Изучение карстовых экосистем Нюксенского района

В качестве показателей, позволяющих оценить разнообразие различных ПТК на изучаемом участке берут:

1. Показатель плотности (Р).

2. Коэффициент закарстованности (Кк).

3. Мозаичность ПТК (М).

Перечисленные показатели определялись на конкретном участке водораздела рек Сухоны, Леваша и Правой Сученги. Здесь встречается большое количество карстовых форм рельефа,

Обработав результаты, получили: следующие данные: количество карстовых форм 36, площадь изучаемой территории 0,432125 кв.км., Рассчитали показатель плотности Р = 36/ 0,432125 = 85,5.

Следовательно, на одном квадратном километре находится 85,5 единиц карстовых форм. Это высокий показатель для Вологодской области на 1 км2.

Площадь всех провалов и воронок составила 0,00325 кв. км.

К - 0,00325 кв. км / 0,432125 кв.км = 0,08

Коэффициент закарстованности изучаемой территории составил 0,08 или 8%. Согласно классификации устойчивости по Г.А. Максимовичу он показывает, что изучаемый участок относится к неустойчивым территориям.

Эстетическую привлекательность ПТК определяем с помощью трёх показателей. Это: мозаичность, разнообразие, контрастность сопряжений.

Мозаичность - это количество конкретных урочищ на единицу площади М = N/8 где N - количество конкретных урочищ на данном участке, 8 - площадь изучаемого участка.

Для сухих карстовых воронок она составляет 21 форма на 1 км ;

Аквальных ПАК - 17 на 1 км;

Верховых болот - 40 на 1 км2.

Хотя количество сухих воронок больше, чем аквальных, однако, как правило, они небольшие по размерам и их суммарная площадь меньше аквальных ПК. Общий показатель мозаичности составил 78 урочищ на 1 км2.

Для данной территории это относительно высокий показатель, что связано с большим количеством карстовых форм. Таким образом, эстетическая привлекательность по мозаичности значительная.

Разнообразие ПТК - это количество разных урочищ на изучаемой площади.

На данном участке количество видов урочищ невелико.

1. Озёрно-ледниковые волнистые равнины.

2. Озёрно-ледниковые плоские равнины.

3. Верховые болота.

4. Сухие карстовые воронки.

5. Переувлажнённые карстовые воронки.

6. ПАК

В целом карстовые урочища являются второстепенными для Нижнее-Сухонского ландшафта, т. к. доминирующую роль играют урочища озерно-ледниковых плоских и волнистых равнин, а субдоминантами являются урочища верховых болот распространенных на озерно-ледниковой равнине. На изучаемой территории, среди карстовых форм преобладают урочища болот, они составляют 10% всей площади, аквальные урочища 3,3%, сухие воронки 0,5%. Полученный показатель разнообразия составляет 5 видов урочищ на 1 км2. Этот показатель уменьшает эстетическую привлекательность.

Контрастность сопряжений определяется по контрастности свойств соседних ПТК и положения их в генетическом ряду. Получились контрастные сопряжения озёрно-ледниковых равнин и карстовых урочищ; они относятся к двум генетическим группам урочищ: водно-ледниковым и карстовым.

Карстовые формы рельефа в ландшафтном районировании выделяются в качестве отдельных урочищ, простых и сложных.

Урочище - это сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов или приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате.

2.5 Карстовые экосистемы района исследования

При обследовании озер делались промеры глубин по створам "север-юг" и "запад-восток" через 5 метров, измерялась длина и ширина, определялась прозрачность, брались пробы воды на химический анализ, составлялась карта маршрута. При камеральной обработке результатов высчитана средняя глубина, относительная прозрачность, протяженность береговой линии, площадь поверхности водного зеркала, объем водной массы.

Основу озерного фонда Бобровской группы составляют по численности водоемы с площадью водного зеркала от 0,02 до 0,06 га или 0,0002 до 0,0006 кв.км.

На их долю приходится свыше 70 % общей численности озер группы, хотя общая площадь составляет 0,6 га (0,006 кв.км.). Их относим к группе очень малых озер.

Наиболее крупными из них являются озера номер 3 (0,0015 кв.км.) и номер 4 (0,0014 кв.км.). Общий объем водной массы невелик, составляет 45163,7 куб.м.,(0,00005 куб.км.).

Воронку с максимальной глубиной 17 метров имеет озеро номер 3. Оно имеет самую большую площадь водного зеркала. Минимальная глубина 4 м в озере номер 20, которое является одним из самых маленьких по площади.

Озеро номер 4 имеет две воронки глубиной 15,9 м и 12,2 м. Из 19 исследованных озер максимальную глубину от 10 до 17м имеют 9 озер, от 5 до 10 м - 6 озер, и меньше 5 м - 4 озера.

Средняя глубина озер - 5,8 м. Аналогичные градации наблюдаются и со средними глубинами: среднюю глубину менее 3 м имеют 5 озер, от 3 до 6 м - 4 озера и от 6 до 10м- 10 озер.

Озера Левашской группы по морфометрическим показателям отличаются от озер Бобровской группы. Они крупнее по размерам и глубже, площадь водного зеркала от 0,04 до 0,62 га, максимальная глубина 18,3 м в озере №4, минимальная глубина 7 м в озере №2. Средняя глубина 6 м. Среди них три озера с двумя воронками и одно с тремя воронками.

Озера Сученыской группы похожи на озера Левашской группы: площадь водного зеркала 0,26 и 0,31 га, максимальная глубина 13 м, минимальная 7,3 м.        По времени образования самые старые, имеют большую степень зарастания.

Озера Угловской группы имеют площадь водного зеркала от 0,12 га до 0,13 га, максимальную глубину 14,9 м, минимальную 7,9 м, среднюю 6 м.

Озеро номер 1 представляет большой научный интерес, т.к. это пока единственное озеро, в котором обнаружено изменение уровня воды. Озеро имеет площадь водного зеркала 1337 кв.м, длину береговой линии 131 м, абсолютно округлую форму, глубину воронки 12,9 м. Оно образовалось давно, по словам местных жителей, до 1941 года. Всегда до краев было заполнено водой, в нем ловили щук и карасей. В августе 1999 года, придя в очередной раз за рыбой, увидели его пустым: вода полностью исчезла. Летом 2000 года озеро снова стало заполняться водой: в августе максимальная глубина составила 3 м, в сентябре 7,9 м. Высота от нынешнего уреза воды до первоначального уровня водного зеркала по склону 5 м. На момент обследования на данном промежутке склона нет травянистой растительности и деревьев, а встречаются остатки ила и водорослей. Озеро является "глухим", отсутствуют какие - либо протоки и ручьи с двумя соседними озерами. Значит существуют только подземные стоки (приложение №15).

1. Урочище карстовой переувлажненной воронки.

Находится в урочище Курилово. Воронка имеет овальную форму, её длина составляет 161м, диаметр-51м, вытянута с с-сз на ю-юв, длина южного склона-7,5м, северо-восточного-2м.

В каждом урочище выделяются подурочища. Их выделение основано на углах наклона поверхности.

Подурочище - группа фаций, выделяемая в пределах одного урочища на склонах разных экспозиций, если экспозиционные контрасты создают разные варианты фациального ряда.

На склонах воронки мы выделили два подурочища:

На северном и южном склонах воронки располагается крутосклоновое подурочище. Угол наклона состовляет 20°. Восточный склон занят покатосклоновым подурочищем. Угол наклона составляет 5°.

На днище воронки тоже выделяется два подурочища:

1 - ложбинно-западинное (небольшое понижение с углом наклона 2°) и

2 - плоско-равнинное (угол наклона 0°)

В пределах подурочищ выделяются несколько фации.

Фация это элементарная геосистема, которая является первичной ячейкой ландшафта подобно клетке в живом организме. В самом общем виде элементарный НТК можно определить как простейший, однородный природный комплекс, формирующийся на однородном литологическом субстрате в пределах одного элемента рельефа с одинаковыми увлажнением, почвами и растительностью.

2. Урочище карстовой воронки, занятой верховым болотом.

Находится в урочище Курилово. Диаметр воронки около 100м. Выделяются 2 подурочища: пологосклоновое и плоское.

Пологосклоновое урочище занимает склоны воронки по всей окружности, крутизна склонов составляет 5°, длина склонов -3 м, увлажнение нормальное.

Второе подурочище плоское, угол наклона - 0°, занимает все днище воронки. Состоит из нескольких фаций.

1 фация - багульниково-голубиковая занимает край воронки, располагается концентрически, ширина от 3 до 6м, имеет избыточное увлажнение

2 фация - сфагново-багульниковая имеет также концентрическую форму, ширина от 2 до 5м, увлажнение избыточное, встречаются кочки

3 фация - сфагново-клюквенно-багульниковая

3.Урочище аквального ПК.

Находится в 5,5 км к юго-востоку от посёлка Леваш.

Воронка правильной конусоообразной формы, диаметр - 76 метров, длина окружности - 233,8 метра, крутизна склонов 30° повсеместно, длина склонов - 16,5 метров, на дне воронки вода, есть стволы упавших деревьев.

Выделяется два подурочища - крутосклоновые, западного и восточного склонов и зеркало воды.

4. Сложные природно-аквальные урочища

Находится в 3 км к юго-востоку от посёлка Леваш. Изучение ПК проводилось на примере озёр 7 и 8 Левашской группы. Данные озера занимают небольшую площадь, находятся в одном общем провале, разделены перешейком шириной 30м, который образовался в результате процесса сплавинообразования. В изучаемом ПК выделяются 4простых урочища: урочище пологого склона карстовой котловины, урочище верхового болота и два ПАК. На полого-склоновом урочище выделяется ельнико-зеленомошниковая фация, в которой в верхнем ярусе преобладают ель европейская, единично встречается береза. В травяном ярусе доминантами являются голубика, брусника, черника, копытень европейский, грушанка круглолистная. В мохово - лишайниковом ярусе преобладает мох: кукушкин лен.

Данное урочище сменяется плоским урочищем, соответствующим сфагновому болоту и окнам воды. Край болота представлен вахто-сабельнико-белокрыльниковой фацией

3. Исследование карстовых экосистем

3.1 Гидрологические исследования и биохимический состав воды

Гидрохимическому обследованию подверглись 10 озер Бобровской группы и 4 озера Левашской группы. Химический анализ проб воды сделан по 15 показателям. По характеру водообмена все озера являются "глухими", не имеющими поверхностного стока. Температурная стратификация прямая. Средняя величина прозрачности озер Бобровской группы 2,5 м, что намного выше, чем средняя величина прозрачности озер Вологодской области - 1,6 м.

Наиболее прозрачна вода из Бобровской группы в озере номер 19 -Щучьем - 4,3 м. Наименьшую величину имеют озера номер 17 - Круглое -1,2 м и номер 2 - 1,3 м, которому дано название "Темное". Максимальную величину прозрачности 6,6 м имеет исчезающее озеро Угловской группы, минимальную - 1 м имеет одно озеро Сученьгской группы. Дополнительной характеристикой прозрачности может служить ее отношение к средней глубине озера. Во всех озерах, кроме, исчезающего, она меньше 1. Такая величина прозрачности влияет на количество света, проникающего в водоем, способствует фотосинтезу и создает условия для зарастания водоемов. Поэтому озера Сученьгской группы, имеющие наименьшую прозрачность, как более старые, имеют большую степень зарастания.

Прозрачность зависит от цветности и мутности. Наибольшую величину цветности (100 градусов) и мутности (5,15 мг/л) имеет озеро Темное. Наименьшая цветность (20 градусов) и мутность (0,76 мг/л) в Щучьем озере. Высокая цветность воды говорит о ее болотном происхождении.

Минеральный состав воды зависит от химического состава коренных горных пород, подстилающих территорию: известняки СаСО3 , доломиты Мд СО3* Са СО3, ангидриты - безводный Са8О4, гипс - Са8О4*2Н2О, мергели - известково-глинистые породы. При реакциикарбонатных и глинистых пород с растворенным в воде углекислым газом появляются в водоемах гидрокарбонатные ионы, а также ионы Са2+ и Мg 2+

Са С03 + С02 + Н2 О - > Са (НСО3)2 Са (НСО3 )2 - > "Са2+ + 2 НСО3

Мg С03 + С02 + Н2 0-> Мg (НС03 )2 Мg (НС03 )2 - > Мg 2+ + 2 НСО3

Величина минерализации воды меняется в пределах от 34,5 до 188 мг/л. По количеству содержащихся основных ионов Бобровские озера можно разделить на 4 группы: по 3 озера с очень низкой и умеренно-низкой минерализацией, по 2 озера со средней и выше средней минерализации. Общая жесткость воды обусловлена присутствием в воде кальция и магния, которые находятся в виде гидрокарбонатов, карбонатов, хлоридов, сульфатов и других солей. По величине общей жесткости вода 7 озер относится к группе очень мягких, 3 озер - умеренно-жестких вод.

Самая мягкая вода в провале номер 11 и Темном озере (0,15 мг-экв/л), самая жесткая - в Круглом (3,7). Хлоридные ионы присутствуют в небольших количествах 2-2,5 ммоль/л. Сульфатные ионы преобладают над хлоридными, их меньше всех в Темном озере - 10,97, больше всех в Щучьем - 37,3 ммоль/л. Величина щелочности, обусловленная содержанием в воде гидрокарбонатов и карбонатов, изменяется от 0,0 мг-экв/л в Темном, озере номер 4 и в провале номер 1 1 до 2,4 мг-экв/л в озере номер 6. Наибольшая общая щелочность в тех водоемах, где карбонатные породы ближе подходят к дневной поверхности. Железо встречается главным образом в виде гидрокарбаната Ре (НСО)2. При контакте подземной - воды с воздухом гидрокарбонат железа окисляется с образованием бурых хлопьев Ре (ОН)2 , придающих воде мутность и окраску. В наших анализах видна прямая зависимость между содержанием ионов железа как с цветностью, так и с мутностью: содержание ионов железа минимальное 0,09 ммоль/л в Щучьем озере, максимальное - 0,69 ммоль/л в Темном. По активной реакции среды вода 5 озер является нейтральной, 3 озер - слабо-кислой, 2 озер - кисло-водной. Самый большой показатель РН =7,6 у Круглого озера, самая кислая среда, РН 5,78 у Темного озера. Содержание органического вещества оценивается по величине окисляемости и цветности. Самая маленькая величина окисляемости в Круглом - 4,51 и Щучьем - 6,34, самая высокая в Темном - 16.

Озера гумифицированы в разной степени: 4 озера имеют очень малую и малую, 5 озер - умеренную и одно озеро (Темное) - высокую гумификацию. При разложении в воде органических веществ происходит накопление в воде азотных соединений. Нитрат-ионов содержится незначительное количество < 0,01 ммоль/л. Содержание нитрит-ионов колеблется от 0,0007 - в Щучьем до 0,04 ммоль/л в Темном. Содержание ионов аммония изменяется от 0,0005 в Щучьем до 0,86 ммоль/л в Темном. Анализ гидрохимических показателей позволяет сделать вывод, что питание озер Бобровской группы смешанное. Дождевые воды имеют щелочность 0,1 - 0,2 мг-экв/л. Значит, за счет атмосферных осадков питаются озера: Темное, номер 4,5, провал номер 11. Во все остальные озера поступают природные подземные воды, в которых растворяются карбонатные породы, слагающие территорию - известняки, доломиты, гипсы, ангидриты. Об этом свидетельствуют такие показатели, как общая жесткость, щелочноть, минерализация, ионный состав.

По гидрохимическим показателям выделяются два озера - озеро номер 2 - Темное и номер 10 - Щучье. Озеро Темное имеет наименьшую прозрачность и щелочность, наибольшую мутность, цветность, гумификацию, окисляемость, в нем самая мягкая вода и кислая среда, содержится меньше всех сульфатов и больше всех железа, ионов аммония и нитритов. Озеро Щучье имеет наибольшую прозрачность, наименьшую цветность, мутность, окисляемость, в нем больше, чем других озерах сульфатов, а меньше аммонийного азота и нитритов. Полярные показатели объясняются тем, что озеро Темное занимает крайнее северозападное, а Щучье - юго-восточное место в Бобровской группе. Они удалены друг от друга на значительное расстояние, имеют разные типы питания, различный состав подстилающих пород.

Основные химические показатели состава воды озер Левашской группы практически аналогичны с озерами Бобровской группы. По цветности из данных озер выделяется озеро номер 4. Большая величина цветности 110° градусов говорит о высокой степени гумификации. Это объясняется болотным происхождением воды. Жесткость незначительная от 0,15-0,4 мг-экв/л; их можно отнести к первой группе - с очень низкой и умеренно-низкой минерализацией. Это можно объяснить тем, что преобладает питание поверхностными стоками и атмосферными осадками. Количество в воде нитратов примерно в 10 раз больше, чем в озерах Бобровской группы. Это обусловлено тем, что в них идет более интенсивное разложение азотсодержащих органических соединений.

3.2 Флора (околоводная растительность)

Характеристика урочища карстовой переувлажнённой воронки

Таблица№1

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5