0312 90 68 58
    info@topnews.kg
    Славим Человека Труда
     

    Апышев Муратбек: Занимайтесь тем, что делает вас счастливыми

    Герой рубрики – молодой и талантливый архитектор, человек, которому доверяют реализовать крупные и очень ответственные проекты. Апышев Муратбек - основатель архитектурно-дизайнерской студии ArtProject Он – типичный self-made man, проделавший путь от рядового архитектора до владельца собственной компании. История его личного успеха – это пример того, как человек из самой обычной семьи «эволюционным путем» сделал себя сам. Стремление преодолевать барьеры и смело идти к намеченной цели у него в крови.

    0 Читать далее
    Стильnews - Сериал
     

    Когда цветет сирень.Сериал (57 серия)

    Все имена и персонажи вымышлены, любое сходство следует считать случайным. Она улыбается нам с экранов телевизоров. Ее лицо сияет на обложках всех газет и журналов. Она лучшая модель – пример самой успешной женщины Кыргызстана. Но каков был путь на вершину успеха и славы?

    0 Читать далее

    Архив Новостей

    Новости - Научные статьи

    Сохранение и рациональное использование природных ресурсов кыргызстана – стационарная система мониторинг

    Сохранение и рациональное использование природных ресурсов кыргызстана – стационарная система мониторинг
    25 02 2015 10:47

    СОХРАНЕНИЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ КЫРГЫЗСТАНА – СТАЦИОНАРНАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА

    �м�

     

    Кулданбаев Нурбек Кудайбергенович,

    Директор Общественного фонда «Реласкоп»,

    Заместитель директора Общественного Объединения «Жаш-Муун»

     

     

     

     

     

     

    Для сохранения и рационального использования природных ресурсов страны предлагается мониторинг объектов окружающей среды на основе стационарных пробных площадок с фиксированными GPS-координатами. Маркировка природных объектов с помощью GPS-системы и металлических реперов позволит вести их долгосрочное наблюдение и изучение. Результаты таких исследований будут основой для проведения соответствующих практических мероприятий по их сохранению и эффективному использованию, а также явятся действенным инструментом при ведении переговоров с промышленными предприятиями, которые могут негативно влиять на состояние окружающей среды.

     

    ВВЕДЕНИЕ

    Стремительное развитие промышленности в XX веке поставило человечество перед новыми вызовами, с которыми оно до этого не сталкивалось вовсе или они не были столь масштабными, среди которых наиболее значимым и серьезным стало взаимоотношение человека и природы. Сейчас окружающая среда испытывает огромную нагрузку из-за многократного увеличения численности населения и объема мирового производства. Наиболее актуальными и обсуждаемыми экологическими проблемами на сегодня являются:

    • изменение климата Земли;
    • загрязнение воздушного бассейна и разрушение озонового слоя;
    • истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана;
    • загрязнение земель и разрушение почвенного покрова;
    • уменьшение лесных площадей и оскудение биологического разнообразия;
    • таяние ледников и др.

     

    Для изучения изменений, происходящих в окружающей среде, необходимо проведение мониторинга – системы повторных наблюдений за элементами природы в пространстве и во времени с определенными целями. При этом цель мониторинга – это не только пассивная констатация фактов, но и проведение экспериментов, моделирование процессов.

    Постоянный мониторинг состояния окружающей среды в Кыргызстане имеет особую значимость, так как местные горные экосистемы с множеством ледников, рек, озер и немногочисленными лесами очень чувствительны и уязвимы к стрессовым воздействиям. Высокогорные леса играют важную экологическую роль в Центральной Азии (ЦА):

    • аккумуляция и сохранение влаги;
    • регуляция водного режима;
    • образование и сохранение ледников;
    • защита от оползней, лавин и эрозии почвы;
    • сохранение биоразнообразия и др.

     

    Больше всего проблема загрязнения природы токсическими веществами в ЦА актуальна для Ферганской долины. С одной стороны, это один из самых густонаселенных регионов земли. С другой – долина активно осваивается и используется людьми на протяжении последнего столетия: добыча и переработка цветного металла, минеральных энергоресурсов, интенсивное ведение сельского хозяйства с применением большого количества искусственных удобрений, пестицидов и гербицидов. Именно это и привело к катастрофическому загрязнению долины и окружающей горной экосистемы различного рода химическими веществами.

    Однако на сегодня в Центральной Азии нет согласованной между странами региона системы мониторинга окружающей среды, а действующие имеют ряд существенных недостатков:

    • отсутствие стандартного набора методов оценки и анализа, учитываемых параметров и показателей;
    • отсутствие единого подхода по районированию исследуемых территорий и периодичности проведения наблюдений.

     

    В этой связи государственные службы региона, ответственные за охрану природы, испытывают трудности в управлении экологическими рисками и принятии адекватных мер.

    ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

    Цель – разработка и установка стационарной системы мониторинга окружающей среды на основе пробных площадок с фиксированными GPS-координатами для охраны и рационального использование природных ресурсов Кыргызстана.

    Задачи:

    1. установить систему постоянных пробных площадок с фиксированными GPS-координатами в горных лесах Ферганской долины;
    2. провести текущую оценку состояние лесов;
    3. изучить растительное биоразнообразие;
    4. оценить содержание тяжелых металлов в почве и древесной биомассе;
    5. проанализировать возможности и перспективы применения системы мониторинга окружающей среды на основе стационарных пробных площадок в Центрально-Азиатском регионе.

     

    ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ

    Проблемы изменения окружающей среды под воздействием промышленной деятельности человека стали очевидными и всемирными, затрагивающими все без исключения страны, поэтому их стали называть глобальными. Актуальность глобализации экологических проблем хорошо просматривается на примере постоянных и взаимных обвинений стран Центрально-Азиатского региона в загрязнении окружающей среды.

    Отсутствие единой государственной политики в Кыргызстане в области осуществления постоянного комплексного мониторинга окружающей среды является основной причиной экологических споров и проблем, периодически возникающих между различными промышленными предприятиями, правительством и обществом. Этому свидетельство ряд последних событий в республике: загрязнение и разрушение ледников золоторудной компанией Кумтор, незаконная вырубка ценных древесных пород в уникальном природном ущелье Жети-Огуз, ввоз радиоактивного угля на ТЭЦ г. Бишкек и т.д.

    На фоне истощения природных ресурсов, дефицита воды, таяния ледников, деградации пастбищ для Кыргызстана и региона, в целом, вопрос создания реально работающей системы мониторинга различных объектов окружающей среды является крайне актуальной и жизненно необходимой. Как было отмечено выше, леса Кыргызстана играют важную экологическую роль в Центральной Азии, при этом их площадь составляет всего 5,6% от территории страны. Поэтому чрезвычайно важно сохранить и приумножить это природное богатство региона, а для этого они должны быть под тщательным контролем и наблюдением. Установка единой мониторинговой системы на основе стационарных пробных площадок наблюдения с фиксированными GPS-координатами позволит решить этот вопрос.

     

    АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К РЕШЕНИЮ ДАННОЙ ПРОБЛЕМЫ И РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧ

    Единая система мониторинга состояния лесов успешно создана и работает вот уже на протяжении 35 лет в Европе, Канаде и США. Данная система была создана в рамках программы ICP-Forests и явилась ответом на экологическую проблему, с которой европейские страны столкнулись в 70-е годы прошлого столетия – интенсивное загрязнение воздуха промышленными отходами, выпадение кислотных дождей и, как следствие, разрушение и гибель растительного и животного мира.

    Основная цель Программы ICP-Forests – изучение влияния атмосферных загрязнителей на леса на основе комплексных исследований. Программа ставит следующие задачи:

    1. Получить знания о пространственной и временной изменчивости объекта исследования под влиянием негативных факторов на региональном, национальном и международном уровнях.
    2. Исследовать механизмы воздействия воздушных загрязнителей и других факторов повреждения на объекты природы.
    3. Оценить взаимодействие компонентов экосистем под влиянием загрязнителей воздуха и других повреждающих факторов.

     

    СИСТЕМА ДОКАЗАТЕЛЬСТВ И НАУЧНАЯ АРГУМЕНТАЦИЯ

    В Центральной Азии отдельные подходы и методы Программы ICP-Forests были использованы в рамках регионального проекта «Мониторинг земной окружающей среды и лесов Центральной Азии» (ТЕМР-СА, 2004-2010), где было установлено 70 плотов Уровня II в Кыргызстане, 20 участков – в Узбекистане и 10 – в Таджикистане.

    Работа мониторинговой системы на основе стационарных пробных площадок с фиксированными GPS-координатами, где были исследованы состояние леса, растительное биоразнообразие, химический состав почвы и древесной биомассы, далее будет рассмотрена на примере участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата.

    Принцип работы системы мониторинга на основе стационарных плотов

    Размещение всех видов стационарных пробных площадок – плотов – начинается с определения нижней горизонтальной линии макроплота (10х10 м) в градусах (рис. 1), для чего используется компас-клинометр для измерения вертикальных углов, наклона линии или плоскости, с помощью которого также устанавливается экспозиция склона. Всего используют три вида плотов:

    I. Пробная площадка 10х10 м – макроплот

    Эта пробная площадка размещается в центре плота 30х30 м (рис. 1), где далее устанавливаются 5 ботанических мезоплотов (1 м2). Для каждого мониторингового участка 10х10 м составляется карта-схема, где отмечаются: позиции плотов 1 м2, деревья, камни, пни, бревна и т.д. Дополнительно проводится общее описание местности, фиксируются следы внешних факторов повреждения, деятельности людей и т.п.

    Географическая координата нижнего левого угла макроплота фиксируется с помощью GPS-прибора (см. рис. 1, в Приложении 1 представлены GPS-координаты всех макроплотов участка Согот). Внутри макроплота выполняется описание всех видов растительности, собираются все соответствующие лесные, экологические, климатогеографические и других важные параметры.

    II. Пробная площадка 30х30 м – плот

    Этот плот используется для описания всех деревьев, произрастающих на данном участке. Оценка параметров состояния кроны деревьев и описание наблюдаемых повреждений производятся ежегодно. При этом для описания одного симптома (признака) используется набор параметров: положение на дереве (какая часть затронута), признак, спецификация, степень выраженности и давность возникновения. В процессе этой работы заполняются формы-ведомости, которые являются источниками первичных данных.Ð�мÑ�

    Рис. 1. Схема установки стационарной мониторинговой пробной площадки (плота) для проведения комплексных исследований объектов окружающей среды

     

    Для каждого изучаемого дерева при закладке плотов измеряется периметр ствола на «уровне груди» (130 см от комля (Комель – толстая часть ствола дерева непосредственно над корнем и корневищем, толстый «нижний» конец бревна или растения, корень волоса, рукоятка метлы, обвязанная часть пучка прутьев или веток, веника (источник: Википедия).)), где ставятся метка (диаметром 20 мм) и его номер яркой водостойкой краской. Правильное расположение метки является важным условием, особенно при планировании и осуществлении долгосрочного мониторинга.

    Пространственные координаты всех живых деревьев на плоту с диаметром ствола 50 мм и более записываются с целью оценки возможных изменений их расположения или, вообще, вырубки, а также влияния на них различных факторов окружающей среды. Определение координат деревьев идет с нижнего левого угла плота (х, у). Все расчеты внутри плотов ведутся слева направо и снизу вверх.

    Десять плотов размещаются на выбранном участке с таким учетом, чтобы представить всю разновидность окружающей среды вдоль важных экологических градиентов (изменений): по склону, условиям питания, свету, топографии, влажности почвы и т.д. В четыре угла каждого плота вбиваются алюминиевые трубки длиной 10–15 см и диаметром отверстия 1 см, которые являются маркерами-реперами. Дополнительно во все четыре угла плота вбиваются деревянные колья длиной 1,5 м и диаметром 10 см, вершина которых окрашивается водостойкой яркой краской. Для мечения могут также использоваться видимые цветные пластиковые палочки длиной 30–50 см.

    Цель всех этих мероприятий – маркировка и фиксация местоположения пробной площадки для ведения долгосрочного мониторинга. Наличие алюминиевых реперов позволяет с высокой точностью установить место пробной площадки с помощью металлодетектора по истечении длительного времени.

    III. Пробная площадка 1 м2 – мезоплот

    �м�

    Всего внутри каждого макроплота 10х10 м размещаются 5 мезоплотов площадью 1 м2, при этом их координаты (xy) определяются методом случайной выборки (20 из 100 возможных вариантов). Например, при установке мезоплота №1 выпала пара цифр 1, 1 (см. рис. 1) – это и есть координата данной площадки (как в игре «Морской бой»), таким образом, нижний левый угол мезоплота будет в позиции х=1 м и у=1 м. На эту координату ставится ботаническая рамка 1 м2 (см. фото. 1) для проведения экологического и геоботанического описания, отбора проб почвы и других полевых исследований. При установке мезоплотов имеет принципиальное значение, чтобы границы двух соседних мезоплотов не соприкасались (и по горизонтали, и по вертикали), минимальное расстояние между ними должно быть 1 м (красная стрелка на фото 1).

     

    Одним из важных условий выбора места при установке мезоплотов является отсутствие видимых следов внешнего воздействия, в первую очередь антропогенного характера.

    Координаты мезоплотов должны отклоняться в следующих случаях:

    а)      углы или стороны 2-х соседних площадок совмещаются;

    б)      внутри мезоплота размещается дерево или кустарник;

    в)      есть существенные физические повреждения внутри мезоплота: отсутствие почвенного покрова, обширные тропы, следы, раскопки и т.п.;

    г)      наличии разрушений природного характера внутри мезоплота: оползни, камнепады и др.;

    д)      более 20% площади мезоплота покрывают камни;

    е)      наличии внутри мезоплота природных объектов высотой 25 см и более.

     

    При отклонении неподходящей координаты для мезоплота выбирается новая позиция.

    Результаты мониторинга объектов окружающей среды на примере участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата

    А. Общее описание экологии леса и типов почв

    Мониторинговые плоты участка Согот были установлены в едином широком водном бассейне орехоплодового леса на площади в 10–15 га, который получил развитие на глубоких лёссовых осадочных горных породах. В узких частях лощины небольшими ручьями «прорезаны» отложения, и в этих местах на поверхность выходят красные песчаники. Пробные площадки 30х30 м были размещены на неглубоких лёссовых отложениях, и выветренные красные камни легко достигались при отборе проб грунта.

    Практически все почвенные профили были глубокими и хорошо развитыми. Характерной чертой данной местности был довольно развитый органический слой. Вторичный известняк очень часто определялся в нижней части почвенного профиля, указывая на тип почвы, который может классифицироваться как Chernozems (чернозем). Однако для точного установления данного типа почвы необходимы специальные исследования и лабораторное оборудование.

    В связи с тем, что местным жителям на данной участке разрешено вести выпас скота, сенокос и другую фермерскую деятельность, повсеместно наблюдаются следы активного присутствия человека и домашних животных. На макроплотах 1, 2 и 3, которые установлены в хорошо развитом ореховом лесу, отмечен интенсивный рост Urtica dioica (Крапивы двудомной). Крапива является хорошим индикатором процесса насыщения почвы биогенными элементами (эвтрофикации – от древнегреческого εὐτροφία – хорошее питание), в основном азотом и фосфором. Это растение хорошо развивается на почвах, где имеется избыток животных удобрений. Благодаря хорошим свойствам почвы орехоплодового леса, можно предположить, что она имеет высокую степень устойчивости против различных внешних вмешательств.

    В целом вся исследуемая территория имела хороший дренаж. Окружающая местность вокруг отдельных мониторинговых площадок была довольно влажная, например, на поверхности плота №10 наблюдалось повсеместное просачивание воды. Вблизи небольших водных потоков (ручейков) были определены такие типы почв, как: Umbrisols (темные гумусовые почвы), Cambisols (светло-коричневые почвы с начальным формированием почвенного профиля), Regosols (слаборазвитые минеральные почвы). Высотное размещение плотов варьировало от 1521 до 1749 м над. ур. м. [Økland T. et al., 2011].

    Орехоплодовый лес, где были установлены мониторинговые площадки, отличался по степени развития и составу. Первые три плота были размещены в хорошо развитом открытом лесу. Остальные плоты находились в зоне с менее развитыми орешниками и другими видами деревьев и кустарников.

    На каждый мезоплот было отобрано различное количество образцов почвы в зависимости от числа ее горизонтов, которое варьировало от двух до четырех. В отдельных случаях гумусовый слой присутствовал в таком объеме, что отобрать пробу не представлялось возможным. В хорошо развитом ореховом лесу почва имела А- и В-горизонты, и эти пробы были отобраны. В некоторых плотах, расположенных вблизи ручьев, можно было достичь С-горизонта, в отдельных случаях В-горизонт не был развит: был только А-С-профиль.

    Почвенная текстура исследуемой местности варьировала от ила до глины. Текстура почвы в слоях В и С очень часто была более глинистой, поэтому было трудно бурить сухую почву при отборе проб. Характеристики макроплотам участка Согот:

    Плоты №1, 2, 3: почвенные профили хорошо развиты в лёссе.

    Плоты №4, 5: пробные площадки расположены во влажной среде вблизи ручья. Профили развиты в лёссе. Вторичный известняк присутствовал в пробах В- и С-горизонтов плота №4.

    Плоты №6, 7, 8, 9, 10: профили развиты в лёссе, который покрывает выветривающийся красный песчаник и камни.

    Плот №7: характеристики почв пробных площадок сильно варьируют. Отмечается повсеместное вытаптывание территории крупным рогатым скотом, что ведет к потере верхнего слоя почвы, вплоть до глубины подпочвы красных песчаников.

    Плот №10: пробная площадка установлена на старом оползне. Небольшой ручей ранее «прорезал» себе путь через лёссовые отложения. Фильтрационные потоки ручья являются причиной нестабильности почвы и ее характеристик. По этой же причине, вероятно, ранее произошел земляной оползень. Местность влажная, и на её поверхности везде видны следы просачивания воды.

    Влажность почвы для всего мониторингового участка Согот составила в среднем 25%, ее водородный показатель – 7 ед. рН и несколько выше: обычно уровень рН подпочвы имеет немного высокое значение. Содержание общего углерода составляло 2% для А-горизонтов почв. В целом условия для орехоплодового леса можно характеризовать как условно оптимальные. Гидрологические характеристики различаются для разных плотов, глубина А- и В-горизонтов почвы в лёссе небольшая. В связи с интенсивным использованием территории леса местным населением можно предположить, что данная экосистема является уязвимой. Наличие большого количества других видов деревьев и кустарников на макроплотах №4 – 10 являются причиной их нелегальной вырубки, что может иметь негативные последствия на экосистему леса в целом [Økland T., et al., 2011].

    Мониторинговые плоты в местности Согот были установлены в 2005 г., при повторном посещении плотов в 2008 г., с целью сбора недостающих данных, были отмечены следы интенсивной вырубки древесной растительности на отдельных пробных площадках. Таким образом, установленная мониторинговая система позволяет наглядно отслеживать текущие изменения состояния лесных экосистем в результате антропогенного воздействия.


     

    Б. Химия почвы и древесной биомассы

    Группа тяжелых металлов I, II, III класса опасности по степени воздействия на организм человека, согласно ГОСТу 12.1.007-76 (табл. 1), была исследована в почве и древесной биомассе участка Согот, результаты анализов представлены в табл. 2.

     

    Таблица 1

    Классификация тяжелых металлов по степени опасности воздействия на человека

    Класс опасности

    Степень опасности

    Тяжелые металлы

    I

    Чрезвычайно опасные вещества

    ртуть

    II

    Высокоопасные вещества

    свинец, сурьма, мышьяк, кадмий, кобальт, стронций,

    III

    Умеренно опасные вещества

    барий, медь, никель, хром, цинк

     

    As (мышьяк)

    Средние уровни мышьяка для местности Согот составили: для гумусово–аккумулятивного слоя А – 12,9±0,4 мг/кг; для слоя В – 15,6±0,4 мг/кг и для слоя С – 11,8±0,6 мг/кг, против его транслокационной ПДК в 2 мг/кг. Отсюда видно, что эти величины были выше ПДКтр в 6-8 раз. Уровни содержания As в пробах листвы, отобранных в местности Согот, были значительно ниже ПДКтр и составили в среднем 0,3±0,03 мг/кг.

    Cu (медь)

    Средняя концентрация меди для А-горизонта почв, отобранных с территории орехоплодовых лесов участка Согот, составила 28,8±0,8 мг/кг, для переходного (В) горизонта – 30,0±0,7 мг/кг и для материнской породы (С) слоя – 21,5±1,2 мг/кг: эти показатели были в 6-8 раз больше ПДКтр меди (3,5 мг/кг). Что интересно, уровни меди в верхних слоях почвы были в 1,4 раза выше, чем в материнской породе (p<0,001). Содержание меди в пробах листвы было также высоким, относительно ПДКтр, и составило 14,0±1,6 мг/кг против 3,5 мг/кг.

    Ni (никель)

    Аналогично высокие уровни никеля были установлены в пробах почв местности Согот: 34,7±1,1 мг/кг, 42,9±1,2 мг/кг и 30,3±1,6 мг/кг, соответственно для А-, В- и С-горизонтов. Эти величины также превысили транслокационную ПДК никеля (6,7 мг/кг) от 4 до 6 раз, при этом содержание данного элемента в переходном слое было в 1,4 раза выше, чем в материнской породе (p<0,001). Уровень Ni в листве составил 5,7±0,6 мг/кг.

    Zn (цинк)

    В пробах почвы орехоплодового леса Согот установлены высокие значения содержания цинка, по сравнению с транслокационной ПДК (23 мг/кг), которые составили для А-горизонта 78,0±2,6 мг/кг, для В – 81,9±2,3 мг/кг и для С – 55,3±3,0 мг/кг, при этом превышение нормы было от 2,0 до 3,5 раза. Верхние слои почвы содержали цинк в 1,4 раза больше, чем в материнской породе (p<0,001). Уровень Zn был также высоким в пробах листвы и составил 33,9±3,0 мг/кг, превысив ПДКтр в 1,5 раза.

    Таблица 2

    Содержание тяжелых металлов в почве и древесной биомассе, отобранных на территории мониторингового участка Согот (орехоплодовый лес Арстанбап-Ата)

    �м�

     

     

     

     

    Примечания: *-p<0,001 (между А и С); 1. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве [Текст].-М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.–15 с.; 2. Средние мировые концентрации элементов в незагрязненных почвах (Allaway, 1968); 3. Кlоkе, А. (1980). Contents of As, Cd, Cr, Pb, Hg and Ni in Plants Grown on Contaminated Soil. Papers Presented to the Symposium on the Effects of Air-born Pollution on Vegetation, Bd. 109, H. 81, 192; 4. Taylor, S.R. (1964). Abundance of chemical elements in the continental crust; a new table. Geochimica et Cosmochimica Acta 28(8), 1273-1285; 5. Беспамятнов, Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде [Текст] /Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов.-Л.: Химия, 1985.-528 с.; 6. Инструктивное письмо «О выполнении работ по определению загрязнения почв» №02-10/51-2333 от 10.12.1990 [Текст].-М.: Госкомприрода СССР, 1990.-11 с.

    Pb (свинец)

    Относительно высокие уровни свинца определены в почве участка Согот по сравнению с величинами, установленными для земной коры (8 мг/кг) и средних мировых показателей (4,1 мг/кг), которые составили 14,8±0,3 мг/кг, 14,9±0,3 мг/кг и 11,5±0,5 мг/кг, соответственно для А-, В- и С-горизонтов почвы, при этом все эти значения находились в пределах ПДК. Однако уровень свинца в горизонтах А и В был в 1,3 раза больше, чем в слое С (p<0,001). Уровень Pb в пробах листвы был в пределах нормы – 5,5±1,0 мг/кг.

    Содержание остальных тяжелых металлов в почве было значительно ниже их ПДК. Сравнительный анализ концентраций тяжелых металлов в трех горизонтах почвы показал, что их значения для А- и В-слоев были практически на одном уровне и несколько выше, чем для С-слоя (t>1,96; p<0,001).

    Корреляционный анализ

    Корреляционной анализ содержания химических элементов в почве является одним из важных методов геохимических исследований [Naturvårdsverket, 1997]. Согласно L. M. Shuman (1979) и С. С. Позняку (2011), к основным носителям тяжелых металлов в незагрязненных почвах следует отнести оксиды железа, в которых может сосредоточиться, например, цинка до 25% от общего содержания металла в почве. В наших исследованиях содержание железа сильно коррелировало с таковым 16 изученных следовых элементов, то есть они вошли в один кластер: всего было установлено 26 сильных корреляций (табл. 3). Обычно Fe группируется с пограничными элементами. Такие пограничные элементы, как кобальт, никель, ванадий и хром, имели больше всего корреляционных взаимосвязей. Элементы типа В – Pb, Mo, Cd, As и типа А – Ba, Sr имели небольшое количество корреляционных взаимосвязей или эта связь была несильной.

     

    Таблица 3

    Группа элементов с сильной корреляционной связью (r>0,7) для участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата

    Элементы

    Число

    корреляций

    Коррелирующий

    элемент

    Коэффициент

    корреляции

    Pb

    2

    Zn

    0,706

    Mo

    0

    -

    -

    Cd

    2

    Zn

    0,749

    As

    0

    -

    -

    Cu

    3

    Zn

    0,930

    Co

    7

    Ni

    0,990

    Ni

    8

    Co

    0,990

    Zn

    3

    Cu

    0,930

    V

    7

    Co

    0,984

    Be

    2

    Y

    0,710

    Cr

    7

    Ni

    0,990

    Sc

    4

    V

    0,960

    Y

    6

    V

    0,964

    Zr

    6

    V

    0,888

    Примечание: корреляционная связь установлена для 16 следовых элементов в 120 пробах почвы; элементы отсортированы в порядке уменьшения их валентности – от В-типа вверху к А-типу внизу

     

    Как правило, большинство сильных взаимосвязей определяется с цинком. Однако в нашем случае такая корреляция с цинком отсутствовала, при этом концентрация данного элемента в верхних слоях была выше, чем в таковых нижних (табл. 1), что позволяют предположить об его антропогенной природе происхождения [Økland T. et al., 2011].

    Сравнительное изучение концентраций тяжелых металлов в горизонтах почвы А, В и С и древесной биомассе, а также корреляционный анализ различных групп элементов (группа Fe, Al, Sr и др.) позволяют заключить, что основная часть исследованных тяжелых металлов в изучаемой местности имеет природу от прилегающих материнских пород.

    В. Растительное биоразнообразие

    На рис. 2 представлены результаты анализа растительного биоразнообразия участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата. Всего для данной местности было установлено 35 видов различной флоры (см. Приложение 2, а). При этом пять из них относятся к эндемичным видам Центральной Азии и внесены в Красную книгу Кыргызской Республики: Rubus caesius, Acer turkestanicum, Crataegus songorica, Malus sieversiana и Prunus sogdiana.

    На участке Согот доминирует ореховое дерево Juglans regia, наряду с которым встречаются такие древесные виды, как Malus sieversiana, Prunus sogdiana и Crataegus songorica. Кустарниковый пояс включал Berberis sphaerocarpa, Rosa beggeriana и Spireae lasiocarpa.

     

    �м�

     

    Рис. 2. Число видов сосудистых растений, установленных на участке Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата

    Из травянистых растений для местности Согот доминирующими являлись Bromopsis ramosa и Impatiens brachycentra, хотя для некоторых макроплотов таковым был вид Galium aparina. Другими представителями травянистой флоры для изучаемой местности были: Conioselinum tataricum, Geranium collinum, Geum urbanum, Lamium album, Phlomoides speciosa, Urtica urens, Urtica dioica, Vicia cracca, Galium aparina и Ligularia thompsonii (см. Приложение 2 б).

     

    ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ:

    1.Территория участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата по степени антропогенной нагрузки является угнетенной, что подтверждается такими индикаторами, как: следы вырубки и перемещения деревьев; сбора ореха; выпаса скота; рост растений-индикаторов содержания азота в почве (Крапива двудомная – Urtica dioica); эрозии и транспорта почвы и др.

    2.По суммарному загрязнению почвы тяжелыми металлами территория участка Согот относится к умеренно опасной. Основной вклад в загрязнение почвы данной местности идет от элементов мышьяка, никеля, меди, цинка и свинца. Средние уровни As и Cu в пробах почв участка Согот превышали их транслокационные ПДК в 6-8 раз; Ni – в 4-6 раз; Zn – в 2-3,5 раза. Средние концентрации Cu и Zn в пробах древесной биомассы орехоплодового леса участка Согот были в 4 и 1,5 раза больше, соответственно их транслокационных ПДК. Содержание Cu, Ni, Zn и Pb было в 1,3-1,4 раза выше в верхних горизонтах почвы участка Согот, чем в материнской породе.

    3.Отсутствие сильной корреляции содержания отдельных элементов с железом и алюминием в почве участка Согот и их высокие уровни в верхних слоях почвы, чем в материнской породе, может быть следствием антропогенного химического загрязнения.

    4.Почвы, отобранные с территории орехоплодового леса участка Согот, согласно Международной базе данных почвенных ресурсов (WRB, 2006), относятся к следующим типам: Chernozems – в местах хорошо развитого орехового леса; Umbrisols – в районе менее развитых орехоплодовых лесов и местами – Chernozems и Regosols.

    5.Флора участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата является довольно богатой, где доминируют древесные и кустарниковые виды, которые угнетают травянистые растения. Общее количество видов сосудистых растений на момент проведения исследований составило 35 наименований.

     

    Перспективы развития в Центрально-Азиатском регионе от внедрения и применения системы мониторинга на основе постоянных пробных площадок

     

    Внедрение единой стандартной мониторинговой системы окружающей среды в Центральной Азии позволит:

    1.Вести системное комплексное наблюдение за объектами природы с планированием и разработкой адекватных мероприятий по снижению рисков.

    2.Вести конструктивный диалог на основе фактического научно доказанного материала с лицами, принимающими решения.

    3.Вовлекать на регулярной основе в природоохранные мероприятия госслужащих и местных жителей, в том числе школьников, студентов, с целью повышения их уровня знаний и ответственности за природу.

    4.Развивать диалог и сотрудничество в регионе в области охраны окружающей среды и здоровья населения, управления чрезвычайными ситуациями.

    5.Развивать и укреплять региональное, международное сотрудничество в сфере охраны окружающей среды и здоровья населения, а также в области науки и образования.

    6.Выполнять обязательства, принятые странами региона в рамках различных экологических конвенций, деклараций и договоров.

     

    Пример: в Приложении 3 показан образец маркировки GPS-координат границ ледника для ведения долгосрочного мониторинга, который может включать не только исследование его геометрических параметров (площадь, объем, длина), но также анализ его химического состава, запыленности и т.д.

    Наблюдение за объектами окружающей среды на основе стационарных пробных площадок позволит вести конструктивную дискуссию представителей государственных органов, ответственных за охрану природы, с официальными лицами индустриальных предприятий (в первую очередь металлургических), чья промышленная деятельность может негативно влиять на эти объекты.

     

    ПРИЛОЖЕНИЯ:

    Приложение 1

    GPS-координаты макроплотов (10х10 м), установленных в орехоплодовом лесу Арстанбап-Ата, участок Согот (Кыргызстан)

    Условное обозначение пробных площадок

    Высота,

    м над ур. м.

    Северная

    широта

    Восточная

    долгота

    СОГ 1

    1709

    41°19.988¢

    073°01.722¢

    СОГ 2

    1744

    41°19.947¢

    073°01.802¢

    СОГ 3

    1731

    41°20.189¢

    073°01.457¢

    СОГ 4

    1566

    41°20.428¢

    073°02.532¢

    СОГ 5

    1584

    41°20.410¢

    073°02.558¢

    СОГ 6

    1558

    41°20.417¢

    073°02.713¢

    СОГ 7

    1561

    41°20.411¢

    073°02.742¢

    СОГ 8

    1558

    41°20.430¢

    073°02.777¢

    СОГ 9

    1521

    41°20.762¢

    073°02.762¢

    СОГ 10

    1561

    41°20.499¢

    073°02.470¢


     

     

    Приложение 2 а

    Число видов сосудистых растений участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата

    макроплота

    Деревья

    Кустарники

    Травы

    Злаки

    Общее число видов

    сосудистых растений

    1.       

    1

    0

    5

    1

    11

    2.       

    0

    0

    5

    2

    13

    3.       

    2

    0

    10

    2

    18

    4.       

    2

    1

    7

    2

    14

    5.       

    1

    1

    4

    2

    14

    6.       

    1

    0

    6

    2

    15

    7.       

    0

    0

    3

    2

    16

    8.       

    0

    0

    6

    2

    14

    9.       

    3

    1

    7

    2

    20

    10.   

    2

    1

    5

    2

    18

    ВСЕГО:

    5

    2

    16

    2

    35


    Приложение 2 б

    Наименование растений участка Согот орехоплодового леса Арстанбап-Ата

    Латинское название

    видов растений

    Кыргызское название

    видов растений

    Русское название

    видов растений

    1.      Acer turkestanicum

    Түркстан зараны

    Клен туркестанский

    2.      Aegopodium tadshicorum

    Тажик элик балтырканы

    Сныть таджикская

    3.      Arctium tomentosum

    Тажик элик балтырканы

    Лопух войлочный

    4.      Artemisia vulgaris

    Кадимки шыбак

    Полынь обыкновенная

    5.      Bromus ramosus

    Бутактанган түбү бош

    Костер ветвистый

    6.      Conioselinum tataricum

    Татар гирчовниги

    Гирчовник татарский

    7.      Crataegus sogdiana

    Согдия долоносу

    Боярышник согдийский

    8.      Crataegus songorica

    Жунгар долоносу

    Боярышник джунгарский

    9.      Galium aparina

    Жабышчак галиуму

    Подмаренник цепкий

    10.  Geranium collinum

    Шалбаа каз таманы

    Герань холмовая

    11.  Geranium rectum

    Түз каз таманы

    Герань прямая

    12.  Geum urbanum

    Шаар геуму

    Гравилат городской

    13.  Impatiens brachycentra

    Кыска текөөрлүү кына

    Недотрога короткошпорцевая

    14.  Lamium album

    Ак дүлөй чалкан

    Яснотка белая

    15.  Ligularia thompsonii

    Томсон кой жалбырагы

    Бузульник Томпсона

    16.  Malus sieversiana

    Сиверс алмасы

    Яблоня Сиверса

    17.  Melandrium fedtschencoanum

    Федченко дремасы

    Дрема Федченко

    18.  Milium effusum

    Барпагай бор

    Бор развесистый

    19.  Phlomis speciosa

    Кооз шимүүрчөк

    Фломоидес красивый

    20.  Poa pratensis

    Шалбаа жылганы

    Мятлик луговой

    21.  Prunus sogdiana

    Согдия алчасы

    Слива согдийская

    22.  Rosa beggeriana

    Беггер ит муруну

    Роза Беггера

    23.  Rubus caesius

    Көгүлтүр кара бүлдүркөн

    Ежевика сизая

    24.  Urtica urens

    Чагычуу чалкан

    Крапива жгучая

    25.  Vicia cracca

    Жапайы жер буурчак

    Вика мышиная

     

    Приложение 3

    Пример установки пробных площадок на леднике для контроля его площади, объема, химического состава и других параметров с целью долгосрочного мониторинга

    �м�

    Комментарии

    Комментарий не существует

    Написать Комментарий

    Ваша эл. почта не будет опубликована. Обязательные поля *