5.3. Регулирование стока – влияние на экосистемы

Влияние плотин на экосистемы Волги с системной точки зрения весьма скупо отражены в общедоступных публикациях.

В книге Е.А.Бурдина «Волжская Атлантида: трагедия великой реки» (2.14 Mb) приведены свидетельства очевидцев о том, что представляла собой пойма Волги на территориях, впоследствии затопленных Жигулевским (Куйбышевским) водохранилищем.

«Бескрайнее луговое пространство с разбросанными по нему зеркалами озёр - именно такая картина волжской поймы, видная с Венца, сохранилась в памяти старожилов Ульяновска.

Прежде за Сенгилеем обе стороны Волги были в мокрых лугах - травянистых, сырых, безлесных. Рос здесь редкий кустарник и торчали обросшие осокой кочки. Светились застои воды, мелькали на прогалинах болотные курочки. На топких местах переливался всеми цветами радуги ржавый настой. От самой реки вся долина покрыта заливными лугами. Костёр, лисохвост, канареечник - каких только нет здесь сочных и мягких трав! Они поднимаются чуть не в рост человека. И тут же следы половодья - болотца, длинные озёрки, обросшие тальником, застои воды - излюбленные места водяных курочек и бекасов. На низких местах, поближе к реке, сплошная осока, а там, где место повыше - кочки с реденьким кустарником. Разливаясь весной по своей низине, заполняя все углубления, Волга-река распадается на боковые рукава. Течёт она короткими протоками, через которые летом легко можно перейти вброд, или длинными и глубокими «воложками». По ним весной, сокращая свой путь, бежали пассажирские пароходы. Когда эти воложки со временем стареют - делаются уже, мельче и сильно зарастают с берегов, - волгари называют их «старицами». Части давно покинутых русел Волги, куда весной ещё заглядывает разлив и вода остаётся в длинных протоках, получили название - «ерики». Низкие, поросшие песчаные берега стариц и ериков почти сплошь покрыты густым, непролазным ивняком. И гораздо реже, да и то по пойменным местам, попадаются «гривы» - возвышенные широкие гряды с пологими склонами, иногда поросшими мелким, не заливаемым водой лесочком». Кстати, эти гривы были и берёзовыми, и дубовыми, и сосновыми. Современный Пальцинский остров напротив Ульяновска - остаток высокого участка соснового бора. В прошлом в пойме повсеместно росли широколиственные леса из дуба, липы, клёна и вязовых. Особенно впечатляющими по своим размерам были осокори (дерево типа ветлы) - их диаметр составлял в среднем 1 метр 20 сантиметров.

Высота весеннего подъёма воды у Ульяновска достигала в среднем 10-11 метров. Уровни половодья в разные годы были различны по высоте. Максимальный уровень (1575 сантиметров) зафиксировали в 1926 году. В среднем годовые колебания Волги достигали у Твери 11 метров, ниже Камского устья - 15-17 метров и у Астрахани - 3 метра. После создания каскада водохранилищ колебания уровня в реке резко уменьшились.

В мае вода спадала, и земля, удобренная илом, покрывалась ковром разнотравья. На лугах вырастали высокие травы, дикий лук, таволга, щавель и многие другие. До создания Куйбышевского водохранилища пойма была богата не только разнообразными растениями, но и животными. Обилие пищи и естественное разнообразие жизненных условий - в пойме были леса, поля, луга, болота и озёра, предполагали развитие различных видов фауны и флоры. Например, в лесах жили боровые птицы и звери, росла лесная растительность, в полях соответственно полевая живность и растительность. Многие обычные и распространённые в то время растения сейчас практически утрачены (впрочем, как и животные и птицы), это авран лекарственный, ирис сибирский, молочай болотный и подорожник гигантский. Растительность заливных лугов Волги была особым миром, отличающимся от сухопутного, причём наиболее богатым растительный покров был в конце июня и июле. В июне в пойме начинался сенокос.»

Экосистемы территории Волгоградского водохранилища у Саратова более научным языком описаны в статье М.Ю.Проказова (3.69 Mb).

До затопления в пределах пойменных земель расширения волжской долины преобладали луговые и лесные урочища, причем площадь лугов была заметно больше за счет их преобладания в прирусловой пойме. Третьими по площади выступали урочища открытых песков, занимающих вдоль-береговое положение на островах-осередках и приуроченных к берегам прирусловой поймы, выходящим на коренную Волгу. Небольшие площади находились под заболоченными участками, кустарниковой и степной растительностью.

Наблюдалось четкое подразделение на низкую пойму с определенным набором характерной фациальной структуры (песчаные косы, луга, заболоченные участки) и высокую, которой, в свою очередь, соответствовал свой набор фаций (леса, редколесья, заросли кустарников, степные и лугово-степные сообщества). Сформировавшийся за многие годы режим поёмности четко разграничивал почвенно-растительный покров. В целом пойменный ландшафт Волги в заданных границах можно было считать динамически развивающимся и в то же время устойчивым в своей вертикальной структуре. Плановые изменения поймы проходили согласно естественному ходу русловых процессов.

После строительства плотин и затопления долины Волги максимально сократилась геосистемы низкой поймы, которые до преобразования реки были заняты открытыми песками и пойменными лугами. Обширные песчаные наносы на одном из островов расширения оказались под урезом воды. Были практически полностью утрачены экосистемы внутренних островных озер. Изменилась и структура почвенного покрова – в первую очередь начало проявляться засоление почвы в прирусловой левобережной пойме, обусловленное поднятием уровня грунтовых вод. В вертикальном профиле поймы характерные процессы переотложения аллювия изменились в связи с сокращением скорости течения и регуляцией уровня воды плотинами ГЭС. Песчаные отложения стали перекрываться илами.

Вместе с тем современные полевые исследования и последующая работа над созданием ландшафтной карты территории показывают, что фациальная структура сохранившейся поймы усложнилась. Многие типы фаций хоть и были большей частью затоплены, но все же сохранили свое представительство и в современном пойменном ландшафте рассматриваемого участка Волги.

Переход на уровень низкой поймы более возвышенных участков островов вызвал отчетливую смену в почвенно-растительном покрове. Луговая растительность стала постепенно занимать характерные по режиму увлажнения участки, замещая страдающие от избытка влаги лесные, в основном дубовые массивы. Подтопление поймы создало благоприятные условия для видов животных и растений, ранее не распространенных или представленных в малом количестве на данном участке Волги. Так, смена сукцессий постепенно ведет к увеличению площади тальников и ветлянников, параллельно сокращаются дубравы. Образовавшиеся обширные отмели стали ареалами произрастания камышёво-рогозовых ассоциаций, до затопления занимавших намного меньшие территории. Появились заросли тростника, совершенно не характерные для островов до середины прошлого века.

Полевые исследования последних лет выявили вновь образующиеся острова, уже закрепленные растительностью, в том числе и древесной. Несмотря на угнетающие факторы, продолжают существовать и пойменные ландышевые дубравы. Саратовская пойма продолжает сохранять роль убежища для многих краснокнижных видов флоры и фауны, эстетическую привлекательность для отдыхающих и свои хозяйственные функции. В то же время утверждение, что «Волга превращается в болото», не так уж далеко от реальности. Огромные территории сейчас заняты камышево-рогозовыми, тростниковыми зарослями, как и всё водохранилище, «цветут» протоки, ерики и воложки. Нельзя забывать о том, что площадь пойменных островов продолжает сокращаться за счет непрекращающейся абразии. Но уже сейчас можно сказать, что в островной пойме озеровидного расширения между г. Саратовом и г. Марксом обнаруживаются как признаки деградации, так и вновь приобретенные защитные механизмы, способствующие сохранению данного участка Волги.

В общем виде экологические последствия создания равнинных водохранилищ сводятся к следующему некороткому перечню.

  1. Затопление земель и находящихся на них природных сообществ, в том числе заливных высокопродуктивных лугов, лесных массивов.
  2. Подтопление берегов, заболачивание, абразионные и оползневые процессы.
  3. Резкое изменение годовой динамики уровня зарегулированной реки.
  4. Изменение микроклимата.
  5. Снижение скорости течения реки, замедление водообмена и самоочищения. Развитие синезелёных и диатомовых водорослей, ухудшение качества воды.
  6. Катастрофическое изменение видового состава ихтиофауны бассейна, как правило, уменьшение коммерчески значимых рыбных запасов, сокращение или исчезновение ценных со всех точек зрения видов.
  7. Повышение сейсмической активности в некоторых районах из-за меняющегося уровня давления воды на литосферу.

Всестороннее исследование измененного режима обводнения дельты Волги выполнено в рамках проекта ПРООН/ГЭФ «Сохранение биоразнообразия водно-болотных угодий Нижней Волги».

Изменения динамики водного потока породили трансформацию морфометрических характеристик основного русла Волги и основных водотоков, по которым происходит поступление воды в экосистемы Нижней Волги. В основных узлах разветвления русла Волги, Ахтубы и водотоков более высокого порядка наблюдается врезание русла основного водотока, которое вызывает заиление истоков водотоков следующего порядка. Изменение гидрорежима оказало наибольшее влияние на ихтиоценозы (уменьшение численности преимущественно крупных видов, экспансия мелких эврибионтов), лимнофильную орнитофауну и наземную растительность (происходит ксерофитизация растительности, уменьшение биоразнообразия и активное расселение рудеральных видов). Минимальное влияние настоящие изменения оказывают на зообентосные сообщества постоянных водоемов и териофауну. Изменение параметров паводка существенно изменило условия развития рыбного населения за счет уменьшения промываемости озер, их заливания в паводок, учащения летних и зимних заморов, сокращения площади нерестилищ (в т.ч. речных, используемых литофильными видами осетровых). Возросший зимний сток нарушает условия на зимовальных ямах в Волге и Ахтубе. Быстрое нарастание уровня паводка приводит к залитию поймы водой с низкой температурой, что ослабляет нерестовый ход рыб из Волги в Ахтубу, снижает воспроизводство, подрывает ресурсы бентоса – кормовой базы молоди. Резкие скачки уровня воды весной снижают эффективность нереста за счет обсыхания икры и гибели молоди. Таким образом, рыбные ресурсы несут заметно большие потери от зарегулирования, чем другие группы живых организмов. Масштабная экологическая катастрофа в районе Волго-Ахтубинской поймы весной 2006 года вследствие неадекватного регулирования паводка подробно описана и проиллюстрирована множеством фотографий В.А.Котовец.

Дополнительную информацию можно почерпнуть из Отчета ГОИН «Анализ экологических последствий эксплуатации Волгоградского водохранилища для сохранения биоразнообразия основных водно-болотных территорий нижней Волги» В нём, в частности, говорится, что изменение сроков и сокращение длительности половодья резко снизило значимость Волго-Ахтубинской поймы для водоплавающих птиц-мигрантов, которые стали пролетать через пойму транзитом или изменили основные пути миграций. В связи с обмелением многие озера Волго-Ахтубинской поймы стали малопригодны для размножения голенастых птиц, в том числе «краснокнижных» каравайки и колпицы, а также для серого гуся и лебедя-шипуна. Усыхание болот и лугов, происходившее в связи с уменьшением паводков, привело к сокращению типичных местообитаний различных уток, куликов, чаек и пастушковых, особенно коростеля. Снижение численности птиц, вызванное этими процессами, отчетливо наблюдается также у кряквы, серой утки, чирка-трескунка, широконоски. Вместо них пойму стали заселять преимущественно мелкие лесные, степные и склерофильные, дисперсно распространенные воробьиные птицы, отличающиеся большей пластичностью, эволюционно продвинутые и легче приспосабливающиеся к новым антропогенным ландшафтам и трансформированным местообитаниям.

Дубравы и другие лесные сообщества после зарегулирования стока уменьшились в площади (нарушение гидрорежима, учащение лесных пожаров на обсохших участках). Травяной покров дубрав утратил комплекс типичных дубравных видов, в т.ч. весенних эфемероидов. Возросла доля дубрав с ксерофильными злаками и рудеральными видами. Идет активное внедрение в лесные сообщества адвентивных американских видов: Fraxinus pennsylvanica Marsch., F. americana L., Amorpha fruticosa L.. Прогрессирует разрушение исходных древесно-кустарниковых сообществ, закустаривание пустошей лохом (Elaeagnus angustifolia L.), сокращаются популяции редких видов, в первую очередь, Fritillaria ruthenica.

Подробно изменения флоры, растительности и почвенного покрова дельты в результате зарегулирования Волги описаны в работе сотрудников Оренбургского университета Пилипенко В. Н., Федотовой А. В., Перевалова С. Н., Сагалаева В. А. Комплексная оценка состояния водохранилищ Волжско-Камского каскада по критериям экологической безопасности на основе методики экспертных оценок, разработанной в лаборатории Баттеле Университета г. Колумбус (США) с отечественными дополнениями показала, что как удовлетворительное состояние водной и наземной экосистем может быть определено только для Угличского, Саратовского и Воткинского водохранилищ. Кризисное состояние природной среды в целом характерно для Чебоксарского и Нижнекамского водохранилищ. Для остальных водохранилищ каскада состояние природной среды оценивается различной степенью неудовлетворительного.