Description:

На правах рукописи, Сорокина Наталья Владимировна АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СЕВЕРО-ТАЕЖНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ (на примере Надымского района) Специальность 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Тюмень – 2003 Работа выполнена в институте криосферы Земли СО РАН Научные руководители: доктор географических наук, главный научный сотрудник Москаленко Наталия Георгиевна кандидат географических наук, доцент Емельянова Людмила Георгиевна Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Голубева Елена Ильинична кандидат биологических наук, доцент Шаповалов Сергей Игоревич Ведущая организация: Институт проблем освоения Севера СО РАН Защита диссертационной работы состоится «___» февраля 2003 г. в ___ часов на заседании диссертационного Совета К.212.274.03 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук Тюменского государственного университета, по адресу: 625048, г.Тюмень, ул. Пирогова, 3 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного университета Автореферат разослан «___» января 2003 г Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук С.Н. ГАШЕВ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы Интенсивное освоение и разработка газовых месторождений севера Тюменской области делает актуальным изучение антропогенного влияния на окружающую среду Среди широкого круга различных антропогенных воздействий на экосистемы, характерных для криолитозоны Западной Сибири, особый интерес вызывают техногенные трансформации ландшафтов при строительстве газопроводов Техногенные воздействия на большинстве нарушенных площадей при прокладке газопровода носят импульсный (разовый) характер, но со временем, при эксплуатации газопровода, последствия (тепловое влияние горячих участков газопроводов на многолетнемерзлые грунты) начинают накапливаться и приводить к изменению параметров экосистем При строительстве газопроводов прямому воздействию подвергаются такие компоненты экосистем как растительность, почва, рельеф и верхние горизонты горных пород Благодаря тесным связям, существующим между компонентами природной среды опосредованное антропогенное воздействие испытывают снежный покров гидрологический и гидрогеологический режимы и теплообмен в приземном слое атмосферы, которые в дальнейшем, в свою очередь влияют на растительность почву микрорельеф Нарушение условий теплообмена деятельной поверхности с атмосферой приводит к изменению температурного режима грунтов мощности сезонноталого и сезонномерзлого слоев ослаблению или усилению ряда экзогенных геологических процессов Перечисленные изменения компонентов экосистем не могут не влиять на формирование растительных сообществ и сообществ животных после нарушения Поэтому важной научной проблемой является изучение антропогенных изменений экосистем Один из путей решения этой задачи - внедрение в систему экологического мониторинга методов комплексного исследования экосистем Выявление тенденций в изменении внутренней организации структуры экосистем под влиянием антропогенного воздействия позволяет оценить отклонения основных параметров экосистем от нормы При этом растительность и сообщества мелких млекопитающих выступают надежными индикаторами состояния экосистем и степени их трансформации в результате антропогенных воздействий Комплексное исследование экосистем позволяет получить более полную картину их антропогенных изменений Влияние антропогенного воздействия на растительность криолитозоны Западной Сибири изучали И Шилова 1977 М А Магомедова и др 1988 Н Г Москаленко 1999 Е Г Мяло 2000 Большинство исследований фауны мелких млекопитающих севера Тюменской области проведены либо в зоне тундры Дунаева Кучерук 1948 Балахонов 1978 Копеин Оленев 1978 Тупикова 1983 либо типичной северной тайге Стариков 1985 Вартапетов 1982 Рамазанова 1984 Юдкин 1996 Гашев 1996 а вблизи северной границы северной тайги в переходной биоклиматической зоне имеются лишь единичные работы Лаптев 1958 Особый интерес вызывают антропогенные воздействия в исследуемой подзоне т к для данной территории характерно островное распространение многолетнемерзлых пород Поэтому при трансформации окружающей среды формируются экосистемы с различными параметрами а следовательно неоднозначно меняются условия обитания мелких млекопитающих Несмотря на имеющийся фактологический материал следует подчеркнуть что большинство работ касающихся влияния антропогенных воздействий на сообщества мелких млекопитающих проведены в условиях связанных со значительными нарушениями разливы нефтепродуктов территории поселков и месторождений разработки полезных ископаемых в то время как исследований по выявлению изменений экосистем сформировавшихся в результате антропогенной трансформации ландшафта при строительстве магистральных газопроводов проведено не было Это и определяет актуальность проведенного исследования Цель и задачи исследования Цель исследования – выявление антропогенных изменений северо-таежных экосистем Западной Сибири на примере Надымского района Тюменской области нарушенных в результате трансформации ландшафта при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов с использованием в качестве индикаторов изменения среды растительного покрова и сообществ мелких млекопитающих Исходя из указанной цели исследования его основными задачами являлись изучение методологии комплексного экологического мониторинга выбор методов исследования и проведение наблюдений изучение природных условий района исследования проведение инвентаризации антропогенных изменений района исследований исследование отдельных фитоценотических и геокриологических характеристик экосистем и выявление их изменений под влиянием техногенной трансформации ландшафта при строительстве и эксплуатации газопроводов исследование биоразнообразия северо-таежных экосистем уточнение видового состава сообществ мелких млекопитающих района исследований и уровня обилия видов выявление изменений характеристик сообществ мелких млекопитающих под влиянием техногенной трансформации ландшафта при строительстве и эксплуатации газопроводов выявление экологических связей между биотическими и абиотическими параметрами экосистем На защиту выносятся следующие результаты научного исследования растительный покров и сообщества мелких млекопитающих экосистем неоднозначно реагируют на одинаковые антропогенные воздействия в различных геокриологических условиях существуют экологические связи сообществ мелких млекопитающих с антропогенными изменениями геокриологических параметров и растительного покрова экосистем комплексный анализ растительного покрова и сообществ мелких млекопитающих существующих в различных геокриологических условиях может служить основой для выявления антропогенных изменений северо-таежных экосистем видовой состав сообществ мелких млекопитающих района исследований следует дополнить новым видом Micromys minutus Pallas 1771 Научная новизна работы заключается в исследовании влияния техногенной трансформации ландшафтов в различных геокриологических условиях при строительстве и эксплуатации газопроводов на биотические параметры северотаежных экосистем Впервые проведено комплексное исследование антропогенных изменений северо-таежных экосистем Надымского района Это позволило в определенной степени выявить не только непосредственное но и опосредованное воздействие антропогенных факторов на растительный покров и сообщества мелких млекопитающих Практическая значимость работы Результаты проведенных исследований позволили получить комплексную характеристику современного состояния ненарушенных и нарушенных северо-таежных экосистем Надымского района внести вклад в исследование биологического разнообразия северо-таежных экосистем а именно уточнить видовой состав и уровень обилия мелких млекопитающих пополнить научную коллекцию Кроме того результаты исследований могут быть использованы для сравнительного анализа при проведении мониторинга аналогичных экосистем а также для прогноза экологического состояния территорий на этапах проектирования строительства и эксплуатации магистральных газопроводов и для разработки рекомендаций по охране северо-таежных экосистем По результатам исследования создана база данных по мелким млекопитающим и растительному покрову северо-таежных экосистем Надымского района Апробация работы Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международной конференции Экология и рациональное природопользование на рубеже веков Итоги и перспективы Томск 2000г Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам Ломоносов Москва 2001г конференции молодых ученых Института криосферы СО РАН Тюмень 2001г Международной конференции Консервация и трансформация вещества и энергии в криосфере Земли Пущино 2001г на первом международном рабочем совещании Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии информационные технологии и моделирование Новосибирск 2001г на Международной конференции Экология северных территорий России Проблемы прогноз ситуации пути развития решения Архангельск 2002 г на заседании комиссии биогеографии Московского центра Русского Географического общества Москва 2002 г Публикации По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ в том числе 5 статей и тезисы 4х докладов на конференциях Материалы по теме исследований изложены также в двух научных отчетах выполненных по целевым программам Института криосферы СО РАН гранты Тюменской области Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения 5 глав основных выводов и приложений содержит 28 таблиц 16 рисунков и 2 приложения Содержание диссертации изложено на 126 страницах машинописного текста Список использованной литературы включает 164 наименования Ключевые слова: травяно-кустарничковый ярус, красный, надымский, доминирующий вид, экосистема влияние, положение, лесная экосистема, сорокин, москаленко, рациональный природопользование, трансформация вещество, достоверный увеличение, тундровый экосистема, мох, экологический мониторинг, представленный, рис, болотный, счёт, среда, благодарность, вып, северо-таёжный экосистема, западный сибирь, параметр, характеристика, нарушенный экосистема, процесс, лесной экосистема, организация, кустарничка, печать, антропогенный, обилие, торфяник, северо-таёжный, мониторинг, отлов, состав растительный, табла, различие достоверный, проективный, бурозубка, геокриологический, связанный, разы, данный, индекс, ненарушенный экосистема, влияние антропогенный, трансформация ландшафт, степень, геокриологический условие, строительство эксплуатация, самец, сообщество млекопитающее, лесной, компонент экосистема, территория, антропогенный изменение, диссертационный, разнообразие, сибирь, мнение, северный тайга, полёвка, видовой состав, комплексный экологический мониторинг, эксплуатация газопровод, таблица, нарушение, мат, введение, ландшафт, , самка, результат, антропогенный воздействие, компонент, достоверный различие, антропогенный трансформация, обитание, мохово-лишайниковый покров, растительность, показатель, влияние, экологический, энергия, сбор, строительство, состав, новосибирск, наука, темный полевка, проективный покрытие, гашев, размножение, красный полёвка, биологический, доминировать, изучение, задача, рубеж, доля, доминирование, тундровый, надземный, достоверный, растительный, млекопитающее, тайга, изменение, обусловленный, отмеченный, выявление, многолетнемёрзлый, снижение, сообщество, северный, результат нарушение, компонентный состав, млекопитающее район, большинство, воздействие, структура, фактор, использованный, полевка, январь, достоверный снижение, компонентный, биоразнообразие, кустарнички, трава, работа, газопровод, население, фитомасса, цель, связь, вывод, надземный фитомасса, тёмный, почва, красный полевка, тюменский, основа, покров, мохово-лишайниковый, растительный покров, экосистема, комплексный, ярус, район, благоприятный, видовой, итог, многолетнемёрзлый порода, укос, межд, средний бурозубка, рана, тундряна, фитоценоз, эксплуатация, анализ, травяно-кустарничковый, увеличение, ненарушенный, покрытие, тюменский область, проведение, уровень обилие, комплексный экологический, появление, трансформация, снижение доля, архангельск, порода, объем, надымский район, пущино, международный конференция, различие