XXIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Экологическая сукцессия биоценозов на Ярцевском озере
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В Пришненской средней школе № 27 Щекинского района, помимо успешно действующего в течение ряда лет научного общества учащихся «Поиск», организован кружок «Корабелы», одним из направлений деятельности которого является краеведение, в том числе эколого-биологическое. Нередко темы учебно-исследовательской работы тесно переплетаются с пешими экскурсиями и байдарочными походами, совершаемыми пришненскими школьниками в окрестностях сёл Крапивна и Пришня, по рекам Плаве и Солове, по Тульским засечным лесам.
Такой интересный совместный эколого-краеведческий поход начинающих экологов и корабелов состоялся в июне 2024 года. Целью исследования стало изучение вторичной экологической сукцессии биоценозов на Ярцевском озере. Ярцевское озера – это водоем, расположенный в 0,5 км к юго-западу от д. Ярцево Щекинского района, в левобережье р. Упы, называемый Ярцевским озером или водохранилищем (см. карту ниже).
Рис. 1. Карта-схема Ярцевского озера (масштаб 1 : 25000)
Озеро имеет овально-вытянутую форму; площадь зеркала воды составляет около 2,3 км2, длина береговой линии – около 5,0 км, максимальная ширина – 1,3 км, максимальная длина – 1,7 км, глубина не превышает 1,0 – 1,5 м. Когда-то на этом месте располагалось небольшое озеро, питаемое мощными родниками. Песчаное дно, чистая вода, множество рыбы – всё это привлекало жителей окрестных поселений для купания и рыбной ловли. Высокие пологие берега озера покрывали луговые травы. На водосборе находились луга, поля, пастбища для скота (рис. 2).
Рис. 2. Общий вид зеркала воды в озере (со стороны плотины)
В 70-е годы XX столетия озерную котловину расширили, углубили, берега с трех сторон облицевали бетонными плитами, для поддержания необходимого объема прорыли сеть каналов от реки Плавы, русло которой пролегает в 0,2 – 0,3 км южнее озера, для закачки речных вод в озеро оборудовали насосную станцию. Все мероприятия были проведены в целях обеспечения полноценного отдыха людей на озере, а также создания резервуара пресной воды для орошения полей, на которых выращивались овощные культуры.
В 1990-е годы подпитка озера речной водой Плавы была прекращена из-за выхода из строя насосной станции, поливное овощеводство свернули. В результате озеро стало медленно погибать: резко сократилась площадь зеркала воды вследствие обмеления и зарастания водно-болотной и древесно-кустарниковой растительностью; часть озера превратилась в болото, еще одна часть – полностью заросла мелколиственными породами деревьев и ивняком.
В настоящее время изучаемый водоем можно рассматривать как модель экологической сукцессии водных биоценозов. В нашем случае мы наблюдали следующий сукцессионный ряд.Западная часть, где когда-то и располагалось озеро, имеет черты постепенно мелеющего озера: в прибрежной зоне почти нет растений-гелофитов, гидрофиты встречаются редко, в виде небольших полос; дно обрывистое песчаное сильно заиленное, на отдельных участках песчано-каменистое; вода полупрозрачная, холодная из-за донных родников; макрозообентос представлен бета-мезосапробными видами: личинками вислокрылки, брюхоногими моллюсками, личинками мошек, стрекозы-плосконожки, плоскими пиявками; мелкими двустворчатыми моллюсками горошинками и шаровками, изредка встречается мотыль; здесь еще ловят плотву, ершей, пескарей, карасей; данная часть озера по Форелю относится к периоду зрелости.
Рис. 3. Прибрежно-водные растения-гидрофиты
(рогоз широколистный, ежеголовник простой,
зюзник европейский, чина болотная)
Северная и северо-западные части водоема заняты водой; глубина колеблется от 0,2 – 0,5 м (вблизи берегов) до 0,7 – 1,2 м (на середине); донный грунт – заиленный песок, местами слой ила достигает 0,2 – 0,4 м; вода слегка мутная из-за большого количества взвеси; вдоль берегов встречаются отдельные куртины водно-болотной растительности; прибрежно-водная и водная флора образует полосы по периметру озера и на середине водоема; толща воды изобилует червеобразными пиявками, личинками стрекоз-дедок, моллюсками-затворками, водными осликами, мотылем, много лягушек, мальков рыб, встречаются разновозрастные ужи; как возрастной период жизни озера по Форелю – это старая часть озера.
Рис. 4. Плавающие растения-гидатофиты (ряска малая,
многокоренник обыкновенный, рдест плавающий
В южной части озера вследствие наносов и обильных отложений дно поднялось высоко; толщина слоя воды составляет всего 0,10 – 0,25 м; погруженная водная растительность вытеснена растениями-гелофитами и порослью ивняка, образующими сплошные полосы и куртины больших размеров; дно вязкое топкое, покрыто толстым слоем черного и темно-коричневого ила; макробеспозвоночные отсутствуют; это стадия дряхлости озера.
Рис. 5. Сплошное зарастание водной поверхности гелофитами
(осоками, папоротниками, белокрыльником болотным и пр.)
В юго-западной части бывшего большого озера образовался мелколиственный молодой лесок, граничащий с сильно заболоченной частью озера, покрытого зарослями высоких прибрежный трав (тростника, рогоза, манника, камыша, осок) и куртинной порослью ивняка, где обитает колония серой цапли (50 – 60 особей), гнездятся дикие утки, чайки и другие обитатели околоводных пространств; это умершая часть озера, на которой сформировались два новых биоценоза: болото и мелколиственный лес.
Рис. 6 . Сильно заболоченный участок озера, покрытый
растениями-гелофитами (травянистое болото)
Рис. 7. Ивняк, сильно разросшийся и сплошь покрывший
поверхность озера (кустарниковое болото)
Рассматривая сложную экологическую структуру изучаемого водоема, приходим к следующимвыводам:
-
в результате обмеления и разрастания болотной флоры, которая постепенно вытесняет воду, большая часть Ярцевского озера с биологической точки зрения представляет собой искусственный пруд, так как его глубина в среднем не превышает 0,5 м;
-
поскольку Ярцевское озеро является все-таки рукотворным водоемом, то мы наблюдаем вторичную экологическую сукцессию;
-
разные части изучаемого водоема находятся в разных «возрастных» периодах, образующих классический сукцессионный ряд: зрелое озеро – старое озеро (пруд) – дряхлое озеро (пруд) – умирающее озеро (пруд) – низинное болото – мелколиственный молодой лес.
Весьма примечательно, что в настоящее время на Ярцевском водоеме обитает одна из наиболее крупных в Тульском регионе колония серых цапель (см. рис. 8 - 9). Причиной появления и роста численности особей пернатых обитателей озера, вероятнее всего, явилась смена трофности фауны беспозвоночных и позвоночных видов. В частности, во время обследования биоты отмечена большая численность земноводных (лягущек и жаб), пресмыкающихся (особенно ужей), формирующих для серой цапли обильную кормовую базу.
Рис. 8 – 9. Серые цапли на Ярцевском озере
Исследование бывшего Ярцевского озера, постепенно превращающегося в болото, помогло нам хорошо понять, как происходят вторичные сукцессии, связанные с антропогенным воздействием на природные биоценозы.