Флора и растительность Сызранского водохранилища

Автор: Соловьва Вера Валентиновна, Саксонов Сергей Владимирович, Сенатор Степан Александрович

Журнал: Фиторазнообразие Восточной Европы @phytodiveuro

Статья в выпуске: 1 т.8, 2014 года.

Бесплатный доступ

Сызранское водохранилище - первое гидротехническое сооружение в бассейне р. Волга. Флора водоема представлена 120 видами растений из 78 родов и43 семейств (63% от флоры малых водохранилищ области); растительность пред- ставлена 8 формациями, из которых 5 слагают сообщества воздушно-водных рас- тений. 68% акватории занято прибрежно-водной и водной растительностью. В ближайшие 5 лет следует ожидать увеличения слоя ила еще на 60 см и ускорения процессов обмеления и отмирания водоема, в связи с чем необходимо углубление ложа до восстановления проектного уровня воды.

Флора растительность сызранское водохранилище самарская область

Короткий адрес: https://sciup.org/148313829

IDR: 148313829

Текст научной статьи Флора и растительность Сызранского водохранилища

Поступила в редакцию 27.12.2013

В лесостепной и степной зонах Самарской области создано 140 гидротехнических сооружений объемом более 0,5 млн. м ³ , а также 11 водохранилищ на местном стоке емкостью от 4 до 112 млн. м ³ общим объемом 245 млн. м3 (Атлас земель…, 2002). Известно, что водохранилища, моделируя условия природных водоемов и водотоков, способствуют обогащению генофонда региональной флоры, служат дополнительными экотопами для цено-популяций редких и эндемичных растений, повышая их обилие и встречаемость. Наиболее полные гидроботанические данные опубликованы о Ветлянском, Кутулукском, Ми-хайло-Овсянском, Поляковском и Чернов-ском водохранилищах, подробные сведения о 10 водохранилищах с описанием растительности и полными флористическими списками содержатся в материалах диссертаций В.В. Соловьевой (1995, 2008). Все изученные водоемы созданы в левобережье, за исключением Сызранского водохранилища, которое явилось объектом нашего исследования.

Сызранское водохранилище представляет собой первое гидротехническое сооружение в бассейне р. Волга. Оно создано по плану ГОЭЛРО в результате строительства гидро-

электростанции на излучине реки Сызран. При введении ГЭС в эксплуатацию 7 ноября 1929 г. водоем имел максимальную глубину до 10 м и объем 30 млн. м ³ , но уже к середине 1990-х гг. он не превышал 5 млн. м ³ , а площадь сократилась до 100 га (Дубинина, Шитова, 1995).

Сызранское водохранилище долгое время использовалось для производства электроэнергии, в настоящее время оно имеет в большей степени историческое значение, однако до сих пор действует. Она работает не на полную мощность в связи с подъемом уровня нижнего бьефа за счет заполнения водохранилища Саратовской ГЭС. К концу 1990-х гг. в результате активной русловой деятельности р. Сызран, естественных аллювиальных процессов и антропогенной эрозии заметно активизировалось заиление водоема. В итоге на начало февраля 2009 г. его площадь уменьшилась до 73,2 га, а глубина не превышает 3 м. Попытки углубления водохранилища с помощью земснарядов не дали успеха.

Сегодня водохранилище имеет экономическое, познавательное, рекреационное и эстетическое значение. За годы существования

Таблица 2. Экологический спектр флоры Сызранского водохранилища (число видов / %)

Экотипы	Сызранское водохранилище				5 Й g Н 5 я g с ° о ° и w
Экотипы	я я 2 s >я Н rt О	Я я	и о и ю	2 я и О и ^	5 Й g Н 5 я g с ° о ° и w
гидрофиты	13/21	8/10	4/8	18/15	32 / 17
гелофиты	8/13	10/12	5/9	10/8	18 / 10
гигрогелофиты	5/8	12/13	5/9	13/11	14 / 7
гигрофиты	25/41	29/35	18/34	46/38	53 / 28
гигромезофиты и мезофиты	10/16	24/29	21/40	33/28	72 / 38
флора в целом	62/100	85/100	55/100	120/100	189/100

Таблица 3. Флора Сызранского водохранилища

Экогруппы и экотипы растений	Семейство	Участки
Экогруппы и экотипы растений	Семейство	1	2	3
Виды «водного ядра» флоры – гидрофиты
Batrachium circinatum (Sibth.) Spach	Ranunculaceae	+
Ceratophyllum demersum L.	Ceratophyllaceae	+
Chara vulgaris L. emend. Wallr.	Characeae	+
Elodea сanadensis Michx.	Hydrocharitaceae	+
Hydrocharis morsus-ranae L.	Hydrocharitaceae		+
Lemna minor L.	Lemnaceae	+	+	+
Myriophyllum verticillatum L.	Halorogaceae	+	+
Najas major All.	Najadaceae	+	+	+
Nuphar lutea (L.) Smith	Nymphaeaceae	+
Persicaria amphibia (L.) S.F. Gray	Polygonaceae		+	+
Potamogeton friesii Rupr.	Potamogetonaceae	+
P. crispus L.	Potamogetonaceae	+
P. lucens L.	Potamogetonaceae	+
P. obtusifolius Mert. et Koch	Potamogetonaceae		+
P. pectinatus L.	Potamogetonaceae	+	+	+
P. perfoliatus L.	Potamogetonaceae	+
Salvinia natans (L.) All.	Salviniaceae		+
Spirodela polyrhiza (L.) Schleid	Lemnaceae	+	+	+
Прибрежные виды – гелофиты
Alisma plantago-aquatica L.	Alismataceae	+	+	+
Butomus umbellatus L.	Butomaceae	+	+
Equsetum fluviatile L.	Equisetaceae	+	+	+
Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.	Poaceae	+	+	+
Sagittaria sagittifolia L.	Alismataceae	+	+
Scirpus lacustris L.	Cyperaceae	+	+
S. tabernaemontani Gmel.	Cyperaceae		+
Sparganium erectum L.	Sparganiaceae	+	+
Typha angustifolia L.	Typhaceae	+	+	+

Продолжение таблицы 3

T. latifolia L.	Typhaceae		+	+
Гигрогелофиты
Agrostis stolonifera L.	Poaceae	+	+	+
Bolboschoenus maritimus (L.) Palla	Cyperaceae		+
B. kozhevnikovii (Litv.) A.E. Kozhevnikov	Cyperaceae		+
Carex acuta L.	Cyperaceae		+	+
C. melanostachya Bieb. ex Willd.	Cyperaceae		+	+
C. vesicaria L.	Cyperaceae			+
Cicuta virosa L.	Apiaceae	+	+
Eleocharis palustris (L.) Roem et Schult.	Cyperaceae	+	+
Iris pseudacorus L.	Iridaceae		+
Lythrum salicaria L.	Lythraceae	+	+	+
L. virgata L.	Lythraceae		+
Oenanthe aquatica (L.) Poir.	Apiaceae	+	+
Rorippa amphibia (L.) Bess.	Brassicaceae		+
Заходящие в воду береговые виды – гигрофиты
Agrostis gigantea Roth.	Poaceae	+	+
Alopecurus aequalis Sobol.	Poaceae		+	+
Bidens cernua L.	Asteraceae	+	+
B. frondosa L.	Asteraceae	+
B. tripartita L.	Asteraceae	+	+	+
Carex pseudocyperus L.	Cyperaceae	+
Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.	Poaceae		+
Equisetum palustre L.	Equisetaceae	+	+	+
Epilobium hirsutum L.	Onagraceae	+
E. palustre L.	Onagraceae	+
Epipactis palustris (L.) Crantz	Orchidaceae		+
Galium palustre L.	Rubiaceae		+
Juncus articulatus L.	Juncaceae		+
J. bufonius L.	Juncaceae			+
J. gerardii Loisel	Juncaceae	+	+	+
J. compressus Jacq.	Juncaceae	+
Leersia oryzoides (L.) Sw.	Poaceae		+
Lycopus europeus L.	Lamiaceae	+	+	+
L. exaltatus L.	Lamiaceae			+
Lysimachia nummularia L.	Primulaceae			+
L. vulgaris L.	Primulaceae	+		+
Mentha arvensis L.	Lamiaceae	+	+	+
Myosoton aquaticum (L.) Moench	Caryophyllaceae		+
Myosotis palustris (L.) L.	Boraginaceae		+
Naumburgia thyrsiflora (R.) Reichenb.	Primulaceae		+
Phalaroides arundinacea (L.) Rauschert	Poaceae		+
Persicaria hydropiper (L.) Spach	Polygonaceae	+	+
Petasites spurius (Retz.) Reichenb.	Asteraceae	+

Продолжение таблицы 3

Poa palustris L.	Poaceae	+	+	+
Populus nigra L.	Salicaceae	+
Ranunculus sceleratus L.	Ranunculaceae		+
R. repens L.	Ranunculaceae	+	+	+
Rorippa palustris (L.) Bess.	Brassicaceae		+
R. austriaca (Crantz) Bess.	Brassicaceae	+
R. brachycarpa (C.A. Mey.) Hayek or (C.A. Mey.)	Brassicaceae	+
Rumex aquaticus L.	Polygonaceae		+
Salix acutifolia Willd.	Salicaceae	+
S. alba L.	Salicaceae	+	+	+
S. cinerea L.	Salicaceae		+
S. fragilis L.	Salicaceae	+	+	+
S. pentandra L.	Salicaceae		+	+
Scirpus sylvaticus L.	Cyperaceae			+
Scutellaria galericulata L.	Lamiaceae	+	+	+
Solanum dulcamara L.	Solanaceae	+	+	+
Stachys palustris L.	Lamiaceae	+	+	+
Veronica anagallis-aquatica L.	Scrophullariaceae		+	+
Гигромезофиты и мезофиты
Alnus glutinosa L.	Betulaceae			+
Alopecurus arundinaceus Poir.	Poaceae	+
Amoria fragifera (L.) Roskov	Fabaceae		+	+
A. hybrida (L.) C. Presl	Fabaceae		+	+
A. repens (L.) Presl.	Fabaceae	+	+
Angelica archangelica L.	Apiaceae			+
Artemisia procera L.	Asteraceae			+
Calystegia sepium (L.) R. Br.	Convolvulaceae		+	+
Chenopodium glaucum L.	Chenopodiaceae		+	+
Conyza canadensis (L.) Cronq.	Asteraceae	+
Echinocistis lobata (Michx.) Torr. еt Grey	Cucurbitaceae		+
Elytrigia repens (L.) Nevski	Poaceae	+	+	+
Eupatorium cannabinum L.	Asteraceae			+
Galium palustre L.	Rubiaceae		+	+
Humulus lupulus L.	Cannabaceae	+	+	+
Inula britannica L.	Asteraceae	+	+	+
Leontodon autumnalis L.	Asteraceae		+
Medicago lupulina L.	Fabaceae		+
Melilotus dentatus (Waldst. et Kit.) Pers.	Fabaceae		+
M .officinais (L.) Lam.	Fabaceae		+
Padus avium Mill.	Rosaceae			+
Persicaria lapathifolia (L.) S.F. Gray.	Polygonaceae		+
Plantago intermedia DC.	Plantaginaceae	+
Poa angustifolia L.	Poaceae	+	+	+
P. pratensis L. s. l.	Poaceae		+

Окончание таблицы 3

Potentilla anserina L.	Rosaceae		+	+
Ranunculus repens L.	Ranunculaceae	+	+	+
Rumex confertus Willd.	Polygonaceae			+
R. stenophyllus Ledeb.	Polygonaceae		+	+
Stachys recta L.	Lamiaceae		+
Trifolium pratense L.	Fabaceae		+	+
Urtica dioica L.	Urticaceae			+
Xanthium strumarium L.	Asteraceae		+
Всего видов		62	85	55

Прим. Номерами обозначены участки водохранилища: 1 – район плотины, 2 – переходный район, 3 – верховье

Флора Сызранского водохранилища отли- ственно (табл. 4). Здесь более разнообразен чается разнообразием и содержит наиболь- состав как водной, так и прибрежной флоры. шее число гидрофитов и гигрофитов по срав- Это связано с самым длительным существо-нению с другими малыми водохранилищами ванием данного водоема – более 80 лет. Самарской области – 18 и 46 видов, соответ-

Научный интерес представляет история развития природы Сызранского водохранилища. На примере его длительного существования впервые появилась возможность проследить динамику растительности малого водохранилища за 80 лет, а после проведения реконструкции впервые пронаблюдать перерождение экосистемы и динамические особенности вторичного зарастания. Тем самым

предоставлен уникальный случай подтвердить или опровергнуть прогнозную схему эволюции малых водохранилищ, которые с момента их создания проходят 3 стадии: становления, динамического равновесия, отмирания, или перерождения (Широков, Лопух, 1985; Соловьёва, 1995; 2008).

На начальной стадии интенсивность заиления составляет до 1% от полного объема

Таблица 4. Флора водохранилищ Самарской области (число видов)

Водохранилища (год создания)	экотипы					5 rt § 8 а -®-	О о Оч <3 "к ^ С	е £
Водохранилища (год создания)	s ^ о В Pi н < s	в н s ^ о 5	1 о s ^ f s 2	в S ^ о Ри S	OS'®⁴ Ри ^ О Ь о о g S	5 rt § 8 а -®-	О о Оч <3 "к ^ С	е £
Сызранское (1929)	18	10	13	46	33	41	79	120
Кутулукское (1941)	12	11	11	20	43	34	63	97
Ветлянское (1951)	13	10	8	22	34	29	56	85
Черновское (1953)	12	9	9	20	40	30	60	90
Таловское (1955)	12	9	9	26	33	30	59	89
Михайло-Овсянское (1960)	14	12	7	21	30	33	51	84
Поляковское (1962)	13	16	16	18	12	39	30	69
Поволжской АГЛОС (1976)	6	9	9	18	26	22	45	68
Чубовское (1979)	7	9	9	23	26	23	52	74
Кондурчинское (1981)	12	8	12	30	50	32	80	112
Гавриловское (1988)	9	11	9	17	19	29	36	65
Большеглушицкое (1989)	8	12	10	22	30	30	52	82
Корнеевское (1993)	10	9	12	19	22	31	41	72

Таблица 5. Фитопродукция Сызранского водохранилища

Формации	>8 б О Он 1 ЕГ О Е	л o' о н < К Ви и	5 2 -^ <	2 < 6 О о s ю ^ rt )R Л 2 rt СО СО	6 е н о О £ _оОн и < ^ ь в ^ ^< о о ^	о о 5 6 8 В У	S о Р к у < § ЕГ S В ш 1 ^ s »■ н S	S S и ^ 14 с^ S о и	Л И ЕГ 2 , < « Р 1 - S Е * о ™ 8 л “ S С >8 « 5 У « н б Ви о О S Он
Sparganieta erecti	5,4	5,54	0,42	226,8	2,3	521,6	0,37	15597	84,2
Scirpeta lacustris	3,5	4,08	0,9	315,0	1,2	378,0	0,83	1660	5,8
Typheta latifoliae	2,5	3,79	0,82	205,0	1,2	246,0	0,75	15951	39,9
Typheta angustifoliae	9,5	3,36	0,59	560,5	1,2	672,0	0,55	16483	156,6
Phragmiteta australis	10,2	1,63	0,9	918,0	1,2	1101,6	0,85	16660	169,9
Najadeeta major	15,6	1,53	0,14	218,4	2,5	545,0	0,1	13647	212,9
Potameta perfoliati	1,5	1,75	0,16	24,0	2,5	60,0	0,13	14356	21,5

Окончание таблицы 5

Ceratophylleta demersi 1,5 3,7 0,35 52,5 2,5 131,25 0,27 12584 18,9 Всего 49,7 2519,3 3655,4 709,7 оно стало убежищем для водоплавающих птиц, здесь обитают утка-кряква, чомга, серая цапля. К сожалению в последние годы на берегах водоема туристы оставляют множество кострищ и бытовой мусор, беспощадно вырубают деревья. Значительна роль водохранилища в поддержании экологического равновесия в районе Монастырской горы – ландшафтного памятника природы, расположенного на правом берегу водоема. С 1987 г. акватория Сызранской ГЭС была объявлена памятником природы, однако современное его состояние не соответствует этому статусу из-за длительной эксплуатации с нарушением режима прибрежной водоохранной зоны. Для продления срока службы водоема и предупреждения чрезвычайной ситуации в зоне влияния, по решению комиссии Ростехнадзора планируется его коренная реконструкция, на что уже в ближайшие годы будет затрачено 17,7 млн. руб. (Синицына, 2009).

Изучение растительного покрова Сызранского водохранилища проводилось 28-30 июля 2009 г. во время Восьмой экспедиции-конференции Института экологии Волжского бассейна РАН «Растительный мир Среднего Поволжья», посвященной 155-летию со дня рождения Д.И. Литвинова. В результате на водохранилище и его побережье зарегистрировано 120 видов растений из 78 родов и 43 семейств. Из них 4 вида споровых растений из отелов Charophyta ( Chara vulgaris L. emend. Wallr.), Polypodiophyta ( Salvinia natas

(L.) All.) и Equisetophyta ( Equsetum fluviatile L., E. palustre L.). Отдел Magnoliophyta содержит 26 семейств, 49 родов и 71 вид из класса Magnoliopsida и 13 семейств, 26 родов и 45 видов из класса Liliopsida. На долю 11 ведущих семейств флоры, содержащих от 4 до 12 видовых таксонов, приходится 75 видов или 62,5% от ее общего состава (табл. 1). По одному виду содержат 20 семейств.

Таблица 1. Ведущие семейства флоры Сызранского водохранилища

Семейство	Число родов	Число видов
Poaceae	8	12
Asteraceae	8	10
Cyperaceae	4	10
Fabaceae	4	7
Lamiaceae	5	6
Polygonaceae	2	6
Salicaceae	2	6
Potamogetonaceae	1	6
Ranunculaceae	2	4
Brassicaceae	1	4
Juncaceae	1	4

Экологический спектр флоры представляют 5 экотипов, среди которых больше всего гигрофитов – 46 видов или 38% от состава всей флоры. В связи с различными условиями обводнения и неравномерным характером зарастания разных участков акватории переходный район содержит наибольшее число видов в составе всех экотипов, кроме гидрофитов (табл. 2). В верховье, в связи с процессами заболачивания, наблюдается обеднение флоры всех экотипов.

Список видов растений Сызранского водохранилища содержит 63% от флоры малых водохранилищ области. Среди макрофитов водоемов отмечены редкие для Самарского региона растения, это – Cicuta virosa L., Epipactis palustris (L.) Crantz , Iris pseudacorus L. , Leersia oryzoides (L.) Sw. , Nuphar lut ea (L.) Smith, Potamogeton obtusifolius Mert. et Koch и Salvinia natans (L.) All. Общий список видов растений представлен в табл. 3.

(Прыткова, 1981), при этом она наиболее выражена в заливах и верховье, где наиболее активно идет формирование растительности водоема. Для стадии становления характерна слабая (до 10%) степень зарастания. Мониторинг 11 малых и средних водохранилищ Самарской области, включая Сызранское, показал, что эта стадия может длиться до 20 лет. На стадии динамического равновесия в экосистеме происходит качественная перестройка аквального комплекса, формирование подпорного режима грунтовых вод, развитие процессов подтопления и зарастания, образование зон надводных и водных фитоценозов и пояса влажных лугов, переходного к растительности суходолов. Ведущим фактором зарастания в этот период является заиление и характер гидрологического режима. Интенсивность заиления составляет 4-8% от полного объема, при этом за счет жизнедеятельности высших водных растений ежегодно образуется от 1 до 20 т органического веще-

ства, а на формирование взвесей 0,3 т фитопланктона (Прыткова, 1981). Степень зарастания при этом составляет от 10 до 65%. По результатам наблюдений за развитием природы Сызранского водохранилища стадия динамического равновесия продолжается около 50 лет.

В различных районах акватории оно имеет неравномерный характер зарастания: от значительно заросшего вдоль плотины (степень зарастания 40%) до очень сильно заросшего в средней части (70%) и сплошь заросшего в верховье (более 95%). Растительность водохранилища представляют 8 формаций, из них 5 слагают сообщества воздушно-водных растений. Погруженная водная растительность занимает более 30% площади зарослей акватории. В составе водных фитоценозов насчитывается не более 5 видов, прибрежных – до 13, их проективное покрытие в разных районах акватории колеблется от 40 до 100%.

Зарастание водоема – это, прежде всего, продукционный процесс. Именно продукционные характеристики растений и их сообществ определяют степень выраженности этого процесса. Согласно шкалы интенсивности зарастания водоемов В.Г. Папченкова (2001), она изменяется от 3 баллов в районе плотины, где величина сырой надземной биомассы макрофитов равна 1-2 кг/м ² , до 7 баллов в верховье (биомасса более 5 кг/м ² ).

Комплексное исследование водоема показало, что согласно развитию природы малых и средних водохранилищ (Соловьёва, 2008), в настоящее время Сызранское водохранилище находится на стадии отмирания, поскольку преобладают активные процессы заиления и зарастания, в целом 68% акватории занято прибрежно-водной и водной растительностью. Общая площадь зарослей составляет 49,7 га, ежегодные запасы абсолютно-сухой надземной фитомассы равны 251, 9 т, чистая продукция по абсолютно-сухому веществу 365,5 т или 227 т органического вещества в год (табл. 5). Энергетическая ценность сообществ рассчитывалась исходя из содержа-

ния в частях и органах растений органического вещества. При этом использовалась формула Э.Т. Хабибуллина (1977). Известно, что при степени зарастания 60-80% содержание органического вещества увеличивается на 2326% (Прыткова, 1981). Следовательно в ближайшие годы, продукция органического вещества может достичь 272 т в год. Известно, что за счет деструкции органического вещества слой донных отложений при степени зарастания 20% увеличивается на 3-4 мм в год (Саплюков, Шнип, 1979), следовательно, только за последние 20 лет его мощность увеличилась до 80 см. Исходя из этого, дальнейшее повышение продуктивности водоема и степени зарастания до 80% приведет к скорости осадконакопления 12 мм в год, что в ближайшие 5 лет увеличит слой ила еще на 60 см и ускорит процесс обмеления и отмирания водоема. Чтобы предотвратить дальнейшее заиление и зарастание, продлить сроки использования водохранилища с целью производства электроэнергии, необходимо углубление ложа до восстановления проектного уровня воды.

Список литературы Флора и растительность Сызранского водохранилища

Атлас земель Самарской области. «Московское аэрогеодезическое предприятие» Федеральной службы геодезии и картографии России / под ред. Порошиной Н.И. 2002. 99 с.
Дубинина Л., Шитова К. Акватория водохранилища Сызранской ГЭС. "Зеленая книга" Поволжья: Охраняемые природные территории Самарской области. Самара: Кн. изд-во, 1995, С. 132-133.
Папченков В.Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. Ярославль: ЦМП МУ- БиНТ, 2001. 200 c.
Прыткова М.Я. Осадконакопление в малых водохранилищах, балансовые исследования. Л.: Наука, 1981.152 с.
Саплюков Ф.В., Шнип С.А. Зарастание водохранилищ и борьба с ним. Мелиорация и водное хозяйство. Минск: Ураджай, 1979. № 3. С. 19-22.
Синицына В. Знакомые все лица. Хронограф, № 35 (299),19.10.2009. С. 22.
Соловьева В.В. Закономерности формирования растительного покрова малых искусственных водоемов Самарской области под влиянием природных и антропогенных факторов. Автореф. дисс.... канд. биол. наук. Самара, 1995. 20 с.
Соловьева В.В. Структура и динамика растительного покрова экотонов природно-технических водоемов Среднего Поволжья. Автореф. дисс..... д.б.н. Тольятти, 2008. 43 с.
Хабибуллин Э.Т. Энергетическая ценность макрофитов и содержание в них фосфора и азота. Первая Всесоюз. конф. по высш. водным и прибрежно-водным растениям. Борок, 1977. С. 148-150.
Широков В.М., Лопух П.С. Развитие природы малых водохранилищ. География и проблемы регионального развития Белоруссии. Минск: Изд-во БГУ, 1985. С.105-111.

Еще

Статья научная