверно в 1,5-2 раза (Р<0,05) ниже, чем вне промысла (Табл. 27).

В еще большей степени численность ондатры снижается в загрязненных искусственных водоемах на территории месторождений (канавы вдоль дорог, нефтепроводов, карьерные выемки и др.) и естественных водоемах, имеющих слабый промывной режим, куда попадает большая часть разлитой нефти, и загрязнение носит регулярный характер. В таких водоемах ондатра не отмечена даже при наличии лишь пятен пленки нефти на поверхности воды (1-10 мг/л) и частично деградировавших углеводородов в донных отложениях (0,1-0,5 мг/л).

Необходимо, однако, отметить, что существенный вклад в снижение численности охотничье-промысловых видов животных на территории эксплуатируемых месторождений нефти и особенно вблизи населенных пунктов может вносить браконьерство и наличие бродячих собак.

Таблица 27 .

Численность ондатры на загрязненных нефтью и «чистых» участках поймы р.Оби



Год

Контроль

Загрязнение

Достоверность различий

1983

26.01.8

33.26.2

различия недостоверны

1984

27.65.6

18.31.7

различия недостоверны

1985

23.52.8

13.40.8

при Р< 0.05

1986

28.25.6

19.03.5

различия недостоверны

1987

29.53.2

18.20.2

при Р< 0.05

1988

22.42.4

20.83.6

различия недостоверны

Примечание: численность приведена в экз./10 км маршрута



Факельные зоны

Комплексным и концентрированным набором различных антропогенных факторов, связанных с нефтедобычей, обладают факельные хозяйства. Являясь мощным источником опасных загрязнений воздушного бассейна и наземных биогеоценозов в районах интенсивного развития нефтяной и газовой промышленности (Панов и др., 1986), выбрасывая продукты сгорания и несгоревшие остатки нефти, конденсата, природного и нефтяного газа, они напрямую и опосредованно оказывают существенное влияние на сообщества млекопитающих прилежащего района.

В Среднем Приобье факелов, несмотря на сокращающееся их количество, до сих пор много: только на Самотлорском месторождении нефти их около 25.

По данным О.В.Соромотиной (Оценка влияния..., 1979), горящие факелы оказывают заметное воздействие на климат Среднего Приобья. Это - мощный источник тепла, в связи с чем тепловое загрязнение воздушного бассейна становится одной из причин возникновения аномалий в метеорологическом режиме региона. Горящий факел способствует усилению конвективных токов, в результате над ним на высоте 200-300 м в два раза чаще образуются облака кучевых форм в 1-2 балла (даже в околополуденные часы, когда интенсивность этого источника тепла по сравнению с фоном наименьшая). Облачность, твердые и газовые примеси, поступающие в воздух при горении газа, снижают интенсивность солнечной радиации, особенно ультрафиолетовой. За счет увеличения облачности над факелами происходит снижение продолжительности солнечного сияния на 5 % по сравнению с контролем. Горящие факелы вокруг г.Нижневартовска, находясь в условиях переувлажненной подстилающей поверхности, увеличивают поступление в атмосферу водяного пара из озер и болот. Микроклиматические исследования показали, что над горящими факелами число случаев выпадения дождя в 1,4 раза выше, чем на контроле. Над горящими факелами увеличивается также частота гроз, особенно во второй половине дня, увеличивается в три раза повторяемость туманов, усугубляющих вредное действие дымовых и газовых примесей.

Основными факторами, действующими на биогеоценозы в факельных зонах, являются: термические, пирогенные и радиационные, а также газообразные и капельно-жидкие поллютанты (двуокись углерода, окиси углерода и азота, сернистый ангидрид, пары углеводородов, сажа)(Гашев и др., 1994). Отсутствие точной информации о количестве вредных выбросов в каждом конкретном случае создает определенные трудности в оценке степени влияния тех или иных объектов на окружающую среду. По оценкам А.И.Захарова (1989), воздействие факелов на лесные биогеоценозы в районе Среднего Приобья сказывается на 4.5 % площади нарушенных при нефтедобыче территорий. Однако, при этом принимаются во внимание лишь видимые нарушения, а климатические и микроклиматические изменения остаются неучтенными. Большую экологическую опасность представляют и ПАУ (3,4-бензо(а)пирен) с их высокими канцерогенными свойствами, в больших количествах образующиеся при пиролизе нефти и накапливающиеся в пищевых цепях биогеоценозах (Балахонов и др., 1987).

В 1989-90 гг. проведено обследование территории, прилегающей к действующему почти 5 лет факелу на Аганском месторождении (Гашев и др., 1991). По существующей классификации (Панов и др., 1986) этот факел относится к большим. Жерло его трубы находится на высоте 15 м над поверхностью почвы, длина языка пламени -5-7 м. Обследование проводили по трансекте, проходящей через центр факельного очага и выходящей за его пределы, где взятые показатели практически перестают отличаться от контрольных (контроль выбран в аналогичном биотопе в 500 м от факельной зоны с наветренной стороны). По степени воздействия на компоненты биогеоценоза выделено пять зон (Табл. 28 ).

I - зона воздействия без видимых изменений растительности; температура воздуха в приземном слое ближней к факелу полосы этой зоны шириной 40-50 м превышает фоновую на 3-40С. Инфракрасное излучение ощущается кожей лица на расстоянии более 0.5 км. Растительный покров представлен коренными ассоциациями.

Таблица 28

Краткая характеристика зон воздействия факела


Показатель

Контроль

Зона







I

II

III

IV

V

Расстояние от факела, м

> 500

> 150

110-150

80-110

50-80

0-50

Средняя температура воздуха в приземном слое, 0С

летом


зимой

20.0


- 21.5

22.7


-19.5

28.0


- 17.5

31.8


-13.5

34.8


-12.0

61.0


2.7

Общее проективное покры-тие живого напочвенного покрова, %

100


100


90


70


10


0


Экологические группы рас-тительности:

- растительность переувлаж-ненных мест обитания;

- таежное разнотравье;

- растительность гарей и вы-рубок;

- рудеральные растения

+

+


-

-

+

+
-



-

+

+


+

-

+

+
+



+

+

-


+

-

-

-
-


-

Относительное обилие мелких млекопитающих (ММ), экз./100 лов.-сут.

4.0


6.0


1.0


1.0


0


0


Видовой состав ММ:

Mustela erminea

Sorex araneus

Clethrionomys rutilus

Microtus agrestis

Mus musculus

+

+



+

-

-


-

+



+

+

-


-

-



+

+

-


-

-



-

-

+


-

-



-

-

-


-

-



-

-

-



Примечание: «+» - отмечены, «-» - не отмечены


II - зона повреждений древесного и кустарничкового яруса; температура выше нормы на 7-8 0С. Даже органолептически определяется наличие в воздухе сернистого ангидрида. Это зона горельников, образовавшаяся в результате периодически возникающих пожаров от выбросов пламени факела. Поражение, наносимое факелом в этой зоне, аналогично тому, которое имеет место при верховых пожарах. Усыхающие деревья заселены стволовыми вредителями. Отмечено массовое появление таких видов насекомых, как златка пожарищ и осиновый листоед. Последнее обусловлено частичной сменой хвойных пород осиновым молодняком. Установлено, что доминирующей группой микофлоры являются трутовые грибы, что может свидетельствовать об ослаблении физиологического состояния деревьев. Отмечено обеднение в зоне действия факела видового состава и смена форм лишайников (Оценка влияния..., 1979). Растения в незначительной степени загрязнены несгоревшими остатками нефтепродуктов и сажей.

III - зона хорошо развитого травяного покрова; температура выше контрольной на 8-120. Живой напочвенный покров имеет вторичное происхождение. Преобладают: кипрей узколистный, горец земноводный, череда трехраздельная, вейник наземный; по понижениям - рогоз широколистный. Встречаются также кипрей болотный, сушеница топяная, жерушник, ситники, хвощ лесной, княженика. Из всходов древесных растений наиболее распространены осина и ивы, меньше самосева березы. В результате периодического выгорания дерновина не образуется. Концентрация нефтепродуктов в верхнем слое почвы составляет 1-5 %.

IV - зона угнетенного травяного покрова; температура на 12-16 0 превышает таковую в контроле. Дерновины нет. Растительность сформирована в основном кипреем узколистным, горцем и вейником. В результате постоянной повышенной температуры в течение одного вегетационного сезона отмечаются две генерации этих растений. Концентрация нефти в почве достигает 10 %.

V - растительность полностью отсутствует, лесная подстилка и гумусовый горизонт выжжены. Грунт прокален и местами спекся в корку толщиной до 5 см. Температура выше нормы зимой на 15-30 0, летом на 35-50 0, максимум +700 С. В микропонижениях местами стоят лужи нефти. Суммарный уровень - и -излучения почвы на 43 % выше фонового.

В целом наиболее устойчивую в факельных зонах группу растений образуют виды, обычно сопутствующие гарям и вырубкам. Наряду с ними по микропонижениям в зону IV проникает группа растений переувлажненных мест обитания; этому способствуют относительная «затененность» от факела микропонижений, защитные свойства воды и некоторые анатомические особенности водных растений. В зоне III кроме представителей других групп растений отмечены рудеральные виды.

Соответствующие зоны, расположенные с наветренной стороны от факела (по среднегодовым данным), имеют меньшую ширину.

В описанных условиях фауна мелких млекопитающих факельных зон также претерпевает количественные и качественные изменения по сравнению с контролем. В спектре видов прослеживается сдвиг от преобладания сравнительно высоко специализированных насекомоядных и хищников к доминированию пластичных синантропных видов грызунов, таких, как домовая мышь. Численность мелких млекопитающих в зоне воздействия факела без видимых изменений растительности несколько возрастает, что может быть связано с улучшением микроклиматических условий под влиянием термического воздействия факела. Зимний учет, однако, показал, что в это время зверьки здесь практически отсутствуют, следовательно, она не является, вопреки ожиданиям, стацией переживания. По мере продвижения к факелу с уменьшением общего проективного покрытия живого напочвенного покрова прослеживается снижение численности мелких млекопитающих, и в зоне угнетенного травяного покрова они полностью отсутствуют. Следы белки в зимнее время отмечены только в зоне I , тогда как заяц-беляк регулярно посещает также зоны II и III. В полосу без видимых изменений растительности единично заходят лоси.

Изменяется и видовой состав птиц факельной зоны (Андреев, 1983), имеются сведения о гибели перелетных птиц в пламени факелов (Lid, 1977), нами отмечены случаи массовой гибели гадюк и насекомых в V зоне.

На исследуемой территории имеются и факела, сжигание в которых осуществляется у самой поверхности земли. Территория одного из таких факелов была обследована в 1990 году. Хотя радиус действия наземного факела равной мощности меньше, чем воздушного, сила воздействия на прифакельную зону много выше. Одним из основных отрицательных факторов является термическое и пирогенное действие. У жерла факела происходит спекание грунта в шлакоподобную массу на глубину более 30-40 см. Естественно, что существование млекопитающих в таких условиях просто невозможно.
VI.1.8. Деградационно-восстановительные процессы в фауне

мелких млекопитающих нефтезагрязненных территорий


Деградационно-восстановительные процессы в сообществах мелких млекопитающих нефтезагрязненных биогеоценозов во многом определяются не только степенью загрязнения, но и характеристиками исходных сообществ. Так если резистентная устойчивость исходных сообществ определяет скорость деградации и глубину «деградационной ямы» при прочих равных условиях (в первую очередь, при одинаковых степенях загрязнения), то упругая устойчивость определяет скорость релаксации (кроме случаев со слабыми загрязнениями, когда, как будет показано ниже, имеет место маятникообразное изменение характеристик импактных сообществ). На рисунке 27 показана динамика относительного обилия мелких млекопитающих (в процентах от контроля) двух сообществ, отличающихся по величине исходных показателей резистентной и упругой устойчивостей (общая устойчивость их примерно равна: 5.06 и 5.09 соответственно) при одинаковой степени загрязнения (около 45 %).

Видно, что сообщество с меньшей резистентной устойчивостью быстрее и сильнее «обваливается», однако, большая величина его упругой устойчивости приводит к более быстрому восстановлению по сравнению со вторым сообществом.

Безусловно, существенным фактором, оказывающим влияние на взаимосвязь степени загрязнения почвы нефтью и общим обилием мелких млекопитающих, является давность разлива нефти.

Рис. 27. Деградационно-восстановительные процессы относительного

обилия животных в различных сообществах мелких млекопитаю-

щих с нефтезагрязненных территорий средней степени.

Характеристики сообществ: площадь №1 площадь №2

Упругая устойчивость 3.73 3.43

Резистентная устойчивость 1.33 1.65

Общая устойчивость 5.06 5.09

Индекс антропог. адаптирован. 0.73 0.29
При исследовании деградационно-восстановительных процессов фауны мелких млекопитающих, доля грызунов в общем обилии которых при отлове капканами Геро на загрязненных площадях составляет от 80 до 90 и более процентов, отмечено, что при слабой степени загрязнения относительное обилие мелких млекопитающих по отношению к контролю лишь в первые месяцы после разлива нефти снижается до 50-60%, но уже через год достигает 100% (Рис.28). Это связано, в первую очередь, с репеллентным действием свежей нефти, исчезающим в связи с испарением наиболее летучих углеводородов в течение первого года после разлива нефти, как это было показано нами выше для разливов Вахского месторождения.

В дальнейшем может наблюдаться превышение численности животных на загрязненных площадях по сравнению с контролем в течение ряда лет, обусловленное изменением условий обитания животных и, в первую очередь, кормовой базы, за счет уменьшения доли мхов и увеличения доли злаков, осок и ситниковых в общем проективном покрытии травяно-мохового яруса (Гашева, Гашев, Соромотин, 1990). Этим же можно объяснить и возрастание доли серых полевок в фауне мелких млекопитающих на таких площадях (Табл. 29). Через 8-9 лет после разлива наблюдается полное восстановление исходного сообщества мелких млекопитающих.

На площадях со средней степенью загрязнения преобладание деградационных процессов над восстановительными наблюдается в течение 3-4 лет после разлива, при этом величина деградационной ямы достигает 60-79%. Полное восстановление исходного сообщества отмечено на 8-9 год после разлива нефти (Рис.29). Доля серых полевок по сравнению с контролем неуклонно снижается в течение по крайней мере семи лет после разлива (Табл. 29).


Рис. 28. Деградационно-восстановительные процессы в сообществах

мелких млекопитающих территорий со слабым загрязнением.


Таблица 29

Численность серых полевок на загрязненной территории

(в % от контроля) в разные годы после разлива нефти

Степень

Год после разлива нефти

загрязнения

1

2

3

4

5

6

7

Слабая

216.7

266.7

-

300.0

-

-

-

Средняя

81.8

65.4

-

50.0

12.5

7.1

0.0



На площадях с сильной степенью загрязнения уже в течение 1-2 года после разлива нефти наблюдается полное исчезновение мелких млекопитающих на загрязненной площади. Восстановительные процессы сильно растянуты: даже через 10-14 лет происходит восстановление общего обилия мелких млекопитающих в лучшем случае до 30% от контроля (Рис. 30).

Рис. 29. Деградационно-восстановительные процессы в сообществах мелких

млекопитающих территорий с нефтяным загрязнением средней степени.
Если исключить воздействие фактора давности разлива нефти, исследуя только пробные площади в момент максимального воздействия на них нефти, величина связи между концентрацией нефти в почве и общим обилием мелких млекопитающих несколько возрастает: r = -0.790.17 при Р<0.,001. Коэффициент детерминации (D = r2) общего обилия мелких млекопитающих концентрацией нефти в почве равен 0.62.







Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   29




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет