Романенко Основы гидроэкологии. Р69 Основы гидроэкологии Учебн для студентов высших учебных заведений. К генеза, 2004. 664 с 1
 Скачать 7.62 Mb.
|
|
Характеристика открытых причерноморских лиманов Лиман Днестровский Длина, 63,0 42,5 Ширина, км маль- ная 15,0 12,0 минимальная Глубинам средняя мак- маль- ная 12,0 Общая площадь Объем воды м 4100 673-733 Поскольку морская вода в открытых лиманах смешана с пресной водой материкового стока, то и сообщества гидробионтов представляют собой объединение видов, поступающих сюда из моря и с речным стоком. Адаптация гидробионтов к таким условиям среды зависит от их осморегуляторных возможностей выживать как в соленых, таки в пресных водах. Поэтому среди представителей флоры и фауны лиманов преобладают эврибионтные организмы. Их видовое разнообразие довольно ограничено, хотя открытые лиманы в целом являются высокопродуктивными водоемами. Это связано стем, что в открытых лиманах более высокий уровень биогенных и органических веществ, поступающих с речным стоком и морской водой. Кроме того, вовремя нагона морской воды в экосистему лиманов вносится дополнительная энергия. Все это создает предпосылки для высокой биологической продуктивности таких экосистем. На стыке пресных и соленых вод обнаруживается так называемый краевой эффект биопродуктивности, характеризующийся возрастанием разнообразия и численности видов в переходной зоне (экотоны), где экологические условия более разнообразны. Соответственно условиям среды в открытых лиманах развиваются три группы гидробионтов пресноводные, морские и эндемичные (то есть приуроченные к специфическим условиям лимана. В свя- 489 Основы гидроэкологии зи с особенностями колебаний абиотических факторов среды экосистемы открытых лиманов постоянно находятся в состоянии динамичного равновесия. Такой режим положительно влияет на формирование биопродуктивности. Вследствие поступления морских и речных вод в открытых лиманах более высокая амплитуда колебаний уровня воды и ее общий водообмен. Благодаря этому лиманы хорошо промываются, а в процессах самоочищения более эффективно функционируют заросли высших водных растений, интенсивно развивающиеся в прибрежных зонах лиман - наибольший в Причерноморье. Его функционирование зависит от гидрологического режима низовья Днепра, поступления пресных вод из Южного Бугаи проникновения соленых морских вод из Черного моря. Низовье Днепра и лиман - это два разнотипных в морфофункциональном отношении участка Днепровско-Бугской устьевой области (рис Низовье Днепра включает развитую дельту, многочисленные пойменные водоемы, устья рек Ингулец и Южный Буг. Общая площадь этой области 492 км, а протяжность от плотины Ка- ховской ГЭС по направлению к морю — 132 км. Собственно лиман занимает площадь 962 км и имеет длину км. Он включает два отрога — Днепровский (55 км) и Бугский км. Лиман отделен от Черного моря Кинбурнской косой, а во- Северокрымский канал Схема низовья Днепра и Днепровско-Бугского лимана Раздел VI. Моря и внутренние воды дообмен с морем осуществляется через Кинбурнский пролив (шириной около 4 км и глубиной м. Через лиман проходят два судоходных канала глубиной 10 м — в направлении г. Николаева им- кг. Херсону. Экосистема лимана характеризуется хорошо развитой высшей водной растительностью которая образует уникальные по своей красоте ландшафты. Всего насчитывается 26 видов высших водных растений, среди которых преобладают камыш, куга озерная, рогоз узколистный. На них приходится до 20 % зарослей. В лимане хорошо развита погруженная растительность, занимающая до 30 % общей площади зарослей Особенностью распространения высшей водной растительности в Днепровско-Бугском лимане является постепенное уменьшение ее видового разнообразия и биомассы по направлению к морю с повышением минерализации воды. Так, по сравнению с восточной частью лимана, расположенной ближе к Днепру, в его западной части количество видов сократилось с 26 до 7, а в приморской зоне значительные площади мелководий почти полностью лишены высшей водной растительности. Встречаются лишь небольшие куртины и одиночные растения рдеста гребенчатого (Potamogeton pectinatus), рупии спиральной (Ruppia spiralis), цанникелии большой) и взморника морского (Zostera Высшая водная растительность в лиманах играет чрезвычайно важную роль биофильтра, который задерживает и аккумулирует загрязняющие вещества, поступающие с площади водосбора. Кроме того, она утилизирует биогенные и органические вещества, внося существенный вклад в процессы самоочищения водоемов. Формирование фитопланктона и его распределение в разных зонах лимана происходит под влиянием изменения солености воды. В планктоне Днепровско-Бугского лимана выявлено около видов водорослей, среди которых зеленые (263 вида, диатомовые, синезеленые (111), динофитовые (50), криптофито- вые (7), эвгленовые (55), желтозеленые (14). Диатомовые водоросли представлены преимущественно (72 %) морскими и солонова- товодно-морскими видами. Среди динофитовых водорослей такие виды составляют около 86 %. В тоже время зеленые и синезеле- ные представлены в основном (84 %) пресноводными формами. Значительное видовое разнообразие морских форм фитопланктона в лимане связано с проникновением планктонных видов с морской водой вовремя ее нагона из северо-западной части Черного моря. В фитомикробентосе Днепровско-Бугского лимана выявлено более 600 видов водорослей (синезеленые, динофитовые, криптофитовые, эвгленовые, зеленые, золотистые, желтозеле- ные, диатомовые, бурые, красные. Наибольшее их разнообразие (более 400 видов) обнаруживается в восточной части. В централь Основы гидроэкологии ной части лимана оно уменьшается (около 300), а в западных, расположенных ближе к морю, еще снижается (менее 200 видов). Среди них доминируют галофильные, морские и солоноватовод- ные формы. Зоопланктон наиболее богат в центральной части, он обедняется по направлению к морю. Так, в центральных частях лимана насчитывается около таксонов, среди которых пресноводные и солоноватоводные виды составляют 72 %, эвригалинные - 22 %, а морские 6 %. Среди них 25 видов коловраток, 21 - веслоногих — ветвистоусых рачков. В расположенных ближе к морю частях лимана зоопланктон значительно беднее, а его численность и биомасса невысокие. Преобладают эвригалинные и морские виды, среди которых до 10 видов коловраток, 13 - веслоногих, 1 - вет- вистоусых ракообразных и 4 вида других беспозвоночных. Наряду с изменением видового разнообразия наблюдается тенденция к возрастанию численности и биомассы зоопланктона по мере отдаления от зоны влияния морских в лимане представлен также морскими, соло- новатоводными и пресноводными видами. Среди них больше всего пресноводных (39,4 %) и солоноватоводных (40,7 %) форма морских - всего 19,9 %. В целом в лимане насчитывается около бентосных видов, в том числе олигохет 72, моллюсков - 50, амфипод - 30, полихет - 13, кумовых - 1 1 , мизид - Пресноводные виды в основном сосредоточены в центральной и восточной частях лимана, а солоноватоводные и морские в западной. Следует подчеркнуть, что с уменьшением речного стока заметно возрастает поступление в лиман соленых морских вода вместе с этим уменьшается видовое разнообразие пресноводных бентосных организмов. Ихтиофауна лимана включает 81 вид рыб — постоянно обитающих и таких, которые временно заходят из Черного моря. Больше всего пресноводных видов (39), среди которых — основные представители ихтиофауны низовья Днепра и Южного Буга. Морских и солоноватоводных рыб соответственно 17 и 12 видов. Кроме того, известно 8 видов разноводных рыб и 5 — проходных. Особенностью ихтиофауны Днепровско-Бугского лимана является то, что морские рыбы заходят в него только летом для нагула. Сохранение равновесного состояния экосистемы Днепровско- Бугского лимана возможно лишь при условии попусков воды из Каховского водохранилища Вторым по величине в северо-западной части Черного моря является Днестровский лиман. Его площадь — около 360 км, и вместе с дельтой Днестра он образует единую экосистему, отделенную от моря песчаной Каролино-Бугазской косой (рис. 135). Водообмен с морем осуществляется через довольно глубокий Раздел VI. Моря и внутренние воды. Днестр S3 БЕЛГОРОД-ДНЕСТРОВСКИЙ гирло 135. Схема устьевого участка Днестра и Днестровского лиманами широкий (280 м) пролив — Цареградское устье. За исключением устья, на большей части акватории лимана глубина не превышает 2,0 м. Поэтому от Цареградского устья дог. Белгород- Днестровского создан судоходный канал глубиной 6—8 м. По морфометрическим и гидрологическим характеристикам лиман условно делится натри части северо-западную, расположенную ближе к устью Днестра, среднюю и приморскую южную. Северо-западная часть лимана более мелководная, в ней аккумулируется наибольшее количество твердых веществ стока. Значительная ее площадь покрыта зарослями высших водных растений. Из-за небольшой глубины донные отложения вовремя ветрового волнообразования легко взмучиваются, что и определяет высокую мутность воды. Для водного режима лимана характерны периодические нагоны и сгоны морских и пресных вод. От взаимодействия пресных и соленых черноморских вод зависит минерализация. Средняя минерализация воды в северо-западной части составляет 570 мг/дм 3 , в центральной - а в приморской - 493 Основы гидроэкологии 3320 мг/дм 3 . Вовремя нагона морской воды минерализация может возрастать на большей части акватории. В период весенних наводнений или паводков, когда возрастает поступление пресных вод в низовья Днестра, лиман в значительной степени опресняется. В зависимости от преобладания пресных днестровских или соленых черноморских вод изменяется не только минерализация, но и ионный состав вод — от гидрокарбонатно-кальциевого (преобладание речного стока) к сульфатно-магниевому и хлоридно-нат- риевому классу. Особенности гидрохимического режима лимана обусловливают и распространение разных экологических групп гидробионтов. В составе фитопланктона насчитывается более 300 видов и подвидов водорослей, в том числе диатомовые, зеленые, синезеленые, желтозеленые, золотистые, динофитовые и эвгленовые. Наибольшим видовым разнообразием отличаются диатомовые водоросли, среди которых имеются представители таких родов, как Melosira, По количеству видов второе место занимают зеленые водоросли (Chlamydomonas reinhardii, Carteria globosa, Actinastrum sp. и другие. Развитие сипезеленых водорослей в лимане ограничивается высокой мутностью воды. В составе зоопланктона преобладают ракообразные, в частности веслоногие рачки и Heterocope Наиболее богат в таксономическом отношении зоопланктон севе- ро-западной части лимана, где минерализация воды наименьшая. Его средняя биомасса составляет около 30 гм. Для средней части характерно преобладание эвригалинных форм. В более соленой южной части доминируют веслоногие ракообразные, в частности рачок акартия (Acartia clausi). Вовремя весеннего паводка, когда вода южной части лимана распресняется, отмечается большее развитие пресноводных и солоноватоводных форм веслоногих ракообразных и коловраток. Приуменьшении пресноводного стока, что бывает в летнюю межень, когда возрастает минерализация воды, приобретают большее развитие солоноватоводные и морские формы коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных. Значительно увеличивается численность и биомасса личинок морских червей моллюсков и раков. В Днестровском лимане довольно разнообразный и богатый в количественном отношении В его составе — свыше видов донных беспозвоночных, среди которых преобладают ракообразные (гаммариды, кумовые, корофииды, мизиды, усоногие, десятиногие раки, значительное количество олигохет, нематод и хирономид. Основную биомассу бентоса образуют моллюски, олигохеты и личинки хирономид. В более соленой приморской части преобладают полихеты, усоногие морские раки баланусы и креветки Раздел VI. Моря и внутренние воды Естественные условия Днестровского лимана благоприятны для развития богатой ихтиофауны Большие площади нерестилищ, наличие значительной биомассы планктонных и бентосных кормовых организмов обусловливают высокую рыбопродуктивность его экосистемы. Так, потенциальная рыбопродуктивность, рассчитанная по биомассе кормовых организмов наиболее опресненной северо-западной части лимана, оценивается для рыб-зоо- планктофагов в 60 кг/га. Для рыб-моллюскоедов она еще больше кг/га. После зарегулирования Днестра и уменьшения пресноводного стока, а также площадей нерестилищ, реальная рыбопродуктивность не превышает 23 кг/га. В составе ихтиофауны низовья Днестра и Днестровского лимана известно около 85 видов рыб. Среди них преобладают пресноводные формы, в том числе такие объекты промышленного рыболовства, как лещ, сазан, судак, серебряный карась, чехонь, тарань, густера, щука. В низовье Днестра заходит на нерест черноморско-азовская сельдь. Сюда вселены дальневосточные растительноядные рыбы (белый и пестрый толстолобы, белый амур, полосатый американский окунь. Использование больших объемов днестровской воды в разных областях народного хозяйства Украины и Молдовы обусловило уменьшение пресноводного стока и постепенную засоленность все большей части акватории лимана. За последние годы XX в. приток соленой воды в лиман настолько увеличился, что в отдельные сезоны минерализация в северо-западной части достигала 2 о и более. Это стало причиной деградации плавневых зарослей, уменьшения площадей нерестилищ фитофильных рыб и резкого снижения рыбопродуктивности. Для сохранения этой уникальной экосистемы с особой остротой стоит вопрос о внедрении обязательных санитарно-экологических и рыбохозяйственных попус- ков воды из водорегулирующего Днестровского водохранилища. Березанский лиман имеет площадь около 60 км, глубину 3,2 м (наибольшая глубинам. Минерализация воды в этом лимане несколько повышена (средняя - 8,3 о) вследствие его открытой связи с Черным морем и небольшого пресноводного стока реки Бе- резань, впадающей в него. Фауна лимана отличается значительным видовым многообразием эвригалинных, солоноватоводных и морских организмов, среди которых встречаются реликтовые каспийские виды. В составе ихтиофауны насчитывается 31 вид рыб, в том числе такие ценные, как судак, сазан, серебряный карась, лещ, тарань, окунь Основы гидроэкологии 27.2. Экосистемы закрытых лиманов В тех случаях, когда сток реки в лиман снижается или приостанавливается вследствие пересыхания, заиления или изменения направления течения, нижняя часть долины открытого лимана, имевшей связь с морем, постепенно перекрывается пересыпью, утрачивается связь с морем, и лиман становится закрытым. К этому типу относятся Тилигульский и лиманы. В Дунайско-Днестровском междуречье находятся лиманы Алибей, Будацкий, Бурнас, Шаганы (табл. Таблица 25. Характеристика закрытых лиманов Дунайско- Днестровского междуречья Лиман Алибей Шаганы Будацкий Бурнас Площадь, 72,0 70,0 30,0 Максимальная глубинам Объем воды, млн м 73,0 84,0 30,0 Эти лиманы отделены от моря узкой пересыпью, которая вовремя шторма размывается и тогда морская вода заполняет большую часть их акватории. Между собой они соединяются (за исключением Будацкого) широкими проливами. К ним поступает достаточно минерализованная вода (4-5 со стоком очень маленьких рек Алкалия и В летнюю межень, когда резко сокращается приток пресных води возрастает испарение воды, ее минерализация превышает соленость воды в море. Дно лиманов покрыто илом и раковинами отмерших моллюсков. В отличие от остальных, Будацкий лиман соединяется с Днестровским лиманом многочисленными неширокими ериками, а от моря отделен песчаной косой. В закрытых лиманах внешний водообмен, связанный с поступлением морских и речных вод, не играет такой важной роли в функционировании их экосистем, как в открытых. Закрытые лиманы Северо-Западного Причерноморья характеризуются очень слабым внешним водообменом и изменением водных масс (табл. Таблица 26. Показатели внешнего водообмена закрытых лиманов Лиман Тилигульский Куяльницкий Коэффициент водо- обмена (разв год 0,18 Период водообмена (лет) 3,85 5,49 4 9 6 Раздел VI. Моря и внутренние воды Как видно из приведенных в таблице 26 данных, один цикл во- дообмена в закрытых лиманах происходит на протяжении лет. Для сравнения отметим, что в открытом лимане он происходит до 20 разв год. В закрытых лиманах динамика водных масс определяется, в основном, ветровым напряжением, колебаниями температуры воды и т. д. Куяльницкий и Хаджибейский лиманы отделены от Черного моря пересыпью шириной до 3 км и полностью утратили с ним связь. Тилигульский лиман соединяется с Черным морем неглубоким искусственно созданным каналом и имеет очень слабый во- дообмен с морем. Поэтому приток вод в указанные лиманы происходит в основном вследствие поверхностного стока и атмосферных осадков и составляет от 18 до 50 % их общего объема. Приблизительно такое же количество воды испаряется и ин- фильтруется. В связи с таким балансом приходной и расходной частей решающую роль в определении экологического состояния закрытых лиманов играют внутриводоемные гидродинамические процессы. К ним относятся прежде всего разные виды течений, благодаря которым обеспечивается перенос водных масс между отдельными участками лиманов, транспорт растворенных газов, взвешенных веществ, гидробионтов. Важная роль в функционировании экосистем закрытых лиманов принадлежит массообмену между отдельными слоями воды. Благодаря этому равномерно перемешивается вода на разных глубинах, уменьшаются площади застойных зон. Биота закрытых лиманов значительно беднее, чем открытых. В лимане соленость воды достигает на отдельных участках 70-105 о (средняя 87 Фактически такая вода представляет собой рапу, похожую по химическому составу на раствор хлоридно-натриевых солей. К таким условиям приспосабливаются лишь отдельные гипергалинные организмы. Среди фитопланктона встречаются более стойкие к таким условиям диатомовые водоросли, а из зеленых - Dunaliella salina. Нитчатые водоросли представлены кладофорой из ракообразных адаптировался рачок артемия соляная (Artemia Минерализация воды в лимане колеблется в пределах 6—14 Такой относительно невысокий уровень солености воды связан сего периодическим промыванием. Минерализация воды определяет видовой состав растительных и животных организмов. В фитопланктоне есть морские, солоноватоводные и пресноводные формы. В зоопланктоне преобладают морские формы, в частности гидромедузы, сцифомедузы, личинки полихет, усоногие раки, солоноватоводные коловратки, моллюски. Всего насчитывается 34 вида планктонных и 24 наиболее эврибионтных вида донных беспозвоночных. В зообентосе встречаются морские Основы гидроэкологии черви - нереиды, средиземноморские моллюски и другие беспозвоночные. Видовой состав промыслово ценных бентосных организмов на протяжении последних лет существенно изменился. Так, массовые поселения моллюсков мидии и кардиума сменились биоценозами морского желудя и митиластера, акре- ветка балтийская (травяная) - более мелкой креветкой обыкновенной. Такие изменения произошли в результате естественных процессов развития гидробиоценозов лимана. Они могут нарушаться при вмешательстве человека в эти процессы или естественными экстремальными явлениями, как это произошло при изменении солености воды в Хаджибейском лимане после землетрясения г. Вследствие сдвигов земной поверхности в прибрежной зоне лимана появились пресноводные ручьи, в результате снизилась общая соленость воды. Через несколько лет после землетрясения в лимане начали размножаться такие рыбы, как карп, лещ, серебряный карась, тарань и другие представители пресноводной ихтиофауны. После вселения рыб дальневосточного фаунистического комплекса (белый амур, белый и пестрый толстолобы) лиман стали использовать в рыбохозяйственных целях. Тилигульский лиман соединяется с Черным морем искусственно созданным каналом, но водообмен между ними очень слабый и существенным образом не влияет на гидрологический режим лимана. По гидрохимическому составу вода в нем приближается к морской (минерализация 13-15 о) и относится к хлоридно-натриевому классу. Длина лимана по осевой линии составляет км, а ширина — от 1,0 до 4,5 км. При такой вытянутой форме и сниженном водообмене в самой верхней опресненной его части значительные площади мелководий покрыты зарослями камыша и других воздушно-водных растений (около 600 га). Еще большие массивы (1800 га) покрыты подводными зарослями рдеста гребенчатого (Potamogeton pectinatus) и рупии спиральной spiralis). В нижней, ближе расположенной к морю части встречаются разреженные заросли камки малой (Zostera noltii), a ближе к берегу мелководья покрыты нитчатыми водорослями. Фитопланктон представлен 80 видами диатомовых, синезе- леных, динофитовых, эвгленовых и зеленых водорослей. В зависимости от зонального распределения солености воды преобладают морские, солоноватоводные или пресноводные формы. Таково же и распределение зоопланктона, в котором доминирующее положение занимают коловратки, ветвистоусые и веслоногие рачки. В верхней, более опресненной части лимана преобладают пресноводные формы, а в центральной и южной - представители эвригалинного зоопланктона. Среди 50 видов зообентоса преобладают ракообразные и моллюски. Больше всего морских видов — 26, пресноводных форм насчитывается солоноватоводных - 7 видов. Среди бентосных 498 Раздел VI. Моря и внутренние воды организмов массовыми являются морские полихеты, моллюски митиластер линеатус, ракообразные - морской желудь и голландский краб. Ихтиофауна Тилигульского лимана более разнообразна, чем Хаджибейского и лиманов. Здесь было зарегистрировано видов рыб, нов последние годы XX в. осталось только видов, из которых 21 - морские. Среди них доминируют бычки (13 видов, встречаются атерина, тюлька, судак, серебряный карась. В разные годы в зависимости от климатических и других факторов в закрытых лиманах может изменяться не только соленость воды, но и видовой состав, численность и биомасса гидробионтов. Сопоставление экосистем открытых и закрытых лиманов показывает, что в открытых лиманах численность и биомасса гидробионтов выше. Биологические ресурсы лиманов и их народнохозяйственное значение Уникальность ландшафтов, богатство флоры и фауны причерноморских лиманов делает их неповторимыми памятниками природы. В Днепровско-Бугском и Днестровском лиманах много эндемичных видов растений, среди них есть и занесенные в Красную книгу. В составе фауны беспозвоночных и рыб большое количество каспийских видов, имеющих значительную научную и хозяйственную ценность, генофонд которых нуждается в сохранении. Еще не так давно Днепровско-Бугская устьевая область, к которой относится и одноименный лиман, отличалась особенно высокой рыбопродуктивностью. Так, в 1931-1940 гг. вылов рыбы составлял в среднем 69 тыс. ц, а в отдельные годы достигал тыс. ц. Значительную часть улова составляли такие ценные проходные рыбы, как осетр, севрюга, белуга, проходная азово- черноморская сельдь, полупроходные рыбец, чехонь, пузанок и другие. Особенно высокой продуктивностью отличались фито- фильные рыбы — тарань, лещ, судак, сазан и другие. После введения в эксплуатацию Каховского гидроузла уже в гг. вылов рыб снизился до 56,2 тыс. ц, из которых до тыс. ц (30 %) приходилось на малоценную рыбу тюльку. Неблагоприятный уровневый режим воды в низовье Днепра, обусловленный дальнейшим гидротехническим строительством и возрастанием отбора воды, проявился в ухудшении ее качества и возрастании засоленности акваторий лимана. Это отрицательно повлияло на его биологическую продуктивность и, соответственно, на рыбопродуктивность, о чем свидетельствует падение среднегодового вылова рыб в Днепровско-Бугском рыбопромышлен- 499 Основы гидроэкологии ном районе до 35—39 тыс. ц на протяжении гг. В последующие годы рыбопродуктивность несколько возросла, но происходило это за счет малоценных видов рыб. Так, на тюльку приходилось около 70-75 % при средней рыбопродуктивности кг/га. Вылов ценных промысловых видов рыб, которые доза- регулирования Днепра были основными объектами промысла, сократился в 3—3,5 раза. Подобные процессы происходят в устьевом участке Днестра и Днестровском лимане после завершения строительства Днестровского и буферного водохранилищ. С целью сохранения уникальной вой области, играющей исключительно важную роль в процессах самоочищения воды, и для обеспечения нормальных условий для нереста и нагула рыб необходимо осуществлять достаточные по объему экологические и рыбохозяйственные попуски воды через плотину Каховской ГЭС в низовье Днепра. Оптимальная величина рыбохозяйственных попусков в апреле составляет ноне меньше 1500 в мае - 4500-5000 (оптимальные величины) и 2000 (минимальная в июне необходимо подавать в нижний бьеф Каховской ГЭС не менее 1500 а оптимальными величинами являются 2000-3 000 Попуски воды из Каховского водохранилища не менее 2000 на протяжении нерестового периода (рыбохозяйственные попуски) создают благоприятные условия на основных нерестилищах низовья и дельты Днепра, что обеспечивает сохранение высокого уровня их рыбопродуктивности Основным мероприятием по сохранению уникальной экосистемы Днепровско-Бугского лимана и низовья Днепра является обеспечение в период летней межени экологических попусков воды через Каховский гидроузел для предотвращения чрезмерного поступления соленых морских води создания благоприятных условий для протекания процессов самоочищения от антропогенного загрязнения сточными водами, попадающими в лиман из городов Херсона, Николаева, других населенных пунктов и близлежащих территорий Зарегулирование Днестра существенно изменило гидрологический и гидрохимический режим Днестровского лимана. Как эс- туарная экосистема он открыт к проникновению черноморских соленых вод. До создания водохранилищ на Днестре лиман промывался речными водами до 19 разв года после зарегулирования раз. В отдельные годы этот показатель еще меньше. До зарегулирования в лиман попадало около 3,7 км, а после него км морской воды. Поступление морской воды враз превышает объем самого лимана, существенным образом влияя на его гидрохимический режим. Экологическое состояние устьевой зоны и Днестровского лимана зависит от поступления водных масс с речным стоком, а пос Раздел Моря и внутренние воды ле введения в эксплуатацию Днестровского и буферного водохранилищ от величины и режима экологических попусков воды. В гг., когда попуски воды были настолько низкими, что не затапливались плавни и не было достаточного водообмена с пойменными озерами, Днестровские плавни фактически выключались из внутриводоемных процессов формирования качества воды и биопродуктивности. Они начали просто деградировать. Отмечалось неоднократное проникновение соленой черноморской воды вверх по Днестру до одесского водозабора. Значительные площади нерестилищ оставались без воды, в результате чего было подорвано воспроизводство ихтиофауны, что привело к уменьшению вылова рыбы почти вдвое. Закрытые лиманы играют важную роль благодаря своим минеральным ресурсам. Из их води донных отложений получают морскую соль и лечебные грязи, которые являются основным бальнеологическим фактором курорта известного далеко за пределами Украины. Большинство закрытых лиманов используются в рыбохозяйственных целях и для получения биологически активных веществ из галофильных водорослей. Глава 28. Гидрографическая сеть физико- географических зон стран днепровского бассейна На территории стран бассейна Днепра Республики Беларусь, Российской Федерации и Украины в зависимости от характера рельефа, особенностей климата, почвенно-растительного покрова, условий увлажнения территории, показателей нормы стока, его внутригодового распределения, а также режима средних и малых рек выделяются три гидрологические зоны, границы которых совпадают с границами физико-географических зон. Так, зона чрезмерной водности в основном охватывает физико-географи- ческую зону смешанных лесов, зона достаточной водности - соответствует лесостепной зоне, а зона недостаточной водности соответствует степной зоне С учетом ландшафтных особенностей территорий стран бассейна выделяются равнинная часть, Украинские Карпаты и Крымские горы, в отношении которых применим принцип гидрологического районирования. В зоне чрезмерной водности, охватывающей физико-географи- ческую зону смешанных лесов, берет свое начало Днепр и его притоки Припять, Десна, Сож, Березина и др. Для бассейнов этих рек характерным является густая сеть малых рек (0,25—0,5 км/км 2 ), их смешанный тип питания с превалированием снегового ив меньшей степени дождевого Средний многолет- 501 Основы гидроэкологии ний сток рек оценивается в 3,0—4,5 От 50 до 90 % водного стока приходится на весенний период. В зоне чрезмерной водности выделяется Полесская и Деснян- ская гидрологические области. Полесская гидрологическая область имеет много заболоченных речных долин, густую сеть водоемов и водотоков, высокий уровень грунтовых вод. Ее баланс влаги положительный. Северная часть области ограничена возвышенностями, с которых в бассейн Припяти стекает значительное количество поверхностных вода характер рельефа, гидрогеологические и гидрологические условия местности способствуют значительному заболачиванию и увлажнению земель. На территорию Полесской области выпадает в среднем 600-700 мм атмосферных осадков в год. В отдельные годы, когда общее количество осадков достигает 1000 мм и больше, затапливаются значительные территории Полесья. Зарегистрированы и отклонения в сторону резкого уменьшения годовых осадков. В такие маловодные годы быстро пересыхают легкие дерново-подзолистые почвы, а на торфяниках возникают пожары. К зоне достаточной водности, охватывающей большую часть лесостепной физико-географической зоны, относятся бассейны таких правых притоков Днепра, как р. Тясмин и Рось, и левобережных Трубеж, Псел, Сула, Ворскла и др. Здесь формируют водный сток левые притоки Днепра, верхнего и нижнего течения Южного Буга. С учетом гидрологических особенностей лесостепной зоны на ее территории выделяют три области Западную, Правобережную Днепровскую и Левобережную Днепровскую. Характерной особенностью этой зоны является неодинаковая увлажненность ее различных территорий, уменьшение количества осадков в направлении с запада на восток, периодические засухи, охватывающие часто значительные ее территории, что существенно отражается на водности рек. Так, если на западе украинской части Лесостепи выпадает в среднем 500-600 мм осадков, тона востоке нормой является мм в год. При этом бездождевые периоды, сопровождающиеся суховеями, иногда достигают на востоке двух месяцев. Для запада Лесостепи такие экстремальные условия не бывают более дней. Наряду с засухами в лесостепной зоне часто проходят ливни, которые обусловливают эрозию почв. Этому способствуют и зимние оттепели. Особенностью ландшафтов зоны является наличие крутых склонов сочень бедной растительностью, что также способствует размыванию грунтов и их поступлению в реки, озера и пруды. Изменчивый рельеф местности определяет высокую извилистость (меандры) русла рек. Плотность гидрографической сети в Раздел VI. Моря и внутренние воды. бассейнах рек Рось, Суда, Псел, Орель колеблется в пределах км/км 2 Через лесостепную зону протекают в направлении Черного моря Днепр, Днестр, Южный Буг, Северский Донец, а в северо-за- падном направлении (бассейн Балтийского моря) притоки р. Вислы Сани Западный Буг. Южнее от лесостепной зоны до побережьев Черного и Азовского морей и Крымского предгорья раскинулась степная зона. Ее общая площадь достигает 240 200 км, или 40 % территории Украины. Степи простираются на км с запада на восток и на 500 км с севера на юг. В их рельефе выделяются Причерноморская низменность, Северокрымская равнина, Донецкая и Приазовская воз- вышенности. Степная зона входит в зону недостаточной водности. В ее северной части выпадает около мм, южнее — от 450 до 350 мм, а в Присивашьи и на побережье Каркинитского залива не более мм осадков в год. В степной зоне, особенно в ее южной части, чрезвычайно слаборазвита гидрографическая сеть, плотность которой не превышает км/км 2 . Формирование водного стока в степной зоне связано в основном со снеговыми водами и выходом подземных вод. На снеговые воды приходится 70-80 % речного стока. В условиях высоких летних температур и длительных степных ветров дождевая вода почти полностью испаряется и практически не влияет на водность рек. Малые реки степной зоны существенно не влияют на формирование водного стока Днепра, Днестра, Южного Буга, Северского Донца, которые протекают через эту зону. Они имеют очень мало притоков. Фактически малые реки степи выполняют транзитную роль вовремя весенних половодий и летних ливневых дождей. Плотность речной сети в южной части степной зоны не превышает км/км 2 . Реки, протекающие через Среднерусскую, Донецкую и Приазовскую возвышенности, формируют водный сток в основном за счет подземных води в меньшей степени — атмосферных осадков. Этим определяется их высокая минерализация о, обусловленная поступлением в поверхностные воды подземных вод, обогащенных сульфатами и хлоридами. Существенную роль играет и высокая интенсивность испарения в условиях жаркого и ветреного степного климата, что также способствует возрастанию концентрации минеральных элементов в речных водах. На Крымском полуострове четко выделяются две разные по ландшафтным особенностям части Крымская степная равнина игорный Крым Различия в их геоморфологической структуре чет Основы гидроэкологии ко проявились ив формировании речной сети. Крымские горы занимают относительно небольшую площадь. Длина горной системы с запада на восток имеет протяженность 150 км, ас севера на юг их ширина в средней части — 50—60 км. В Крымских горах выделяются области Главной горной гряды, южный склон которой крутой, а северный более пологий. Верхнее плато в центральной части области сформировано верхнеюрскими известняками. Его высота достигает 1250-1400 м. Верхнее плато переходит в нижнее, которое имеет пологий уклон на северо-запад. Разная крутизна южного и северного горных склонов определяет особенности термического режима и суммы выпадающих осадков. Средняя многолетняя сумма осадков на востоке Главной гряды составляет 600—700 мм, а на западной части — около 1000 мм. Формирование водного стока в горах тесно связано с атмосферными осадками. Их наибольшее количество приходится на осенне- зимний период и составляет в предгорье 500-600 мм, а нагорных вершинах 900-1000 мм. Атмосферные осадки, особенно снеговые воды, формируют ресурсы подземных вод. При постепенном таянии снегов и инфильтрации они заполняют карстовые пустоты, где и накапливаются в значительных количествах. Такие воды обеспечивают питание горных рек. Роль подземного стока ввод- ности рек приобретает особенное значение в период летней межени, когда атмосферные осадки практически не влияют на поверхностный Речная сеть Крымских гор имеет свои особенности. Так, реки южного склона очень короткие (11-38 км, порожистые, их русла заполнены обломками горных порода на некоторых образовались озера и водопады. При небольшой общей площади бассейна рек (268 км) они имеют достаточно густую речную сеть, составляющую км/км 2 . По мере уменьшения выпадения осадков в летнюю межень многие из них пересыхают, а вовремя кратковременных летних ливней заполняются водой и бурно несут потоки воды, достаточно мутной, с большим количеством примесей грунта, гравия и камней. На западных слонах гор формируется водный сток несколько больших рек. Их средняя длина достигает 56 км, а густота речной сети не превышает 0,40 км/км 2 . Они занимают большую площадь водосбора (464 км) по сравнению с реками южного склона. На северных склонах от Главной гряды до высоты 750-800 м характерным является наличие плосковершинных горных массивов с более выраженной лесистостью. На них берут начало реки Альма, Кача, Бельбек, Черная и Салгир. Салгир — наибольшая река Крымского полуострова, она несет свои воды в степные районы на расстояние 240 км. Другие реки, которые стекают по северным склонам, значительно короче Раздел VI. Моря и внутренние воды В отличие от горной на предгорной территории рельеф местности более ровный и напоминает лесостепную зону. Здесь выпадает около 550 мм осадков в год. Вместе с подземными водами они пополняют водой реки Салгир, Альму и другие, водный сток которых регулируется искусственно созданными водохранилищами. Украинские Карпаты вместе с Предкарпатьем и Закарпатской низменностью занимают площадь 37 тыс. км. Площадь только горной части составляет 24 тыс. км. Она простирается на 280 км с северо-запада на юго-восток. Ее ширина достигает 100—110 км. Карпаты расчленены речными долинами, образованными притоками Дуная, Днестра и Вислы. Они имеют соответственно юго- западное, юго-восточное и северо-западное направления течений. Реки протекают в горной местности в глубоких ущельях, а в их долинах выделяются 7-8 цокольных террас, которые поднимаются над уровнем воды на 200-250 м. Для Карпат характерна чрезмерная водность, что способствует образованию густой речной сети, достигающей в горах 1—1,2 км/км 2 Водность рек очень высокая, она связана с атмосферными осадками, которые приносятся циклонами, перемещающимися с запада на восток или северо-восток с территорий, расположенных западнее Карпат. Наибольшее количество осадков обусловлено циклоническим переносом влаги из Средиземного моря. Для горной местности характерны многоснежные зимы с длительными оттепелями, что также способствует высокому уровню водности рек. В сравнении с Закарпатьем, где продолжительность зимы 2,5 месяца, с поднятием в горы нам лето приходит на 8—9 дней позднее и на 5—6 дней раньше оканчивается. Поэтому на высоте м в горах зима продолжается до 4 месяца. В связи сочень высоким увлажнением гори предгорий в период длительных дождей или интенсивного таяния снега реки переполняются водой и образуют очень опасные наводнения, вовремя которых разрушаются дороги, возникают обвалы горных пород, затапливаются населенные пункты и сельскохозяйственные поля. Реки Украинских Карпат полноводны, с резкими колебаниями стока и режимом наводнений, повторяющихся не только весной, но ив другие сезоны года. За год в предгорьях выпадает 800-1000 мм, а в горах - 1500-1600 мм осадков. Наибольшее количество воды поступает в реки весной. Однако вовремя летне-осенних затяжных дождей переполняются горные реки и появляется опасность наводнений. Для горных рек характерным является высокая мутность воды, колеблющаяся от 20 догм в зависимости от времени года и режима наводнений. На водность рек, кроме горного рельефа и атмосферных осадков, существенно влияют ландшафтные особенности- лесистость, наличие лугов, заболоченных территорий Основы гидроэкологии и сельскохозяйственных угодий. Так, на Предкарпатской возвышенности м) леса занимают до 25 %, а луга и болота — 10 % территории. Луговые ландшафты наиболее развиты в поймах и на низких террасах Днестра и Прута. Их общая площадь составляет 5 % территории области. Наибольшее количество самых малых рек (длиной до 25 км) приходится нагорные участки бассейнов Днестра и Дуная и достигает км/км 2 площади. Среди водотоков, которые берут свое начало в Карпатах и впадают в реки Стрый, Черемош и Быстрица, есть даже такие, которые имеют среднюю длину от 1,1 до 1,3 км. Структура речной сети Все реки различных физико-географических зон делятся на категории малые, средние и большие. В основу такого деления может быть положен размер водосборной площади, длина реки или то и другое вместе взятое. Согласно наиболее распространенной на Украине классификации, в которой положен размер водосборной площади, к малым рекам принадлежат водото- ки, водосборная площадь которых не превышает 2000 км. При этом они должны размещаться водной геоморфологической зоне с характерным гидрологическим режимом. Водосборная площадь средних рек отличается от малых значительно большей площадью км, которая, как правило, размещается в пределах одной геоморфологической зоны. В отличие от малых и средних рек, большие реки охватывают не одну, а несколько геоморфологических зон, которые могут существенно отличаться по характеру водосборной площади, превышающей км 2 По уточненным данным, в Украине согласно такой классификации насчитывается 029 малых рек, 81 — средних и 9 — больших (таблица 27). Большие реки - это Днепр, Припять, Десна, Дунай, Тиса, Днестр, Южный Буг, Западный Буги Северский Донец. За исключением Десны, Припяти и Тисы они являются главными реками соответствующих бассейнов и имеют густую сеть притоков первого, второго и последующих порядков. Реки, которые берут свое начало на территории одной страны, а затем переходят на другую или протекают в пограничной зоне двух или нескольких стран, называются трансграничными реками. К таким рекам относятся Днепр, Припять, Десна, Днестр, Тиса, Западный Буг, Северский Донец и другие Раздел VI. Моря и внутренние воды Таблица 27. Структура речной сети Украины Классифика- ция рек по размеру водосборной площади Малые (до 2000 км 2 ) Средние (2001- -50 000 Большие (свыше 50 000 км 2 ) Всего в Украине Количество рек общее 029 81 9 63 119 % 99,86 0,13 Суммарная длина 15,9 4,8 206,4 % 90,0 7,7 2,3 В том числе реки длиной более 10 км количество общее 81 9 3302 % 97,3 2,4 0,3 суммарная длина 15,5 5,2 94,4 % 78,1 16,4 5,5 Глава 29. Бассейн Днепра. Общая характеристика Среди наиболее крупных рек Европейского континента четвертое место по протяженности (2201 км) после Волги, Дуная и Урала занимает Днепр. Площадь его бассейна (504 тыс. км) уступает только бассейнам Волги и Дуная. Бассейн Днепра расположен в шести областях Российской Федерации и занимает площадь 100 500 км (19,8 % ) ; в пяти областях Республики Беларусь на территории 116 400 км (22,9 %) и девятнадцати областях Украины площадью 291 400 км (57,3 рис. Водный сток Днепра составляет в среднем 53 км в год (в маловодные годы - не более 32 км) и формируется в основном в его верхней части на российской и белорусской территории. Формирование водного стока в средней и нижней частях реки на территории Украины не превышает 19,0 % общего стока Днепра. Днепр берет начало на заболоченной местности, расположенной на южных отрогах Валдайской возвышенности вместе слияния водотоков, вытекающих из болотных массивов Алексинский Мох, Лавровский Мох и др. Возле места слияния водотоков расположена деревня Клечи (Клевцово) Смоленской области, от кото- 507 Основы гидроэкологии рых и ведется отсчет протяженности реки [5]. Впадает Днепр все- веро-западную часть Черного моря, образуя совместно с Южным Бугом обширный Днепровско-Бугский лиман. Бассейн Днепра расположен в трех физико-географических зонах смешанных лесов (от истоков дог. Киева, лесостепной (от г. Киева дог. Кременчуга) и степной (от г. Кременчуга до впадения в Черное море. В соответствии с физико-географической зональностью Днепр делится на Верхний Днепр (от истоков дог. Киева - 1320 км, Средний Днепр - от г. Киева дог. Запорожья (555 км) и Нижний Днепр - от Запорожья до устья (325 км. При этом южная граница Среднего Днепра проходит не на уровне Кременчуга (граница лесостепной зоны, а Запорожья, что соответствует расположению днепровских порогов (до строительства Днепрогеса) и геологической границе Украинского кристаллического щита. На территории Российской Федерации бассейн Верхнего Днепра распространяется на Смоленскую, Брянскую и Калужскую области. В Смоленской области гидрографическая сеть его бассейна насчитывает притоков, из которых 92 - первого порядка, а остальные второго, третьего и других порядков. Среди основных притоков реки Десна, Сож, Вязьма и др. В Брянской области бассейн Верхнего Днепра охватывает практически всю ее территорию. Здесь формируется значительная часть водного стока Десны и Сожа. Их водосборная площадь находится в зоне чрезмерной водности со среднегодовой нормой осадков мм. Для водосборной площади этих рек характерным является достаточно высокая лесистость (Брянские леса) и значительные территории переувлажненных почв. В пределах Республики Беларусь бассейн Верхнего Днепра занимает почти 57 % территории страны. Водосборная площадь собственно Днепра и его притоков (Припять, Березина, Сож и др.) охватывает полностью или частично районы Гомельской, Могилевской, Минской, Брестской, Витебской и Гродненской областей. Наибольшую площадь (44 %) занимает бассейн Припяти. Белорусская часть бассейна собственно Днепра не превышает На территории водосборной площади бассейна Припять и Березина наиболее высокая лесистость и заболоченность земель. На долю природных ландшафтов (леса, болота, реки, озера, луго- пастбищные земли и др) приходится от 50 до 60 % их водосборной площади. Часть бассейна Верхнего Днепра, расположенная на территории Украины, ограничивается северной границей с Республикой Беларусь и Российской Федерацией, а южнее - на уровне г. Киева выше Киева находится Киевское водохранилище. На этом отрезке бассейна Днепра протекает Припять и ее правобережные притоки - Стоход, Стырь, Горынь, Уборть, Уж. Выше Ки- 508 Раздел VI. Моря и внутренние воды ева впадает в Каневское водохранилище Десна — наибольший ее левобережный приток. Для водосборной площади Верхнего Днепра характерным является хорошо развитая гидрографическая сеть, плотность которой колеблется от 0,29 до 0,50 км/км 2 . Здесь формируется до 80 водности Днепра. Только три наибольших притока - Березина, Сож и Припять обеспечивают до 49 %, а Десна - около 20 % его общего стока. Основным источником формирования водности Верхнего Днепра являются снеговые (50 % ), дождевые (24 %) и подземные воды. В средний по водности годна км территории этой части бассейна приходится до 219—220 тыс. м водных ресурсов. Для сравнения отметим, что этот показатель для Нижнего Днепра составляет всего 36 тыс. На российской части водосборной площади формируется в среднем до 15,5 км водного стока (в маловодные годы — 10,7 км 3 ). На белорусской части этот показатель равен соответственно а в маловодные годы — 10,7 Для более рационального использования водных ресурсов в Республике Беларусь построено 102 водохранилища общей площадью 345 км, объемом км, 730 прудов, площадью 93 км, объемом 0,164 км Средний Днепр полностью зарегулирован каскадом водохранилищ. В него впадают реки, берущие свое начало на территории Российской Федерации. Так, на Среднерусской возвышенности в Белгородской области берет начало р. Ворскла, несущая свои воды в Днепродзержинское водохранилище. Верховье р. Псел расположено на территории Курской области, а устье реки находится ниже г. Кременчуга (Днепродзержинское водохранилище). К Нижнему Днепру относится Каховское водохранилище, низовье реки и Днепровско-Бугский лиман. Низовье Днепра начинается от плотины Каховской ГЭС и продолжается на расстоянии км в направлении к Черному морю. Оно включает хорошо развитую дельту, многочисленные пойменные водоемы, устья рек Ингулец и Южный Буг. Общая площадь низовья Днепра 492 км 2 , а часть, образованая отрогами Днепровского и Бугского лиманов, относится к Днепровско-Бугскому лиману площадью 962 км 2 Гидрологический, гидрохимический и гидробиологический режимы низовья Днепра зависят от режима работы Каховской ГЭС и режима попусков воды через ее плотину. Эти вопросы более подробно будут рассмотрены в специальной главе, посвященной экологии причерноморских лиманов, в том числе и Днепровско-Бугскому лиману. В бассейне Верхнего Днепра формируется водный сток двух крупнейших его притоков - Припяти и Десны. Они вносят наибольший вклад в общий баланс водности реки, в том числе в фор- 509 Основы гидроэкологии водного стока Среднего и Нижнего Днепра. Поэтому им отводится особая роль, хотя они и не являются главными реками соответствующих бассейнов. |