Возможности использования работ по мониторингу биоразнообразия на ООПТ Алтае-Саянского экорегиона для оценки экологической обстановки юга Красноярского края
Мальцев Ю.М., Ускова Л.М.
Красноярский филиал ФГУП «Госцентр «Природа»
В 2007-2008 гг. в заповедниках Алтае-Саянского экорегиона были проведены очень интересные и важные работы по проекту «Мониторинг биоразнообразия на ООПТ Алтае-Саянского экорегиона». Необходимое звено системы мониторинга биологического разнообразия - изучение и оценка качества окружающей природной среды.
Учитывая это положение, результаты научных исследований, выполняемые в заповедниках, могут и должны представлять большой интерес как фоновые характеристики качества окружающей среды при проведении ОВОС отдельных проектов и разработка схем территориального планирования различного уровня. С этих позиций (и только с этих) проведен краткий обзор последних работ.
Учитывая сказанное, особого внимания заслуживают научно-исследовательские работы, в которых используются различные методы получения показателей качества природной среды – техногенного загрязнения ОС, биоиндикаторов для выявления отклонений в биологическом развитии объектов ОС, развитие в научных исследованиях современных технологий, направленных на усовершенствование работ по оценке и обеспечению биологического разнообразия.
• Оценка жизненного состояния кедровых и пихтовых лесов ООПТ Алтае-Саянского экорегиона (с определением содержания в хвое фтора и тяжелых металлов). Целью работ является получение достоверных, показателей оценки жизненного состояния кедрово-пихтовых лесов и возможной степени поражения их токсичными веществами по содержанию в хвое фтора, серы, цинка, свинца, кадмия, меди, мышьяка и ртути (как фоновых, так и свидетельствующих о наличии промышленного загрязнения). Работы начаты в 2007 году на территории ООПТ: ГПЗ «Азас», «Хакасский», «Кузнецкий Алатау», ГПБЗ «Саяно-Шушенский», национальный парк «Шушенский бор», природный парк «Ергаки». В 2008 году работы были продолжены, охват наблюдениями территории ООПТ расширен за счет добавления новых пробных площадей.
Очень важным вопросом является выявление характера загрязнения – фоновое (природное) или антропогенное. В случае антропогенного загрязнения необходимо определить источник загрязнения воздушной среды. Это важно для оценки экологического состояния региона, в том числе определения зоны воздействия аэропромвыбросов тех или иных предприятий, которая может распространиться и на территории ООПТ. В любом случае качество среды на начало наблюдений сможет считаться фоновым в пределах ООПТ и на окружающей его территории.
Особо ценным для результатов этих исследований явилось расположение части пробных площадей вблизи действующих или строящихся источников загрязнения, а также с учетом господствующих ветров и экспозиций склонов. Например, в заповеднике «Азас» были заложены пробные площади в зоне строящегося горно-обогатительного комбината полиметаллических и медных руд для определения фонового и последующего техногенного загрязнения растительности. Кроме этого, в левом притоке реки Ак-Хем (проходящим прямо через месторождение и геологические штольни) были взяты пробы воды для определения содержания тяжелых металлов, также были взяты пробы и из боковых притоков за пределами горных разработок.
Полученные в 2008 г. данные свидетельствуют о том, что по-прежнему наибольшее воздействие токсических поллютантов испытывают территории заповедников «Кузнецкий Алатау», «Хакасский» и национального парка «Шушенский бор», что обусловлено их географическим положением и направлением господствующих ветров. Особенно важно было проведение в этом году работ на территориях заповедника «Азас» и природного парка «Ергаки» до начала крупных строительных работ и функционирования железной дороги и горно-обогатительных комбинатов. Содержание в почвах исследуемых ООПТ сульфатов, фтора и тяжелых металлов достаточно невелико, воздействие аэропромвыбросов на растительный покров значительно выше.
Из работ, выполненных в других регионах по определению негативного воздействия воздушных выбросов промышленных предприятий на растительность, выявлено, что наиболее чувствительны даже к небольшому загрязнению напочвенные лишайники, чуть менее уязвимы мхи; что сообщества влажных местообитаний являются наиболее устойчивыми к антропогенному воздействию, так как увлажнение играет защитную роль при воздействии выбросов. Наиболее неустойчивы – сообщества сухих дренированных местообитаний (по результатам работ М. Телятникова и др.).
В связи с этим рекомендуется:
- брать анализ на фтор, серу и металлы не только в хвое, но также в мхах и лишайниках. Лишайники проявляют повышенную чувствительность к химическому загрязнению и могут служить его индикаторами. Влажность местообитаний уже учитывается расположением пробных площадей на разных по высоте частях склонов;
- проводить мониторинговые исследования на соседних с ООПТ территориях, так как теперь есть возможность сравнивать их с фоновыми показателями.
• К этому же направлению относятся выполненные в 2007-2008 гг. работы по оценке загрязнения природной среды ООПТ Алтае-Саянского экорегиона на основе определения содержания в снежном покрове токсических поллютантов. Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. Близкое расположение крупных промышленных объектов, трансграничные переносы воздушных масс, выбросы токсических веществ в атмосферу определяют необходимость мероприятий по оценке воздействия токсических поллютантов на особо охраняемые природные территории. В зоне возможного поражения потенциально могут оказаться территории рассматриваемых ООПТ: заповедников «Столбы», «Кузнецкий Алатау», «Хакасский», «Саяно-Шушенский», национального парка «Шушенский бор», природного парка «Ергаки».
Полученные в 2008 г. данные о загрязнении снежного покрова выявили невысокую корреляцию с результатами 2007 г. На фоне общего снижения уровня загрязнения изменились также закономерности распределения тестируемых элементов по высотным поясам и экспозициям склонов, что требует дополнительного изучения и объяснения. Необходимо провести сопряженный анализ данных загрязнения с метеоусловиями зимнего периода. Остается вопрос о степени чувствительности лабораторных приборов при проведении анализов образцов с низкой концентрацией загрязнителей.
Результаты анализов 2008 г демонстрируют сильную изменчивость показателей загрязнения по основным элементам и требуют продолжения наблюдений для выявления ее причин. Параллельно необходимо проводить анализ особенностей метеоусловий снежного периода, которые могли бы объяснить изменения циркуляции атмосферы и, соответственно, распределение поллютантов по территориям ООПТ Алтае-Саянского экорегиона.
• Возможность получить комплексную характеристику качества среды, находящейся под воздействием всего многообразия факторов, дают только биологические методы, так как именно живые организмы, являющиеся биоиндикаторами, несут наибольшее количество информации об окружающей их среде обитания. Основные методы - морфологические и генетические маркеры. Работы проводились в 2007-2008 гг. в заповедниках «Алтайский», «Кузнецкий Алатау», «Саяно-Шушенский», «Столбы», «Хакасский», национальный парк «Шушенский бор».
Важным критерием высокого качества среды и биологического разнообразия той или иной территории является отсутствие у живых систем каких-либо отклонений от нормального естественного состояния. Отклонения в пределах нормы реакции обусловлены колебаниями численности популяций, пространственно-временными различиями параметров среды обитания, но могут быть вызваны также антропогенными воздействиями. Для исследований были выбраны представители растительного и животного мира разного трофического уровня: береза повислая, бурозубка обыкновенная, красная полевка и хариус сибирский.
По результатам исследований 2008 г. отклонения от показателя стабильности развития были зафиксированы на площадках с интенсивной рекреационной нагрузкой.
В связи с этим важным направлением работ по оценке качества среды и сохранению биоразнообразия является изучение рекреационного воздействия на территории, входящие в рекреационную зону ООПТ или сопредельные с ООПТ (2007-2008 гг.).
• Очень важным для усовершенствования методов работ по оценке качества среды и обеспечению биологического разнообразия является использование в научных исследованиях современных технологий – геоинформационных систем и материалов космических съемок.
Для дальнейшего развития ООПТ необходимым является этап организации и формализации накопившейся за многие годы информации по состоянию флоры и фауны, их численности, встречаемости, угроз и т. д. (работы выполнялись в 2007-2008 гг.).
Систематизация и формализация эколого-ботанической информации по редким и исчезающим видам растений и растительным сообществам, хранившейся ранее в бумажном варианте, связана с созданием электронной системы баз данных: «Гербарий», «Популяции», «Флора», «Геоботанические описания», «Типы растительных сообществ»; при этом разработана единая информационная основа для совместной научно-исследовательской работы ООПТ Алтае-Саянского экорегиона по инвентаризации, мониторингу и сохранению разнообразия растительного мира. Показатели баз данных характеризуют в том числе угрозы для каждого типа растительных сообществ, реакции растительных сообществ на дестабилизацию условий местообитания, в том числе техногенные факторы.
Эта работа требует дальнейшего продолжения с целью наполнения баз данных и освоения новых возможностей анализа эколого-ботанической информации.
Мониторинг пространственной организации растительности на основе данных дистанционного зондирования и цифровой модели рельефа проводился на заповедных горных территориях в Саяно-Шушенском биосферном заповеднике и на равнинной территории Национального парка «Шушенский бор». Эти работы связаны с долгосрочным мониторингом динамики экосистем. Полученная информация может служить основой для создания различных специализированных тематических карт (продуктивности, особо охраняемых природных территорий, рекреационных и др.).
Таким образом, выполняемые в заповедниках работы позволяют проводить изучение высотно-поясных закономерностей формирования растительного покрова в связи с экологическими факторами, оценивать нарушенность ОС, осуществлять долгосрочный мониторинг экосистем, используя многолетние наземные наблюдения и материалы разновременных космических съемок с высоким разрешением.
При оценке экологической обстановки края или его отдельных районов принимается, что территории в границах ООПТ имеют удовлетворительное экологическое состояние и могут служить в качестве фонового. Конкретные показатели состояния окружающей среды в ООПТ могут использоваться в качестве фоновых. Выявление характеристик для близлежащих территорий в случае их освоения антропогенно нарушенных участков внутри ООПТ или на сопредельных территориях позволит уточнить их экологическое состояние.
Сейчас собран большой объем информации о состоянии загрязнения древесной растительности на территориях ООПТ, а также самих территорий поллютантами техногенного происхождения. Видимо, необходимо обобщение этих данных с целью выявления источников загрязнения и оценки их роли в формировании качества окружающей среды.
