Екологічна оцінка ландшафтів Чорноморського біосферного заповідника

Концентрація фосфатів зменшується в шарі 0 - 50 м в 6 разів, а нітратів - в 8 разів. За цей же порівняно невеликий проміжок часу в 2 - 3 рази збільшилися концентрації органічного фосфору і азоту, а так само вміст амонія і мочевини. Мало того, у весняний паводок, коли виносилося до 80 % загальнорічного стоку, тепер скидається в море лише 30 - 40 % стоку, тоді як взимку, коли спрацьовуються водосховища для вироблення електроенергії на ГЭС, скидаються в море теж 30 - 40 % річного стоку. Це призводить до зимових паводків і зимового "цвітіння" діатомової водорості Ризосолені (Rizosolenia calvar - avis), яка не знаходить споживачів і після відмирання опускається в донні відкладення. Справа посилюється тим, що цих водосховищ дуже багато: на Дунаї - 19, на Бузі, Дністрі, Лозині і Серет - по 2, на Дніпрі - 7 і т. д. Окрім великих водосховищ утворена маса маленьких: загати на струмках, перегороджування русла малої річки дорогою і т. п. Оцінка таких малих водосховищ у басейні Дніпра дала величезну їх чисельність - 250000. Сумарне дзеркало цих малих водосховищ може виявитися навіть більше, ніж сумарна площа великих водосховищ, а суть їх дії на стік однакова. У донні опади усіх цих водосховищ осідає 20 - 30 % загального стоку біогенів, а швидкість осадоутворення в таких водосховищах - 2 - 4 см в рік. І останнє, в Чорне море з усіх цих "квітучих" водосховищ скидається величезна кількість розчиненої алохтонної органічної речовини. Іншими словами, абсолютно змінилася гідрохімічна основа біопродуктивності. Усе це привело до істотних змін екосистеми Чорного моря. Мала кількість кремнію привела до різкого зменшення весняного "цвітіння" діатомових - слабкому і короткому, а потім починається потужне "цвітіння" перидинійових.

Малі кількості нітратів, фосфатів і кремнію привели до того, що клітини фітопланктону стали зменшуватися, щоб збільшити співвідношення площі поверхні до об'єму. Значна частина фітопланктону знебарвила свій хлорофіл і перейшла на гетеротрофне живлення, що особливо виразно спостерігається якраз в плямах Червоного приливу.

Скидання великої кількості алохтонної органіки привело до різкого зростання чисельності мікрогетеротрофів (бактерій і простих), які прискорюють швидкості мінералізації органічної речовини і регенерації біогенів.

Останніми роками помічено, що в районах цвітіння диноф-лагеллят (особливо на згасаючих стадіях розвитку) присутня велика кількість безбарвних джгутиконосців і інфузорій, спектром живлення яких являються бактерії і розчинна органічна речовина.

Розвиток бактерій і простих додатково активізоване в 1986 р. скиданням радіоактивних вод після Чорнобильської аварії у водах Дніпра, різко прискорило мінералізацію органічної речовини і рециклінг біогенів, а також первинну продукцію на рециклінгу біогеновий, але не "урожай" органічної речовини і не "нову" первинну продукцію, яка і "годує" усю біологічну "піраміду".

Збільшення швидкості продуктивно-диструкційних процесів привело до масового розвитку короткоциклових видів: медузи, гребневики, тощо. Відмираючи в осінньо-зимовий сезон, ці види збагачують органікою донні опади і виводять значну частину надмірної органіки з водної товщі. Іншими словами, таке положення повинне покращувати кормові умови осетрових і камбал, але помітити це неможливо при безмежному браконьєрстві.

Надмірна кількість алохтонної органіки, флокулюючись в зоні маргінального фільтру річок створює велику кількість суспензії, яка знизила прозорість вод Чорного моря в 2 - 3 рази, і практично засипала філофорне поле Зернова. Якщо раніше фітобентос розповсюджувався до глибини 30 м, то тепер він досягає лише 10-метрової.

У 50 - 70 роках йде безперервне зменшення трофности за рахунок поховання приблизно 20 % біогенів (що раніше скидалися в море) в донні опади численних водосховищ.

В результаті кліматичних змін трофність змінюється від року до року за рахунок різної кількості біогенів, винесених в евфотичний шар в результаті зимової вертикальної циркуляції, але багаторічні тренди показують неухильне зменшення трофности в останні 60 років.

Цікаве питання про підйом верхній межі сірчановодневої зони. Причиною цього явища вважається зарегулювання річок і, отже, зменшення їх стоку, підвищення солоності поверхневих вод, зниження стоку розпріснених вод через Босфор, збільшення припливу вод з Мармурового моря і "Виперання" вгору пикноклина і межі сірчановодневої зони, а також збільшення кількості органики, що йде з поверхневого шару в глибоководні шари і інтенсивніше продукують сірководент. У роботі Новоселова і Романова стверджується, що за останні 60 років збільшився запас сірководня в анаеробній зоні і інтенсивність утворення сірководня в порівнянні з 1960 р. збільшилася в 3 - 5 разів. Але одночасно збільшилася і інтенсивність його окислення. Таким чином, різкого підйому верхньої межі сірчановодневої зони не трапилось, але значні кількості органічної речовини витрачені на відновлення сульфатів до сульфідів. Таким чином, значна частина алохтонної органічної речовини опускається і не збільшує трофність моря [25].

3.3 Негативний вплив нафтопродуктів

Наслідком забруднення нафтою є деградація рослинного покриву. Відбувається уповільнення росту рослин, хлороз, некроз, порушення функції фотосинтезу і дихання. Обволікаючи коріння рослин, важкі нафти і нафтопродукти різко знижують надходження вологи, що призводить до загибелі рослини. Ці речовини малодоступні мікроорганізмам, процес їх деструкції йде дуже повільно, іноді десятки років. Спостерігається недорозвинення рослин аж до відсутності генеративних органів.

Під впливом вуглеводнів відзначається загибель нестійких видів рослин. Внаслідок цього відбувається збіднення видового складу рослинності, формування її специфічних асоціацій, зміна нормального розвитку водних організмів . Відзначається олуговіння, формування болотної рослинності, поява галофітних асоціацій. Змінюється хімічний склад рослин, в них відбувається накопичення органічних і неорганічних забруднюючих речовин. Рослини в результаті гинуть.

Відбуваються зміни в структурі біоценозів : у грунтах змінюється склад грунтових мешканців, у водоймах збіднюється видовий склад і чисельність іхтіофауни аж до повного замору риб , в наземних екосистемах змінюється чисельність птахів і ссавців [20].

Для загибелі більшості річкових риб досить концентрації нафтопродуктів 0,01 мг на 1 л прісної води. Через особливе значення поверхневого шару гідросфери у виробництві водної флори і фауни забруднення води нафтою і нафтопродуктами завдає збиток, що перевищує інші види впливу на природу, утворюючи плівку , вони знижують доступ кисню до поверхні води, зменшуючи випаровування з її поверхні на 60 % [26]. В останні роки частою темою для обговорення були пляжі, покриті нафтою і смолистими відкладеннями , загибель низькорослих рослин, планктону, птиці, що знаходяться в зоні припливу.

Рисунок 3.1 - Птах та нафта [22]

Морські птахи стали першими жертвами забруднення вод нафтою. Вони, опускаючись на нафтові вершки, сильно бруднили своє оперення. Вуглеводні обволікали пір'я птахів, порушуючи їх гідрофобність і зводячи нанівець захисну функцію оперення, тому, вкриті мазутом, птахи переохолоджувалися і гинули від гіпотермії. Крім того, птахи інтоксикуються нафтою під час пірнання або при спробах очистити пір'я (рис. 3.1). В результаті цієї інтоксикації сталося серйозне порушення ендокринної системи, зокрема функції надниркової залози.

Ненажерливі морські риби - основна ланка харчового ланцюга. В морях помірних широт нерідко проковтують дрібні грудочки нафти. Таким чином, риби накопичують значні кількості токсичних речовин, які, просуваючись по харчових ланцюгах, можуть дійти до людини!

Як нафту, так нафтові смоли (гудрон) містять деякі канцерогенні речовини. Результати декількох досліджень, проведених на молюсках в забруднених водах, свідчать про те, що у цих тварин виявилась аномально велика кількість новоутворень, схожих з раковими пухлинами людини. Нафта , що концентрується в молюсках , зокрема двостулкових , може бути віднесена до числа причин, що викликають ці новоутворення .

Особливістю нафтових забруднень є здатність захоплювати і концентрувати інші забруднення, наприклад, важкі метали і пестициди.

Поширення пролитої нафти в умовах водойми відбувається в основному під впливом течії, вітру і коливань рівня води і має свої особливості. Для річки , з огляду на близькість берегів і звивистості русла, нафта порівняно швидко досягає берега. На відкритих ділянках водойм, де дія течії і вітру проявляється в повну силу, вона не затримується, її неминуче відносить в застійні зони, де немає течії, а дія вітру направлено у бік берега або якої-небудь перешкоди. Тут нафта під дією вітру концентрується. У цих же місцях скупчується і сміття, з яким вона зазвичай перемішується.

Зона забруднення не завжди буває безперервною, нерідко забруднені ділянки чергуються з чистими.

Плавуча нафтова плівка може захоплювати величезні простори. Встановлено, що одна крапля нафти утворює на поверхні водойми пляму площею приблизно 0,25 м2, а одна тонна нафти покриває площу близько 500 га поверхні водойми. Зібрати або знищити нафту, розлиту по поверхні води, досить важко, і інженерна думка поки безуспішно шукає радикальні засоби боротьби з цим лихом.

Всі види нафти містять легкокиплячі компоненти, які швидко випаровуються . Протягом декількох днів 25% нафтової плями зникає в результаті випаровування. Низькомолекулярні компоненти виводяться з нафтової плями головним чином в результаті розчинення, причому ароматичні вуглеводні розчиняються швидше, ніж парафіни при однаковій температурі [26].

3.4 Формування ландшафтів під впливом господарської діяльності

Ступінь синантропізації флори заповідних територій залежить від рівня антропогенного впливу на неї. Частка участі синантропних видів у флорі різних заповідників колишнього СРСР коливається досить широко - від 1 до 40 % і може служити мірою трансформування їх природних комплексів.

Проведений аналіз флори Чорноморського заповідника виявив, що поряд зі специфічністю , високим ендемізмом і різноманітністю природної флори , до її складу входить велика кількість синантропних видів. Еуатрофна і адвентивна фракції флори разом складають близько третини флористичного списку.

Проведений пошук та аналіз матеріалів по використанню території Чорноморського заповідника протягом його історії. У результаті встановлено , що виявлені співвідношення в структурі флори заповідних ділянок, значною мірою сформувалися під впливом антропогенних впливів.

Перебуваючи в оточенні змінених ландшафтів, заповідні території постійно піддаються опосередкованому впливу різної інтенсивності та спрямованості. Не уникли вони і прямого антропогенного впливу, незважаючи на те, що природоохоронний режим на території заповідних ділянок діє протягом майже 80 років, з моменту утворення заповідника. Науковий підхід Г.А. Кожевнікова про спостереження природи в заповідниках в повній недоторканності, аж ніяк не був прийнятий за основу дослідницьких робіт в Чорноморському заповіднику. З моменту утворення заповідника, і протягом подальшого тривалого періоду, територія заповідника використовувалася як в господарських цілях, так і в якості експериментального полігону зі збагачення природних ресурсів, що сприяло серйозних змін у складі флори ряду його ділянок.

Територія Чорноморського біосферного заповідника, внаслідок особливостей розташування його окремих ділянок, репрезентує флору і рослинність Нижньодніпровських арен (аренні ділянки - Івано-Рибальчанський, Соленоозерний, Волижин лі) , приморських запустинених полиново-злакових степів (ділянки Потієвський , Ягорлицький Кут, територія колишнього полігону), Причорноморської піщано-черепашникової субліторалі ( острова Тендра і Довгий ).

Найбільшою мірою прямій антропогенній трансформації піддалися ділянки заповідника, розташовані на лівобережних аренах в нижній течії Дніпра. Територія цих ділянок у різні роки, починаючи з самої освіти заповідника, використовувалася для обробітку, з метою дослідження і введення в культуру , цілого ряду господарсько-корисних видів, як місцевої флори, так і інтродуцентів.

У 1929 році (через два роки після організації заповідника) А. Браунер згадує про проводяться на терріоріі Чорноморського заповідника дослідах по вирощуванню інтенсивних культур. Ці дослідження тривали як до Великої Вітчизняної війни, так і після неї. Досліди ставилися вельми широко: з рукопису звіту старшого наукового співробітника ботаніка С. О. Іллічівського (1945-1946 р.р.) випливає, що кілька десятків різних культур, як видів природних співтовариств, так і інтродуцентів, висівали на всіх аренах ділянках заповідника, а також, на острові Джарилгач, який входив тоді до складу заповідника. Виходячи з матеріалів збережених звітів (але вже п'ятдесятих років ), розорювати під різні дослідні культури площі становили по 30-50 гектар.

Частина інтродукованих в цей період видів збереглася на території до теперішнього часу. Видовий склад інтродуцентів, сучасний стан їхніх популяцій на території заповідних ділянок вимагають окремого дослідження. На жаль, повної інформації про перелік видів і місцях розташування розораних територій у фондах заповідника не збереглися.

Крім того, на території ареною ділянок до початку шістдесятих років проводилися досвідчені роботи по обробітку різних видів деревних порід для використання отриманих результатів у лісомеліоративній практиці.

Використання території під культури та посадки призвело не тільки до появи, і збереженню до теперішнього часу, на території заповідника ряду чужорідних видів, але також створило широку нішу для розвитку апофіти. Еуапофітна фракція флори території ареною ділянок представлена, насамперед, сегетальними і рудеральними видами. Деякі сегетальні види досі зустрічаються у складі, на перший погляд, абсолютно природної спільноти, видаючи їх давнє минуле.

Рудеральні апофіти , крім приуроченості до колосадибних (навколо територій кордонів , в яких проживають сім'ї єгерів ) нітрофільним ділянкам , знайшли свою нішу під кронами дубово - осикових кілків і штучних посадок , грунт яких досить нітрофіційован і порушен в результаті діяльності тварин .

Проникненню і збереженню синантропних видів у складі природних спільнот сприяли регулярні порушення цілісності рослинного покриву заповідних територій.

Довоєнні посадки технічних культур в п'ятдесяті поновлювалися і піддавалися окультуренню, проводилося їх розпушування та поливання . Біля дослідних ділянок копалися штучні водойми (копанки) для забезпечення поливу. Велика кількість копанок було вирито по всій території ділянок у пониженнях (сагах) в якості водопоїв.

Інтродукція та зростання чисельності копитних тварин у певні періоди негативно впливали на рослинний покрив аренних ділянок. Особливо сильний вплив зазначалося в результаті інтродукції оленів в 1957 році на Солоноозерній ділянці. За десять років чисельність стада на 1800 гектарах суші цієї ділянки досягла 200 особин, і лише після відвертої деградації рослинного покриву ділянки, було скорочення поголів'я.

Ще одним шляхом проникнення і тривалого збереження на території ділянок рудеральних видів був випас колгоспних отар і великої рогатої худоби, що практикувався в п'ятдесяті - шістдесяті роки. Найбільшими місцями концентрації рудералов стали ділянки стойбіщного перебування тварин. Офіційно ця практика була припинена в кінці шістдесятих років (хоча несанкціонований браконьєрський захід отар відзначався ще й у вісімдесяті роки).

Крім досвідчених робіт з інтродукції та випробуванню господарсько-цінних видів як рослин, так і тварин, територія заповідника служила місцем щодо забезпечення потреб керівництва та співробітників продуктами харчування. На ділянках заповідника Солоноозерній та Івано-Рибальчанській були закладені виноградники, занедбані тільки в сімдесяті роки. Ділянка Волижин ліс, за повідомленням старих співробітників заповідника, широко використовувалась під городні наділи до кінця шістдесятих.

На підставі прирівнювання єгерського складу заповідника до лісової охорони, адміністрацією заповідника вже в середині вісімдесятих були виділені кожному єгерю ділянки орної землі площею 30 соток. Території орних наділів єгерів неодноразово переміщалися.

Масштабне порушення рослинного покриву також періодично проводилося при оранні квартальної мережі і меж заповідних ділянок.

До початку вісімдесятих років на всіх аренних ділянках заповідника, незважаючи на слабкі піщані ґрунти, проводилося сінокосіння колгоспами і радгоспами із застосуванням важких тракторів.

Чималий внесок в синантропізацію рослинного покриву внесли єгерські садиби (кордони), що розташовані на території заповідних ділянок. Ведення фермерського господарства - наявність худоби, городу, саду, призводить до трансформації рослинного покриву в радіусі не менше одного кілометра.

Ділянки приморської типчаково-полинового степу також відчували значний антропогенний вплив. Спільними трансформуючими факторами були розорювання між і меж квартальної мережі, суцільне, а надалі часткове, сінокосіння та ведення фермерського господарства єгерськими сім'ями.

Особливого роду антропогенному впливу піддався ділянка Потієвський. В кінці п'ятдесятих через його територію були прориті канали для спуску дренажних і зрошувальних вод з навколишніх рисових чеків, далі через цю систему в затоку стали скидати колекторні води з очисних споруд поруч розташованого курортного селища Залізний Порт. Додаткове підтоплення ділянки створило використання прикордонних природних озер в якості риборозплідних, що зажадало їх опріснення і підтримки рівня. Нестійкість гідрологічного режиму заповідної ділянки призвела до істотної зміни структури рослинного покриву і флористичним змінам.

Порушення рослинного покриву здійснювалося також в результаті землерийних робіт. По території ділянки були вириті канали, побудовані дамби і прокладені труби. До теперішнього часу підтоплені дороги на ділянці вирівнюють за допомогою грейдера, створюючи відвали на узбіччях. Іноді відбувається завезення ґрунту для їх вирівнювання в найбільш багнистих місцях.

Територія ділянки Ягорлицький Кут в гідрологічному відношенні більш константна. Ця територія піддавалася посиленому випасу і сінокосіння, хоча на глинистих ґрунтах проїзд важкої техніки не чинив таких наслідків, як на піщаних. В кінці п'ятдесятих до складу ділянки, замість вилучених цілинних земель в береговій зоні Ягорлицької півострова, введена сильно порушена територія. До заповідної території були приєднати орні землі і ділянка колишньої кошари. На даній території, через майже 40 років, росте велика кількість сегетальних і рудеральних бур'янів. Структура рослинних угруповань також далека від степової.

Приєднана до заповідника у 1998 році територія колишнього полігону також сильно порушена. У її складі заповідник отримав значні площі пасовищних збоїв , території колишніх кошар і навіть ділянка, із залишками виселеного в середині п'ятдесятих , при організації полігону, селища Вільний Порт . Крім того, будівництво висот для установки мішеней, самі мішені і транспортні зв'язки полігону сприяли проникненню на дану територію великого числа апофітних і адвентивних видів .

Територія великих намивних піщано-черепашкових островів (Тендра і Довгий) сильної антропогенної трансформації не піддалася.

Єгерська садиба на острові Тендра має обмежений вплив, як і зосереджені біля нього город і сінокоси. Основним антропогенним чинником є ??перебування на заповідній території великої кількості коней та великої рогатої худоби з не заповідної частині острова.

Житлове приміщення на острові Довгому є сезонним. Однак, в довоєнний період, за спогадами жителів Покровки, на острові постійно проживала сім'я, малося постійне житло, орні угіддя і велика кількість худоби.

У результаті вище сказаного випливає, що режим використання земельних угідь території Чорноморського заповідника протягом всієї історії його існування сприяв формуванню і збереженню синантропної складової флори [27].

ВИСНОВКИ

В роботі мною були дослідженні ландшафти Чорноморського біосферного заповідника, його флора та фауна, значення заповідника в масштабах України і світу, вплив найбільших чинники забруднення території на екологічний стан території заповідника. Також була проведена паралель між несприятливою екоситуацією Північного Причорномор'я та її значенням що до схоронності ландшафтів Чорноморського біосферного заповідника.

Внаслідок проведених досліджень було встановлено що:

1) Чорноморський біосферний заповідник володіє цінними ландшафтами, територія яких є «пологовим будинком» для великої кількості видів птахів та житлом для багатьох видів тварин, у тому числі й що занесені до Червоної Книги України та Європейського червоного списку;

2) заповідник розташований в безпосередній близькості від двох великих промислових міст: Миколаїв та Херсон (див. додаток А). Таке його розташування є причиною несприятливої екологічної ситуації для його ландшафтів;

3) головною проблемою Чорного моря є підвищення температури води та підвищення рівня сірководню;

4) для Чорноморського біосферного заповідника головними екологічними проблемами є:

а) забруднення акваторії Чорного моря нафтопродуктами у результаті активної суднобудівної та нафтопереробної діяльності;

б) забруднення атмосфери викидами промислових підприємств з виготовлення будматеріалів;

г) гострий вплив на швидкі зміни ландшафтів з боку сільського господарства.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Доклад первого заместителя Госфлотинспекции Украины Работнева В.Г. на научно-практическом семинаре «Судоремонт в Украине - перспективы развития» г. Николаев - 6 - 7 декабря 2001 года.

2. Материалы VII международной конференции. «Современные рыбохозяйственные и экологические проблемы Азово-черноморского региона». Том 1. г. Керчь, 20 - 23 июня 2012 г.

3. Научно-исследовательская работа по теме: «Влияние нефти на окружающую среду» Корнева Екатерина Игоревна Самара 2012.

4. Степи Северной Евразии: Материалы IV Международного симпозиума, 2006 год. РЕЖИМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ УГОДИЙ КАК ФАКТОР СИНАНТРОПИЗАЦИИ ФЛОРЫ ЧЕРНОМОРСКОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА.

5. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ. По дисциплине «ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ И ГАЗА»

6. Химия окружающей среды. Перевод с английского языка под редакцией А. Цыганкова. - Москва: Химия, 1982 г.

ДОДАТОК

Карта промислових підприємств (економічна карта)

Размещено на Allbest.ru