УДК 911.3:504.062
ДИНАМИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВИДОВОГО СОСТАВА РАСТИТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ И МИНЕРАЛИЗОВАННЫМИ
ВОДАМИ
А. В. Шакиров, докт. геогр. наук,
зав. кафедрой географии и географического
образования, ФГБОУ ВПО «Башкирский
государственный педагогический университет
им. М. Акмуллы», в. н. с.,
Института степи УрО РАН,
kafedra.geo@mail.ru,
Р. Г. Хайруллина, аспирантка,
ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный
педагогический университет им. М. Акмуллы»,
leila42@mail.ru
В статье представлены результаты изучения естественного процесса самовосстановления растительности в условиях загрязнения почв нефтепродуктами и минерализованными водами. При исследовании учитывались природные условия, их основные факторы и особенности на территории Башкортостана в пределах лесной, лесостепной и степной зон.
Закономерности изменения состояния природных комплексов могут быть установлены только на основании использования материалов многолетних наблюдений. Поэтому в целях выявления тенденций самовосстановления растительных сообществ в разных природных зонах Республики Башкортостан использованы материалы многолетних наблюдений. Они получены на основании сопоставления данных для территорий, где отсутствует активное вмешательство в восстановительный процесс, а также территорий с различной степенью нарушенности и наличия загрязнения нефтью и минерализованными водами.
The article presents the results of studying the natural process of self-restoration of vegetation in the conditions of pollution of soils by oil products and saline waters. The study addressed natural conditions, their main factors and peculiarities in the territory of Bashkortostan within the forest, forest-steppe and steppe zones.
Patterns of changes of the condition of the natural complexes can be found only on the basis of the use of the data of long-term observations. Therefore, in order to identify trends of self-restoration of plant communities in different natural zones of the Republic of Bashkortostan, the data of long-term observations are used.
They are obtained on the basis of comparison of the data for the areas where there is no active interference in the recovery process, as well as the territories with various levels of interference and availability of oil pollution and saline water.
Ключевые слова: природный комплекс, видовой состав растительности, самовосстановления растительных сообществ, ландшафт, загрязнения почв нефтью и минерализованными водами, зональные особенности.
Keywords: natural complex, the species composition of vegetation, self-restoration of vegetation communities, landscape, pollution of soils by oil products and the saline waters, zone features.
Введение. Интенсивное использование природных ресурсов, в том числе и открытым способом, сброс сточных вод в водные объекты, выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух и многие другие факторы оказывают локальное или региональное, рассредоточенное, прямое или опосредованное воздействие на растительные сообщества, животный мир и, в целом, на природные комплексы.
Не изучены или слабо изучены многие вопросы, отражающие деградацию природных комплексов, развитие неблагоприятных экзогенных процессов, снижение биоразнообразия, биопродуктивности растительных сообществ и животного мира в зависимости от влияния нефтегазового комплекса. В условиях возрастающего техногенного воздействия все более актуальными становятся вопросы, связанные с процессом синантропизации растительного покрова, ведущим к сокращению видового разнообразия растительности, снижению устойчивости и продуктивности растительных сообществ [1, 2].
Результаты исследований. В районах интенсивной эксплуатации нефтяных месторождений, расположенных в пределах Южного, Центрального, Западного и Северо-Западного Башкортостана в течение последних десятилетий произошло сокращение площадей лесов, превращение в неиспользуемые угодья значительные площади земель, загрязненные нефтью. Наибольшее воздействие на природную среду на территории Республики Башкортостан оказывает нефтегазовый комплекс (таблица).
В районах добычи и транспорта нефти десятки гектаров земель загрязнены нефтепродуктами и нефтепромысловыми сточными водами. Особенно сильное загрязнение нефтепродуктами происходит на территории обваловки площадок буровых и действующих скважин. Рассчитано, что при количестве 31 016 действующих скважин нарушенными на территории республики являются 7754 га земель [3]. Вследствие строительства трубопроводных коммуникаций, автодорог и дамб во многих местах, особенно в северо-западных районах республики, произошли нарушения водного режима рек. Попадающие в полосы отвода магистральных нефтепроводов участки превращаются в
Рис. 1. Динамика восстановления видового состава растительности (Ы) при отсутствии (1) и наличии (2) загрязнения почвы нефтью и минерализованными водами в пределах равнинной лесной зоны (в пределах Татышлинского месторождения)
основном в бросовые территории с повышенной экологической опасностью.
Закономерности изменения состояния природных комплексов могут быть установлены только на основании использования материалов многолетних наблюдений. Поэтому в целях выявления тенденций самовосстановления растительных сообществ в разных природных зонах Республики Башкортостан использованы материалы многолетних наблюдений. Они получены на основании сопоставления данных для территорий, где отсутствует активное вмешательство в восстановительный процесс, а также территорий с различной степенью на-рушенности и наличия загрязнения нефтью и минерализованными водами.
Проведенные исследования показали, что в зависимости от характера нарушенности участков (механическое разрушение или загрязнение нефтью) продолжительность естественного самовосстановления растительных со-
обществ в условиях отсутствия последующей эксплуатации установок может доходить до 30—40 лет и более. Наибольшей продолжительностью срока восстановления отличаются природные комплексы лесной зоны, характеризующиеся более низкими значениями среднегодовой температуры воздуха, так и низменным характером рельефа и избыточным увлажнением территории. Нарушенные территории, отличающиеся изначально полным уничтожением растительных сообществ, характеризуются процессами самовосстановления с продолжительной стадией рудеральной растительности. В последующем, в ходе сукцессии, происходит постепенное изменение видового состава, с повышением доли видов естественных сообществ.
Исходная информация включает до 17 лет непосредственных наблюдений. Однако даже при таком длительном периоде наблюдений прогнозная оценка тенденции восстановления природных комплексов (по видовому составу растительных сообществ — К) на отдаленную перспективу затруднительна. В то же время применение известных в экологии и биометрии приемов анализа информации, в том числе использование в целях экстраполяции логической кривой, позволяет распространить выявленные тенденции и на расчетные прогнозные уровни (до 2020 г.).
Как видно из рис. 1, даже в условиях отсутствия сильного загрязнения экспериментального участка процессы самовосстановления в изучаемом районе происходят медленно. Так, в начале наблюдения (1995 г.) были обнаружены всего 5 видов, то через 10 лет присутствовали 24 вида. Роль эдификаторов сообществ выполняют древесные породы (осина, береза), отличающиеся как продолжительным периодом роста, так и имеющие мощную корневую систему. Луга представлены разнотравно-мят-ликовыми модификациями с распространением мятлика узколистного, клубники, ежи сборной, одуванчика лекарственного, черноголовки, клевера ползучего и др.
Изменения природной среды под влиянием нефтегазового комплекса
Виды работ Характер изменения
Строительство объектов коммуникаций и бытовых сооружений Механическое нарушение почвенного покрова и естественных растительных сообществ; накопление токсичных веществ в почвах
Образование нефте-шламов при бурении одиночных и групповых скважин Полное уничтожение почвенного покрова и растительности площади от 0,4 до 4 га. Загрязнение подземных и поверхностных вод и почв
Разливы нефти и промысловых сточных вод Загрязнение поверхностных и подземных вод, нарушение микробиологических, водно-физических и других свойств почв, уничтожение растительных сообществ
Выбросы попутного нефтяного газа в атмосферу или его сжигание в факелах Загрязнение воздушного бассейна, термическое воздействие на растительные сообщества и микроорганизмы при сгорании
Строительство и эксплуатация трубопроводов Линейное нарушение и уничтожение почв, растительности. При прорывах — загрязнение почвенного покрова, поверхностных и подземных вод
та ■
«I ■■
во -
40 ■■
я ■■
зо ■
1С ■■
о
1№г.
Рис. 2. Динамика восстановления видового состава (Ы) растительности при отсутствии (1) и наличии (2) загрязнения нефтью и минерализованными водами в пределах лесостепной зоны
(на примере Чекмагушского месторождения)
Экстраполируя выявленную тенденцию, можно предположить, что к 2020 г. восстановятся около 31 видов. В то же время полное восстановление естественных сообществ с разнообразием 50—55 видов к этому сроку не произойдет.
Существенно замедленные темпы самовосстановления растительных сообществ характерны для загрязненных нефтью участков. Здесь механическое нарушение сочетается с губительным непосредственным воздействием различных фракций нефти. Если в начале наблюдения были обнаружены всего 2 вида растений, то к 2013 г. произошло их увеличение до 15 видов, что характеризует замедленность интенсивности самовосстановления примерно в 2 раза. Причем очень низки темпы самовосстановления в первые 3—4 года, когда сохраняются условия максимального загрязнения участков. В последующем происходит заметное их самоочищение, которое улучшает условия среды для заселения новых видов растительности. В зависимости от форм и характера микрорельефа обнаруживается заметная дифференциация интенсивности самовосстановления. Наиболее сильно загрязненные участки выделяются в виде своеобразных пятен в понижениях.
На севере и северо-
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.