Исследование экосистемы оз. Радужное природного парка «Ергаки»

Танзыбейская СОШ последние 10 лет является экологической школой. Направление развития школы выбрано не случайно. Мы много наслышаны об Альпах и Гималаях, но мало знаем о Земле, где родились и живем. Воспитание любви к малой Родине, родному Танзыбею, расположенному на территории Ермаковского района, к окрестностям поселка, главное направление системы воспитательной работы в школе. Кто знает, где расположен Араданский, Ойский, Кулумыский горные хребты! Мало знают ребята о горных вершинах, об озерах, которых в горах великое множество. А ведь наша тайга, это не только кедр, пихта, сосна, грибы, орехи и ягоды. Удивителен растительный и животный мир Саян. До сих пор ученые-ботаники открывают здесь новые виды растений и описывают их. Кто видел краснокнижного черного аиста или сыча-воробья? В Саянских горах можно встретить около 500 дикорастущих лекарственных и 50 видов реликтовых растений, живущих со времени доледникового периода. 73 % гор покрыто девственными лесами, здесь самые большие запасы кедра сибирского. В реках и озерах Саян – ценные породы рыб, в их числе хариус, ленок, таймень.

С созданием природного парка «Ергаки» количество туристов в этих местах заметно увеличилось. Красота, поэтичность и доступность горных хребтов делают их уязвимыми перед варварским отношением «диких» туристов. Происходит замусоривание, деградация биоценозов. Антропогенная нагрузка на самые посещаемые участки Ергаков слишком высока. Вызывает опасение состояние экосистемы оз. «Радужное».

На высоте 1467 м н. у. моря у подножия группы скал Спящий Саян, в зоне перехода от таежного к субальпийскому поясу расположено небольшое озеро ледникового происхождения. Озеро сточное, из него вытекает ручей, один из истоков р. Буйба. Ледник вырыл при движении ложе озера, при таянии остатки горных пород образовали морену, которая создала запруду для сточных вод. Озеро расположено в живописном месте, у подножия Висячего камня. Рядом расположены наиболее посещаемые пики горного хребта Ергаки: пик Голова, Орешек. Перевалы: Художников, Ноги. В день нашего посещения мы насчитали почти 90 туристов, посетивших озеро, а в июле их было около 150 человек. Многие ставят палатки у озера, кто-то идет дальше, но обязательно каждый напьется воды из озера, остановится на обед или просто на привал. Много желающих искупаться в прохладной и чистой воде.

Уникальность природного комплекса оз. Радужное мы увидели в наличии здесь:

1. Обилия редких, краснокнижных, эндемичных, пищевых, лекарственных видов;

2. Разнообразии и привлекательности экосистем;

3. Возможность познакомиться с типичными (не нарушенными), слабо нарушенными, сильно нарушенными участками экосистемы;

4. Доступность природного комплекса для наблюдения за изменением видового состава экосистем

Изучив существующие в районе Памятники природы, мы пришли к выводу – по уникальности озеро Радужное соответствует всем критериям для создания здесь памятника природы.

Совместно с методической службой природного парка «Ергаки» мы провели комплекс наблюдений, оценки состояния экотропы WWF в ее начальном этапе от Тормозаковского моста до озера Радужное.

Для этого было проведено исследование природного комплекса озера, характеристика флористического состава, выявлены черты деградации экосистемы.

Гипотеза: Мы предполагаем, экосистема озера вследствии возросшей антропогенной нагрузки деградирует, нарушается ее видовой состав, без принятия мер по ограничению потока туристов изменения могут принять необратимый характер. Наблюдение показало отсутствие вокруг котловины озера кустистых лишайников – возможно это последствия загрязнения воздуха дымом кострищ; инструкторы природного парка сообщили нам о обнаруженных уродствах у выловленных из озера рыб – возможно это следствия загрязнения воды в озере.

Объект исследования: экосистема.

Предмет исследования: экосистема оз. «Радужное».

Методы исследования экосистемы:

1. Обзор литературы по теме;

2. Методы геоботанического исследования: маршрутный и пробных площадок;

3. Сбор гербарного материала, определение видового состава сообщества;

4. Наблюдение за видами - индикаторами чистоты экосистемы;

5. Методы определения качества воды (определение уровня загрязнения водоема по зооиндикаторам, по водным животным и растениям. )

А. Тенсли первым определил понятие экосистемы. В экосистему входит не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов – местообитания в самом широком смысле. Хотя главными интересующими нас объектами являются организмы, мы не можем отделить их от той среды, с которой они образуют некую физическую систему.

Определение экосистемы.

Экосистему можно определить как совокупность различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время.

Ю. Одум: Любая биосистема, включающая все совместно функционирующие организмы (сообщества) на данном участке и взаимодействующие с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенную биотическую структуру и круговорот веществ между живой и неживой частями, представляет собой экосистему.

Определение экосистемы

Экосистема – любая совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды, функционирующая как единое целое за счет обмена веществом, энергией, информацией.

Озерная система включает 2 блока:

1) собственно чаша озера;

2) территория водосбора, откуда в водоем поступают органические и неорганические вещества, необходимые для жизнедеятельности экосистемы.

Первый блок экосистемы озера.

Компоненты чаши озера.

Абиотический: грунт(каменный, песчаный, глинистый, ил, торф); вода(с растворенными веществами, взвесями, газами).

Биотический: представлен пастбищными и детритными цепями питания.

Массив Ергаки расположен в центральной части Западного Саяна. Протяженность массива с запада на восток около 80 км, его максимальная ширина 70км. Ергаки сильно изрезаны древними ледниками. Местность горно-таежная, расчлененная густой речной сетью. Преобладает, как везде в Западных Саянах - среднегорный рельеф. Абсолютные высоты гор составляют 1450-2000 м. гребни на хребтах и их отрогах узкие. Местами скалистые, с остроконечными вершинами и довольно крутыми склонами, нередко с обрывами и осыпями. На склонах гор распространены каменистые россыпи, среди которых возвышаются скалы-останцы.

На месте, где мы сейчас живем, в далеком географическом прошлом длительное время было море, а затем, около 500 миллионов лет назад возникли горы. Это были высокие складчатые горы типа сегодняшних Кавказских, Альпийских. Но в течение нескольких сотен миллионов лет мезозойской эры эти горы разрушились под воздействием ветра, резкого колебания температур, и на их месте осталась почти равнина, пенеплен. Участки пенеплена сохранились среди гор и до наших дней- это урочище «аэродром» северо-западнее «Полки». Они представляют собой ровную, как степь местность, где сохранились растения, которые смогли противостоять суровым природным условиям. Около 70 миллионов лет назад, в период позднего мела, на месте разрушенных гор началось поднятие и образование современных складчато-глыбовых гор.

Древнее, уникальное по своей красоте место на стыке Западного и Восточного Саян - горный хребет Ергаки. Его высшая точка-пик — «Звездный» — 2265 м, расположен в пределах района.

Одна древняя легенда гласит: «В одном из селений жили муж да жена. Все было в их доме: и любовь, и достаток, и дети. Но вот беда, рождались на свет у них одни девочки. А какой с них толк, вырастут да уйдут в чужой дом. Сын же - это продолжение рода, это опора и гордость родителей. Однажды вечером, возвращаясь, домой с охоты, встретил хозяин странника, устало бредущего по дороге. И пригласил он его к себе на ужин, а потом и на ночлег. Так уж получилось, что за ужином и рассказал он чужестранцу о своем горе.

Ничего не сказал гость, а утром, уходя, протянул он хозяйке спелое яблоко со словами: «Съешь половину сама, а половину отдай мужу. Ровно через 9 месяцев родится у вас сын, крепкий и румяный, как этот плод». Не поверила женщина гостю, но все сделала так, как он велел. А вскоре почувствовала, что понесла. Через положенный срок родился у них сын. Не ребенок, а богатырь. Так и нарекли его Батыром. Рос он не по дням, а по часам.

И быть бы ему как все, да избаловали долгожданную радость родители! Не простым человеком он рос, а настоящим баем. Работать не умел, да и не хотел вовсе. И решил Батыр однажды, что жить ему надо на небе, среди богов, где, по словам стариков, ничего делать не надо: только ешь, спи, да забавам предавайся. И так захотелось ему божьей жизнью пожить, что забрался он на самую высокую гору, протянул вверх руки и крикнул:

«Эй вы, Боги! Посмотрите на меня, Батыра! Я умен, я красив, достоин, жить рядом с вами». Разгневались боги, услышав горделивую речь простого смертного, обратили его в камень и низвергли в тартарары. А в назидание будущим поколениям оставили руку гордеца на земле — пальцы - скалы, которые и по сей день тянутся к небу. »

Слово «Ергаки» переводится с тюркского, как «пальцы». Действительно многие его скалы напоминают растопыренные кверху пальцы. Названия многих форм рельефа загадочны: озеро Горных духов, пик Зуб Дракона, Каменный замок, Спящий Саян.

Про эти места сложено много легенд и преданий.

В горах идет интенсивное выветривание и разрушение горных пород. Каменные обломки постепенно скатываются к основанию горы. Но один зацепился наверху, да так и остался там на сотни, а может быть на тысячи лет. Туристы дали ему название «Висячий камень» или «Висячка». Невозможно понять, как глыба весом в несколько десятков тонн удерживается на самом краю пологой скалы, имея опору всего около 5м2. Кажется, легонько толкни его, и сорвется каменный исполин с ревом вниз, прямо в озеро.

От рельефа зависит распределение тепла и влаги. Так в горах Саян выпадает 800-1200 мм осадков, а в северной части Ермаковского района на равнине 240-300 мм в год. При этом в наветренных склонах осадков больше, чем на подветренных.

По данным метеостанции Оленья Речка (высота 1407 м); средние температуры наиболее холодного месяца (января) - 17°С, наиболее теплого (июля) 12-23°С. Что касается влажности, то горные хребты получают довольно большое количество осадков, более 1200 мм, причем большая их часть выпадает в мае-сентябре. Температура воздуха с подъемом в горы понижается. Иногда летом на склонах гор можно встретить снег.

На территории гор представлены следующие высотные пояса: степной, лесостепной, черневой, таежный, субальпийский, альпийский. К основным сообществам относятся черневые леса-кедровники, пихтарники; таежные леса - кедровники, пихтарники, редколесья; кустарниковая растительность; тундры- кустарниковые, моховые и лишайниковые, луга -субальпийские и альпийские.

Темнохвойная тайга распространена повсюду на склонах гор. Ее представители - кедр сибирский, ель, пихта. В такой тайге мощный моховый покров и слабо развит травяной ярус. В подлеске встречается жимолость, рябина.

В нижней части таежного леса распространены кедрово-пихтовые леса. В этих лесах слабо развит моховый покров, но хорошо представлен подлесок и травостой из папоротников, чемерицы, пионов, лилий кудреватых, аконитов и др. растений, кустарников - черники, брусники.

Еще выше темнохвойные леса сменяются подлеском из кашкары, рододендрона золотистого, голубики, ольхи, обильнее становятся субальпийские травянистые растения. Лес редеет. В травяном ярусе появляются горец змеиный, бадан, субальпийское высокотравье, водосборы, дороникум, кочедыжник альпийский.

Высокогорная растительность Саян разделяется на субальпийскую и альпийскую.

Субальпийский пояс простирается от верхней границы леса, одиночных и групповых деревьев. В основном это редкостойные кедрово-пихтовые, пихтовые, кедрово - лиственичные редколесья, субальпийские высокотравные луга, кустарниковые заросли - ерники.

Альпийская растительность в Саянах представлена альпийскими лугами и тундрами. В гольцах господствуют тундры, на северных склонах кустарниковые, лишайниково-моховые, на южных - кустарниковые и лишайниковые.

В альпийском поясе различаются высокотравные и низкотравные луга, часто с яркими и крупными цветками.

Самые вершины гор венчают лишайниковые и каменисто-лишайниковые тундры, лишь кое-где прерываемые альпийскими лужайками да пустошами с самыми стойкими к суровым альпийским условиям растениями.

Те ландшафты, которые мы видим в настоящее время, не всегда занимали современное положение. По-видимому, их границы меняются и теперь, но происходит это медленно, и мы этого не замечаем. В связи с изменениями экологических условий некоторые растения погибали, другие приспосабливались к новым условиям или мигрировали.

Так в Саянской тайге сохранились растения, которые относят к реликтам: бруннера сибирская, цирцея стеблевая, ветреница отогнутая, ветреница алтайская, ветреница енисейская, вероника Саянская, папоротник мужской, подмаренник трехцветный.

Есть растения которые встречаются только в локальном регионе - эндемики: водосбор железистый, копеечник южносибирский, дороникум алтайский, маралий корень, аконит саянский, аконит танзыбейский, селезеночник нитевидный.

По пологим нижним склонам и высоким надпойменным террасам располагается степь. Травостой густой, хорошо развит, высотой до 30-40 см. В видовом составе основными являются: прострел, овес, володушка, полынь, герань и др. Каменистая степь с разреженной растительностью расположена на наиболее крутых каменистых склонах южной экспозиции. Через тонкий почвенный покров часто выходит горная порода. Видовой состав травостоя представлен кустами полыни, ковылем-волосатиком, лапчаткой и другими.

III. Результаты геоботанического исследования экосистемы озера Радужное.

Используя маршрутный метод исследования, пройдя по тропе в окрестностях озера (приложение1), мы выявили природные зоны, собрали и определили 67 видов высших растений, произрастающих по маршруту исследования.

Оз. Радужное расположено в зоне перехода от таежного к субальпийскому поясу. Ландшафт представлен заболоченной равниной ледникового происхождения.

По береговой линии располагаются заросли карликовых березок вперемежку с разнотравьем, на влажном побережье - царство сфагновых мхов. Растительность представлена сообществом субальпийских видов: золотарник Даурский, лук мелкосетчатый (черемша), молочай Алтайский, карликовая березка, рододендрон золотистый, бадан, брусника, осоки, лишайники, мхи.

Растения плотно заселяют участки поверхности.

Используя метод пробных площадок, заложили площадки площадью 1 м. кв. на старой тропе, на свежей тропе и в 2-х метрах от тропы, на ненарушенном участке экосистемы.

В нарушенной экосистеме аборигенные виды исчезли. Растительность представлена видом, способным переносить вытаптывание. (щучка дернистая).

Ненарушенная экосистема представлена 11 видами растений, слабонарушенная – 5 видов, нарушенная – 1 видом.

По берегу озера виден результат неконтролируемого туризма: следы туристических стоянок. Кедры по берегам озера давно использовали на дрова, берега оголились, меняется температурный режим, некогда богатое ценными породами рыб озеро по вине человека может стать безрыбным.

Слабонарушенные участки экосистемы видны в месте прохождения свежих троп: аборигенные виды еще не успели исчезнуть, они как бы прячутся у камней, плаун альпийский - не любит вытаптывания, сохранился по краю тропы, как и бадан, шульция косматая.

Изменение видового состава в связи с вытаптыванием:

Благодаря особому климату, длительному постоянству условий среды, окрестности Радужного представляют пример уникального биоразнообразия.

Осоки – наиболее распространенные растения береговой линии.

Сфагнумы – болотные виды мхов, благодаря особому микроклимату избыточной влажности наблюдается обилие этих «строителей болотных экосистем».

В окрестностях озера встречается множество редких, краснокнижных, эндемичных видов растений.

Вероника Саянская (Veronica sajanensis) - вид «Красной книги» России

Встречается в высокогорьях Саян; эндемик Красноярского Края. Цветок нежно – голубого цвета, мягкий на ощупь. Листья крупные, ланцетовидные.

Многолетник.

Аконит Паско (Aconitum pascoi) - вид «Красной книги» России, встречается на высокогорных субальпийских лугах, эндемик гор Южной Сибири, впервые открыт в Ермаковском районе – из окрестностей Оленьей Речки.

Эндемики гор Южной Сибири: смолевка хамарская, змееголовник крупноцветковый, молочай Алтайский, кочедыжник Альпийский, редкий, реликтовый вид субальпийского пояса Саян.

Разнообразен мир лишайников: десятки видов различных кладоний, лишайников на гниющей древесине (кладония гребешковая), на камнях: нефрома, ризокарпен географический; цетрария исландская, ягель, который является пищей для северного оленя.

По берегам оз. Радужное отсутствуют кустистые лишайники – воздух для их произрастания недостаточно чист, хотя, по пути к озеру бородач причудливо свисает с веток кедра, елей, пихт. Причина этому, возможно, – дым от костров, который застаивается в озерной котловине.

чных видов растений. создадим серию электронных экскурсий, исследований уник Многочисленны пищевые и лекарственные виды растений: золотарник Даурский, белозер болотный, можжевельник, багульник болотный, рододендрон золотистый, лук мелкосетчатый (черемша), бадан, брусника. Черника, голубика, шикша – ценная пища не только людям, но и диким животным.

Декоративные растения: колокольчик волосистоцветковый , горечавка холодная, астра альпийская, камнеломки (одна из редких : черно –белая, миниатюрная, высотой всего несколько сантиметров), жарок Виталия -украшают горные вершины, придавая им неповторимую притягательность.

Изучая экосистему озера мы выявили 6 видов плаунов: плаун куропаточный, плаун годичный, плаун баранец, плаун альпийский, диффазиум альпийский, плаун колючий; 4 вида папоротников: кочедыжник Альпийский, голокучник трехраздельный, фегоптерис связывающий, щитовник захватывающий; определили 5 видов мхов, 8 видов лишайников.

Неповторимость экосистеме озера придают окрестные скалы, экосистемы горных хребтов, экосистемы горных рек и ручьев, в изобилии впадающих в озеро. Уникально даже небо над озером! Утром, в густом тумане, его почти не видно. Днем, оно одарит вас яркими лучами, а к вечеру возможен дождь, если повезет, можно увидеть и радугу, начинающуюся прямо из глубины озера. Не зря ведь оно – Радужное!

Выводы:

Естественная экосистема вдоль береговой линии нарушена. Это подтверждается изменением видового состава растительности, количеством видов, встречающихся на нарушенных и ненарушенных участках экосистемы.

Ширина тропы увеличивается к концу летнего сезона. По берегу уничтожены кедры, почва уплотнена и вытоптана. Нами насчитано более 20 кострищ, из – за низких ночных температур костры горят всю ночь, озеро находится в котловине, дым застаивается, смешивается с водяными парами, возможно это является причиной отсутствия кустистых лишайников.

Считаем, необходимы меры по перераспределению антропогенной нагрузки на данный участок тропы.

III. Мониторинг воды озера

Результаты исследования.

1) Определение уровня загрязненности по беспозвоночным биоиндикаторам:

В озере встречаются группы беспозвоночных гидробионтов: личинки поденок, веснянок, веслокрылок, ручейников; позвоночные гидробионты: мальки хариуса.

Все они относятся к первой группе по шкале биоиндикаторов. Согласно данной методике в озере чистая, полноценная вода.

Нами не обнаружены рыбы с внешними уродствами.

2) Цвет воды зависит от наличия в ней примесей минерального и органического происхождения - - гуминовых веществ, перегноя, которые вымываются из почвы и придают окраску воде от желтой до коричневой. Окись железа окрашивает воду в желто-бурый и бурый цвета, глинистые примеси - в желтоватый цвет.

В пробирку из бесцветного стекла наливают 8—10 мг исследуемой воды и сравнивают с аналогичным столбиком дистиллированной воды. Цветность выражается в градусах, используется таблица.

Выводы:

• Вода в озере Радужное чистая и прозрачная, пригодна для питья. Это связано с небольшими размерами озера, низкой температурой воды, достаточным стоком воды.

• В связи с высокой антропогенной нагрузкой ослабевает способность озера к самоочищению.

• На берегу обнаруживаются пищевые отходы, очистки, мусор.

• Вдоль линии стока расположены туалеты. Во время дождей при таянии снега нечистоты попадают в озеро.

• Небольшие размеры и достаточный сток способствуют обновлению воды в озере, а грязь по ручью попадает в реки Буйба, Ус.

• В связи с растущей антропогенной нагрузкой эстетическое и рекреационное значение озера уменьшается

• Необходимы комплексные меры по сохранению природного комплекса озера

Перспективная деятельность:

1) СЛЕЖЕНИЕ ЗА СОСТОЯНИЕМ ВОДЫ С ПОМОЩЬЮ ПРОСТЕЙШИХ И БАКТЕРИЙ;

2) Исследование проб воды на микробиологический и химический состав;

3) Определение глубины озера;

4) Продолжение и анализ мониторинговых исследований озера;

5) Выставление результатов исследования на краевом сайте «Точка на карте».

IV. Заключение

В результате исследования природного комплекса озера Радужное гипотеза, выдвинутая в начале исследования частично подтвердилась: экосистема озера деградирует, особенно заметны изменения на территории водосбора. Вдоль тропы, с запада, северо-западной и юго-западных сторон береговой линии наблюдается смена растительного покрова, обеднение состава растительности, аборигенные виды вытесняются видами, устойчивыми к вытаптыванию. Вдоль берега отсутствуют кустистые лишайники. Вырублены на дрова многовековые кедры. По нашим наблюдениям, в конце июня мусора по берегу почти не было, в августе, же – нами было собрано около 80 кг. бытовых отходов: консервные банки, пластиковые бутылки, остатки пищи, рваная обувь и др. Эстетическое значение озера, которое является одним из самых посещаемых мест природного парка падает.

Исследовав воду по органолептическим показателям, по беспозвоночным биоиндикаторам, пришли к выводу – вода в озере пока чистая, пригодна для питья. В озере мало биогенов, невелико содержание взвешенных органических веществ, фито- и зоопланктона. Нами не обнаружены рыбы с видимыми уродствами.

Питание озера – дождевое, за счет таяния снега и грунтовых вод. Озеро можно отнести к малокормному, олиготрофному виду.

Нами обнаружены остатки пищи по берегу озера, у воды. Туристы моют посуду в озере, используют моющие средства при умывании и для мытья посуды, что запрещено правилами для посетителей природного парка.

Есть необходимость в установке рекламно – информационного щита с подробными пояснениями правил поведения на территории Природного парка Ергаки.

Считаем, необходимо обустроить туалеты на большем расстоянии от озера, за линей водосбора.

Изучив результаты исследования, считаем, необходимо уменьшить антропогенную нагрузку на экосистему озера. Возможно, запретить разжигание костров. С востока и юго-востока озеро закрывают отвесные скалы, при господствующих западных ветрах воздух в озерной котловине застаивается, частые дожди и туманы насыщают его водяными парами. Это, возможно, приводит к образованию кислотных осадков и способствует изменениям экосистемы.

Нами планируется продолжить мониторинг экосистемы озера Радужное, дополнив его новыми методиками исследования.