ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ ЗАБОЛАЧИВАНИЯ МЕЛКОВОДИЙ НА ВОДОХРАНИЛИЩАХ ВЕРХНЕЙ ВОЛГИ "

О.              И. Козловская

Институт биологии внутренних вод РАН, Ярославская обл.

Заболачивание мелководий водохранилищ — динамический процесс, заключающийся в изменении во времени видовой структуры и биоценотиче- ских процессов.

В заболачивании и развитии растительного покрова искусственных водоемов выделяется несколько этапов, плавно переходящих один в другой [Калинина, 1945; Зеров, 1967; Довбня, Экзерцев, 1988; Корелякова, 1989; Экзерцев и др., 1990; и др.]. На каждом этапе растительность, развиваясь, готовит условия и среду для наступления следующего этапа. Характер этого процесса искусственных водохранилищ определяется комплексом природных и антропогенных факторов: уровенный режим, рельеф береговой линии и морфологические особенности дна, трофические условия, грунтовые воды, характер исходных биотопов и грунтов и др. [Калинина, 1945; Долгов, 1948; Шмелева, 1954; Потапов, 1959, 1960; Экзерцев, 1963; Белавская, Кутова, 1966; Зеров, 1967; Корелякова, 1989]. Влияние данных факторов может изменяться от года к году в зависимости от хозяйственной деятельности человека, что сказывается на развитии растительного покрова искусственных водоемов.

Первый этап характеризуется интенсивным зарастанием вновь затопленных территорий, значительным участием кратковременных и пионерных группировок, вспышками развития свободноплавающей и погруженной растительности.

Второй этап, продолжающийся 10-15 лет, характеризуется формированием и распространением относительно устойчивых фитоценозов, преимущественно зарослевого типа, образованных достаточно мощными в ценоти- ческом отношении видами растений, но не достигшими однако своих оптимальных показателей в продуцировании фитомассы; интенсивными процессами смен, направленных в основном на вытеснение ценотически слабых сообществ; более медленными темпами зарастания новых мелководий и меньшим участием растений-временщиков. На верхневолжских водохранилищах для второго этапа характерна смена широколистного воздушно-водного разнотравья узколистным — Typha latifolia, Glyceria maxima, Phragmi- tes australis. Период характеризуется началом острых конкурентных взаимоотношений, в результате которых из состава растительного покрова выпадают «временные» виды и формируются устойчивые, ценотически мощные сообщества.

Третий этап характеризуется господством на значительных площадях относительно устойчивых, ценотически мощных сообществ, замедлением процессов смен, отсутствием в растительном покрове группировок «временной» растительности, слабым зарастанием новых мелководий и формированием растительного покрова зонального характера. Продолжительность этого этапа зависит от экологических условий, создавшихся на водоеме. На водохранилищах со значительным колебанием уровня и крутыми склонами абразионные процессы берегов еще продолжаются, на водоемах с низкими берегами и нерезкими колебаниями уровня воды эрозионная активность прекращается. Данные процессы отражаются на развитии растительности. На верхневолжских водохранилищах в этот период наблюдается доминирование узколистной воздушно-водной растительности. Создается огромная фнгомасса, большая часть которой отмирая, остается в водоеме, приводя к накоплению в литорали илов растительного происхождения. Накопление большого количества органики подготавливает среду для эндогенных смен одних сообществ другими [Экзерцев, 1963, 1973; Экзерцев, Довбня, 1974].

Четвертый этап проявляется в развитии процессов заболачивания и образовании сплавин. Наиболее часто наблюдаются следующие варианты сплавинообразования: отчленение отдельных кусков старых болотных торфяников, отдельных участков тростниковых, рогозовых и др. торфяников, образование сплавин за счет нарастания обильной, слабо разлагающейся

покрова дигрессивного характера. Биогеоценозы остаются по-прежнему болотными, т.е. относятся к категории переувлажненных земель, причем гидрологический режим становится еще более контрастным из-за потери сфагнового яруса, а из растительного покрова исчезают самые ценные в хозяйственном отношении ресурсы — сфагновые мхи, а с ними и клюква и редкие охраняемые и неохраняемые виды из семейства орхидных: хабенария, скру- ченник китайский. С потерей хозяйственного значения эти экосистемы утрачивают свою биосферную роль, как накопители углерода, поскольку деградация сфагнового покрова приводит к прекращению торфообразования.

Между тем, биосферная роль приамурских коренных сфагновых болот весьма велика и по вкладу не уступает лесным экосистемам. По данным наших исследований общие запасы органического вещества в этих экосистемах оцениваются в 150-170 т/га (фитомасса + фитодетрит), но это без торфа. Если принять среднюю мощность торфа на этих болотах за минимальную (0,63 см [4]), то запас углерода в торфе составит еще около 1 тыс. т/га [5]. Для сравнения, запас органического вещества лесной экосистемы Среднего Сихотэ-Алиня от кедровника багульникового на подзоле сухоторфянистом (олиготрофная система) до кедровника с липой и дубом на буроземо-дерновой почве (мезо-мегатрофная система) составляет от 186 до 485 т/га (фитомасса + фитодетрит + гумус) [6]. Запас органического вещества кустарничково-травяного и кустарникового (ерник) ярусов мезотрофного болота (пирогенная смена) колеблется от 27 т/га в условиях переувлажнения до 56 т/га в сухих условиях (фитомасса + фитодетрит, без гумуса) [1].

Коренные гетеротрофно-мезотрофные кустарничково-сфаг-новые сообщества очень хорошо адаптированы к чрезвычайно контрастным условиям увлажнения Приамурья. Оптимумы продуктивности основных их продуцентов — доминантов кустарничково-травяного и мохового ярусов находятся на разных концах градиента увлажнения. При резкой смене гидрологических условий продуценты меняются ролями и снижение продукции одного компонента фитоценоза компенсируется увеличением продукции другого. Что нельзя сказать про безмоховые осоково-кустарничковые ерники. В контрастных условиях увлажнения Приамурья величины годичной продукции сосудистых растений болот могут различаться в 3 раза в надземной части и в 7-40 раз в подземной.

В ходе пирогенных смен трансформация растительности коренных гете- ротрофно-мезотрофных кустарничково-сфагновых болот , Приамурья приводит к уменьшению их продуктивности, значительному снижению биоразнообразия и необратимой потере хозяйственной ценности. Экосистемы фактически утрачивают свою уникальную роль накопителя углерода и производителя кислорода в биосфере.

[1] Копотева Т.А. Экзогенные сукцессии на болотах Приамурья // Ботан. ж. 1995. Т. 60 gO № 5, С. 68-73. [2] Костырина Т.В. Динамика экстремумов пожароопасных периодов (на примере Хабаровского края) // Геогр. и природа, .ресурсы. 1983, №3. С. Ц5-120. [3] Куренцова Г.Э. Растительный покров Приуссурийской части бассейна Среднего Амура. Владивосток: Дальневост. книжн. изд., 1965. 72 с. [4] Прозоров К) с. Закономерности развития, классификация и использование болотных биогеоценозов. М.: Наука, 1985.208 с. [5] Трансформация мелиорированных почв торфя- цых почв в Приамурье. Владивосток: Дальнаука, 1995. 125 с. [6] Утенкова А.П., Мотузова Г.В. Особенности биогеохимии природных экосистем Центр. Сихотэ- длиня // Почвоведение. 1993. № 5. С. 5-13. [7] Шлотгауэр С.Д. Антропогенная динамика растительности Хабаровского края // Вести, дальневост. отд. РАН. 1993. № 6. С.84-91. [8] Grosvenier Р., et al. Growth potential of three Sphagnum species in relation to water table level and peat properties with implications for their restoration in cut-over bogs // J. Appl. Ecology. 1997. V. 34. P. 471-483.