Введение к работе
Актуальность работы.
Ещё в начале прошлого века Сахалин преимущественно был покрыт лесами. Однако в связи с тем, что с начала хозяйственного освоения острова лесная отрасль была одной из основных в сахалинской экономике, к настоящему времени вырублено около 85 % девственных лесов. На протяжении всего периода хозяйственного освоения острова характер лесопользования был далёк от рационального, а меры содействия естественному возобновлению малоэффективны. Зачастую за рубками следовали пожары, а обезлесенные территории использовали в качестве сельхозугодий. На вырубках сформировались малоценные мелколиственные лесные сообщества. Их водоохранные и защитные свойства значительно отличаются от таковых в сообществах, соответствующих местным лесорастительным условиям, т.е. в характерных для большей части Сахалина темнохвойных лесах.
Ухудшение защитных свойств лесов сопровождается интенсификацией эрозионных процессов на водосборе и в речном русле и провоцирует увеличение мутности воды. Отфильтровывающиеся в речном грунте частицы обусловливают процессы заиления грунтов, оказывая влияние и на состав речного сообщества, и, что особенно актуально для Сахалинской области, - на успешность естественного воспроизводства тихоокеанских лососей.
Вопрос влияния растительности бассейнов на заиление речных грунтов в аспекте детального рассмотрения лесных сообществ в научной литературе не раскрыт. Большая же часть работ посвящена влиянию лесистости на режим и объём стока, гидрологическим характеристикам тех или иных сообществ, а также влиянию рубок леса на твёрдый сток и заиление нерестилищ.
Этим обусловлена актуальность оценки воздействия лесных фитоценозов, произрастающих в речных бассейнах, на исследуемые гидрологические характеристики водотоков.
Цель работы - оценить влияние в различной степени нарушенной лесной растительности, произрастающей в бассейнах малых рек юга Сахалина, на содержание песчано-илистых фракций в грунтах и мутность воды.
Объекты исследований - малые реки и лесной покров их бассейнов на юге Сахалина.
4 Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
-
раскрыть физико-географическую обусловленность формирования твёрдого стока и донных наносов малых горных рек для определения степени влияния на них биотических факторов;
-
исследовать влияние лесных сообществ, их особенностей и распределения в бассейнах на гранулометрический состав речных грунтов;
-
выявить зависимость годовой динамики мутности водотоков от окружающей бассейновой растительности;
-
провести мониторинг влияния нарушений лесного покрова в прирусловой зоне (на примере различных способов прокладки трассы нефтегазопроводов) на заиление речных грунтов.
Положения, выносимые на защиту:
-
Растительность бассейнов малых горных рек юга Сахалина, в первую очередь, водоохранных лесных полос, оказывает существенное влияние на содержание песчано-илистых фракций в речных грунтах и мутность воды.
-
Состояние и особенности лесного покрова (общая облесённость, запас и полнота хвойных деревьев, толщина подстилки, проективное покрытие мохово-лишайниковым ярусом) посредством влияния на интенсивность эрозионных процессов являются важным критерием качества нерестилищ лососёвых в малых реках.
-
По мере восстановления растительных сообществ, соответствующих местным лесорастительным условиям, минимизируется негативное влияние нарушений растительности в непосредственной близости от русла.
Научная новизна: впервые показано влияние особенностей лесного покрова на гидрологические характеристики малых рек, важные для эмбрионально-личиночного этапа развития лососёвых; установлена связь между содержанием в речных грунтах фракций <3 мм и таксационными характеристиками лесного покрова.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты вносят вклад в развитие лесной экологии, уточняют механизмы и особенности взаимодействий в системе «лес-река»; позволяют проследить происходящие по мере антропогенной деградации растительного покрова изменения мутности воды, гранулометрического состава грунтов малых водотоков юга Сахалина, определить, в какой степени растительные сообщества и их сочетания в бассейне оказьшают положительное или негативное влияние на гидрологические характеристики рек. Это необходимо
5 для разработки конкретных рекомендаций по лесовосстановлению, охране лесов, расположению рыбоводных заводов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на молодёжном научном симпозиуме «Современные научные исследования на Дальнем Востоке» (Южно-Сахалинск, 2011), XIX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2012» (Москва, 2012), Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения окружающей среды» (Тенерифе, 2013).
Публикации материалов исследований. Всего по теме диссертации опубликовано 11 работ. Из них 6 в журналах, рецензируемых ВАК РФ.
Личный вклад автора. Разработка программы исследований, сбор и анализ большей части полевого материала выполнены автором.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и списка использованной литературы. Текст изложен на 120 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков и 13 таблиц. Список литературы включает 198 источников, в том числе 25 на иностранном языке.
Благодарности. Автор выражает особую благодарность за методическую помощь и критические замечания научному руководителю д.б.н., проф. В.Н. Ефанову. Автор благодарит за консультации д.г.н. Б.И. Гарцмана, к.б.н. Н.К. Кожевникову, д.б.н. П.В. Крестова, д.б.н. Ю.И. Манько, Р.Н. Сабирова, к.с.-х.н. В.А. Чувилину, к.г.н. В.В. Шамова, а также сотрудников и студентов Естественнонаучного факультета СахГУ за помощь и поддержку. Часть исследований осуществлена при поддержке гранта Правительства Сахалинской области молодым учёным 2012 г. и гранта научно-исследовательских проектов в рамках реализации программы стратегического развития СахГУ.
