Республиканская научная конференция молодых исследователей «Шаг в будущее»
Мониторинг динамики дикорастущих видов растений в окрестностях села Камышкутан
Естественные науки и современный мир (Биосфера и проблема Земли)
Автор Абдулкадырова Фатимат Джамбировна,
ученица 8 «б» класса ГКОУ РД «СОГ Ахвахского
района», с. Камышкутан Ахвахского района
Научный руководитель Магомедова Ажай Шавкатовна,
учительница географии ГКОУ РД «СОГ Ахвахского
района», с. Камышкутан Ахвахского района
2017г.
Аннотация
Земля наш общий дом вместе с ее обитателями.Культурных видов растений с дикорастущими видами становятся все меньше и меньше, по мере того как увеличивается давление человека на природу и чем меньше остается нетронутых уголков природы.Наиболее чувствительны они к изменениям почвы, а ее состояние зависит от регулирования водного режима, особенно в зоне орошаемого земледелия, где я живу - в междуречье Сулака и Терека, у Аксайского водохранилища.
Нашей целью было исследовать и выявить то, что происходит с дикорастущими видами растений в окрестности с.Камышкутан. Установить в каком состоянии среда обитания? Какова степень ее воздействия на те, или иные виды, что с ними происходит при тех или иных изменениях среды. Основанием для начала моей работы послужил тот факт, что, побывав на экологической тропе по бывшему Аксайскому водохранилищу, заметила, что некоторые виды исчезли с прежнего биотопа. Поэтому и возникла цель, выявить какие растения исчезли, с наших полей, лугов, лесов за последние 10-12 лет? Почему это произошло? Много ли видов исчезло? Что делать, чтобы этого не происходило? А не характерен ли этот процесс для всего междуречья, если условия везде идентичны?! Также последствия для среды и ее обитателей, отвода течения реки Аксайка проходящего через Аксайское водохранилище, чтобы избежать, участившиеся наводнения. Другой моей задачей было выявить последствия засушливой весны и лета этого года.
Основной метод моей работы это наблюдения, учет и сравнительный анализ видов разных лет, информирование и интервьюирование старожилов села.1 Для решения поставленной задачи у меня было на, что опереться. Имелись материалы инвентаризации нашей местности. Эти материалы были сохранены в виде фотостендов, рефератов, дневников наблюдений, сводных таблиц учета видов.
Таким образом, я пришла к следующим выводам:
Сокращению биоразнообразия способствовало изменение биотопов - условий среды обитания видов. Когда почва избыточно переувлажнена из-за высокого уровня грунтовых вод, среди дикорастущих видов биоценоза идет процесс преимущественного сохранения видов приспособленных к таким условиям. Увеличился ареал распространения Тростника южного, дурнишника обыкновенного, кустарника тамариска (гребенщик), лоха серебристого и других, которые произрастают повсеместно. Это наблюдалось до изменения среды обитания и изменения климатических условий. В результате процессы преимущественного выживания отмечается у засухоустойчивых видов растений.
Научная статья.Мониторинг динамики дикорастущих видов растений в окрестности села Камышкутан
Введение.
Каждая часть уголка нашей «Малой Родины» как часть целого - «Большой Родины» заслуживает внимания и изучения, не только потому, что она Родина. Где ты родился, где родились твои мечты, чувства, где тебя знают, любят, но и потому, что всякие большие изменения рождаются где-то в одной точке. Как малый родничок из гор становится шумной рекой, так и нам важно своевременно обнаружить то, что происходит в природе вокруг нас, чтобы предупредить своевременно глобальные необратимые изменения в природе, пока эти изменения в зародыше, и возможно, что то изменить, остановить.
В июне 2002г. и в мае 2005г. произошло два наводнения, вызванные заилением и поднятием уровня дна Аксайского водохранилища на 10 м. над уровнем окрестных полей. В связи с этим 27 февраля 2007г. джамаат с.Камышкутан были у Президента Республики Муху Гтмбатовича Алиева2. Здесь было решено построить новое русло в обход водохранилища отработавшего свой срок службы. В течение весны 2007г. русло было построено. Вода на территорию водохранилища не попадает. Потенциальная опасность для наших сел отведена. Каковы же последствия этого для среды и ее обитателей? Выявление этого также стало нашей задачей. До весны 2007г. была одна экологическая ситуация и это вызывало динамику биоразнообразия в одном направлении, а после весны 2007г. сложилась иная экологическая ситуация. Поэтому и возникла задача выявить, что стало происходить с дикорастущими видами в новых условиях.3
Конечно, при исследовании происходящих изменений красной нитью через нашу работу проходит мысль, как сохранить биоразнообразие, чтобы не скудело богатство красок природы, так как оно невосполнимо. И так с материалами инвентаризации окрестной природы прежних лет в руках, я отмечала наблюдаемые изменения за весь вегетационный период в течении года. При затруднениях обращалась к руководителю, использовала не только исследовательские материалы прежних лет, но и научную литературу, в частности воспользовалась трудом Ш.И. Исмаилова «Современные экологические проблемы Дагестана », 1994 года, ДГУ.
Учитывая, что всякие изменения факторов среды неизменно влекут какие-то изменения и среды обитателей конкретного ареала полагала, что засуха 2007 года и ландшафтные изменения, - а именно строительство нового русла, и отведение течения из водохранилища также внесли свои коррективы в состав биоразнообразия и ее качественные изменения, что после и подтвердилось.
Рассмотрев и изучив материалы инвентаризации видов 1994г. - 1996г. и научно-исследовательские работы экологов гимназии разных лет, так например: «Антропогенное давление и качественные сдвиги в составе фауны и флоры, в структуре земель и здоровья населения», 2001 года, автор Хабибова Н.А. лауреат всероссийского конкурса «Бумеранговый эффект воды дарующей жизнь», 2005года, работа Хабибова Ш.А., также участника всероссийского конкурса, «Вода как негативный фактор комплексных изменений видового биоразнообразия», 2006г., работа Махмудовой З.Н., и других работ и материалов, мы обнаружили, что из-за поднятия уровня грунтовых вод и связанного с этим качества почвы начинает изменяться и изменения также происходят в составе обитателей местности.
Основная часть.
Экспертиза динамики биоразнообразия дикорастущих видов на землях Ахвахского района у Аксайского водохранилища.
По данным материалов инвентаризации несколько лет происходило поднятие уровня грунтовых вод связанное с нефункционирующим состоянием дренажно-коллекторной системы, и с поднятием уровня дна Аксайского водохранилища, что вызвало заболачивание и засаливание, и деградацию земель.4
То, что уровень грунтовых вод лежит почти у поверхности почвы подтверждалось не только проведенными замерами учащихся предыдущих лет, но и их визуальные наблюдения того, что лужи от осадков на полях не засыхали ни весной, ни осенью, мешая пахоте.
Как же отразилось изменение водного режима, и вызванное ею изменение качества и структуры земель на составе биоразнообразия видов я установила в 2016 году при сравнительном анализе данных инвентаризации 1996 года с данными учета видов 2006года (см. таб.).5
Как мы видим, по таблице произошло сокращение во многих семействах, но наибольшие потери произошли в составе луговых видов приспособленных к засушливым биотопам и это в основном виды семейства бобовых. Поредели также лекарственные виды, часто собираемые местным населением, а также виды, имевшие не широкий ареал обитания. А те виды, которые были широко распространены приспособленные к увлажненным условиям, глинистой неплодородной почве они как были, так и сохранились и даже расширили свой ареал обитания (тростник южный). На берегах каналов и водохранилища заметные изменения произошли у следующих семейств.
По берегу русла реки Аксайка и на осыпях произрастала почти на всем протяжении от начала водохранилища до села 4-5 км, переселенец с гор мать- и- мачеха, ее мы собирали в лечебных целях, теперь ее нет! Не встречается теперь по берегам каналов широко распространенный ранее тысячелистник обыкновенный, редко, но встречался по возвышенным участкам лекарственное растение сложноцветных - Пижма Акинфиева, ее теперь нет. Сократилась популяция и череды трехраздельной. Губоцветные ранее были широко представлены шалфеем луговым, теперь ее я не обнаружила. В семействе заразиховых нет заразихи пурпурной, а в семействе гвоздичных, не встретила и гвоздику и шиповника коричного, образовывавшего по берегу р. Аксайка большие массивы леса. После наводнения 2002-2005гг. от этих зарослей ничего не осталось, они полностью высохли. Мальвовые не пострадали (мальва обыкновенная, алтей лекарственный).6
А теперь проанализируем потери на лугах и пастбищах. В семействе бобовых биотопа лугов и пастбищ не находим клевера лугового, люцерну лиловую, горошка мышиного. В семействе злаков хоть небольшие есть и здесь потери: тонконог гребенчатый, ежа сборная. А в семействе ирисовых нет ириса водяного и спаржи лекарственной. В семействе губоцветных нет шалфея лугового и душицы обыкновенной. В семействе гвоздичных, на лугах нет дремы белой. В семействе зверобойных не обнаружила зверобоя продырявленного. 10 лет назад встречались популяции этого растения на пшеничном поле как сорняк. В семействе колокольчиковых, нет колокольчика раскидистого, в семействе вьюнковых не встретила вьюнка полевого. Поля оскудели по следующим семействам: мареновые лишились марены красильной. У пионовых нет пиона тонколистной. Во всем Дагестане пион тонколистый встречался редко и только у нас, но и здесь он исчез. Живокость полевая семейства из лютиковых сильно поредел. Поля засоряли растения семейства сложноцветных - ромашка, василек, они хоть и сохранились, но сильно сократили свой ареал произрастания.7
Это картина свидетельствует не просто о том, что идет сокращение дикорастущих видов нашей местности, оно есть свидетельство негативного влияния человека на природу, - нарушения естественных механизмов саморегуляции сообществ. Здесь налицо и факт не только текущего накопления проблем, но и действия фактора резко изменившихся условий среды. Наводнений 2002 и 2005 годов и их последствий. Это и последствия высокого уровня грунтовых вод и изменения водного режима почвы.
Климатические и ландшафтные изменения и их отражение на реакциях приспособленности видов к состояниюсреды.
А теперь что же произошло в этом году?
Нынешний год выдался на редкость засушливым, за весну и лето не выпало ни одной капли дождя. И мне было очень интересно, каким образом это отразилось, на растительность, как отреагировали растительные виды на недостаток влаги. Какова их выносливость, уровень пластичности, какие формы приспособленности покажут разные виды, какие виды сохранятся, какие исчезнут? Учитывая, что всякое изменение факторов среды, неизменно влечет какие, то изменения, и среды обитателей конкретного ареала предполагала, что засуха 2016 г. и 2017года последующих лет отразилась заметной биологической реакцией видов на эти изменения среды. Как и выяснено нами на самом деле сложилась следующая картина. Колхозные поля в предыдущие годы в сентябре - октябре зеленели от осенних сорняков разных семейств: осот полевой, сурепка обыкновенная, паслен обыкновенный, тимофеевка, лисохвост и др.8
Но в этом году я вышла на поле и удивилась. Поле как после пожара никакой зелени, лишь, низкие проростки тростника и свинороя. Ни одного другого вида нет. Выясняя, почему же выжили лишь 2 эти вида, выкопала оба растения и рассмотрела их отличительные приспособительные особенности от других исчезнувших видов.
Нашла следующее: у свинороя корневище сочное с запасом питательных веществ и влаги с многочисленными ответвлениями. Листья в отличие от сочных листьев исчезнувших видов растений у нее тонкие не сочные приспособленные к экономии влаги. Корневище уходит довольно глубоко до 50 см. На площади 1 сотка я насчитала до 5-6 экземпляров свинороя, что характерно, отдельная часть этого растения может вегетативно размножаться.
На обследуемом поле произрастает кроме свинороя, и тростник южный, объеденный скотом до основания за неимением другой растительности. Она имеет высоту лишь 5-10 см., вместо обычной 3-4 м. Выясняя причину сохранения и приспособления популяции тростника южного к засухе которую не выдержали другие виды начала обследовать ее целиком. Выкопала растение и то, что обнаружила, потрясло меня. Едва заметная надземная честь тростника имела под землей целый лес корней. Разветвленную многометровую с многочисленными узлами, толщиной более 2 см. полая трубка заполненная запасом питательных веществ и запасом влаги.
Таким образом, наблюдение лишь 2 этих видов показало, что преимущество приспособления к недостатку влаги и ухудшению плодородия почвы имеют виды, со стержневой корневой системой имеющие запас питательных веществ и воды, что дает им преимущество перед мочковатой корневой системой. Преимущество имеют также виды, имеющие листья стебли не сочные, а экономящие влагу тонкие игольчатые. Например, верблюжья колючка.9
Следует отметить еще одну причину сокращения видов кроме засухи, изменение качества почвы двумя наводнениями, произошедшими 2002 и 2005гг. в результате прорыва дамбы Аксайского водохранилища. При вскапывании грунта для определения уровня грунтовых вод лопатой я не смогла, верхний слой вскапывали киркой, так как она была твердая как камень, глинистый слой почвы был абсолютно безжизненным. В этой почве ничего живого нет кроме корней тростника. А ее корни через бесплодный верхний слой прошли до влажного слоя на глубине 1,5 м. и обеспечили организму необходимое питание и влагу. Точно также выживает он и на влажных заболоченных участках, через которые проходили корни до нормального слоя. Он растет даже прямо в канале с водой, так как корни уходят из воды в глубокие влажные слои! Обследуя, сохранившиеся в засуху берега дренажных каналов и коллекторов обнаружила и другие засухоустойчивые виды. Это Алтей лекарственный, донник лекарственный, василек колючий и др.
Выясняя, способ их приспособления выкапываю Алтей лекарственный. Это мощная стержневая корневая система сильно разветвленная. Толщина 70 мм, длина 100 см. Такое огромное количество запаса питательных веществ и воды, конечно, позволит выдержать любую засуху. Мы собираем ее осенью для получения сырья от кашля - отхаркивающее средство. У донника лекарственного также стержневая корневая система толщина 20 м, и длина до 50 см. Зеленеет и выжил в засуху, и василек колючий, чертополох, имея корневые системы с запасом питательных веществ и колючие листья, сохраняющие и экономящие влагу. Значительной живучестью обладает и лапчатка прямостоящая из семейства розоцветных имеющая запасающая питательные вещества, корневую систему. По склонам дамбы Аксайского водохранилища зеленеет бешенный огурец10 с сочной корневой системой, несмотря на засуху, а также каперсы колючие, с кожистыми листьями с колючками, и имеющая мощную корневую систему добывающую воду с глубины.
Зеленеет и дурнишник колючий с листьями-иголками, сберегающими влагу и доставляющими стержневыми корнями влагу из влажных слоев. Удивительно хорошо приспособлена к засухе солянка русская встречающаяся по песчаным отмелям дамбы и русла Аксайки. У нее не только листья колючки приспособлены к экономии влаги, но и стебель, и стержневые корни.
На территории водохранилища в центральной части, где была раньше вода, встречается хорошо приспособленная и к увлажнению и к засухе камыш озерный имеющий удивительно массивную корневую систему и камыш озерный. А также повсеместно растут тамариск, лох серебристый - кустарники, а между ними зеленеет лядвенец рогатый, подмаренники второй вегетации. Встречается по склону дамбы полынь береговая, полынь горькая, имеющие те же признаки приспособления и листья и корни.
Какие же виды приспособлены к засухе на лугах, пастбищах и берегах каналов? Самую большую популяцию этих биотопов составляет верблюжья колючка. Он встречается и по дамбе Аксайского водохранилища. В чем же секрет ее живучести в засуху? Выкопав корень, увидела, что он стержневой, а листья влагосберегающие тонкие с колючками. Узнавая биологию верблюжьей колючки из литературы нахожу, что он чемпион по длине, глубине корней 17м.!11
Итак, в каждом случае я вижу, что засухоустойчивость и приспособленность к выживанию дают такие признаки как стержневая корневая система имеющая запас питательных веществ и воды где листья влагосберегающие приспособления (опушение, кожица, колючки, мелкие листья).12
Заключение
Кроме засухи 2007г. и последующих лет на изменения водного режима земель обследуемой территории повлияло еще другое обстоятельство. В 2002г. и 2005г. дважды затопило наши села. Люди лишились жилья и имущества. Это было связанно с высоким уровнем дна водохранилища 10м. над уровнем полей, что уменьшало вместимость водохранилища, и во время половодья происходил прорыв дамбы. Поэтому наша делегация была у Президента Республики Муху Гимбатовича Алиева в феврале 2007г., где и было принято, решение отвести воды Аксайки из водохранилища построив новое русло в обход водохранилища. Весной 2007г. этот проект был реализован.
В Аксакайское водохранилище не попадает ни капли воды. Что же произошло в окрестностях в следующий период. Оно вызывало те негативные процессы сокращения видов, а именно процесс исчезновения видов влаголюбивых биотопов. А засыхание водохранилища в связи с отведением течения р. Аксайки вызвало вместе с отсутствием осадков, понижение уровня грунтовых вод до 1,5 м., и сокращения влаголюбивых и сохранения засухоустойчивых видов.
Значимость моих наблюдений не только в том, что я обнаружила определенные негативные процессы, идущие в нашей местности, но и в том, что эти процессы показатель обширных негативных явлений происходящих во всем междуречье Сулака и Терека, характерного для зоны отгонного животноводства.13
Побывав на пастбищах и лугах окрестностей Сулака заметила, что и там началось сокращение популяций некоторых характерных именно той местности видов - это Кермек Емелина образовывавший обширные популяции, сильно поредел: сократился также ареал произрастания Ириса. Есть и многие другие признаки, чтобы узнать, что происходит на равнине Дагестана в междуречье Сулака и Терека я ознакомилась с научными материалами из работы Исмаилова Ш.И. «Современные экологические проблемы Дагестана». Оказывается до 200 000 га равнинных земель вторично засолены были еще 15 лет назад и засаливается до 30 000 га ежегодно, следовательно, сегодня вторично засолено до 0,5 млн. га земель равнинной зоны, следовательно, те процессы которые я обнаружила для своей территории - сокращение видового разнообразия не единичное, а выводы сделанные для нашей местности будут актуальны для всего междуречья Дагестана.
Выводы
Таким образом, я пришла к следующим выводам:
Сокращению биоразнообразия способствовало изменение биотопов - условий среды обитания видов.
Когда почва избыточно переувлажнена из-за высокого уровня грунтовых вод, среди дикорастущих видов биоценоза данной местности идет процесс преимущественного сохранения видов приспособленных к влажным условиям и отмечаются некоторые виды засушливых биотопов. Так расширили ареал: Тростник южный, дурнишник обыкновенный, кустарники тамариск (гребенщик), лох серебристый и др. они произрастают повсеместно.14
Такая картина наблюдалась до весны 2007г и по сей день, пока не произошли ландшафтные и климатические изменения.
В результате отвода течения р. Аксайка из водохранилища и засухи последних лет изменяет водный режим окрестных земель: уровень грунтовых вод от 15-20 см. снизился до 1,5 м.
В результате процессы преимущественного выживания отмечается уже у засухоустойчивых видов имеющих глубокую запасающую стержневую корневую систему и влагосберегающие листья.
Выводы, сделанные для отдельной территории зоны отгонного животноводства характерны для всего междуречья Сулака и Терека.
Для исключения негативных процессов сокращения биоразнообразия дикорастущих видов следует обеспечить меры по сохранению нормального водного режима почвы, и не нарушать хрупкое экологическое равновесие не обдуманным вмешательством человека.
На уже деградированных землях проводить работы по улучшению
плодородия земель.
Использованные материалы и литература.
1). Исмаилов Ш.И. Современные экологические проблемы Дагестана. 1994г.
2). Спиридонов А.И. «Четырёхъязычный энциклопедический словарь терминов по
физической географии», издательство «Советская энциклопедия»,
4).Исследовательские работы: А) «Антропогенное давление и качественные сдвиги в составе фауны и флоры структуры земель и здоровье населения». 2001г. Хабибова Наида Лауреат Всероссийского конкурса.
Б) «Бумеранговый эффект воды дарующей жизнь» Хабибов Шарип,2003
В) «Вода как негативный фактор комплексных изменений видового биоразнообразия.»,
5) Личные наблюдения, 2016г. и 2017г.
6)Материалы экскурсий и фотографии из архива кабинета географии
7)Интернет ресурсы
Информаторы: 1. Абдухалимов Шамиль, 92 лет, пенсионер, информатор, 15 октябрь,2017 год.
