WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

1

На правах рукописи

Папунов Дмитрий Валерьевич

СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ДОННЫХ ПРИРОДНЫХ

КОМПЛЕКСОВ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ ЧЕРНОГО И БЕЛОГО МОРЕЙ

Геоэкология - 25.00.36.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Москва 2009 2

Работа выполнена в лаборатории морского природопользования Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор А.Н. Камнев

Официальные оппоненты - доктор географических наук Н.Н. Митина доктор географических наук Д.Я. Фащук

Ведущая организация - Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится «11» сентября 2009 года в 14 ч. на заседании Совета ВАК по защите кандидатских и докторских диссертаций Д.002.046.03 при Институте географии РАН по адресу: 119017 г. Москва, Старомонетный пер., 29.

Факс: (495) 959-00-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии РАН.

Автореферат разослан «11» августа 2009 г.

Учёный секретарь Диссертационного совета, кандидат географических Л. С. Мокрушина наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Интерес к изучению береговой зоны моря объясняется расширением хозяйственного использования ее природных ресурсов, что требует детального анализа структуры подводных ландшафтов и их динамики. Основы исследований в этой области географии заложены в работах К.К. Маркова, Е.Ф. Гурьяновой, В.В. Шаркова, К.М.

Петрова.

Преобладающая часть современных исследований подводных ландшафтов, или донных природных комплексов (ДПК) ориентирована на изучение их пространственной структуры, оставляя в стороне вопросы динамики. Исследование явлений и процессов без учета их временной изменчивости является недостаточным, поскольку отсутствие данных о динамике исследуемых ДПК в значительной степени затрудняет возможности прогноза последствий реализуемых хозяйственных проектов. Таким образом, для оценки природно-ресурсного потенциала и выработки стратегии устойчивого использования береговой зоны моря и для разработки регламентов ее охраны представляется целесообразным использование ландшафтных методов Цель работы – выявление закономерностей структуры и динамики (сезонной, межгодовой и катастрофической) донных природных комплексов береговой зоны моря на примере ключевых участков Черного и Белого морей:





Для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих основных задач:

1. Обзор существующих подходов и методов изучения динамики ландшафтов суши, береговых геоморфологических систем и донных биоценозов.

2. Проведение сезонных, межгодовых ландшафтных съемок модельных полигонов и составление крупномасштабных карт подводных ландшафтов (масштабом 3. Выявление геоэкологических особенностей выделенных ландшафтов и проведение сравнительной оценки их структуры в разных физико-географических 4. Оценка межгодовой, сезонной изменчивости изученных ландшафтов, типизация 5. Выделение на черноморском полигоне исследований участков береговой зоны моря с катастрофическими изменениями подводных ландшафтов и получение их количественной характеристики.

6. Разработка предложений по хозяйственному использованию исследованных участков береговой зоны, с учетом особенностей их ландшафтной структуры и Предмет и объект исследования. Структура и динамика донных природных комплексов (ДПК), в границах исследованных участков береговой зоны Черного (п-ов Абрау, Мыс Малый Утриш) и Белого (Кандалакшский залив, губа Нильма) морей в диапазоне глубин от 0 до 40 м (рис.1).

Выбор полигонов проводился с учетом наибольшей представительности типов ДПК, которые располагаются в интервале глубин от береговой линии до изобат 40 м, где естественные динамические процессы проявляются наиболее интенсивно. Они сформированы в условиях моря с выраженными и невыраженными приливно-отливными явлениями и граничат с различными геоморфологическими типами берегов.

Рис. 1. Полигоны исследований в Черном море (а) и в Белом море (б) Личный вклад автора в исследования. Автор принимал непосредственное участие в организации, планировании и проведении экспедиционных работ, сборе и обработке полученного материала. Постановка задач, методические подходы и теоретические обобщения также принадлежат автору. Моделирование структуры течений и расчет волновой нагруженности акватории выполнены совместно со специалистами ГОИН и ИО РАН, что отражено в совместных публикациях.

Научная новизна. Впервые была изучена ландшафтная структура участка прибрежной зоны моря, сформированная под воздействием приливных течений (Кандалакшский залив, Белое море), а также ландшафтная структура подводной части берегового оползня (полуостров Абрау, Черное море). Выявлены основные факторы динамики подводных ландшафтов для изученных участков: изучена их сезонная, межгодовая и катастрофическая динамика.

Основные защищаемые положения:

Физико-географические особенности формирования донных ландшафтов исследуемых регионов.





Выявленные закономерности ландшафтной структуры береговой зоны Белого (губа Нильма, Кандалакшский залив) и Черного море (п-ов Абрау, мыс Малый Утриш).

Индикаторы динамики и состояний ДПК (сезонных, годовых, многолетних) изученных полигонов и ее масштабы.

Закономерности динамики подводных ландшафтов береговой зоны.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Выявленные закономерности структуры и динамики ДПК исследуемых участков Белого и Черного морей могут использоваться для развития геоэкологических исследований окраинных и внутренних морей.

2. Результаты исследований могут служить основой при планировании различных видов хозяйственной деятельности в исследованных районах.

3. Установленные механизмы и индикаторы динамики ДПК могут быть использованы при прогнозировании возможных последствий природных и антропогенных изменений в береговой зоне моря.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы обсуждались на конференциях: посвященной 50-летию ИПГ им. академика Е.К. Федорова и посвященной 70-летию дрейфа станции «СП-1» (ИПГ им. академика Е.К. Федорова, г. Москва, 2006, 2008 г), XI Международной ландшафтной конференции (МГУ им. М.В. Ломоносова, г.

Москва, 2006 г), Международной Береговой конференции (ЮОИОРАН, г. Геленджик, 2007 г), конференции студентов и молодых ученых «Ломоносов – 2008» (МГУ им. М.В.

Ломоносова, Москва, 2008 г), конференции «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность» (ИВП РАН, Москва, 2008 г.), а также на научных семинарах в Государственном Океанографическом Институте (г. Москва, 2008 г) Институте Географии РАН (г. Москва, 2008 г.) и в Научном Центре UNIFOB (г. Берген, Норвегия, 2008 г).

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них в журналах, рекомендованных ВАК - 2 работы.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, изложенных на 147 страницах машинописного текста.

Работа иллюстрирована 42 картами и схемами, 16 таблицами и 15 фотографиями. Список литературы содержит 158 наименований, из них 9 на иностранных языках.

Глава I. Основные понятия и подходы к изучению динамики подводных Возникновение и развитие подводного ландшафтоведения тесно связано с развитием ландшафтоведения суши. Первые упоминания о подводных ландшафтах встречаются в работах Л.С. Берга (1916, 1925, 1945), С.В. Калесника (1937), Б.Б.

Полынова (1953), К.К. Маркова (1970) и связаны, прежде всего, с признанием существования подводных ландшафтов как таковых. По мере развития направления даются различные определения подводному ландшафту (Панов, 1950; Гурьянова, 1959;

Петров, 1971; Поярков и Преображенский, 1980; Игнатов, 1979; Мануйлов, 1982;

Гершанович и Федоров, 1984).

В последние годы большое внимание уделяется изучению антропогенного воздействия на подводные ландшафты (Митина, 1999а; Беспалова, 2007; Наумов, 2008), предлагаются различные методы оценки ресурсного потенциала (Митина 1996б, 1998), разрабатывается концепция устойчивости подводных ландшафтов (Митина 2005, 2008).

Под термином «донный природный комплекс (ДПК)» в настоящей работе понимается относительно однородный участок дна, характеризующийся единством взаимосвязанных компонентов: литогенной основы (донных осадков в пределах активного слоя или поверхности коренной породы), придонной водной массы и населяющих их морских организмов (Мануйлов, 1982). Используемый термин ДПК рассматривается как понятийная, а не таксономическая категория.

Под термином «береговая зона моря» в работе подразумевается прилегающая к суше часть моря, ограниченная со стороны суши береговой линией, а со стороны моря 30-40-метровой изобатой, где резко снижается освещенность, действие ветрового волнения на дно, исчезают массовые поселения донных организмов, а также сглаживаются сезонные различия основных гидрологических характеристик вод.

Под термином динамика подразумевается совокупность процессов изменений в ДПК под воздействием внешних и внутренних факторов. Изменения происходят как при неизменной структуре (смена состояний), так и при изменении структуры и самого ДПК.

Состояние – обозначает более или менее длительные отрезки существования природного комплекса, характеризующиеся определенными свойствами его структуры (Мамай, 1992, 2005). В зависимости от длительности, были изучены различные внутригодовые и годовые состояния. Как и в ландшафтоведении суши, по временным масштабам, основными типами динамики ДПК предложено считать сезонную, межгодовую и катастрофическую.

Глава II. Методы ландшафтных исследований структуры и динамики Основная часть фактического материала была получена автором в процессе 6 летних и 3 зимних экспедиций, выполненных в период с 2005 г по 2007 г, проводимых лабораторией морского природопользования ГОИН на полигонах Черного (июнь-июль 2005-2007 гг., январь-февраль 2006 г.) и Белого (август 2005-2007, февраль 2006, 2007 гг.) морей по гранту РФФИ №05-05-46843 «Динамика донных природных комплексов (ДПК) прибрежно-морской зоны». Ландшафтная съемка выполнялось методом ландшафтного профилирования и описания ключевых точек (станций) (Петров, 1974; Федоров, 1982;

Мануйлов, 1987, Вилкова, 2005). Сбор полевых материалов проводился с использованием водолазного метода. За время работы проложено и описано 27 ландшафтных профилей (13 из которых выполнялись повторно в течение трех лет) и выполнено около комплексных описаний на точках, проведено около 40 рекогносцировочных погружений.

Совместно со специалистами ИО РАН и ГОИН (А.Л. Бреховских, Е.В. Борисовым), по данным инструментальных наблюдений, было выполнено моделирование пространственно-временной структуры приливных течений на Беломорском полигоне.

С использованием биоиндикационного метода были проведены измерения биомассы и минерального состава водорослей. В качестве батиметрической основы для построения ландшафтных карт использованы навигационные карты из фонда ГОИН.

Рис. 2. Распределение энергии спектра волн в зимнее (а) и летнее (б) время (черноморский полигон Кроме полевого материала в работе использованы литературные и фондовые материалы по гидрометеорологическому режиму и физико-географических условиях исследуемых регионов.

Глава III. Физико-географические условия и ландшафтная структура При выборе полигонов исследований основным условием выступает различие в природных условиях: полигоны должны находиться в различных географических зонах, быть сопредельным с различными типами берегов, находиться в условиях моря с выраженными и невыраженными приливно-отливными явлениями, различной степенью волновой нагрузки. Оба полигона исследований характеризуются наличием ценных промысловых водорослей и рекреационных ресурсов.

Беломорский полигон исследований расположен на карельском побережье Кандалакшского залива Белого моря, на двух граничащих друг с другом участках: губе Нильма и части побережья пролива Великая Салма (рис. 3). Основной причиной выбора Кандалакшского залива для размещения полигона исследований явилось то, что он находится в условиях замерзающего моря с выраженными приливными явлениями.

Акватория Нильмогубы. Вследствие сложного характера береговой линии и подводного рельефа, скорости приливных течений в различных участках акватории Нильмогубы имеют неодинаковые значения (Бреховских, Папунов, 2008) и для этого участка исследований являются основным фактором ландшафтной дифференциации (Папунов, 2007). Так, для участков с высокими скоростями приливных течений характерны ландшафты с псефитовыми грунтами и хорошо развитым водорослевым покровом, а для участков со средними и низкими скоростями приливных течений характерны ландшафты с преобладанием псаммитовых отложений и разреженной растительностью. Выделенные ДПК типизируются по принадлежности к характерным элементам побережья фиардово-шхерного расчленения: ДПК бухт, ДПК узких проливов и морских порогов (табл.1.).

Рис.3. ДПК беломорского полигона исследований (легенда в табл. 1) Для открытого участка береговой зоны - пролива Великая Салма, расположенного за пределами губы, где скорости приливных течений приблизительно одинаковы, а береговая линия менее изрезана, наблюдается четко-выраженная глубинная поясность в распределении ДПК, которая связана преимущественно с изменением освещенности, интенсивности волновой нагрузки и ледовой абразии с глубиной. Здесь выделяются следующие типы ДПК: ДПК приливной осушки, ДПК подводного склона, ДПК аккумулятивных равнин (табл. 1).

ДПК Беломорского полигона, классификация на 1-й ступени проводится по интенсивности скоростей приливных течений, на 2-й ступени – по элементам фиардовошхерного берега, на 3-й ступени - по принадлежности к экологическому ярусу морского дна, на 4-й ступени – по морфометрическим характеристикам поверхности дна, на 5-й ступени – по гранулометрическому составу, на 6-й ступени – по интервалу глубин, на 7-й ступени – по ассоциациям водорослей макрофитов и биоценозам макрозообентоса.

3 валунно-галечная илисто-песчаная с включениями валунов илистые заиленная дресва, гравий - Fucus spp., Нитчатки, Fucus Солон- Zostera Нитчатки, Laminaria Phyllophora brodiae, нитчатки, arenaria травы Mytilus balthica, Mya Anfeltia sp., Musculus laevigatus, * в местах с опресненными водными массами Rhodymenia, Chorda Fucus spp., Mya Desmarestia sp., saccharina, Anfeltia Anfeltia sp., Desmarestia tomentosa, нитчатки arenaria Nereis virens, sp., Phyllophora sp. sp., Asterias rubens, слабонаклонные (15°) слабонаклонные (15°) наклонные поверхности (15°) vesiculosus, distichus, F. Laminaria Crossaster Laminaria Laminaria Anfeltia sp., Ptilota sp., Rhodymenia vesiculosus, digitata, papposus, digitata, saccharina, L. Phyllophora Palmaria Chorda arenaria Lithotamnion lincki, Cyprina Lithotamnion Corallina, 1 – местности, 2 – сложные урочища, 3 – урочища, 4 – ряды и мозаики фаций (по К.М. Петрову, 1969) Черноморский полигон исследований расположен на побережье полуострова Абрау (Черноморское побережье Кавказа), в районе мыса Малый Утриш. Основной причиной выбора полуострова Абрау для размещения полигона исследований является волновая активность прибрежных вод и характер берега, с которыми связаны особенности ландшафтной структуры дна в данном районе.

В пределах изучаемого участка Черноморского побережья Кавказа выделяется два типа берега: абразионный, выработанный во флише – сформированный под действием волновой абразии и абразионный выработанный в оползневом теле – сформированный под действием обвально-оползневых явлений и волновой абразии (Вилкова, 2005).

Для абразионного берега, выработанного во флише характерен высокий, крутой клиф, узкий пляж и скалистый бенч. Вследствие активного действия ветровых волн, ДПК изучаемого участка носят четко выраженную глубинную зональность (рис. 4). Для данного участка выделяются следующие типы ДПК, таксономический ранг которых сопоставим со сложными урочищами: ДПК бенча, выработанного во флише и ДПК заиленных равнин (табл. 2).

Общий относительно монотонный характер побережья осложняется гигантскими оползнями. Мыс Малый Утриш, в районе которого велись исследования и прилегающая территория образованы оползневым телом (Болдырев, 1957).

Рис. 4. ДПК абразионного берега выработанного во флише (черноморский полигон) (легенда в табл. 2) Рис. 5 ДПК абразионного берега выработанного в оползневом теле (черноморский полигон) (легенда в Профиль подводного берегового склона у абразионного берега выработанного в оползневом теле имеет более резкие очертания, а ландшафтная структура участка сложнее, чем у описанного выше. Здесь выделены (Папунов, 2006) следующие типы урочищ: ДПК валунно-глыбовой и глыбово-дресвяной отмостки, ДПК валунно-галечных и глыбово-дресвяных банок и ДПК детритовых и песчано-илистых равнин (рис. 5, табл. 2).

Выделенные ДПК Черноморского полигона классифицируются следующим образом: на 1-й ступени выделение урочищ проводится по генезису и степени осложненности оползнями, на 2-й ступени – по форме рельефа, на 3-й ступени – по уклону дна, на 4-й ступени – по гранулометрическому составу донных отложений, на 5-й ступени – по глубине, на 6-й ступени – по ассоциациям водорослей макрофитов и биоценозам макрозообентоса (табл. 2).

нет Dilophus fasciola, Polysiphonia opaca, Ceramium ciliatum, Enteromorpha compressa Cystoseira spp., Corallina mediterranea Phyllophora nervosa, Codium verm.

3 крупн. и ср. галька крупн. и ср. песок с вкл. глыбы, крупн. ср. и крупн. валун (н/о) крупн. и средний валун (о) ср. и мелк. крупн. и - Dilophus fasciola, Cystoseira spp., Cystoseira crinitia, Cystoseira spp., Phyllophora Phyllophora Cystoseira spp, Phyllophora Phyllophora Phyllophora Phyllophora nervosa, Venus gallina, Donax trunculus, Anadara sp., Lucinella Phyllophora nervosa (неприкрепленная форма), Venus gallina, Donax trunculus, Anadara divaricata, Spisula triangula, Tellina (Moerella) tenuis, Modiolus phaseolinus, sp. Lucinella divaricata, Spisula triangula, Tellina (Moerella) tenuis, Modiolus phaseolinus, Глава IV. Динамика ДПК черноморского и беломорского полигона Сезонная динамика ДПК береговой зоны Черного моря и Белого моря. В качестве основного индикатора смены сезонных состояний ДПК в работе принята биомасса и количество видов макрофитов.

Беломорский полигон исследований. В береговой зоне Белого моря сезонная динамика ДПК связана в основном с изменением освещенности, температуры, волновой нагрузки и ледовой абразии. В годовом состоянии подводных ландшафтов здесь выделены зимние, весенние, летние и осенние состояния. Критериями выделения сезонных состояний является наличие состояние ледового покрова: зимние состояния – устойчивый покров, весенние – активное таяние, летние – отсутствие, осенние – формирование. Основные характеристики выделенных сезонных состояний показаны в таблице 3, составленной как по литературным данным (гидрометеорологические данные, количество видов макрофитов), так и по полевым наблюдениям (биомасса макрофитов, ледовый режим).

Для характеристики сезонных изменений построена карта процентного соотношения значений летней и зимней биомассы водорослей полигона (рис.6). Ее анализ показывает, что максимальные сезонные изменения биомассы (до 100%) наблюдаются в интервале глубин от 0 до 8 м, наименьшие (менее 10%) – на глубинах более 15 м, что позволяет сделать вывод о затухании сезонной динамики с глубиной.

Основные характеристики состояний ДПК беломорского полигона исследований радиации, кал/см2мин Наличие и состояние ледового Устойчивый, Неустойчивый Отсутствует Неустойчивый, припай Рис. 6. Соотношение (%) значений зимней и летней биомассы макрофитобентоса беломорского полигона Черноморский полигон исследований. Для подводных ландшафтов береговой зоны Черного моря особенности сезонной динамики ДПК определяются, главным образом, интенсивностью волнения и температурой. В годовом состоянии ДПК выделяются зимние и летние состояния. Критериями выделения состояния выбраны сроки развития сезонных форм макрофитов – зимних и летних. Основные характеристики выделенных сезонных состояний ДПК показаны в таблице 4, составленной как по литературным данным (гидрометеорологические данные, количество видов макрофитов) так и по полевым наблюдениям (биомасса макрофитов).

Основные характеристики состояний ДПК черноморского полигона исследований Рис. 7. Сезонная изменчивость (%) значений биомассы сообществ макрофитобентоса черноморского Для характеристики сезонных изменений построена карта процентного соотношения значений летней и зимней биомассы водорослей полигона (рис.7). Ее анализ показывает, что максимальные сезонные изменения биомассы (до 80%) наблюдаются в интервале глубин от 0 до 2 м, наименьшие (менее 10%) – на глубинах более 20 м, что позволяет сделать вывод о более медленном затухании сезонной динамики с глубиной в Черном море, по сравнению с Белым морем.

Получено, что сезонная динамика в Белом море затухает на 5 м ближе к поверхности, по сравнению с Черным морем, что связано с развитием зимой на Белом море ледового покрова и низкой инсоляцией.

Содержание элементов (мкг/г) в талломе водоросли Cystoseira barbata в зависимости от времени Геохимический фон в береговой зоне также претерпевает изменения. В качестве индикатора состояния среды выбрано содержание некоторых металлов в талломах наиболее распространенной на Черном море многолетней бурой водоросли Cystoseira barbata. По данным проведенных нами анализов выявлено, что концентрация элементов как Zn, Fe, Cu, Cd выше зимой, что связано со снижением интенсивности процессов метаболизма в водорослях в данный период. Содержание Pb и Mn, напротив, выше в летний период (табл. 5), это объясняется повышением концентрации данных элементов, поступающих с поверхностным стоком с суши. Результаты анализов подтверждают многочисленные данные о сезонном изменении минерального состава водорослей (Христофорова, 1989; Камнев, 1989; Золотухина, 1993; Бурдин, 1998 и др.).

Межгодовая динамика ДПК полигонов исследований Беломорский полигон. В качестве примера проявления межгодовой динамики приводится факт заиления дна и склонов пролива Черная Салма в период между наблюдениями 2006 г. и 2007 г.

Рис.8. ДПК восточной части пролива Черная салма (беломорский полигон) по данным ландшафтной При сравнении результатов ландшафтной съемки 2006 и 2007 г. (рис.8) выяснилось, что основные изменения ландшафтной структуры выразились в изменении состава донных отложений и, как следствие – в проективном покрытии и видовом составе водорослей. Так, в результате заиления нижних частей склонов пролива снизилось проективное покрытие макрофитов Laminaria spp. и Alaria sp. на 15-20%. Из структуры бентосных сообществ практически исчезли губки и мидии.

Черноморский полигон исследований. Опираясь на литературные данные и собственные наблюдения, нами выявлены некоторые изменения в ландшафтной структуре черноморского полигона исследований. В основном эти изменения проявляются в ареалах распространения макрофитов. По данным В.Б. Возжинской (1971) и А.А. Калугиной (1971) и Е.И. Блиновой (1971) нижняя граница распространения массовых поселений цистозейры (Cystosiera barbata. С. crinitia) на мысе Малый Утриш 35-40 лет назад проходила на глубине около 32 м, а верхняя граница распространения водоросли Phyllophora nervosa составляла 12-15 м. С учетом этих данных, а также полученных данных о ландшафтной структуре полигона построена карта распределения цистозейровых сообществ на начало 70-х годов (рис. 9 а).

На сегодняшний день нижняя граница произрастания массовых поселений цистозейры на м. Малый Утриш зафиксирована нами на глубине 8-9 м (рис. 9 б), а верхняя граница распространения филлофоры проходит по изобатам 9-10 м. Таким образом, проведенные исследования подтверждают многочисленные данные о сокращении зоны фитали в Черном море, которые происходят в результате снижения прозрачности вод, вызываемой как антропогенными, так и природными факторами.

Рис. 9. Зона распределения цистозейровых сообществ по данным съемки 1971 г. (а) и 2007 (б) на В результате проведенных исследований выяснилось, что в районе работ площади занятые цистозейровыми сообществами с начала 70-х годов сократились на 66%, а ее запасы – на 19%.

Катастрофическая динамика ДПК береговой зоны Черного моря в районе м.

Малый Утриш. Мыс Малый Утриш является оползневым телом (Болдырев, 1957).

Древние оползневые явления в районе исследований повлекли за собой изменения в береговой зоне, на площади около 5 км2. В таблице 6, составленной по результатам наших исследований, сравнены сопряженные между собой участки измененные (рис. 6.) и не измененные (рис. 4.) оползневыми явлениями (при одинаковой площади).

Основные компоненты и характеристики ДПК до и после оползня При визуальном обследовании побережья были обнаружены участки с катастрофические изменения в ландшафтной структуре береговой зоны моря. К таковым относятся участки, сопряженные с абразионным типом берега. Представляется возможным предположить, какие изменения могут произойти в береговой зоне, в случае возобновления оползневых процессов. К основным из них можно отнести: увеличение расчлененности рельефа и площадей, занятых псефитовыми отложениями (по отношению макрофитобентоса, повышение ландшафтного разнообразия и мозаичности, увеличение запасов водорослей, увеличение частного природно-ресурсного потенциала (ПРП).

В главе IV проведена сравнительная характеристика ландшафтной структуры черноморского и беломорского полигонов исследований. Выявлены основные сходства и различия (табл.7).

Основные черты ДПК беломорского и черноморского полигона исследований Географический пояс, зона* умеренный пояс, теплобореальная умеренный пояс, холоднобореальная Гидрогенное звено Литогенное звено Биогенне звено Ландшафтообразующие факторы (по 1. Гидроклиматический режим 1. Гидроклиматический режим уменьшению воздействия) 2. Тип берега и береговой рельеф 2.Тип берега и береговой рельеф Межгодовая - изменение границ произрастания - изменение границ распространения Антропогенное воздействие, степень Рекреационное, слабое Рекреационное, слабое Приоритетные направления Рекреация, марикультура мидий, Марикультура ламинарий, мидий, * - по классификации К.М. Петрова (1969) Основные различия регионального уровня, безусловно, связаны с климатическими условиями района и характером связи моря с океаном. На более локальном уровне ландшафтные особенности полигонов определяются распределением преобладающих грунтов, динамикой водных масс и ледовой абразией. При одинаковой площади полигонов, площадь заиленных отложений на беломорском полигоне выше на 46%, чем на черноморском, что свидетельствует о более интенсивных процессах осадконакопления в Белом море и менее интенсивной волновой нагрузке.

Установлено, что максимальная биомасса на беломорском полигоне развивается на 3 м глубже по сравнению с черноморским. Это связано с такими факторами как температура и освещенность. Кроме того, макрофитобентосные сообщества беломорского полигона характеризуются более высоким видовым разнообразием по сравнению с черноморским.

Глава V. Хозяйственное использование изученных участков Беломорский полигон исследований. Рассчитан частный природно-ресурсный потенциал - ПРП (Митина, 2005), полученные значения не позволяют планировать сбор водорослей в изученных ДПК, вследствие их низких запасов (табл. 8).

Частный природно-ресурсный потенциал (т/га/год) ДПК беломорского полигона для сбора водорослей №№ выделов на ландшафтной карте Zostera marina Fucus spp. Laminaria spp. Phyllophora brodiae проведена оценка ДПК по степени их пригодности для культивации ламинарии и мидии (табл.8).

Исследованный участок обладает необходимым набором природных свойств, необходимых для культивирования ламинарии, и мидии съедобной. Культивирование ламинарии в изучаемом районе возможно с установкой гидробиотехнического сооружения (ГБТС), либо на искусственном привнесенном субстрате. В связи с вероятностью периодического заиления донных отложений, мидии не рекомендуются к выращиванию на естественных субстратах.

Получено, что максимальной степенью пригодности для выращивания ламинарии (пастбищное и на ГБТС) обладают ДПК выровненного берега (наклонные валуннодресвяные, местами заиленные поверхности на глубинах от 2 до 7 м и слабонаклонные заиленные на глубинах более 15 м) (индекс пригодности 2 и 3), ДПК проливов и морских порогов (дресвяно-щебнистые днища проливов и морских порогов на глубине 7-12 м) (индекс пригодности 3). Последние два типа ДПК также являются наиболее пригодными для выращивания мидий на ГБТС (индекс пригодности 2). Пастбищное выращивание мидий может быть затруднено из-за периодического заиления донного субстрата (табл.9).

Степень пригодности ДПК беломорского полигона исследований для размещения марикультуры 0 – не пригодные, 1 – ограничено-пригодные, 2 – среднепригодные, 3 - пригодные Непригодными для выращивания, как ламинарий, так и мидий являются ДПК литоральной зоны. Вследствие низких скоростей течений, ДПК бухт (слабонаклонные заиленные поверхности от 2 до 15 м) также являются непригодными для выращивания мидий на ГБТС и пастбищного выращивания ламинарий.

Черноморский полигон исследований. Рассчитан частный природно-ресурсный потенциал изученных ДПК, полученные значения не позволяют рассматривать промысел водорослей как перспективное направление природопользования в районе исследований (табл.10).

Проведен анализ ДПК полигона на пригодность размещения марикультурных хозяйств (мидийных и устричных) с применением ГБТС. Получено, что наиболее пригодны аккумулятивные детритовые и илисто-песчаные поверхности на глубинах более 20 м (индекс пригодности 2). Наименее пригодны ДПК слабонаклонных поверхностей бенча (до глубины 10 м), а также всех ДПК оползневого тела.

Частный природно-ресурсный потенциал (т/га/год) ДПК черноморского полигона для сбора водорослей №№ выделов на ландшафтной карте Cystoseira barbata, C.crinitia. Phyllophora nervosa размещения мариферм приведены в таблице 11.

Степень пригодности ДПК Черноморского полигона исследований для размещения марикультуры №№ выделов на Индекс пригодности ДПК для выращивания с применением ГБТС ландшафтной карте Выращивания устриц на ГБТС Выращивания мидий на ГБТС

ВЫВОДЫ

1. Применение водолазного метода при изучении ландшафтной структуры и динамики береговой зоны позволило выявить ряд его преимуществ и недостатков. С одной стороны, он позволяет проводить непосредственно описания ДПК, определять границы и смену состояний ландшафтов, отбирать при необходимости пробы грунта и бентосных организмов для характеристики их современного состояния, производить выборочную подводную фотосъемку. С другой - существенным его недостатком, выявленным нами в процессе исследований, является трудоемкость постановки трансекты в строго заданном месте с определенным направлением, что является необходимым условием для сравнимости результатов повторяющихся во времени наблюдений и ландшафтных описаний. Наличие при установке трансекты волнения, течений и ветра делает задачу трудновыполнимой, а зачастую и невозможной.

2. Подводные ландшафты беломорского полигона сформированы при активном действии приливных течений. Предложена классификация ДПК, в основу которой положены различия в скоростях приливных течений. На ее основе выделены типы местностей: ДПК с высокими скоростями течений, ДПК со средними скоростями течений и ДПК с низкими скоростями течений. Урочища выделяются по принадлежности к экологическому ярусу и характеру донных отложений ряды фаций выделяются по основным сообществам макрофитобентоса. Всего выделено 3 местности, 4 сложных урочища, 7 простых урочищ и 16 рядов и мозаик фаций. Предложенный принцип типизации ДПК представляется целесообразным использовать при составлении ландшафтных карт Карельского побережья Кандалакшского залива Белого моря в масштабе 1:10000-1:100000.

3. Подводные ландшафты черноморского полигона сформированы под действием береговых оползневых процессов и волнового воздействия. Выделены основные типы местностей: абразионные не осложненные оползневым телом, абразионноаккумулятивные, осложненные оползневым телом и аккумулятивные, частично осложненные оползневым телом. Всего выделено 3 местности, 5 сложных урочищ, простых урочищ и 17 рядов фаций. Урочища выделяются по принадлежности к мезоформам рельефа и характеру донных отложений, ряды фаций выделяются по основным сообществам макрофитобентоса. Предложенный принцип типизации ДПК представляется целесообразным использовать при составлении ландшафтных карт в масштабе 1:10000-1:50000.

4. В годовом состоянии ДПК черноморского полигона впервые выделены зимние и летние состояния. Сезонная динамика ДПК обусловлена сменой интенсивности действия таких внешних факторов как: волновой активности и температуры. В качестве индикаторов сезонной динамики ДПК принята биомасса и видовой состав макрофитобентоса. Наибольшие различия в биомассе и видовом составе (до 80%) приурочены к глубинам до 2 м, с глубиной сезонные различия биомассы и видового разнообразия уменьшаются до глубины 20 м.

5. В годовом состоянии ДПК беломорского полигона выделены основные виды состояний – летние, зимние, весенние и осенние. На Белом море сезонная динамика ДПК связана с изменением интенсивности действия и набора внешних факторов ландшафтной динамики, таких как: освещенность, температура, ледовая абразия. В качестве индикатора сезонной динамики ДПК здесь выбрана биомасса макрофитобентоса.

Наибольшие сезонные изменения биомассы (до 100%) приурочены к глубинам до 5 м. С глубиной - до 15 м - сезонные различия биомассы макрофитобентоса уменьшаются.

Сезонная динамика ДПК беломорского полигона затухает на 5 м ближе к поверхности, по сравнению с Черным морем, что связано с развитием зимой на Белом море ледового покрова и низкой инсоляцией.

6. Межгодовая динамика ДПК беломорского полигона выражена в заилении отдельных участков вдольбереговых проливов, что явилось причиной сокращении проективного покрытия багрянок на 70%, мидий на 60% и губок на 80%. Межгодовая динамика затронула ДПК ранга сложных урочищ, количество выделов ранга рядов фаций снизилось с 16 до 13.

7. Межгодовая динамика ДПК черноморского полигона проявилась в сокращении ареала произрастания важной промысловой цистозейры в результате снижения прозрачности вод Черного моря и повышенной антропогенной нагрузки. За последние лет нижняя граница произрастания водорослей Cystoseira barbata и С. crinitia поднялась с глубины 32 м до 10-12 м. В связи с этим, запасы водорослей на полигоне исследований сократились на 19%, а площадь распространения сообществ – на 66%. Межгодовая динамика затронула ДПК ранга простых урочищ и рядов фаций.

8. Катастрофическая динамика ДПК на черноморском полигоне проявилась в быстром изменении ландшафтной структуры береговой зоны в результате оползневых процессов. Основные изменения заключались в увеличении расчлененности подводного рельефа, площадей, занятых псефитовыми отложениями (с 3 до 56%), а также увеличении биомассы макрофитобентоса (с 1,4-2,8 до 6-9 кг/м2), проективного покрытия бентосных сообществ (с 20 до 50%) и частного природно-ресурсного потенциала (филлофоры - с 0,16 до 0,23 т/га/год, цистозейры – с 0,25 до 0,75 т/га/год).

9. По результатам исследований рассчитан частный природно-ресурсный потенциал ДПК береговой зоны моря. Полученные оценки не позволяют рекомендовать в изученных ДПК промысел водорослей, вследствие их низких запасов. Проведенная оценка пригодности изученных ДПК для размещения марикультурных хозяйств позволила сделать заключение, что наиболее пригодными (индекс пригодности 2) для аккумулятивных песчаных и илисто-песчаных равнин. На беломорском полигоне максимальной степенью пригодности для выращивания ламинарии обладают ДПК выровненного берега (индекс пригодности 2 и 3), ДПК проливов и морских порогов (индекс пригодности 3). Последние два типа ДПК также являются наиболее пригодными (индекс пригодности 2) для выращивания мидий.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

В научных изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Горин А.Н., Папунов Д.В. Проведение подводных ландшафтных исследований для последующего выбора участков под хозяйства марикультуры (на примере участка Карельского берега Белого моря) // Рыбное хозяйство, 2008, №1. – С. 82-85.

2. Папунов Д.В. Оценка пригодности участка береговой зоны Белого моря на основе ландшафтного анализа для размещения марикультурных хозяйств // Проблемы региональной экологии, 2009, №3. – С. 142-145.

Статьи, тезисы:

Папунов Д.В. Катастрофическая динамика ДПК в береговой зоне полуострова Абрау.

Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика// Материалы ХI Международной ландшафтной конференции. Москва 2006. – С. 336-338.

Папунов Д.В. Сезонная динамика подводных ландшафтов прибрежно-морской зоны Черного и Белого морей// Материалы XV Международной конференции студентов и молодых ученых «Ломоносов-2008». Москва, 2008. – С. 127-128.

Папунов Д.В. Структура и динамика подводных ландшафтов береговой зоны Черного моря в условиях обвально-оползневого типа берега // Труды ИПГ. Москва, 2006. – С. 29Бреховских А.Л., Папунов Д.В. Исследование циркуляции вод системы Ругозерской губы Белого моря по результатам численного моделирования// Труды ИПГ. Москва, 2008. – С. 41-43.

Папунов Д.В. Межгодовая динамика донных природных комплексов береговой зоны Черного моря на полуострове Абрау// Сборник трудов Второй научной конференции молодых ученых и талантливых студентов «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность». Москва, 2008. С. – 77-79.



 
Похожие работы:

«ФРОЛОВА Наталья Леонидовна ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 25.00.27 – гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук Москва, 2012 Работа выполнена на кафедре гидрологии суши географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Научный консультант : Алексеевский...»

«Игонин Михаил Евгеньевич ПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН: КАРТОГРАФИРОВАНИЕ, ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА Специальность: 25.00.36 – Геоэкология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Казань – 2008 2 Работа выполнена в Казанском государственном университете им. В.И. УльяноваЛенина на кафедре ландшафтной экологии. Научный руководитель : доктор географических наук, профессор Ермолаев Олег...»

«Архипов Александр Леонидович ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ И ЭКОГЕОХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ЮЖНО-МИНУСИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ (РЕСПУБЛИКА ХАКАСИЯ) Специальность 25.00.36 – Геоэкология (наук и о Земле) Автореферат на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Томск – 2011 Работа выполнена на кафедре динамической геологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Национальный исследовательский...»

«Долгова Екатерина Антоновна Реконструкция гидрометеорологических условий на Северном Кавказе по дендрохронологическим данным за период с 1800-2005 гг. Специальность 25.00.25 – Геоморфология и эволюционная география Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва – 2011 г. Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте географии РАН Научный руководитель : чл.-корр. РАН, доктор географических наук Ольга Николаевна...»

«ХУАН ЖАНЬ-ЖАНЬ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТРОФИЧЕСКОГО СТАТУСА ПРЕСНОВОДНЫХ ОЗЕР КИТАЯ Специальность 25.00.36 – Геоэкология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Санкт-Петербург Работа выполнена в...»

«ЕРШОВА АЛЕКСАНДРА АЛЕКСАНДРОВНА КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОСТУПЛЕНИЯ БИОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ С ВОДОСБОРА РЕКИ НЕВА В ВОСТОЧНУЮ ЧАСТЬ ФИНСКОГО ЗАЛИВА Специальность 25.00.36 - Геоэкология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Санкт-Петербург 2013 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ). Научный...»

«Трифонова Зоя Алексеевна СОЦИОКУЛЬТУРНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ГОРОДОВ РОССИИ (НА ПРИМЕРЕ ЦЕНТРОВ НАЦИОНАЛЬНЫХ СУБЪЕКТОВ ФЕДЕРАЦИИ) Специальность 25.00.24 – Экономическая, социальная, политическая и рекреационная география Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук Пермь 2014 Диссертация выполнена на кафедре экономической и социальной географии ФГБОУ ВПО Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова Рубцов Владимир Анатольевич Научный доктор...»

«ЖЕЛЕЗНЯКОВ ВЛАДИМИР АНДРЕЕВИЧ Разработка методики геоинформационного обеспечения оперативного обновления электронных карт большого объёма с использованием банка пространственных данных 25.00.35 – Геоинформатика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва - 2014 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный университет геодезии и...»

«Киприна Елена Николаевна РЕКРЕАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПРИРОДНОГО ПАРКА КОНДИНСКИЕ ОЗЁРА: КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ИНВЕНТАРИЗЦИЯ, ОЦЕНКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Специальность 25.00.23 - Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Санкт-Петербург -2011 Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете Научный доктор географических наук, профессор руководитель:...»

«ЯСАКОВА Ольга Николаевна ФИТОПЛАНКТОН СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЧЕРНОГО МОРЯ 25.00.28 – океанология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Мурманск 2013 1 Работа выполнена в Южном Научном Центре РАН и Институте аридных зон ЮНЦ РАН Научный руководитель : Макаревич Павел Робертович доктор биологических наук, профессор Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН Официальные оппоненты : Кренева Софья Викторовна доктор биологических...»

«Рассказова Анна Вадимовна ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ БРИКЕТИРОВАНИЯ БУРОГО УГЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕХАНОАКТИВАЦИИ ТОПЛИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ Специальность 25.00.13 – Обогащение полезных ископаемых АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Чита – 2014 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Научный руководитель доктор технических...»

«ВИВЧАР АНТОН НИКОЛАЕВИЧ ВЛИЯНИЕ СНЕЖНЫХ ЛАВИН НА РЕКРЕАЦИОННОЕ ОСВОЕНИЕ БАССЕЙНА РЕКИ МЗЫМТА (ЗАПАДНЫЙ КАВКАЗ) Специальность 25.00.31 гляциология и криология Земли Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук МОСКВА 2011 Работа выполнена на кафедре криолитологии и гляциологии Географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Научный руководитель : кандидат географических наук, доцент Наталья...»

«Лысенко Алексей Владимирович КУЛЬТУРНЫЕ ЛАНДШАФТЫ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА: СТРУКТУРА, ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ 25.00.23 – физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов 25.00.24 – экономическая, социальная и политическая география АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук Ставрополь 2009 1 Работа выполнена в ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет Научный консультант : доктор...»

«ГАБЛИН ВАСИЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ РАДИАЦИОННАЯ ОЦЕНКА ОБЪЕКТОВ ЛИТОМОНИТОРИНГА НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ (ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ) Специальность 25.00.36 – Геоэкология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Москва – 2014 2 Работа выполнена в Российском государственном геологоразведочном университете имени Серго Орджоникидзе (МГРИ-РГГРУ) Научный консультант : Доктор геолого-минералогических наук, профессор Верчеба Александр...»

«Марченко Елена Сергеевна ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ СХОДА ЛАВИН РАЗНЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ТИПОВ 25.00.31 - гляциология и криология Земли Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва Работа выполнена...»

«Максимова Ольга Евгеньевна Дендрохронологические реконструкции климатических и гидрологических параметров на Тянь-Шане (Киргизия) за последние столетия Специальность 25.00.25 – Геоморфология и эволюционная география Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва – 2011 г. Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте географии РАН Научный руководитель : чл.-корр. РАН, доктор географических наук Ольга Николаевна...»

«ШАРАБАРИНА Софья Николаевна ТРАНСФОРМАЦИЯ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ АЛТАЙСКОЙ КУРОРТНО-РЕКРЕАЦИОННОЙ МЕСТНОСТИ 25.00.36 – геоэкология (наук и о Земле) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Барнаул – 2011 Работа выполнена в лаборатории ландшафтно-водноэкологических исследований и природопользования Института водных и экологических проблем СО РАН Научный руководитель : доктор географических наук, доцент Красноярова Бэлла Александровна...»

«БЕЛЯЕВ Валерий Александрович Структура ландшафтов левобережья Средней Вятки Специальность 25.00.23 – Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Пермь – 2011 Диссертационная работа выполнена на кафедре географии ГОУ ВПО Вятский государственный гуманитарный университет Научный руководитель : доктор сельскохозяйственных наук, профессор Прокашев Алексей Михайлович...»

«Аверкиев Александр Сергеевич Закономерности реакции верхнего слоя в промысловых и прибрежных районах морей России на атмосферное воздействие Специальность 25.00.28 – океанология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук Санкт-Петербург 2013 Работа выполнена в Российском государственном гидрометеорологическом университете Официальные оппоненты : Родин Александр Васильевич, доктор географических наук, советник генерального директора, ООО...»

«Кнауб Роман Викторович ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ПОВЕРХНОСТНОГО СМЫВА И ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОЙ ЭРОЗИИ НА ПАХОТНЫХ ЗЕМЛЯХ ТОМЬ-ЯЙСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (в пределах Томской области) Специальность 25.00.23 – физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук Томск 2006 Работа выполнена в Томском государственном университете на кафедре географии Защита состоится 1 марта 2006 г. в...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.