По результатам полевого обследования и съемки с помощью GNSS-оборудования определены некоторые морфометрические характеристики плотин (длина, высота и их соотношение) и прудов (длина), созданных евразийским бобром (Castor fiber L.) в десяти малых реках Волжско-Камского региона. Анализ бобровых плотин показал статистически значимое увеличение их высоты по мере увеличения уклонов русел рек. Критическое значение уклона русла, при котором происходит статистически значимое изменение высот бобровых плотин, составляет 1,45 %. Наибольшие средние высоты бобровых запруд приурочены к рекам, бассейны которых сложены с поверхности преимущественно суглинистыми отложениями, особенно в тех случаях, где сформированные на них почвы мало распаханы. Выявлено также статистически значимое уменьшение длины плотин и прилегающих к ним прудов с ростом уклонов рек. Критическое значение уклона русла, при котором происходит статистически значимое изменение длин бобровых плотин, изменяется от 0,54 до 1,07 % в зависимости от выбранного теста. Для длин прудов это значение составляет от 0,47 до 0,65 %. Рассмотрены внутрирегиональные изменения морфометрии указанных бобровых сооружений. Отмеченные выше особенности соотносятся с ранней стадией расселения Castor fiber L. в исследуемых реках.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
Бобры обладают уникальной способностью трансформировать водотоки и их пойменно-русловые комплексы посредством сооружения плотин и связанных с ними прудов. Интенсивнее всего они осваивают ручьи и особенно малые реки, а также и небольшие протоки более крупных рек [Gurnell, 1998; Butler, Malanson, 2005; Laland, Boogert, 2010; Westbrook, Cooper, Butler, 2013]. Строительство плотин и заполнение прудов влияет на гидрологический и биохимический режимы водотоков, а также на геоморфологические процессы в их пойменно-русловых комплексах. Поэтому бобров также называют «инженерами экосистем» [Jones, Lawton, Shachak, 1994; Wright, Jones, Flecker, 2002]. Появление бобровых прудов, с одной стороны, приводит к изменению существующих (в том числе преобразованных антропогенной деятельностью) пойменно-русловых комплексов, что, несомненно, создает конфликт с человеком [Andersen, Shafroth, 2010]. С другой стороны, их присутствие приводит к некоторому «оздоровлению» малых рек и их русел, особенно в интенсивно освоенных в сельскохозяйственном отношении регионах [Polvi, Wohl, 2013; Using beaver dams …, 2014].
Список литературы
1. Атлас Кировской области / под ред. Л. Л. Лаврова. Екатеринбург: Роскартография, 1997. 32 с.
2. Башинский И. В., Осипов В. В. Скорость осаждения и химический состав взвешенного вещества в бобровых водоемах на территории заповедника “Приволжская лесостепь” (Европейская Россия) // Nature Conservation Research. Заповедная наука. 2019. Т. 4, № 3. С. 54-66. EDN: DRSIDE
3. Голосов В. Н. Эрозионно-аккумулятивные процессы в речных бассейнах освоенных равнин. М.: ГЕОС, 2006. 296 с. EDN: QKHBCN
4. Дедков А. П., Мозжерин В. И. Эрозия и сток наносов на Земле. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1984. 264 с.
5. Ландшафты Республики Татарстан. Региональный ландшафтно-экологический анализ / О. П. Ермолаев, М. Е. Игонин, А. Ю. Бубнов, С. В. Павлова. Казань: Слово, 2007. 411 с. EDN: WXNMZJ
6. Синицын М. Г., Русанов А. В. Влияние деятельности речного бобра на рельеф долин и русел малых рек Ветлужско-Унженского полесья // Геоморфология. 1990. № 1. С. 85-91.
7. Содержание соединений биогенных элементов в лесостепных водотоках и водоемах при заселении их бобрами (Castor fiber L.) / Е. А. Кацман, А. Л. Суздалева, В. В. Осипов, И. В. Башинский // Российский журнал биологических инвазий. 2019. Т. 12, № 4. С. 50-62. EDN: OVOEQX
8. A comparative study for accuracy assessment of PPP technique using GPS and GLONASS in urban areas / R. Alkan, V. Ilçi, I. M. Ozulu, M. H. Saka // Measurement. 2015. Vol. 69. P. 1-8.
9. Allen A. W. Habitat suitability index models: Beaver, FWS/OBS-82. Washington, DC: U. S. Fish and Wildlife Service, 1983. P. 1-20.
10. Andersen D. C., Shafroth P. B. Beaver dams, hydrological thresholds, and controlled floods as a management tool in a desert riverine ecosystem, Bill Williams River, Arizona // Ecohydrology. 2010. Vol. 3, N 3. P. 325-338.
11. Butler D. R., Malanson G. P. The geomorphic influences of beaver dams and failures of beaver dams // Geomorphology. 2005. Vol. 71, N 1-2. P. 48-60. EDN: MEHVJL
12. Channel aggradation by beaver dams on a small agricultural stream in Eastern Nebraska / M. C. McCullough, J. L. Harper, D. E. Eisenhauer, M. G. Dosskey // Journal of the American Society of Agricultural and Biological Engineers. 2005. Vol. 67. P. 107-118.
13. Channel gradient as a factor in the distribution of beaver dams and ponds on small rivers: A case study in the northern extremity of the Volga Upland, the East European Plain / A. G. Sharifullin, A. V. Gusarov, O. A. Lavrova, A. A. Beylich // Water. 2023. Vol. 15, N 13. P. 2491. EDN: EPGCMS
14. Curtis P. D., Jensen P. G. Habitat features affecting beaver occupancy along roadsides in New York state // J. Wildl. Manage. 2004. Vol. 68, N 2. P. 278-287.
15. Factors affecting abundance of beaver dams in forested landscapes / M. L. St-Pierre, J. Labbé, M. Darveau [et al.] // Wetlands. 2017. Vol. 37. P. 941-949. EDN: KAGOYH
16. Goldfarb B. Eager: The surprising, secret life of beavers and why they matter. Chelsea Green Publishing, 2018. 304 p.
17. Gorshkov D. Is it possible to use beaver building activity to reduce lake sedimentation? // Lutra. 2003. Vol. 46. P. 189-196.
18. Gurnell A. M. The hydrogeomorphological effects of beaver dam-building activity // Prog. Phys Geogr. 1998. Vol. 22. P. 167-189. EDN: IVAEWJ
19. Gusarov A. V. The response of water flow, suspended sediment yield and erosion intensity to contemporary long-term changes in climate and land use/cover in river basins of the Middle Volga Region, European Russia // Sci. Total Environ. 2020. Vol. 719. 134770. EDN: JRMBPW
20. Gusarov A. V. Land-use/-cover changes and their effect on soil erosion and river suspended sediment load in different landscape zones of European Russia during 1970-2017 // Water. 2021. Vol. 13. 1631. EDN: AXMWDQ
21. Habitat and structural factors influencing beaver interference with highway culverts / P. G. Jensen, P. D. Curtis, M. E. Lehnert, D. L. Hamelin // Wildl. Soc. Bull. 2001. Vol. 29. № 2. P. 654-664.
22. Halley D., Rosell F., Saveljev A. Population and distribution of Eurasian beaver (Castor fiber) // Balt. For. 2012. Vol. 18, N 1. P. 168-175. EDN: CLGOGB
23. Halley D. J., Saveljev A. P., Rosell F. Population and distribution of beavers Castor fiber and Castor canadensis in Eurasia // Mamm. Rev. 2021. Vol. 51, N 1. P. 1-24. EDN: BHICXM
24. Jakes A. F., Snodgrass J. W., Burger J. Castor canadensis (Beaver) impoundment associated with geomorphology of southeastern streams // Southeastern Naturalist. 2007. Vol. 6, N 2. P. 271- 282.
25. Jenkins S. H. A size-distance relation in food selection by beavers // Ecology. 1980. Vol. 61, N 4. P. 740-746.
26. John S., Klein A. Hydrogeomorphic effects of beaver dams on floodplain morphology: avulsion processes and sediment fluxes in upland valley floors (Spessart, Germany) // Quaternaire. 2004. Vol. 15, N 1. P. 219-231.
27. Jones C. G., Lawton J. H., Shachak M. Organisms as ecosystem engineers // Oikos. 1994. Vol. 69. P. 373-386.
28. Laland K. N., Boogert N. J. Niche construction, co-evolution and biodiversity // Ecological economics. 2010. Vol. 69, N 4. P. 731-736.
29. Monitoring, modelling and managing beaver (Castor fiber) populations in the River Otter catchment, Great Britain / H. A. Graham, A. Puttock, J. Chant [et al.] // Ecological Solutions and Evidence. 2022. Vol. 3, N 3. P. e12168. EDN: RVLLKD
30. Naiman R. J., Rogers K. H. Large animals and system-level characteristics in river corridors // Bioscience. 1997. Vol. 47, N 8. P. 521-529. EDN: CNVXJB
31. Testing a novel sonar-based approach for measuring water depth and monitoring sediment storage in beaver ponds / G. Bradbury, A. Puttock, G. Coxon [et al.] // River Res. Appl. 2023. Vol. 39, N 2. P. 266-273. EDN: AGUGGT
32. The geomorphic influences of burrowing beavers on streambanks, Bolin Creek, North Carolina / R. K. Meentemeyer, J. B. Vogler, C. Hill, D. R. Butler // Zeitschrift fur Geomorphologie. 1998. Vol. 42. P. 453-468.
33. The Influence of Eurasian Beaver (Castor fiber L.) Activity on the transformation and functioning of riparian phytocoenoses in the southern boreal zone (European Russia) / N. G. Nazarov, V. E. Prokhorov, A. G. Sharifullin [et al.] // Earth. 2023. Vol. 4, N 2. P. 384-397. EDN: FZWAOY
34. Pollock M. M., Beechie T. J., Jordan C. E. Geomorphic changes upstream of beaver dams in Bridge Creek, an incised stream channel in the interior Columbia River basin, eastern Oregon // Earth Surf. Process. Landf. 2007. Vol. 32, N 8. P. 1174-1185.
35. Polvi L. E., Wohl E. Biotic drivers of stream planform: implications for understanding the past and restoring the future // Bioscience. 2013. Vol. 63, N 6. P. 439-452.
36. Using beaver dams to restore incised stream ecosystems / M. M. Pollock, T. J. Beechie, J. M. Wheaton [et al.] // Bioscience. 2014. Vol. 64, N 4. P. 279-290.
37. Westbrook C. J., Cooper D. J., Baker B. W. Beaver assisted river valley formation // River Res. Appl. 2011. Vol. 27, N 2. P. 247-256.
38. Westbrook C. J., Cooper D. J., Butler D. R. Beaver Hydrology and Geomorphology. Treatise on Geomorphology / ed. by J. F. Shroder. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2013. P. 293-306.
39. Wright J. P., Jones C. G., Flecker A. S. An ecosystem engineer, the beaver, increases species richness at the landscape scale // Oecologia. 2002. Vol. 132. P. 96-101. EDN: BDTMVD
Выпуск
Другие статьи выпуска
Исследуются особенности сезонной изменчивости содержания растворенных органических веществ под воздействием процесса массового развития цианобактерий в Куйбышевском водохранилище. Использованы данные мониторинга на приплотинном плесе водохранилища в период 2017-2022 гг. Отбор проб воды осуществлялся ежемесячно с поверхностного горизонта 0,5 м. Установлено среднее годовое содержание растворенных органических веществ по следующим показателям: биохимическое потребление кислорода (1,6 мгО/дм3), перманганатная окисляемость (7,5 мгО/дм3) и химическое потребление кислорода (25 мгО/дм3). Летом 2021 г. дополнительно определялись: структура, численность и биомасса фитопланктона. Указано, что сезонная изменчивость включает четыре периода, которые отличаются направлениями изменений содержания растворенных органических веществ. Определен вклад процесса массового развития цианобактерий в формирование сезонной изменчивости содержания растворенных органических веществ. Делается вывод, что проблема органического загрязнения Куйбышевского водохранилища будет только обостряться в условиях активизации процесса массового развития цианобактерий из-за глобального потепления климата.
Разработана методика восполнения дефицита вычислительных данных за счет расширенного использования обычной продукции отечественных производителей вторичных (прошедших тематическую обработку) спутниковых данных. На основе требований нормативных документов определены комплексы критериальных измерений метеорологических показателей и показателей характеристик изменения погоды, ограничивающих или резервирующих возможностей применения государственной охраны. Сделан вывод, что большинство параметров климата, требуемых для обеспечения полетов, представлены в образцах продукции специализированных отечественных организаций. Проведена сравнительная проверка процесса обработки спутниковых данных с фактическими метеорологическими условиями. Адекватность выпускаемой тематической продукции по результатам проверок показала приемлемые показатели по точности, информативности и периодичности для практического использования при метеорологическом обеспечении государственного управления. Не разрешенным оказался вопрос с отдаленностью. Разработана методика комплексного использования спутниковой информационной продукции и ее соответствия в метеорологических условиях полетов, преимущественно для решения задач государственной авиации. Для реализации представленной методики разработана компьютерная программа.
Произведена оценка эколого-хозяйственного баланса в границах 18 административных образований, входящих в пределы трансграничного водосбора залива Петра Великого. Актуальность исследуемой проблемы обусловлена тем, что прибрежные территории, являясь весьма привлекательным объектом для хозяйственного освоения, подвергаются повышенной антропогенной нагрузке. В результате автоматической классификации спутниковых снимков Sentinel-2 была составлена карта землепользования для 18 рассматриваемых в работе административных единиц. В данной карте было отображено пространственное распределение 10 классов землепользования: водные объекты, застроенные земли, карьеры, кустарники и редколесья, леса, луга, неиспользуемые рисовые чеки, неиспользуемые сельскохозяйственные земли, рисовые чеки, а также сельскохозяйственные земли. Каждому типу землепользования была дана оценка антропогенной нагрузки по шестибалльной шкале, на основе чего были получены показатели эколого-хозяйственного баланса - коэффициенты абсолютной и относительной напряженности, площадь земель со средо- и ресурсостабилизирующими функциями, а также коэффициент естественной защищенности. Выявлено, что в целом на изучаемой территории значения эколого-хозяйственного баланса являются весьма благоприятными. Однако в пределах отдельных муниципальных образований наблюдается напряженная экологическая обстановка.
Представлены результаты исследований содержания нефтепродуктов в атмосферных осадках в 2023 г. на станциях мониторинга Южного Прибайкалья (Иркутск, Листвянка, Большие Коты, Байкальский природный биосферный заповедник). Установлено, что максимальные концентрации нефтепродуктов наблюдались в осадках осенне-зимних месяцев, что связано как с низким выпадением влаги в этот период, так и с увеличением объема нефтесодержащих выбросов во время отопительного сезона. Дана оценка степени загрязнения дождевых и снеговых вод нефтепродуктами относительно санитарно-гигиенических норм для водоемов рыбохозяйственного назначения. Выявлено максимальное повышенное содержание нефтепродуктов в осадках на станции Иркутск. В Больших Котах случаи загрязнения осадков выше принятых норм не отмечены. На станции в Байкальском заповеднике отмечено единичное превышение нормы. Оценено поступление нефтепродуктов из атмосферы на акваторию озера на уровне 200-250 т/год. Полученные результаты сопоставимы с данными государственного мониторинга оз. Байкал.
Рассматривается широкий круг вопросов по освоению ресурсов и формированию инфраструктуры лечебно-оздоровительного отдыха на территории Иркутской области. Установлено, что в настоящее время полноценно функционируют четыре санаторно-курортные зоны - Усть-Кутская, Иркутско-Черемховская, Прибайкальская и Братская. На основе актуализированной информации проведен анализ территориальной дифференциации инфраструктуры лечебно-оздоровительного отдыха в разрезе муниципальных районов, который показал приуроченность учреждений к исторически сложившимся на территории области двум основным полосам расселения вдоль основных транспортных магистралей. Проведена группировка районов по ряду показателей: транспортно-временная доступность учреждений отдыха, обеспеченность коечным фондом. В исторической ретроспективе отражены тенденции развития санаторно-курортной практики в регионе. Практическая значимость работы заключается в использовании полученных результатов для разработки стратегий социального экономического развития региона и отдельных муниципальных образований в процессе формирования соответствующих разделов региональных подпрограмм «Развитие внутреннего и въездного туризма в Иркутской области», стратегии развития санаторно-курортного комплекса Иркутской области.
Отмечается, что активное использование спутниковых снимков, географических информационных систем, методов интеллектуального анализа данных привело к появлению новых методов оценки опасности наводнений, которые обычно превосходят более традиционные подходы. Указывается, что исходными материалами для построения предикторов и оценки опасности затопления послужили данные дистанционного зондирования, полученные из следующих открытых источников: Landsat 8-OLI, снимки ASTER GDEM. Достаточная точность метода аналитической иерархии и возможность интеграции с географическими информационными системами определила широкое использование подобных подходов для оценки риска чрезвычайных ситуаций природного происхождения. Доказывается, что геопространственные технологии обеспечивают наилучший потенциал для анализа и предоставления результатов, необходимых для оперативного и эффективного принятия решений о наводнениях. Предполагается, что карты риска наводнений могут быть эффективными инструментами для снижения ущерба от природных стихий.
Основными депонирующими средами урболандшафтов являются почвы и донные отложения водотоков. Цель работы - определить содержание основных химических элементов в этих компонентах городской среды, определить степень загрязнения и экологического риска. Валовое содержание элементов в почвах и донных отложениях определяли методом рентгенофлуоресцентного анализа на спектрометре EDX-800HS (Shimadzu). Выявлено снижение кислотности (до слабощелочной среды) и повышение содержания фосфора (до крайне высокого уровня) в почвах и донных отложениях по мере возрастания антропогенной нагрузки. В процессе урбанизации в верхних горизонтах почв в наибольшей степени накапливаются Pb, Zn, Mn, Cu, Ni, Cr, а в донных отложениях - Zn, Cu, Mn, Pb, V. Значения различных геоэкологических показателей состояния городской среды (Igeo, PI и NPI) свидетельствуют о деградации поверхностного слоя почв и сильной степени загрязнения тяжелыми металлами, загрязнение донных отложений варьирует от среднего до сильного. Показатель химического загрязнения Zc при этом характеризует уровень загрязнения почв и донных отложений как допустимый. Потенциальный экологический риск PERI на исследованной территории оценивается как незначительный, уровень экологического риска для бентосных организмов реки оценивается как средненизкий.
Приведены результаты исследования на самом низовом уровне городского деления (хороо), где четко прослеживаются зависимости между следующим факторами: изменением численности населения, плотностью населения и характером застройки. Показывается, что население города постепенно смещается в хороо с новыми многоквартирными строениями вокруг центра, где относительно хорошие социальные условия. Однако большая доля городского населения все еще остается в старых юрточных хороо с низким качеством жизни.
Представлены результаты комплексного геоморфологического анализа типов рельефа Верхнеангарской котловины (бассейн оз. Байкал) для геоинформационной диагностики опасных гравитационных процессов. Дана физико-географическая характеристика исследуемой территории, обозначены тектонические и геологические особенности формирования рельефа. Для метрической оценки и последующего картографирования рельефа в программной среде ArcGIS на базе изолиний и отметок высот топографической основы масштаба 1:100 000 создана цифровая модель рельефа исследуемой территории и растровые покрытия морфометрических параметров уклона и экспозиции. Для геоморфометрического анализа модели рельефа выбраны пять репрезентативных полигонов, характеризующих схожие типы рельефа сводово-глыбовых гор и обладающие одинаковыми физико-географическими условиями для формирования и развития гравитационных процессов. Для визуализации каждого полигона выполнено картографирование уклона и экспозиции склонов, а также представлен космический снимок. В процессе анализа и геоморфологического дешифрирования репрезентативных полигонов установлены планово-высотные метрические параметры типов рельефа со схожими морфометрическими характеристиками, способствующие формированию и развитию опасных гравитационных процессов и определяющие условия и риски хозяйственной деятельности на горных территориях: высокогорный эрозионно-экзарационный, высокогорный денудационно-эрозионный, среднегорный эрозионно-денудационный, среднегорный денудационно-эрозионный, низкогорный денудационный.
Издательство
- Издательство
- ИГУ
- Регион
- Россия, Иркутск
- Почтовый адрес
- 664003, Иркутская обл, г Иркутск, Кировский р-н, ул Карла Маркса, д 1
- Юр. адрес
- 664003, Иркутская обл, г Иркутск, Кировский р-н, ул Карла Маркса, д 1
- ФИО
- Шмидт Александр Федорович (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- rector@isu.ru
- Контактный телефон
- +7 (904) 1502889
- Сайт
- https://api.isu.ru