Исследование состояния солеустойчивых растений в прибрежной зоне каспийского моря в районах размещения нефтяных промыслов

Сырлыбеккызы Самал *
Кенжетаев Гусман Жардемович**

Введение. Вопросы охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности Каспийского моря и его прибрежных зон, отражены в основных направлениях экономического и социального развития РК на период до 2050 года. Мангистауская область является одним из районов добычи углеводородного сырья, где сосредоточены крупные как морские, так и наземные нефтяные месторождения. Антропогенному воздействию подвергаются все компоненты окружающей среды, в частности растительность в районах размещения нефтяных промыслов. Природным фактором воздействия на состояние растительности является вторичное засоление земель[7]. Эта проблема многих стран мира и один из важнейших факторов опустынивания, несущих серьезную угрозу национальной экономике. Однако степень засоления аридных территорий различна. Эти различия заключаются в ряде особенностей – степень и химизм засоления, солевой профиль. По данным ФАО-ЮНЕСКО, площадь засоленных земель в мире достигает 950 млн. га, а около 10 млн. ежегодно выпадает из использования по причине засоления и ощелачивания. Результаты опыта некоторых зарубежных стран свидетельствуют о том, что солеустойчивые растения (галофиты) чрезвычайно перспективны для использования в экологической реставрации и повышения продуктивности пастбищных земель[1,4,5,8].Оценка значимости галофитов в условиях аридной зоны Мангистауской области, особенно в районах нефтяных промыслов, является важнейшим условием понимания значения потенциальных воздействий на окружающую среду. В этой связи, исследование состояния галофитов, среди них много ценных кормовых растений, хорошо приспособленных к экстремальным условиям пустынь и пригодных для фитомелиорациинизкопродуктивных пастбищ, а также для реставрации нарушенных солончаковых почвактуально и своевременно. Полученные в результате исследований данные, могут служить основой для дальнейших исследований и контроля за окружающей средой в районах нефтяных месторождений размещенных в прибрежной зоне Каспия.

Материалы и методы исследований. Основной источник фактической информации –материалы 2-х летних исследований в прибрежной зоне Каспия в районах размещений месторождений нефтедобычи.

Мониторинговые наблюдения проводились согласно, общепринятых методик с учетом опыта проведения аналогичных работ в прибрежной зоне Каспия.

Результаты. В соответствии с Календарным планом работ, утвержденным ГУ «Комитет науки Министерства образования и науки РК», и контролирующими организациями Мангистауской области, был проведен мониторинг растительности в прибрежной зоне Каспийского моря в районах размещения нефтяных промыслов Каламкас, Арманна стационарных экологических площадках (СЭП). В таблице 1 приведены координаты обследуемых станций [6]. Мониторинговые исследования включали наблюдения засостоянием растительностив районе исследований. На рисунке 1 приведена карта-схема расположения стационарных экологических площадок (СЭП) на территориях месторождений Арман и Каламкас, выполненная с использованием ГИС[3].

Таблица 1

Координаты стационарных экологических площадок (СЭП)

Весной 2014 г. растительность СЭП-1 была представлена ажреково-кермековым сообществом с доминированием злаков (прибрежница солончаковая или ажрек (Aeluropuslittoralis), бескильница расставленная (Puccinelladistans)) на луговых приморских почвах.

В составе сообществ было отмечено 5 видов. Проективное покрытие почвы растениями составляло 40-50%. Состояние растительности на данной площадке весной 2014 г. было хорошее (рисунок 2).

 Фенологическое развитие растений соответствовало сезону. Как и в прежние 2012-2013 годы, основным видом нарушений был проезд автотранспорта. По сравнению с данными прошлых лет, следует отметить снижение степени проективного покрытия почвы растениями. Уменьшение площади проективного покрытия имеет природный характер – в 2014 г. исследования проводились в апреле и часть видов к этому времени еще не начала вегетировать. Растительный покров СЭП-2 был представлен сарзанниками (Halocnemumstrobilaceum) на солончаках приморских.

Кроме сарсазана, в растительном сообществе встречались ажрек (Aeluropuslittoralis) и эфемеры. Эти виды присутствовали в незначительном обилии. Растительность находилась в состоянии, близком к фоновому.

Основным видом нарушений почвенно-растительного покрова были редкие грунтовые дороги и следы от единичного проезда автотранспорта. СЭП-3 расположена на приморской равнине с луговыми приморскими почвами (Ботаническая география, 2003). Здесь преобладают полынные сообщества. Доминантами являются полынь однопестичная солончаковая (Artemisiamonogyna). Встречались также эфемеры –мортук (Eremopyrumorientale), бурачок (Alyssumdesertorum). Общее проективное покрытие почвы растениями не превышало 50%. Основные нарушения почвенно-растительного покрова были связаны с нефтедобычей. СЭП-4 расположена на приморской равнине с луговыми приморскими почвами. Растительность была представлена сарсазанниками (Halocnemumstrobilaceum) с кермеком и эфемерами. Эфемеры и кермек встречались редко единичными экземплярами. Проективное покрытие почвы растениями составляло 40%.

На площадке СЭП-5 весной 2014 года на приморской равнине с луговыми приморскими почвами описаны комплексы злаковых сообществ с преобладанием (Puccinelladistans) с солянками и эфемерами. Растительность на этих участках находилась в хорошем состоянии, проективное покрытие достигало 40-50%.

Нарушения почвенно-растительного покрова отмечены незначительные, вызванные, главным образом, проездом автотранспорта, выпасом скота и замусориванием территории. Более низкие показатели проективного покрытия связаны с тем, что исследования проводились ранней весной. Растительный покров фоновой площадки СЭП-6 представлен сообществами с доминированием сарсазана (Halocnemumstrobilaceum) на солончаках приморских. Проективное покрытие составляло 40-50%.

Весной и в составе таких сообществ были обильны эфемеры, в данном случае мортук (Eremopyrumorientale). Видовой состав таких сообществ обычно беден.

Растительность была трансформирована в средней и слабой степени под воздействием выпаса и произвольного проезда автотранспорта.

Редкие, эндемичные и реликтовые виды растений встречены не были.

Осень. Осенью 2014 г. растительность СЭП-1 была представлена бескильницево-кермековым сообществом. В качестве доминантов выступали бескильница и кермек (Puccinelladistans, Limoniumcaspium). Однолетние солянки (петросимония, солерос, лебеда, и сведа были представлены эпизодически в небольшом обилии.

Изредка встречался единичными кустиками сарсазан. Отдельными редкими микрофитоценозами формировался ажрек. Проективное покрытие почвы растительностью составляло 60%. Количество зарегистрированных видов – 8. Осенью растительность СЭП-2 была представлена сарсазановым сообществом. Так же в небольшом обилии встречались бескильница, клоповник и однолетние солянки. Общее проективное покрытие не отличалось от весеннего и составляло 40%. Основными нарушениями почвенно-растительного покрова были редкие проезды автотранспорта. В качестве доминирующих видов осенью 2014 г. на СЭП-3 отмечен, кермек, сарсазан, климакоптера и эфемеры (рисунок 3).Проективное покрытие почвы растениями не изменилось по сравнению с весенними исследованиями и по-прежнему составляло 50%.

В целом, растительность на данной территории трансформирована в значительной степени, локально (на месте различных объектов) уничтожена.

Основными факторами нарушения растительного покрова являются воздействия, связанные с нефтедобычей, проездом автотранспорта, строительством. Как и в предыдущие годы, развитие растений соответствовало сезону, растения имели соответствующие времени году показатели фенологического развития и жизненного состояния. К осени 2014 г. на площадке СЭП-4 было сформировано ажреково-сарсазановое сообщество с включением галофитного разнотравья (кермека, бескильницы и солянок). Проективное покрытие почвы растениями к осени увеличилось до 50%.

К концу вегетационного сезона на станции СЭП-5. растительность была представлена сарсазаново-кермековым с солянками сообществом. Так же здесь встречались небольшими группами и единичными экземплярами бескильница, кумарчик и эфемеры. Общее проективное покрытие составляло 50%.

Растительность станции СЭП-6 осенью была представлена сарсазановым сообществом. Среди кустов сарсазана были отмечены небольшие группировки климакоптеры. Общее проективное покрытие почвы растениями составляло 40%.

Основным фактором нарушения растительного покрова являлся выпас скота.

 Рис. 4. Приморская равнина с луговыми

В качестве содоминирующих видов в разные годы отмечались эфемеры (Eremopyrumorientale), полынь (Artemisiamonogyna) и однолетние солянки (Suaedasp., Climacopteracrassa). Видовой состав по годам (сезонам) колебался от 1 до 7 видов. Общее проективное покрытие почвы растениями не выходило за рамки 30-70%. Степень трансформации растительности была от слабой до сильной. В основном это наблюдалось в осенний период (рисунок 5). Таким образом, растительность обследованной территории на месторождении Каражанбас за период исследования не претерпела особых изменений. В основном имела место сезонная и разногодичнаяфлюктуационная изменчивость растительности под воздействием природных факторов. Так же наблюдалась локальная трансформация растительного покрова на местах прокладки ЛЭП вызванная механическими воздействиями, а, следовательно, некоторое изменение проективного покрытия почвы растениями. Слабое воздействие на растительность отмечалось от выпаса домашних животных, от рекреационной нагрузки (стоянки рыбаков) и от единичного проезда автотранспорта.

Среднее и сильное воздействие на почвенно-растительный покров было вызвано отдельными хозяйственными операциями на месторождении, следствием которых стала локальная трансформация растительности, вплоть до деградации (полного уничтожения).

Рис. 5. Состояние участков СЭП-4, СЭП-5 и СЭП-6 осенью 2014 года.

Обсуждение. Установлено, что состояние растительности на обследованных площадках неоднородное. В ходе работ отмечались только механические нарушения растительного покрова. Видимых признаков химического воздействия выявлено не было.

Растительный покров остальных СЭП нарушен в слабой или средней степени под влиянием факторов, не связанных с добычей нефти (из-за выпаса скота и при проезде автотранспорта). Как и в 2013 г., и осенью 2014 г. изменения (по сравнению с данными летних исследований) параметров растительных сообществ имели, главным образом, сезонный характер – увеличилась высота растений, степень проективного покрытия, количество видов, изменилось жизненное состояние растений.

Растительность на СЭП-4,5,6 в районе между нефтяными промыслами Арман и Каражанбас, от галофитных сообществ зональной территории отличаются достаточно высоким проективным покрытием и присутствием мезофитных злаков и разнотравья (бескильницы, ажрека, кермека и др.), последние являются индикатором близкого залегания грунтовых вод или периодического затопления. Здесь часто преобладают сообщества с доминированием сарсазана шишковатого (Halocnemumstrobilaceum).

В почвах обследованной территории отмечается небольшое превышение содержание бария над его средним содержанием в почвах – Кларком[2]. Это связано, с природными факторами, в частности, с жесткими грунтовыми водами на современной приморской равнине. Сравнение с данными прошлого года показывает, что накопление тяжелых металлов в почвах прибрежной зоны Каспийского моря не происходит.

В процессе мониторинга, установлено, что для выявления воздействия химического загрязнения необходимо провести отбор проб доминирующих видов растений.

Вывод. Изменения параметров растительных сообществ (доминантного состава, обилия, проективного покрытия, высоты растений, числа видов) на месторожденииКаражанбас (СЭП-1,2,3,4)и (СЭП-5,6) произошедшие 2014 г., на большинстве стационарных экологических площадках имеют характер природных флуктуаций.

Таким образом, растительность обследованной территории на месторождении Каражанбас за период исследования не претерпела особых изменений. В основном имела место сезонная и разногодичнаяфлюктуационная изменчивость растительности под воздействием природных факторов. Так же наблюдалась локальная трансформация растительного покрова на местах прокладки ЛЭП вызванная механическими воздействиями, а, следовательно, некоторое изменение проективного покрытия почвы растениями. Слабое воздействие на растительность отмечалось от выпаса домашних животных, от рекреационной нагрузки (стоянки рыбаков) и от единичного проезда автотранспорта.

Общее проективное покрытие почвы растениями не выходило за рамки 30-70%, с увеличением осенью до 10-15%. Эпизодически встречающиеся локальные участки с трансформированной растительностью относятся к территории непосредственно прилегающей к месторождениям.

На фоновых СЭП-5,6 основными факторы нарушения растительного покрова являются воздействия, связанны с нефтедобычей, проездом автотранспорта, строительством ЛЭП. Как и в предыдущие годы, развитие растений соответствовало сезону, растения имели соответствующие времени году показатели фенологического развития и жизненного состояния. К осени 2014 г. на площадке СЭП-4 было сформировано ажреково-сарсазановое сообщество с включением галофитного разнотравья (кермека, бескильницы и солянок). Проективное покрытие почвы растениями к осени увеличилось до 50%.

Произвести сравнительный анализ изменений растительного покрова в 2014 г. по отношению к данным 2013 г. невозможно, так как расположение стационарных экологических площадок (СЭП) в результате подтопления было изменено.

Результаты эколого-биологических исследований позволяют констатировать, что устойчивость галофитов, объясняется формированием у них мощной и глубокопроникающей корневой системы, экономным расходом влаги на транспирацию, высокой соле-и жароустойчивостью, способностью осуществлять процесс фотосинтеза с положительным балансом в условиях высоких температур и сухости воздуха. Это определяет их несомненную пригодность для фитомелиорациинизкопродуктивных пастбищ, а также для реставрации нарушенных солончаковых почв.

Список литературы:

1. Бурыгин В.А. О некоторых путях приспособления растений кпочвенномузасолению / В. А. Бурыгин // Изв. АН УзССР. – 1948. – №3. – С. 3-18.

2. Кенжетаев Г.Ж.Оценка воздействия нефтяных промыслов на загрязнение почвы в прибрежной зоне Каспия / Г. Ж. Кенжетаев // Международный научный журнал «Поиск». –2013.– № 4(1). –С. 85-90.

3. Кенжетаев Г.Ж., Тайжанова Л.С., Сырлыбекқызы С.,Койбакова С.Е.Экологические аспекты составления карты загрязненности прибрежной зоны Каспия // Международный научный журнал «Поиск». –2013.– № 4(1). –С. 90-97.

4. Коровин Е.П. Растительность Средней Азии и Южного Казахстана / Е. П. Коровин. – Ташкент, 1961.– Т.1. – 452 с.

5. Коровин Е.П. Растительность Средней Азии и Южного Казахстана / Е. П. Коровин. – Ташкент, 1962.– Т.2. – 547 с.

6. Научное обоснование комплексного исследования компонентов окружающей среды прибрежной зоны Каспия и техногенных объектов: отчет о НИР / ГУ «Комитет науки Министерства образования и науки РК»: рук. Кенжетаев Г.Ж. – Актау, 2013. – 95 с. – № ГР 0112РК2173.

7. Республики Казахстан. Закон РК. Экологический кодекс РК: принят 9 января 2007 года № 212-III.

8. Шамсутдинов З.Ш., Савченко И.В. и др. Галофиты России, их экологическая оценка и использование / З. Ш. Шамсутдинов, И. В. Савченко и др.– М., 2000.– 399 с.