Исследование динамики зарастания литорали Псковского озера с использованием данных дистанционного зондирования земли (ДЗЗ)

Кристина Борисовна Михайлова, Сергей Геннадьевич Михалап, Kristina Mikhailova, Sergey Mikhalap

Аннотация


Представлены результаты оценки пространственно-временной динамики зараста-
ния гелофитной растительностью литоральной зоны Псковского озера за период
с 1989 по 2019 г. Псковское озеро отличается мелководностью, повышенным уров-
нем трофии, ежегодными колебаниями уровенного режима, наличием большой
площади литоральной зоны (около 15 % от площади водного зеркала водоема).
Основные вышеперечисленные факторы, в совокупности с глобальным потепле-
нием климата, создают благоприятные условия для развития высшей водной ра-
стительности. Дается подробный анализ истории изучения акватории, приводятся
типы зарастания озера в различные годы исследований с указанием преобладаю-
щих экологических групп и доминирующих видов. Для Псковского озера характе-
рен гелофитный – «фрагментарно-поясный» тип зарастания. Проведен анализ ли-
тературных данных, собственных полевых исследований и тематическая обработка
мультиспектральных спутниковых снимков разных лет. Процесс зарастания литора-
ли за рассматриваемый период носит флуктуирующий характер с положительной
трендовой составляющей. В маловодные годы отмечено увеличение встречаемо-
сти прибрежно-водных растений. Прирост гелофитов относительно конфигурации
усредненной береговой линии колебался в пределах от 26,56 до 641,9 га, что со-
ставило 0,04–0,9 % общей площади водоема. Рассматриваются изменения по го-
дам основных структурных показателей тростника южного (Phragmites australis
(Cav.) Trin. et Steud., 1840) – эдификатора, которому принадлежит ведущая роль
в зарастании Псковского озера. За период наблюдений отмечается увеличение по-
казателей плотности зарослей и биомассы этого гелофита.


Ключевые слова


ДЗЗ – дистанционное зондирование земли; зарастание; литораль; Псковское озеро; динамика; гелофитная растительность

Полный текст:

PDF

Литература


Белавская А. П. К методике изучения водной растительности. Бот. журн. 1979. т. 64. № 1. с. 32-41.

Гигевич Г. С. Биоиндикаторная роль макрофитов при антропогенном воздействии (на примере озёр Белоруссии) // Антропогенные изменения экосистем малых озёр (причины, последствия, возможность управления). Кн. 2. СПб., 1991. С. 204 – 206.

Гигевич, Г. С., Власов Б. П., Вынаев, Г. В. Ресурсы высших водных растений озер Беларуси // Вестник Белорусского государственного университета. Сер. 2. Химия. Биология. География. 1999. № 3. С. 66–71.

Денисова И. А., Драбкова В. Г., Прыткова М. Я. Проблема зарастания озер, причины и экологические последствия / Ред. В. Г. Драбкова, М. Я. Прыткова. СПб.: Наука, 1999. С. 5-11.

Драбкова В. Г., Сорокин И. Н. Озеро и его водосбор - единая природная система. Л.: Наука, 1979. 196 с.

Зиминова Н. А. Факторы, определяющие количество и состав взвешенных веществ в Рыбинском водохранилище. В кн.: Круговорот веществ и энергия в озерных водоемах. М., 1967. С. 124-131.

Иванов В. В. Закономерности распределения и практическое использование высшей водной растительности Псковского озера: Дис. … канд. биол. наук. Л., 1949. 210 с.

Иванов В. В. К вопросу о зарастании озёр Псковской области // Малые озёра Псковской и смежных областей и их использование. Тезисы межвузов. науч. конфер. Псков. 1966. С. 43-45.

Капутерко С. А., Соколов А. А., Филатова Т. Н. Состояние и перспективы исследований экосистемы Чудско-Псковского озера. // Проблемы исследования крупных озер СССР / Ред. О. А. Алекин. Л.: Наука, 1985. С. 155-159.

Карпухина Н. В. Геоморфология берегов Чудско-Псковского озера // Вестн. Моск. ун-та. 2012. Сер. 5, № 4, С. 54-60.

Катанская В. М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР. Л. Наука. 1981. 187 с.

Костюченко В. П., Семенова А. А., Хлобастина Г. А. Гидролого-гидрохимическая характеристика Псковско-Чудского водоема // Изв. ГосНИОРХ. 1974. Т. 83. С. 5-15.

Кроткевич П. Г. Биолого-экологические свойства и народно-хозяйственное использование тростника обыкновенного —Phragmites communis Trin.: Автореф. дис. … д-ра биол наук. Киев, 1970. 71 с.

Куллус Л. П., Мерила Л. А. Данные по изученности, гидрометеорологическому и гидрохимическому режимам Псковско-Чудского озера // Гидробиология и рыбное хоз-во Псковско-Чудского озера. Таллин: Валгус, 1966. С. 9-34.

Милиус А., Халдна М. Гидрохимия // Псковско-Чудское озеро. Тарту: Eesti Loodusfoto, 2012. С. 159-183.

Михайлова К. Б., Михалап С. Г. Многолетняя динамика площади зарастания гелофитной растительностью Псковского озера // Трансформация экосистем 2 (1). 2019. С. 86-93. DOI: 10.23859/estr-200404

Монюшко В. А. К распределению растительности в Гдовском уезде Ленинградской губернии // Труды Общества по изучению местного края. 1927.

Мяэметс А. А. Высшая водная растительность // Чудско-Псковское озеро. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1983. С. 125-126.

Недоспасова Г. В. Высшая водная растительность Псковско-Чудского водоема // Известия ГосНИОРХа. 1974. Т. 83. С.26 –32.

Папченков В. Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. Ярославль: ЦМП МУБиНТ, 2001. 200 с.

Папченков В. Г., Щербаков А. В., Лапиров А. Г. Основные гидробиологические понятия и сопутствующие им термины // Гидроботаника: методология, методы. Матер. Школы по гидробот. Рыбинск: Рыбинский Дом печати. 2003. С. 27-38.

Распопов И. М. Высшая водная растительность больших озер Северо-Запада СССР. Ленинград. Наука.1985. 200 с.

Русанов А. Г. Пространственное распределение высшей водной растительности Ладожского озера в зависимости от природных и антропогенных факторов // Литоральная зона Ладожского озера / Ред. Е. А. Курашов. СПб.: Нестор-История. 2011. С. 68-101.

Садчиков А. П., Кудряшов М. А. Экология прибрежно-водной растительности (учебное пособие для студентов вузов). М. НИА-Природа, РЭФИА, 2004. 220 с.

Синкявичене З. В. Характеристика растительности средних и малых рек Литвы: Автореферат дис. …канд. биол. наук. Вильнюс, 1992. 28 с.

Судницына Д. Н. Особенности зарастания Псковско-Чудского озера // Экологические проблемы Северо-Запада. Псков, 1990. С. 32 – 35.

Судницына Д. Н., Ганго А., Осипова Н. Особенности зарастания Псковско-Чудского озера // Экологические проблемы Северо – Запада России: крат. тез. к предст. конф. Псков: [б. и.], 1990. С. 32-35.

Судницына Д. Н., Козырева К. Б. (Михайлова К. Б.). Биоэкологическая и геоботаническая характеристика тростника обыкновенного Псковско-Чудского озера // Запад и ближнее зарубежье: устойчивость социально-культурных и эколого-хозяйственных систем. Псков. 2005. С. 148–151.

Судницына Д. Н., Михайлова К. Б. Влияние колебаний уровня воды Псковско-Чудского озера на структуру флоры Талабских островов // Вестник Псковского государственного университета. Серия «Естественные и физико-математические науки». Вып. 9. Псков: Псковский государственный университет, 2016. С. 42-50.

Тувикене Х. М. О высшей водной растительности Чудско-Псковского озера // Гидробиология и рыбное хозяйство Псковско-Чудского озера. Таллин. 1966. С. 75 –81.

Фёдорова Л. П., Сентищева С. В. Перспективы использования белого амура в мелиоративных целях в зарастающих заливах Иваньковского водохранилища // Рыбное хозяйство. 2014. Спецвыпуск. С. 37-41.

Филоненко И. В., Комарова А. С. Многолетняя динамика площади зарастания прибрежно-водной растительностью оз. Воже // Принципы экологии. 2015. Т.4. № 4. С. 63-72.

Фрейберг Л. Характеристика тростника в Эстонской части Чудско-Псковского озера // Материалы VI Всероссийской школы — конференции по водным макрофитам «Гидроботаника 2005». Рыбинск. 2006. С. 367–368.

Чавычалова Н. И., Кушнаренко А. И. Влияние зарастаемости нерестилищ макрофитами на эффективность естественного воспроизводства северокаспийской воблы // Юг России: экология и развитие. № 4. 2008. С. 115-121.

Чудско – Псковское озеро (Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССР) / под ред. А. А. Соколова. Л.: Гидрометеоиздат. 1983. 162 с.

Шевкунова Э. И., Мещерская А. В., Яани А. Э. Прибалтика – особый район климатических изменений // Социальные и экологические проблемы Балтийского региона: Материалы общественно-научной конференции (Псков, ноябрь 2000 г.). Ч. 2. Статьи. Псков. ПГПИ. 2001. С. 9-21.

Шилькрот Г.С. Типологические изменения режима озер в условиях культурных ландшафтов. М.: Наука, 1979. 168 с.

Эйнор Л.О. Макрофиты в экологии водоема. М.: Изд-во Института водных проблем РАН. 1992. 256 с.

Dudgeon D., Arthington A.H., Gessner M.O., Kawabata Z.-I., Knowler D.J., Lévêque C., Naiman R.J., Prieur-Richard A.-H., Soto D., Stiassny, M.L.J., Sullivan C. A. Freshwater biodiversity: importance, threats, status and conservation challenges. 2006. Biological reviews. Vol. 81, issue 2. Р. 163–182. doi.org/10.1017/S1464793105006950.

Engelhadt K. A. M., Ritchie M. E. Effects of macrophyte species richness on wetland ecosystem functioning and services // Nature. 411. 2001. pp. 687-689.

Hilt S., Brothers S., Jeppesen E., Veraart A.J , Kosten S. Translating regime shifts in shallow lakes into changes in ecosystem functions and services // BioScience, 2017. Vol. 67, issue 10. P. 928-936.

Hudon C., Gagnon P., Jean M. Hydrological factors controlling the spread of common reed (Phragmites australis) in the St. Lawrence River (Québec, Canada).Écoscience Vol. 12. 2005. https://doi.org/10.2980/i1195-6860-12-3-347.1

Irigoien X, Harris R.P., Head R.N & Harbour D. North Atlantic Oscillation and spring bloom phytoplankton compositions in the Englisch Channel. Journal of Plankton Research. Vol. 22, issue 12. 2000. Р. 2367-2371.

Jaagus J. Uusi andmeid Eesti kliimast. Rmt.: Uurimusi Eesti kliimast. Publicationes Instituti Geographici Universitatis Tartuensis. 2003. Р. 78-101.

Jeppesen E., Mehner T., Winfield I.J., Kangur K., Sarvala J., Gerdeaux D., Rask M., Malmquist H.J., Holmgren K., Volta P., Romo S., Eckmann R., Sandstro¨m A., Blanco S., Kangur A., Stabo H.R., Tarvainen M., Ventela¨ A.-M., Søndergaard M., Lauridsen T.L., Meerhoff M. Impacts of climate warming on the long-term dynamics of key fish species in 24 European lakes // Hydrobiologia. 2012 694. P. 1–39. doi: 10.1007 / s10750-012-1182-1

Kangur K & Möls T. Changes in spatial distribution of phosphorus and nitrogen in large north-temperate lowland Lake Peipsi (Estonia / Russia). Hydrobiologia 599: 2008. Р. 31-39. doi:10.1007 / s10750-007-9204-0

Laugaste R., Lessok K. Planctonic algae and epiphyton of the littoral in Lake Peipsi, Estonia // Limnologica. 2004. Vol. 34. P. 90-97. https://doi.org/10.1016/S0075-9511(04)80026-4

Lenssen J.P.M., Menting F.B.J, van der Putten W.H., Blom C.W.P.M. Effects of sedimtnt type and water level on biomass production of wetland plant species // Aquatic Botany. 1999. Vol.64. P. 151-165.

Lippmaa T. Lobotka ja Petseri vallaruhmade taimkate Eesti. Maateaduslik, tulunduslik ja ajalooline kirjeldus. II. Setumaa. Tartu, 1928. P. 247-254, 294-297.

Tiina Nõges, Peeter Nõges, Ari Jolma, Joni Kaitaranta. Impacts of Climate Change on Physical Characteristics of Lakes in Europe. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities. 2009. doi: 10.2788/41235.

Palmik K., Mäemets H., Haldna M., Kangur K. A comparative study of macrophyte species richness in differently managed shore stretches of Lake Peipsi // Limnologica. Vol. 43, issue 4. 2013. P. 245–253. https://doi.org/10.1016/j.limno.2012.11.005

Pekel J-F., Cottam A., Gorelick N., Belward A.S., High-resolution mapping of global surface water and its long-term changes // Nature. Vol. 540. 2016. P. 418-422. doi:10.1038/nature20584.

Peterson U., Liira, J. Eesti ja Euroopa järvede kaldaveetaimestiku, põhiliselt rannaroostike dünaamika Landsati piltide aegreas / Eds. Peterson U., Lillemaa, T. Eesti kaugseire. Tartu Observatoorium, Tõravere, Estonia, 2016. P. 119–135.

Pickens A.H., Hansen M.C., Hancher M., Stehman, S.V., Tyukavina A., Potapov P., Marroquin B., Sherani Z. Mapping and sampling to characterize global inland water dynamics from 1999 to 2018 with full Landsat time-series. Remote Sensing of Environment. Vol. 243. 2020. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111792

Schmieder K., Dienst M., Ostendorp W. Effects of the extreme flood in 1999 on the spatial dynamics and stand structure of the reed belts in Lake Constance // Limnologica. 2002. Vol. 32. P. 131-146.

Schmidt B., Aasa A., Ahas R., Blenckner T., Callaghan T., J.de Chazal, Humborg C., Jönsson A. M., Kellomäki S., Kull A., Lehikoinen E., Mander Ü., Nõges P., Nõges T., Rounsevell M., Sofiev M., Tryjanowski P. and Wolf A. Chapter 4. Climate-related change in terrestrial and freshwater ecosystems // Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin / Eds.: H.-J. Bolle, M. Menenti, I. Rasool. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. P. 221-308.

Starast H., Lindpere A.,& Milius A. Hydrochemical regime of three parts of lake Peipsi during vegetation period // Biology Ecology. Vol. 48, no. 3. 1999. P. 199-215.

Global surface water https://global-surface-water.appspot.com/download?fbclid=IwAR0pbVSzBlkxo6xBWK7DJilmxaG4ZPrCn6-AIRgti66lqdsphYc32COS6nQ (дата обращения: 27. 09. 2020).

Global surface water dynamics 1999-2019.

https://glad.umd.edu/dataset/global-surface-waterdynamics?fbclid=IwAR2ENyIE0iDRhIgzrrTn8ut7Fa7kJsHCy9O8Y1wjv66Eifpn6zADCh8cWAw Global surface water dynamics 1999-2019 (дата обращения: 17. 10. 2020)




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1361

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019