Природные процессы и явления Хопёрского государственного природного заповедника

3) Озера-старицы из рукавов реки

В половодье в вершинах излучин реки под действием центробежной силы по ее пойме возникают особо сильные потоки воды по направлению к нижнему концу излучины. В таких местах в результате эрозии иногда образуется новое русло. Вместе с ним в течение нескольких лет действует и старое русло. В дальнейшем старое русло превращается в длинную цепь озер. Более мелкие участки этого русла становятся сушей, а более глубокие сохраняются в виде длинных озер глубиной до 11 м. Берега озер крутые, в большинстве случаев песчаные. Некоторые участки таких озер располагаются у первой террасы, где такая старица принимает в себя значительное количество грунтовых вод.

В наиболее глубоких местах озер растительности нет, а в мелких растительность представлена плавающими, полупогруженными и погруженными растениями.

Если такая старица расположена у террасы, в ней из-за обильного притока грунтовых вод заморы рыб слабо выражены или их совсем не бывает.

В качестве примера можно указать на возникшее таким образом в 1949-1953 гг. из рукава реки Хопер озеро-старицу непосредственно около г. Новохоперск-озеро Старый Хопер (Красовская, 1959).

4) Озера центральной поймы, округлые

Изредка в пойме реки Хопер встречаются большие округлые озера площадью до 400 га. Занимают они центральную и притеррасную часть поймы.

В основном такие озера округлой формы, мелкие (от 0,5 до 1,5 м глубины) и очень заболочены. Грунтового питания озера не имеют, питаются за счет слабо их промывающих талых вод весеннего половодья. Берега низкие и очень пологие. Грунт дна-ил, иногда достигающий нескольких метров толщины. Некоторые из таких озер в суровые малоснежные зимы промерзают до дна, а иногда после сухого, жаркого лета и низкого половодья почти высыхают.

Весной озера являются местом нерестилища для большого количества рыб, но в начале зимы значительная часть видов рыб в них погибает от заморов. Это озеро Мазурский Ильмень, Тальниково, Ильмень, Сомовское и др. (Красовская, 1959).

О происхождении округлых пойменных озер Хоперского заповедника С.А. Красовская (1959) высказывает такое происхождение. "В случае примыкания русла реки Хопер к левой надлуговой террасе и к правому берегу между ними образуется угол, одну сторону которого составляет река Хопер. Отложения аллювия в течение длительного срока по примыкающему берегу создают понижение между рекой Хопер и материковым берегов или надлуговой террасой, которое позднее превращается в дно такого озера. Отложение аллювия должно происходить более интенсивно в том случае, если дно русла реки сложено глиной и очень плохо поддается размыванию". Процесс отложения аллювия на таких местах С. А. Красовская наблюдала неоднократно.

5) Озера притеррасья

Такие озера располагаются около материковой террасы, по форме обычно продолговатые. Происхождение их связано с интенсивным размывом талыми водами подножий материковой террасы там, где терраса вдается в пойму реки и сложена рыхлыми породами, поэтому глубина озер достигает в некоторых случаях 11-12 м. На территории заповедника имеется целый ряд озер притеррасья, размеры которых увеличиваются от размывания талыми водами (Серебрянка, Городская, Серебрянка Удельная, Кубаночка, Шиловское и др.)

Озера, как правило, имеют значительное грунтовое питание. Берега в верхней части озер пологие песчаные, в нижней-обрывистые. Дно песчаное или песчано-глинистое. Если потоки талых вод по какой-либо причине уменьшаются, то происходит быстрое заиление озер за счет делювиальных наносов, поступающих с террасы и мелкозернистого аллювия талых вод. Уровень воды в озерах притеррасья значительно выше уровня Хопра (Красовская, 1959).

По утверждению С. А. Красовской (1959) на территории Хоперского заповедника наибольшее распространение имеют петлеобразные озера-старицы. Остальные типы озер встречаются по всей заповедной зоне более или менее равномерно.

Самые малые озера, чаще всего относящиеся к числу временных водоемов, имеют площадь всего в несколько десятков квадратных метров (Нестеров, 1979). По данным К. И. Шурыгиной (1971) площадь всех водоемов на территории заповедника составляет 6,01 км2, или 53,3% общей водной поверхности заповедника (табл. 5)

По происхождению большинство пойменных озер Хоперского заповедника относится к разному типу происхождения. Среди малых озер можно выделить озера эрозионного типа, обязанные своим существованием весенним волным потокам (Нестеров, 1979). [12]

Таблица 4 - Основные сведения об озерах Хоперского государственного природного заповедника, площадь которых превышает 2 га

По результатам наблюдений за качеством вод в пойменных озерах Хоперского заповедника, можно сделать вывод о том, что, в целом, воды относятся к классу 3-умеренно (слабо) загрязненных (удовлетворительной чистоты). Согласно разряду качества, в пределах данного класса они имеют высокий статус "достаточно чистых" вод. В результате состояние качества поверхностных вод, в целом, представляется вполне благополучным. Эколого-биологическое качество воды в пойменных озерах Хоперского государственного природного заповедника было определено согласно показателям индекса сапробности Панкле-Букка в модификации Сладечека. (табл. 6).

Таблица 6 - Значения класса и разряд качества вод в пойменных озерах Хоперского государственного природного заповедника по показателям индекса сапробности Панкле-Букка в модификации Сладечека.

3.2.1 Высшая и низшая водная растительность озер Хоперского государственного природного заповедника

Наиболее глубоководные водоемы отличаются малой степенью зарастания высшей водной растительностью, но большинство пойменных озер относится к среднезаросшим и сильнозаросшим. На крупных и средних по размерам водоемах растительность располагается либо поясами, либо обширными зарослями, либо представляет собой комплекс фрагментов фитоценозов, сложенных видами, близкими по требованиям к диапазону глубин и грунтам. В малых по площади водоемах растительность чаще всего состоит из сплошного покрова лемнид (рясок малой или горбатой, многокоренника обыкновенного, сальвинии плавающей) с отдельными особями и клонами плейстофитов и гелофитов. В отсутствие лемнид развиваются заросли гидатофитов.

Из 68 видов гидрофитов, отмеченных в пойме Хопра на территории заповедника, большинство видов участвуют в строительстве гидрофитоценозов в качестве доминантов. Не отмечено доминирования и содоминирования в водоемах Хоперского заповедника камыша табернемонтана, частухи обыкновенной, риччии плавающей, рдестов фриза и красноватого, красовласки болотной, повойничка мокричного и дзаникеллии ползучсй. Развиваются в отдельные годы и изредка образуют высокое проективное покрытие в нижнем ярусе ценозов гелофитов и гигрофитов лютик многолистный, повойничек водяной перец, роголистник донской; на лугах низкого уровня и в манниковых болотах-рдест сарматский. Редко встречаются небольшие по площади заросли манника плавающего, ситняга игольчатого, рдеста остролистного, рдеста туполистного, пузырчатки обыкновенной, роголистника подводного.

Наиболее редки в заповеднике сообщества с доминированием клубнекамыша плоскостебельного, частухи злаковидной, рдестов длиннейшего, курчавого, злаковидного, урути колосистой, каулинии малой, роголистника пятииглого. Они нуждаются в тщательном наблюдении и разработке мер по их сохранению. (рис 10) [13]

Рис. 10 - Схема размещения высшей водной растительности в озере Ульяновском в 2012 г.

Высшая водная растительность пойменных водоемов представлена 49 формациями, включающими 110 ассоциаций. Наиболее богаты ассоциациями формации рогоза узколистного (12 ассоциаций), рдеста плавающего (7), манника большого и камыша озерного (по 6), стрелолиста стрелолистного, кубышки желтой, телореза обыкновенного. В ценозах гидрофитов четко выражена синузиальная структура. Синузии обладают высокой степенью независимости (особенно синузии лемнид) и встречаются как в качестве ярусов в гидрофитоценозах, так и в качестве самостоятельных сообществ.

Было проанализировано распространение формаций высшей водной растительности 116 водоемов, в число которых вошли почти все крупные и средние и некоторые небольшие по площади водоемы. Наиболее широко распространены ценозы формации рогоза узколистного, кубышки желтой, манника большого, стрелолиста стрелолистного, роголистника погруженного, телореза обыкновенного и многокоренника обыкновенного. В 10-30% от всего числа водоемов встречены сообщества рдеста блестящего, рдеста плавающего, камыша озерного, кувшинок белой и чисто-белой, ситняга болотного, ежеголовников прямого и всплывшего, жерушника земноводного.

3.2.2 Структура зоопланктона пойменных озер Хоперского государственного природного заповедника

В составе зоопланктона озер Хоперского завповедника обнаружено 102 вида беспозвоночных, среди которых 56-Rotifera, 16-Copepoda, 30-Cladocera. Наибольшим видовым богатством отличаются озера Большое и Малое Голое, минимальным-озеро Ульяновское.

Одной из причин видового богатства зоопланктона является периодическое затопление поймы водами половодий и паводков. Так, именно Большое и Малое Голое озера-единственные из всех исследованных водоемов, которые затапливались в период половодий и паводков. А озеро Ульяновское отличается от остальных водоемов минимальной площадью водной поверхности-40% от среднемноголетней, в то время как площадь других не затапливаемых озер варьировала от 60 до 76%. [14].

В озерах Большое и Малое Голое и Подсопечное число видов зоопланктона осенью меньше, чем летом за счет сокращения разнообразия всех таксономических групп беспозвоночных. В остальных водоемах количество видов осенью больше. В абсолютном большинстве озер осенью возрастает доля видов коловраток, сокращается доля видов веслоногих и ветвистоусых ракообразных. Исключение наблюдается лишь в озере Ульяновское, где доля видов Rotifera сократилась на 25,5%, а доля Copepoda и Cladocera увеличились на 12,7%, а также в озере Щурячье, где доля видов коловраток практически не изменилась, а доля веслоногих ракообразных возросла на 6,1%.

По величине коэффициента трофности, основанном на аналоге видового состава зоопланктона в летне-осенний период, озера Малое Голое, Щурячье и Подсопечное соответствовали эвтрофным водоемам, остальные-гиперэвтрофным.

По числу видов практически на всех озерах первенствуют сообщества литорали. Лишь летом в озерах Подпесочное и Ульяновское количество видов зоопланктона в центре больше, чем у литорали. Это связано с менее благоприятными условиями развития беспозвоночных в литорали, где отмечено много гниющих высших водных и прибрежных растений (табл.7)

В целом, летом общее число видов в центре и литоральной зоне водоемов зависит от площади водной поверхности озера. Осенью в центре водоемов число видов коловраток снижается при увеличении степени зарастания, а в литоральной зоне общее число видов и число видов кладоцера имеют обратную зависимость от температуры воды.

Таблица-7 Число видов беспозвоночных в центре и литоральной зоне исследованных озер

Основу численности в озерах Малое Голое и Щурячье в центре и в литорали составляют веслоногие ракообразные, в центре озера Большое Голое-Copepoda, в прибрежье-Rotifera, в озере Крутобережное-Rotifera и Cladocera. В озерах Подпесочное и Ульяновское численность зоопланктона в центре больше, чем в литорали в 1,7 и 3,9 раза. В центре озер Подпесочное и Ульяновское преобладают коловратки, а в прибрежье-веслоногие ракообразные и коловратки.

В развитии сообществ большую роль играет поемность. Периодическое ежегодное весеннее половодье водоемов водами реки Хопер способствует увеличению видового богатства зоопланктона за счет коловраток.

Принос аллогенных веществ водами половодья способствует интенсификации процессов разложения и эфтрофирования. Об этом же свидетельствуют увеличение общей численности и общей биомассы зоопланктона. Однако необходимо отметить, что в этих условиях возрастает плотность и биомасса веслоногих ракообразных, а также доля коловраток в общей биомассе сообщества. То есть, одновременно зоопланктон имеет черты структурной организации, характерной для сообществ, развивающихся в менее трофных условиях. По всей видимости, поемность одновременно способствует обогащению воды биогенными и органическими веществами и поддерживает экосистемы пойменных озер на более ранних стадиях развития. [15]

заповедник природный гидрологический биологический

Заключение

В ходе анализа литературных источников и проведенных мною исследований по оценке эколого-биологического состояния пойменных озёр Хопёрского государственного природного заповедника, можно сделать вывод о том, что в формировании пойменных экосистем и на их устойчивость на всей территории заповедника значительно влияет гидрологический режим.

Наиболее устойчив уровень воды р. Хопер осенью и летом. Наиболее резкие колебания уровня - в период паводка в апреле-мае. Колебания погодных условий в наибольшей степени влияют на водный режим р. Хопра в паводковой период, меньше в зимний и оказывают незначительное влияние на колебания уровня воды во второй половине года. Меженный уровень в основном определяется колебаниями гидрологического режима местности.

Так же, можно сказать о том, что гидрологический режим территории заповедника, особенно поймы, зависит от разлива Хопра весной, уровня и продолжительности паводка и колебаний уровня воды в реке в меженный период. Гидрологический режим территории заповедника, особенно поймы, зависит от разлива Хопра весной, уровня и продолжительности паводка и колебаний уровня воды в реке в меженный период.

В целом же гидрологический режим пойменной территории Хоперского заповедника в большей степени определяется максимальным уровнем и продолжительностью паводка р. Хопер в весенний период.

Территория Хопёрского заповедника неоднородна по характеру пойменных массивов, количеству и состоянию пойменных водоёмов. Здесь очень много небольших водоемов, из которых преобладают озера. Некоторые из них обсохли в малой, а также средней степени. Уровень воды в них поддерживается действующими родниками. Кроме того, прирусловые старицы соединены с руслом реки низинами, по которым в них заходят воды даже низкого половодья. Так же на территории заповедника есть уже высохшие озера. В пойме Хопра есть большие округлые озера, питающиеся также преимущественно за счет паводковых вод.

По проведённым наблюдениям можно говорить о том, что в Хопёрском заповеднике площадь водной поверхности, и глубина водоёмов за годы наблюдений не только не претерпели направленного сокращения, но в последние годы возросли. Динамичность площади водной поверхности и глубины пойменных водоёмов равнинной реки, можно считать совершенно нормальным и свойственным пойме природным явлением. Но, к сожалению, существует немногочисленная группа пойменных водоёмов, развитие которых идёт в условиях ХГПЗ быстро и направлено в сторону уменьшения водной поверхности и глубины.

Пойменные озёра Хопёрского заповедника относятся к озёрам со средней минерализацией.

На границе степной и лесостепной географических зон располагается Хоперский государственный природный заповедник. Его территория делится рекой Хопер на правобережную и левобережную части. Заповедник основан в 1935-м году с целью разработки методов сохранения, восстановления и рационального природопользования экологических систем долины Хопра.

Список использованной литературы

1. Печенюк Е.В. Многолетние изменения пойменных водоёмов Хопёрского заповедника // Роль особо охраняемых природных территорий лесостепной и степной природных зон в сохранении и изучении биологического разнообразия (Материалы научно-практической конференции, посвящённой 80-летию Воронежского государственного природного биосферного заповедника) - Воронеж.2007. - С. 84 - 86

2. Пояснительная записка к проекту организации и ведения лесного хозяйства Хопёрского государственного природного заповедника. Воронеж, 2004. - 187 с. (Рукопись)

3. Шурыгина К.И. Водный фонд Хопёрского государственного заповедника. 1944. Ч. 1 - 55 с., Ч. 2.. - 93 с. (Рукопись отчёта).

4. Бирюков В.И. Гидрологический режим пойменных озер и грунтовых вод Хопёрского заповедника. // Проблемы мониторинга природных процессов на особо охраняемых природных территориях (Материалы международной научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Хопёрского государственного природного заповедника), Воронеж. Изд. ВГПУ, 2010. - С. 21-23.

5. Бирюков В.И. Гидрологический режим р. Хопер в Хопёрском заповеднике // Проблемы мониторинга природных процессов на особо охраняемых природных территориях (Материалы международной научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Хопёрского государственного природного заповедника), Воронеж. Изд. ВГПУ, 2010. - С. 18-21.

6. Бирюков В.И. Погодно-климатическая характеристика Хопёрского заповедника // Проблемы мониторинга природных процессов на особо охраняемых природных территориях (Материалы международной научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Хопёрского государственного природного заповедника), Воронеж. Изд. ВГПУ, 2010. - С. 24-26.

7. Печенюк Е.В. Пойменные водоёмы Хопёрского заповедника в засушливом 2009 г. // Проблемы мониторинга природных процессов на особо охраняемых природных территориях (Материалы международной научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Хопёрского государственного природного заповедника), Воронеж. Изд. ВГПУ, 2010. - С. 84-87.

8. Семлянская Л.П., В.В. Протопопов. Гидрологическая характеристика р. Хопра в районе Хопёрского заповедника //Дубравы Хопёрского заповедника, Часть 1. - Воронеж: Изд-во Воронеж ун-та., 1976. - С. 24-30.

9. Печенюк Е.В. Развитие водоёмов в пойме реки Хопра // Состояние особо охраняемых природных территорий Европейской части России: (сборник научн. статей, посвящённый 70-летию Хопёрского государственного природного заповедника). - Воронеж, 2005. С. 59-64.

10) Бирюков В.И. Погодно-климатическая характеристика Хопёрского заповедника / В.И. Бирюков // Проблемы мониторинга природных процессов на особо охраняемых природных территориях (Материалы международной научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Хопёрского государственного природного заповедника. Воронеж. Изд. ВГПУ, 2010. - С. 24-26.

Размещено на Allbest.ru