Часть VI.
Раздел 6. НАУКА
В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ
ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ
СРЕДЫ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
6.2.
Научно-исследовательская деятельность научных учреждений и
организаций Кемеровской области
6.2.7. ГУ «Государственный природный
заповедник “Кузнецкий Алатау”»
ГУ
«Государственный природный заповедник “Кузнецкий Алатау”» в 2006 году начал научно-исследовательские работы
по программе «Биологическая оценка здоровья окружающей среды». Данные
исследований войдут в систему мониторинга биоразнообразия
заповедника и других ООПТ Алтае-Саянского
экорегиона.
Оценка качества среды является основным
назначением системы экологического мониторинга, в том числе и биологического.
Важным критерием высокого качества среды и биологического разнообразия той или
иной территории является отсутствие у живых систем каких-либо отклонений от
нормального, естественного состояния на различных уровнях:
молекулярно-клеточном, организменном, популяционном или уровне сообщества в
целом. Отклонения в пределах нормы реакции обусловлены колебаниями численности
популяций, пространственно-временными различиями параметров среды обитания,
могут быть вызваны также антропогенными воздействиями.
Ключевой проблемой диагностики состояния
живых систем, а следовательно, и функционирования
системы мониторинга биоразнообразия является
определение диапазона естественных реакций живых объектов и масштабов
естественных колебаний видового разнообразия сообществ животных и/или растений
в конкретных ландшафтно-климатических условиях.
В связи с этим необходимым начальным
этапом работ по организации мониторинга биоразнообразия
экорегиона является разработка и апробация комплекса
путем применения несложных методик, позволяющих осуществлять контроль текущего
состояния модельных объектов в ООПТ и выявить пороговые значения естественных
колебаний живых систем. Это позволит объективно оценивать степень и характер
антропогенных воздействий на окружающую среду конкретных регионов вне границ
ООПТ.
Цель
проекта: разработка
приемов контроля текущего состояния живых систем (популяций и экосистем) по
морфологическим, генетическим и биоценотическим критериям.
Задачи:
– оценка диапазона асимметрии признаков
(показатель нарушения развития в пределах нормы реакции модельных объектов) под
влиянием внутрипопуляционных (численность) и естественных факторов среды
(почвенно-грунтовые и климатические).
– выявление естественного уровня
проявления тератогенной изменчивости (наличие и
частота встречаемости уродств) в популяциях модельных объектов, находящихся в
разных высотно-поясных комплексах;
– оценка уровня хромосомных мутаций в
популяциях наземных и водных животных на разных территориях;
– оценка статических и динамических
особенностей показателей разнообразия модельных сообществ разных
высотно-поясных комплексов.
В настоящий момент идут исследования по
определению верхнего и нижнего пределов колебаний показателя асимметрии в
популяциях модельных видов в течение их популяционных циклов (депрессия, подъем
и пик численности), определена норма проявления этого критерия в популяциях
высокогорий, среднегорий и низкогорий Кузнецкого Алатау. Исследуется уровень
асимметрии признаков листьев березы, произрастающих в различных
почвенно-грунтовых условиях (в лесах разного бонитета). Выявляются
морфологические маркеры нарушения физиологического состояния животных.
В совокупности результаты исследований по
проекту позволят выработать комплекс пороговых критериев и методов,
адаптированных к применению в своеобразных условиях таежной части Алтае-Саянской горной страны и
позволяющих оценивать текущее состояние популяций и экосистем.
ГУ «Государственный природный заповедник
“Кузнецкий Алатау”» совместно с МГУ им. Ломоносова в 2006 году
осуществили I этап работ по
гидролого-геохимическому и гляциологическому исследованию территории.
Исследования носят явно выраженный
региональный характер, т.к. в результате работ будут получены данные о
состоянии гидрологических объектов заповедника, участвующих в формировании
водосбора реки Томь – основного источника пресной воды для области.
В ходе реализации I этапа получены следующие результаты:
– проведены
гидролого-гляциологические исследования на Черно-Июсском
леднике, исследована структура снежной толщи, оценена абляция и скорость
движения ледника, получена пространственная характеристика снежного покрова.
В «прилобовых» частях присклоновых
ледников центральной части Кузнецкого Алатау (прежде всего на Черно-Июсском леднике) отлагается до
8000–10 000 мм льда в слое воды. Так как площадь ледника в
1965 году составила 0,19 км2, в
2003 году –0,1 км2, а в 2006 году уже
0,07 км2, можно говорить о постоянном стабильном сокращении
площади ледника;
– проведено обследование ряда других
нивально-гляциальных объектов заповедника (ледник Толмачева, Чуракова, № 87). Сопоставление измеренных площадей
ледников с данными каталога показало, что в настоящее время ледники находятся в
стадии умеренной деградации, но не исключаются примеры полного исчезновения
ледников и, наоборот, образование новых;
– проведено гидролого-гидрохимическое
исследование бассейна озера Рыбное, а также некоторых других водоемов
заповедника «Кузнецкий Алатау». Выполнен полный солевой анализ более чем
30 проб воды. Для выяснения условий формирования
химического состава поверхностных вод исследуемых бассейнов рассчитаны
генетические коэффициенты (НСО3/SO4 и SO4/Cl), значения которых зависят от соотношения долей
разных источников питания реки в определенные гидрологические периоды.
Все притоки оз. Рыбное в меженный
период с учетом источников питания можно разделить на два генетических типа:
преимущественно ледниковое и снеговое питание и преимущественно грунтовое
питание. Выявлено, что для ручьев первого типа в меженный период, при
сохраняющемся гидрокарбонатном гидрохимическом типе вод, характерны повышенные
доли хлоридов и сульфатов при минерализации до 20 мг/л. В ручьях с
преобладанием грунтового питания минерализация воды выше (20–30 мг/л),
доля гидрокарбонатных ионов выше, а хлоридов – ниже, чем в предыдущей
группе. Одной из причин повышенного содержания сульфатов в водах ручьев с
преимущественно ледниковым и снеговым питанием может быть загрязнение
поверхности снега при аэротехногенном переносе из
промышленных зон Кузбасса. Однако необходимы более детальные исследования для
ответа на этот вопрос.
По особенностям формирования химического
состава вод изученные озера заповедника «Кузнецкий Алатау» были разделены на
три группы: 1) озера в непосредственной близости от Черно-Июсского
ледника; 2) озера, удаленные от ледника; 3) мелкие озера блюдцевидной
формы в понижениях рельефа, заполненные атмосферными осадками и талыми водами.
Различия в химическом составе озерных вод связаны с различным литологическим
строением подстилающих пород и трансформацией солевого состава вод в процессе
стекания со склонов и размыва горных пород различного происхождения и состава,
а также влиянием динамических процессов в самом водоеме.
Каровое озеро Рыбное образовано и питается
в настоящее время талыми ледниковыми водами и атмосферными осадками. Режим
основных гидролого-гидрохимических характеристик озера определяется притоком
холодных талых вод со снежников с северного склона долины и разгрузкой
подземных вод вдоль восточного борта водосборной территории озера, с одной
стороны, тепловым балансом озера и процессами динамического и плотностного
перемешивания вод в озере, с другой стороны. Озеро Рыбное относится к олиготрофному типу водоемов, т. е. режим кислорода в нем
определяется в основном температурным режимом.
По имеющимся данным в основных
гидрологических изданиях (Государственный водный кадастр, Ресурсы поверхностных
вод СССР) было исследовано внутригодовое распределение растворенных веществ в
реке Верхняя Терсь.
В 2006 году научным отделом заповедника
продолжены исследования по изучению природных сообществ заповедника.
Научный отдел организует и осуществляет
исследования по программе «Летописи природы». Изучались: почвы;
метеорологические условия года, характеристика погоды по месяцам на территории
заповедника и прилежащей территории – районе с. Солдаткино;
снегосъемка; гидрологическая и гидрохимическая
характеристика рек заповедника и прилежащих территорий; флора и растительность
заповедника; фауна и животное население заповедника и прилежащих
территорий – район села Солдаткино; влияние
антропогенных факторов на природу заповедника.
В рамках работ по исследованию флоры с 2004 года
сотрудниками заповедника проводятся исследования по теме «Плодоношение
древесных пород в различных высотных поясах». В 2006 году проведен
учет урожайности сосны сибирской в черневых низкогорьях на четырех учетных
площадках в районе стационарного пункта «Верхняя Терсь».
К исследовательским работам на территории заповедника в 2006 году
на договорной основе были привлечены следующие организации:
– ДЮЦ «Орион» (город
Новокузнецк) на НИР по программе «Исследование процессов современного
оледенения на территории заповедника
“Кузнецкий Алатау”». Срок договора 2005 –2006 годы.
В рамках темы была продолжена работа, начатая в прошлом году, по уточнению
количества ледников на территории заповедника и сравнение современного
состояния оледенения с данными «Каталога ледников СССР» (состояние на
1967–1973 годы). Группа работала в районе озера Серебряное;
– творческий
коллектив ЦСБС СО РАН (город Новосибирск) и Кузбасского ботанического сада СО РАН (город Кемерово) по программе:
«Изучение экологических особенностей жизни сибирского высокотравья заповедника
“Кузнецкий Алатау”». Для сравнения продуктивности лесных и субальпийских лугов
собрано 24 укоса в лесном поясе (высота
– Институт
экологии человека СО РАН (город Кемерово) по программам: флора
заповедника; редкие растения заповедника; бриологические
исследования.
В ходе работ было проведено описание флоры
района на девяти пробных площадках реке Средняя Маганакова.
Собрано и определено 250 листов гербария. Зарегистрированы новые
местообитания видов, занесенных в Красную книгу области.
Ежегодно на территории заповедника
проходят практику студенты вузов России. В 2006 году на территории
заповедника прошли практику студенты следующих вузов:
·
Кемеровский
государственный университет, биологический факультет, кафедра зоологии. В ходе
практики сделано описание флоры района работ, собран и определен гербарий,
материал по мелким млекопитающим и амфибиям – образцы переданы сотрудникам
заповедника. Проведена оценка численности амфибий методом маршрутных учетов,
определен видовой состав и проведены учетные работы по орнитофауне методом
маршрутных учетов;
·
Новосибирский
государственный педагогический университет. Студенты продолжили исследования,
начатые в 2005 году, по теме «Изучение фауны членистоногих, не связанных с
нарушением естественного состояния природной среды». Получен материал по
набору, структуре доминирования, биотопической
приуроченности высокогорного сообщества членистоногих заповедника;
·
Московский
государственный университет, географический факультет, кафедра гидрологии суши.
В рамках договора о проведении производственной практики осуществлялись
гляциологические и гидрологические исследования. Выполнены следующие работы:
гидролого-гидрохимическая съемка водных объектов в бассейне Верхней Терси (выше озера Рыбного); гидролого-гидрохимические
исследования на ряде ледников Кузнецкого Алатау (отбор проб снега и льда,
оценка стока ледниковых рек, суточные наблюдения за гидрологическим режимом);
маршрутные обследования нивально-гляциальных объектов Кузнецкого Алатау с целью
распознавания среди них истинных ледников и многолетних снежников; измерения масс-балансовых параметров на Черно-Июсском
леднике (определение водного эквивалента сезонного снежного остатка [текущего
баланса массы], интенсивность абляции, плотности снега в шурфе); исследование термики и структурных особенностей строения снежной толщи
для понимания механизма льдообразования на ледниках Кузнецкого Алатау;
GPS-метрия контуров ледников и снеговой границы.