Динамика зарастания Цимлянского водохранилища
Автор: Кочеткова Анна Игоревна, Брызгалина Елена Сергеевна, Калюжная Ирина Юрьевна, Сиротина Светлана Леонидовна, Самотеева Вера Васильевна, Ракшенко Елена Павловна
Журнал: Принципы экологии @ecopri
Рубрика: Оригинальные исследования
Статья в выпуске: 1 (26) т.7, 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены предварительные результаты оценки пространственно-временной динамики зарастания мелководий Цимлянского водохранилища высшей водной растительностью за период с 1987 по 2017 г. Цимлянское водохранилище отличается наличием обширных прибрежных мелководий с глубинами до 5 м (около 30 % общей площади водохранилища), что создает благоприятные условия для развития высшей водной растительности. Зарастание, при чрезмерном его развитии, способно оказывать существенное негативное воздействие на экосистемы водоемов и условия естественного воспроизводства промысловых видов рыб. Проведен анализ данных натурных исследований, тематической обработки разновременных мультиспектральных космических снимков и картографического анализа процессов зарастания с использованием ГИС-технологий для водохранилища в целом и 13 модельных участков. Выявлена общая многолетняя тенденция, выраженная в последовательной смене двух фаз зарастания мелководий водохранилища: 1-я фаза медленного зарастания (1953–1998 гг.), на протяжении которой процессы зарастания были слабо выражены, а общая площадь заросших мелководий едва достигала 1.3 % акватории водохранилища, 2-я фаза быстрого импульсивного зарастания (1998–2017 гг.), когда общая площадь заросших мелководий увеличилась до 5.5–5.8 %. При этом установлено, что динамика зарастания в значительной степени связана с уровенным режимом водохранилища, морфологическими условиями формирования мелководий и процессами переформирования берегов. Выделены типы мелководий, наиболее подверженные зарастанию: защищенные от ветроволнового воздействия мелководья карманного типа, образованные на месте затопленных озер поймы и I террасы Дона, с площадью зарастания до 60–90 %; крупные заливы на месте устьевых областей боковых притоков, для которых характерны намыв обширных отмелей и конусов выноса, с практически сплошным типом зарастания. Полученные результаты подтвердили перспективность использования ГИС-технологий и космических снимков в гидробиологических исследованиях.
Цимлянское водохранилище, высшая водная растительность, мелководья, картографирование зарастания, динамика зарастания, уровенный режим воды водохранилища, космические снимки, гис-технологии
Короткий адрес: https://sciup.org/147231202
IDR: 147231202 | УДК: 574.5:504.45.058(282.247.363.6)
Overgrowth dynamics of the Tsimlyanskoe reservoir
The Tsimlyanskoe reservoir is characterized by large near-shore shallows with a depth up to 5 m covering about 30 % of the reservoir and providing favorable environments for the development of aquatic vascular vegetation. Vegetation overgrowing influences negatively the water body ecosystem and natural reproduction of commercial fishery species. In this paper the preliminary results on the spatiotemporal dynamics of aquatic vascular vegetation overgrowth of the shallow water zones in the Tsimlyanskoe Reservoir from 1987 to 2017 are presented. The processing of Landsat images and GIS-based analysis supported by field research data provided insight in the features and dynamics of aquatic vascular vegetation overgrowth in the reservoir as a whole, and in case-study sites in particular. The analysis of the general long-term trend shows the successive change of two distinctive phases of near-shore zones overgrowth. In phase I (1987–1998), overgrowing processes were moderate, and annually the total area of overgrown shallows barely reached 1.3 % of the total reservoir area. Subsequent phase II (1998–2017) is characterized by an explosive overgrowth, when the total area of overgrowth increased up to 5.5-5.8 %. At that the overgrowth dynamics is largely related to reservoir water level regime, morphological conditions of shallows and reservoir bank transformation processes. The types of near-shore shallows the most prone to overgrowth were identified as: sheltered “pocket-type” shallows on locations of inundated the Don River floodplain lakes and distributaries, typically overgrown up to 40–70 %, seldom up to 90 %; and large bays of flooded estuaries of lateral tributaries with extended sand bars and alluvial fans, overgrown by 45–60 % in average and almost completely overgrown in river mouth areas.
Список литературы Динамика зарастания Цимлянского водохранилища
- Архипов Е. М. Начало трансформации Цимлянского водохранилища в водоем озерного типа и ее влияние на естественное воспроизводство рыб //Рыбохозяйственные исследования в бассейне Волго-Донского междуречья на современном этапе: к 50-летию Волгоградского отделения ГосНИОРХ. СПб.: Изд-во «ГосНИОРХ», 2002. С. 69-;72.
- Вехов Д. А., Науменко А. Н., Горелов В. П., Голоколенова Т. Б., Шевлякова Т. П. Современное состояние и использование водных биоресурсов Цимлянского водохранилища (2009-;2013 гг.) //Рыбохозяйственные исследования на водных объектах Европейской части России. С-Пб.: Изд-во ФГБНУ «ГосНИОРХ», 2014. С. 116-;145. DOI: 10.13140/2.1.2469.7289
- Высоцкий Ю. М., Мартыненко В. П., Мержвинский Л. М. Использование ГИС-технологий для создания электронных карт ООПТ и изучения динамики зарастания отдельных водоемов //Современные проблемы географии, экологии и природопользования: Материалы Междунар. научно-практ. конф. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2012. С. 129-;134.
- Горбунова И. Ф. Высшая водная растительность Цимлянского водохранилища и ее продукция //Рыбохозяйственные исследования в бассейне Волго-Донского междуречья на современном этапе: к 50-летию Волгоградского отделения ГосНИОРХ. СПб.: Изд-во «ГосНИОРХ». СПб., 2002. С. 39-;43.
- Калинина С. Г. Эколого-флористический и рыбохозяйственный аспект высшей водной растительности Цимлянского водохранилища //Изучение, сохранение и восстановление естественных ландшафтов: Сборник статей III междунар. научно-практ. конф. М.: Планета, 2013. С. 416-;430.
- Калюжная Н. С., Калюжная И. Ю., Хоружая В. В., Самотеева В. В., Сохина Э. Н. Опыт изучения состояния нерестилищ Верхнего плеса Цимлянского водохранилища с использованием ГИС //ИнтерКарто/ИнтерГИС. 2017. № 1 (23). С. 308-;322.
- DOI: 10.24057/2414-9179-2017-1-23-308-322
- Катанская В. М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР: Методы изучения . Л.: Наука, 1981. 187 с.
- Кочеткова А. И., Филиппов О. В., Баранова М. С. Эколого-флористическая характеристика высших водных растений Волгоградского водохранилища //Принципы экологии. 2016а. № 5. С. 17-;29.
- Кочеткова А. И., Брызгалина Е. С., Сиротина С. Л. Пространственно-временной анализ зарастания Цимлянского водохранилища //Экологическая безопасность и охрана окружающей среды в регионах России: теория и практика: Материалы II Всерос. научно-практ. конф. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2016б. С. 211-;215.
- Кравцова В. И., Шуматиев В. В. Новые подходы к мультивременным обработкам космических снимков: пример уральского речного исследования динамики дельты //Геоинформатика. 2005. № 3. С. 52-;61.
- Лабутина И. А., Серапинас Б. Б. Применение GPS-приемников при создании карт рельефа дна в авандельте Волги //ГИС для устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2000. Т. 1. С. 84-;89.
- Лапицкий И. И. Направленное формирование ихтиофауны и управление численностью популяций рыб в Цимлянском водохранилище . Волгоград: Нижне-Волжское книжное изд-во, 1970. 277 с.
- Папченков В. Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья . Ярославль: ЦМП МУБиНТ, 2001. 214 с.
- Папченков В. Г. Картирование растительности водоемов и водотоков //Гидроботаника: методология, методы: Материалы Школы по гидроботанике. Рыбинск: ОАО «Рыбинский Дом печати», 2003. С. 132-;136.
- Поддубный С. А. Защищенные мелководья Верхневолжских водохранилищ и их экологическое значение //Вода: химия и экология. 2013. № 11 (65). С. 34-;40.
- Правила использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища /ФГУП «РосНИИВ» (СевКавНИИВХ). Екатеринбург; Новочеркасск, 2016. (Утв. Приказом Росводресурсы МПР России от 02.06.2016 № 114).
- Разработка рекомендаций по улучшению экологического состояния водохранилищ Южного федерального округа. Раздел «Рекомендации по улучшению экологического состояния Цимлянского водохранилища путем рыбохозяйственной мелиорации»: отчет о НИР (заключительный) /Волгоградское отделение ФГБНУ «ГосНИОРХ; Отв. исп. В.В. Самотеева; исп. Н. С. Калюжная, А. В. Кочеткова, В. В. Хоружая . Волгоград, 2017. 136 с.
- Сиротина С. Л. Некоторые результаты исследования эколого-биологических проблем Цимлянского водохранилища с использованием ГИС-технологий //Сборник статей студентов и магистрантов экономико-математического факультета. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2017. С. 46-;49.
- Цимлянское водохранилище: состояние водных и прибрежных экосистем, проблемы и пути решения /Отв. ред. акад. Г. Г. Матишов. Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2011. 216 с.
- Novikova N., Kalioujnaia I., Kalioujnaia N., Sokhina E., Zubov I. Identification and mapping of environmental conflicts for the Tsimlyansk water reservoir // Arid Ecosystems. 2012. Vol. 2. No 3. P. 156-;164.
